The Crop Journal│华中农业大学彭少兵团队提出机收再生稻减损的水分管理策略

再生稻是指头季收获后，利用稻茬上存活的休眠芽，采取一定的栽培管理措施使之萌发为再生蘖进而抽穗、开花、结实，再收获一季水稻的种植模式，具有省工、省种、省水、省药、省秧田和米质优等优点。在传统的再生稻种植中，头季以人工收获为主，耗时耗力，已不适应当前的社会经济形势。头季机械收获成为目前再生稻发展的重要方向。然而，现有的水稻收割机碾压率高达40-50%，对稻桩损害严重，使再生季减产最高可达40.9%，限制了机收再生稻的进一步推广。在再生稻专用收割机还未商业化的背景下，亟需优化配套的农艺措施以降低机收再生稻的产量损失。在实际生产中，农民常常在头季收获前进行排水晒田，使稻田土壤硬实，以减轻机械碾压对稻桩的损害，但晒田过度会导致头季和再生季减产。因此，通过量化适宜的土壤硬实度来建立晒田标准对提高机收再生稻产量至关重要。

近日，华中农业大学作物生理生态与栽培研究中心彭少兵教授团队在The Crop Journal在线发表了题为“Heavy soil drying during mid-to-late grain filling stage of main crop to reduce yield loss of ratoon crop in mechanized rice ratooning system”的研究论文。该论文通过头季灌浆中后期晒田管理的优化，有效降低了机收再生稻再生季的产量损失，同时揭示了头季重晒田管理降低再生季产量损失的农学机理，并通过土壤硬实度的实时监测，量化了机收再生稻高产栽培的晒田标准。

研究者通过在再生稻头季设置不同的晒田处理和收获方式进行为期两年的大田试验，比较了头季灌浆中后期轻晒田和重晒田处理的再生季产量损失率。结果表明：头季收获时重晒田处理5-20 cm深度的土壤硬实度相比轻晒田提高42.9-85.3%。重晒田处理于头季齐穗后18-20天开始排水晒田，其头季收获时5 cm和10 cm深度的土壤硬实度分别达到4.05 kg cm^-2和7.07 kg cm^-2。晒田处理对机收再生稻头季产量无显著影响，但再生季产量在不同晒田处理间存在明显差异。相比轻晒田，重晒田使机收再生稻再生季产量提高9.4%。重晒田处理再生季的产量损失率仅为3.4%，而轻晒田处理为16.3%（表1）。最终，重晒田处理机收再生稻再生季的产量最高达6.75 t/ha（相当于每亩450千克）。研究者进一步证明，重晒田处理的产量损失率较低是因为重晒田通过提高机械碾压区再生季的有效穗数和生物量而提高了碾压区的产量（图1）。这表明头季重晒田水分管理减轻了头季机械收获对碾压区稻桩的损害，从而提高了机收再生稻再生季的产量。该研究成果将为机收再生稻的大面积推广提供重要技术支撑。

表1. 不同晒田处理下再生季产量和头季机械收获造成的再生季产量损失率（Y_Loss）

H_MAN, manual harvesting of the main crop; H_MEC, mechanical harvesting of the main crop. Y_Loss was calculated as the percentage of yield reduction in the ratoon crop in H_MEC compare to grain yield in H_MAN.

图1. 不同晒田处理下机收再生稻再生季齐穗期田间长势

华中农业大学2018级博士研究生郑常为本文第一作者，彭少兵教授为通信作者。该研究得到国家水稻产业技术体系（CARS-01-20）和国家自然科学基金重大国际（地区）合作研究项目（32061143038）资助。华中农业大学彭少兵教授团队主要以水稻为研究对象，聚焦水稻高产高效的生理机制和栽培技术等方面的研究工作，已在Nature Communications、PNAS、New Phytologist、Plant Cell and Environment、Journal of Experimental Botany等国际知名学术期刊上发表多篇高水平研究论文。近十年来，该团队围绕再生稻栽培理论与技术开展了系统研究，集成了机收再生稻丰产高效栽培技术模式并大面积示范推广应用，该成果于2018年获得湖北省科技进步一等奖。国际水稻研究所的Henry博士2020年4月在《Rice Today》杂志发表文章全面介绍了该团队在再生稻研究方面的全球引领工作。

彭少兵教授与研究生在华中农业大学再生稻蕲春创新基地合影