Abstract

Recent advances in rice breeding in tropical Asia led to the release of high-yielding drought-tolerant cultivars. Together with the use of these cultivars, improved nutrient management under drought should further increase rice productivity in rainfed lowland ecosystems. The objectives of this study were to evaluate cultivar differences in the responses of plant growth and grain yield to fertilizer application regimes. We compared 13 drought-tolerant rice cultivars with two irrigated rice cultivars under three nutrient management conditions in irrigated and rainfed lowlands in the Philippines during the wet seasons of 2014 and 2015. Drought stress was mild in both years, with a yield reduction of 11% to 12%, and there was no significant cultivar × nutrient management interaction in yield. The drought-tolerant cultivar NSIC Rc282 proved fertilizer-responsive, and had similar yield to those of the popular high-yielding cultivar NSIC Rc222 under all conditions. An ancillary experiment in 2016 confirmed that NSIC Rc282 was more drought-adapted than NSIC Rc222, with 11% to 37% higher yield under stress. In order to maximize the yield, NSIC Rc282 required N application only when the drought ended, whereas NSIC Rc222 required additional N during the drought. This shows that the details of drought-adaptive nutrient management differ between irrigated and drought-tolerant rice cultivars. We suggest that the introduction of high-yielding drought-tolerant rice cultivars will both improve productivity and increase the nutrient-use efficiency of agriculture in rainfed environments.

摘要

亚洲热带地区水稻育种的最新进展导致了高产耐旱品种的释放。结合使用这些品种，干旱条件下改善的养分管理应进一步提高雨养低地生态系统中的水稻生产力。这项研究的目的是评估植物生长和籽粒产量对肥料施用方式的响应中的品种差异。在2014年和2015年的雨季中，我们比较了菲律宾灌溉和雨养低地在三种养分管理条件下的13个耐旱水稻品种与两个灌溉水稻品种。两个年份的干旱压力都很轻，单产降低了11％达到12％，并且产量之间没有显着的品种×养分管理互动。在所有条件下，耐旱品种NSIC Rc282表现出对肥料的响应性，且产量与流行的高产品种NSIC Rc222相似。2016年的一项辅助实验证实，NSIC Rc282比NSIC Rc222更适合干旱，在胁迫下产量提高11％至37％。为了最大化产量，NSIC Rc282仅在干旱结束时才需要施氮，而NSIC Rc222在干旱时则需要额外施氮。这表明在灌溉和耐旱的水稻品种中，干旱适应性养分管理的细节有所不同。我们建议，引进高产耐旱水稻品种既可以提高生产力，又可以提高雨育环境下农业的养分利用效率。在所有条件下，其产量均与流行的高产品种NSIC Rc222相似。2016年的一项辅助实验证实，NSIC Rc282比NSIC Rc222更适合干旱，在胁迫下产量提高11％至37％。为了最大化产量，NSIC Rc282仅在干旱结束时才需要施氮，而NSIC Rc222在干旱时则需要额外施氮。这表明在灌溉和耐旱的水稻品种中，干旱适应性养分管理的细节有所不同。我们建议，引进高产耐旱水稻品种既可以提高生产力，又可以提高雨育环境下农业的养分利用效率。在所有条件下，其产量均与流行的高产品种NSIC Rc222相似。2016年的一项辅助实验证实，NSIC Rc282比NSIC Rc222更适合干旱，在胁迫下产量提高11％至37％。为了最大化产量，NSIC Rc282仅在干旱结束时才需要施氮，而NSIC Rc222在干旱时则需要额外施氮。这表明在灌溉和耐旱的水稻品种中，干旱适应性养分管理的细节有所不同。我们建议，引进高产耐旱水稻品种既可以提高生产力，又可以提高雨育环境下农业的养分利用效率。2016年的一项辅助实验证实，NSIC Rc282比NSIC Rc222更适合干旱，在胁迫下产量提高11％至37％。为了最大化产量，NSIC Rc282仅在干旱结束时才需要施氮，而NSIC Rc222在干旱时则需要额外施氮。这表明在灌溉和耐旱的水稻品种中，干旱适应性养分管理的细节有所不同。我们建议，引进高产耐旱水稻品种既可以提高生产力，又可以提高雨育环境下农业的养分利用效率。2016年的一项辅助实验证实，NSIC Rc282比NSIC Rc222更适合干旱，在胁迫下产量提高11％至37％。为了最大化产量，NSIC Rc282仅在干旱结束时才需要施氮，而NSIC Rc222在干旱时则需要额外施氮。这表明在灌溉和耐旱的水稻品种中，干旱适应性养分管理的细节有所不同。我们建议，引进高产耐旱水稻品种既可以提高生产力，又可以提高雨育环境下农业的养分利用效率。这表明在灌溉和耐旱的水稻品种中，干旱适应性养分管理的细节有所不同。我们建议，引进高产耐旱水稻品种既可以提高生产力，又可以提高雨育环境下农业的养分利用效率。这表明在灌溉和耐旱的水稻品种中，干旱适应性养分管理的细节有所不同。我们建议，引进高产耐旱水稻品种既可以提高生产力，又可以提高雨育环境下农业的养分利用效率。