水稻倒伏是制约稻虾共作模式可持续发展的瓶颈问题。施氮显著影响水稻产量和抗倒伏性，前人主要研究了氮肥管理对常规水稻单作模式下水稻倒伏的影响。然而，很少有研究探索优化施氮对稻虾共作模式下水稻抗倒伏特性和产量形成的影响。

近期，扬州大学水稻产业工程技术研究院高辉教授稻田综合种养课题组完成的题为“Optimizing nitrogen management can improve stem lodging resistance and stabilize the grain yield of japonica rice in rice–crayfish coculture systems” 的研究在Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文)，JIA) 2024年12期正式发表。

该研究系统分析和比较了优化施氮对水稻单作和稻虾共作模式下水稻抗倒伏特征影响的差异。这些发现将有助于稻虾共作模式的可持续发展，从而为共生农业合理减氮提供理论依据。

该研究于2021—2022年在江苏省盱眙县（全国稻虾共作重点县）进行了一项双因素（稻作模式和氮肥管理）田间试验。稻作模式包括水稻单作和稻虾共作，氮肥管理包括不施氮肥、常规施氮和优化氮肥处理。对不同处理间的水稻产量和抗倒伏特性（如形态、力学、化学特性、解剖结构和基因表达水平）进行了分析。在稻虾共作中，与常规施氮相比，优化施氮使水稻株高、穗颈节高、重心高度、弯曲应力和倒伏指数分别降低了4.0—4.8%、5.2—7.8%、0.5—4.5%、5.5—10.5%和1.8—19.5%，而使茎秆直径、茎秆壁厚、折断弯矩以及非结构性和结构性碳水化合物含量分别增加了0.8—4.9%、2.2—53.1%、13.5—19.2%、2.2—24.7%和31.3—87.2%。此外，优化施氮增加了基部第二节间秆壁维管束的厚壁组织和薄壁组织面积，上调了参与木质素和纤维素合成的基因表达，从而促进了水稻茎秆基部节间，增强了抗倒伏性。在稻虾共作模式中，优化施氮显著降低了倒伏指数1.8—19.5%，并稳定了水稻产量（平均>8570 kg·ha^-1）。

扬州大学水稻产业工程技术研究院稻田综合种养课题组高辉教授为该论文的通讯作者，徐强副教授和李京咏（博士研究生）为该论文共同第一作者。

该研究得到了国家自然科学基金青年基金项目（32301961）、江苏省自然科学基金青年基金项目（BK20210791）、扬州市“绿扬金凤计划”优秀博士项目和扬州大学“青蓝工程”等项目的资助。

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Cite the article:Qiang Xu, Jingyong Li, Hui Gao, Xinyi Yang, Zhi Dou, Xiaochun Yuan, Weiyan Gao, Hongcheng Zhang. 2024. Optimizing nitrogen management can improve stem lodging resistance and stabilize the grain yield of japonica rice in rice–crayfish coculture systems. Journal of Integrative Agriculture, 23(12): 3983-3997.

Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文), JIA) 由中华人民共和国农业农村部主管，中国农业科学院与中国农学会主办，中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊，月刊。创刊于2002年，现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子4.6，位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中国科学院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。