再生稻是指通过一定的栽培管理措施促使头季收割后稻桩上的休眠芽萌发生长成穗而再收获一季水稻的种植模式（图1），其具有资源利用效率高，经济效益好和环境可持续等优点。再生稻还可以通过增加收获频次提高两季不足而一季有余区域的单位面积产量。在适宜的区域推广再生稻对提高我国水稻总产和实现水稻生产向资源节约和环境友好转型具有很好的应用前景。然而，我国再生稻的种植北界和适宜再生稻种植的潜在稻田面积尚不清楚。此外，由于部分区域同时适宜双季稻和再生稻种植，而双季稻的周年产量通常高于再生稻。因此，明确仅适宜再生稻但不适宜双季稻的种植区域和稻田面积对保障我国粮食安全至关重要。

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Field Crops Research杂志上在线发表了题为“Predicting potential cultivation region and paddy area for ratoon rice production in China using Maxent model”的研究论文。本研究利用基于机器学习的Maxent模型（最大熵模型）预测了我国再生稻的潜在种植区域和稻田面积以及仅适宜再生稻但不适宜双季稻的种植区域和稻田面积。

我国再生稻潜在种植区的北界为江苏、安徽、湖北北部，河南南部和四川东北部（图2）。我国适宜种植再生稻的稻田面积为18.69 百万公顷（Mha），其中13.05 Mha适合双季稻，5.64 Mha仅适合再生稻但不适合双季稻。适宜再生稻但不适宜双季稻的区域主要位于江苏、安徽、湖北北部，河南南部，四川东部，贵州中部和云南南部（图3）。在这18.69 Mha中，双季稻、再生稻和单季稻现有的种植面积分别为5.41 Mha（28.9%），1.08 Mha（5.8%）和12.20 Mha（65.3%）。在保持现有双季稻面积不变的前提下，我国适宜种植再生稻的稻田面积为13.28 Mha。我国再生稻发展潜力巨大，在保持现有双季稻面积不变的前提下，再生稻种植面积还可以增加11倍。因此，进一步提升再生稻产能是增加我国水稻总产、保障国家粮食安全的重要途径。

 图1. 再生稻头季收割留下的稻桩和再生季成熟期长势。

图2. 我国适宜种植再生稻的区域。

图3.我国适宜种植再生稻但不适宜双季稻的区域。

该研究得到国家自然科学基金（31901424），国家自然科学基金国际（地区）合作与交流项目（32061143038），国家水稻产业技术体系（CARS-01-20）和校自主创新基金（2662020ZKPY015）的共同资助。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。

网页链接：https://doi.org/10.1016/j.fcr.2021.108372.

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