摘要：水稻是世界上最重要的粮食作物之一，优化氮肥管理方法从而实现高产高效生产对水稻产业可持续发展至关重要。前期研究发现，缓混肥一次施肥是一种可以有效提高水稻产量和氮肥利用效率的氮肥管理方法。根系在水稻生产中起着重要作用，并且优化根系结构和生理功能已成为提高产量和氮素

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水稻是世界上最重要的粮食作物之一，优化氮肥管理方法从而实现高产高效生产对水稻产业可持续发展至关重要。前期研究发现，缓混肥一次施肥是一种可以有效提高水稻产量和氮肥利用效率的氮肥管理方法。根系在水稻生产中起着重要作用，并且优化根系结构和生理功能已成为提高产量和氮素利用效率的重要策略之一。然而，在缓混肥一次施肥下，根系形态分布和氮素吸收能力与水稻产量、氮素利用效率之间的关系尚不清楚。

近日，南京农业大学水稻栽培团队在The Crop Journal在线发表了题为One-time application of controlled-release blended fertilizer increases rice yield and nitrogen utilization by optimizing root morphological trait distribution and nitrogen uptake”的研究论文。作者通过分析缓混肥一次施肥对水稻根系生长及其与产量、氮素利用效率相关性的影响，证明了缓混肥一次施肥通过优化根系形态分布和氮素吸收能力从而提高水稻产量和氮素利用效率。

研究表明，缓混肥在两种一次施肥方式下（撒施和侧深施肥）提高了分蘖期和抽穗期水稻根系生物量和氮素积累量，并且提高了根系活力和铵转运蛋白基因表达量（OsAMT1.1和OsAMT1.2）。在根系分布上，缓混肥一次施肥增加了分蘖期0~10 cm土层和抽穗期0~20 cm土层中的根长、根面积、根体积，这促进了地上部的干物质积累（5.96%~39.40%）和氮素积累量（3.69%~16.87%），最终提高了水稻产量（2.08%~18.28%）和氮素利用效率（14.60%~149.57%）。研究结果从协调水稻根系生长的角度为缓混肥一次施肥提高产量和氮素利用效率提供了新的见解。

图1 缓混肥一次施肥对分蘖期水稻根系形态分布的影响

图2 缓混肥一次施肥对抽穗期水稻根系形态分布的影响

图3 缓混肥一次施肥对水稻根系活力（A）和铵转运蛋白基因表达量（B）的影响

作者和基金项目

南京农业大学博士研究生汪瑜辉为该文第一作者，李刚华教授和江苏省农业科学院侯朋福研究员为共同通信作者。该研究得到国家重点研发计划项目（2023YFD2301300，2022YFD2301404-4，023YFD2302600和2022YFE0116200）、农业农村部长江下游平原农业环境重点实验室开放课题（2023F12）、国家自然科学基金项目（32301964）和三亚崖州湾科技城项目(SKJC-2023-02-004)的资助。南京农业大学水稻栽培团队由丁艳锋教授领衔，坚持现代稻作理论和技术的创新与实践应用相结合，在理论与应用研究方面不断创新，突破偏重经验和定性思维的传统栽培学研究局限，形成了以“精确设计栽培”理念为核心，以目标产量、产量结构及产量形成过程群体关键指标的定量设计为手段的稻作理念和技术体系。团队长期聚焦于丰产优质协同的分子基础与调控、作物生理表型性状的发掘与利用、量质协同的绿色栽培理论与技术和气候智慧型稻作理论与技术四个研究主题，已在国际知名学术期刊上发表多篇高水平研究论文。

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来源：农村牧羊人赵强