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 in rainfed environments.

摘要

亚洲热带水稻育种的最新进展导致高产耐旱品种的发布。结合使用这些品种，干旱条件下改善养分管理应进一步提高雨养低地生态系统中水稻的生产力。本研究的目的是评估植物生长和谷物产量对施肥方式的反应的栽培品种差异。我们在 2014 年和 2015 年雨季期间在菲律宾灌溉和雨养低地的三种养分管理条件下比较了 13 个耐旱水稻品种和两个灌溉水稻品种。这两年的干旱胁迫都很温和，产量减少了 11 至12%，并且在产量方面没有显着的品种×养分管理交互作用。耐旱品种 NSIC Rc282 证明对肥料具有响应性，并且在所有条件下都与流行的高产品种 NSIC Rc222 的产量相似。2016 年的一项辅助实验证实，NSIC Rc282 比 NSIC Rc222 更适应干旱，在胁迫下产量高出 11% 至 37%。为了使产量最大化，NSIC Rc282 仅在干旱结束时才需要施氮，而 NSIC Rc222 在干旱期间需要额外施氮。这表明灌溉和耐旱水稻品种在适应干旱的养分管理的细节上有所不同。我们建议引入高产耐旱水稻品种既可以提高生产力，又可以提高雨养环境中的养分利用效率。并且在所有条件下都与流行的高产品种 NSIC Rc222 的产量相似。2016 年的一项辅助实验证实，NSIC Rc282 比 NSIC Rc222 更适应干旱，在胁迫下产量高出 11% 至 37%。为了使产量最大化，NSIC Rc282 仅在干旱结束时才需要施氮，而 NSIC Rc222 在干旱期间需要额外施氮。这表明灌溉和耐旱水稻品种在适应干旱的养分管理的细节上有所不同。我们建议引入高产耐旱水稻品种将提高生产力并提高雨养环境中的养分利用效率。并且在所有条件下都与流行的高产品种 NSIC Rc222 的产量相似。2016 年的一项辅助实验证实，NSIC Rc282 比 NSIC Rc222 更适应干旱，在胁迫下产量高出 11% 至 37%。为了使产量最大化，NSIC Rc282 仅在干旱结束时才需要施氮，而 NSIC Rc222 在干旱期间需要额外施氮。这表明灌溉和耐旱水稻品种在适应干旱的养分管理的细节上有所不同。我们建议引入高产耐旱水稻品种将提高生产力并提高雨养环境中的养分利用效率。在压力下产量提高了 11% 到 37%。为了使产量最大化，NSIC Rc282 仅在干旱结束时才需要施氮，而 NSIC Rc222 在干旱期间需要额外施氮。这表明灌溉和耐旱水稻品种在适应干旱的养分管理的细节上有所不同。我们建议引入高产耐旱水稻品种将提高生产力并提高雨养环境中的养分利用效率。在压力下产量提高了 11% 到 37%。为了使产量最大化，NSIC Rc282 仅在干旱结束时才需要施氮，而 NSIC Rc222 在干旱期间需要额外施氮。这表明灌溉和耐旱水稻品种在适应干旱的养分管理的细节上有所不同。我们建议引入高产耐旱水稻品种将提高生产力并提高雨养环境中的养分利用效率。