近日,農學院寧堂原團隊在《Agricultural Systems》發表了題為“Integrated water and nitrogen management sustains rice yield and efficiency under changing climate scenarios”的最新研究成果。農學院博士后Fazli Hameed為論文第一作者,寧堂原教授為通訊作者,山東農業大學為第一完成單位。
在全球氣候變化加劇的背景下,水資源短缺與氮肥利用效率低下日益威脅水稻生產的可持續性。探究不同水氮管理策略在氣候變化情境下對水稻產量和資源利用效率的綜合影響,對推動氣候智能型農業發展具有重要意義。該研究基于ORYZA(v3)模型,系統模擬了連續淹水與干濕交替兩種灌溉方式,以及不同施氮策略對水稻產量、氮素吸收和資源利用效率的影響。研究表明,盡管干濕交替灌溉能持續降低水稻的耗水與灌溉需求,但在極端增溫情景下仍可能出現產量損失,尤其在水分脅迫與施肥時機不匹配時更為顯著。相比之下,采用190 kg·ha?1的適度氮肥用量并配合“3:3:3:1”的分次施氮策略,能夠在產量、水分利用效率和氮肥效率之間實現最佳平衡。研究進一步指出,大氣CO?濃度升高雖在一定程度上緩解了產量與效率的下降,仍然存在不確定性。此外,基于CMIP5氣候情景的預測可能低估未來極端氣候事件的風險,后續研究需引入CMIP6情景及更靈活的灌溉閾值,以增強預報的可靠性與適用性。該成果為氣候變化背景下水稻生產的水氮協同調控提供了理論依據與技術路徑,對保障糧食生產系統可持續性與資源高效利用具有重要指導意義。

該研究得到國家重點研究發展計劃和山東省一流學科建設811項目的共同支持。
論文鏈接:
https://doi.org/10.1016/j.agsy.2025.104540
編 輯:萬 千
審 核:賈 波








