《Frontiers in Plant Science》：Oxygen-releasing seed coating enhances yield and resource use efficiency in direct-seeded rice
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本研究针对丘陵地区田面不平导致水直播水稻淹水烂种难题，通过裂区试验系统评价了释氧型包衣剂在不同品种（耐淹型/敏淹型）和水直播方式（湿直播/水直播）下的应用效果。结果表明，包衣处理通过CaO2持续释氧显著提升水层溶解氧含量（峰值达无包衣处理的4.57-5.41倍），激活SOD、POD、CAT抗氧化酶系统，降低MDA含量，使敏淹品种成苗率提升78.54%，有效穗数增加12.95%，产量提高31.77%，达到湿直播无包衣水平。在总能耗差异≤1.88%前提下，水直播包衣模式可节约灌溉水13%、劳动力17%，能量利用效率（EUE）和能量生产率（EP）分别提升21.9%和30.7，为丘陵区水稻轻简化生产提供关键技术支撑。
引言
水稻作为全球半数人口的主粮作物，其稳定生产直接关系粮食安全。传统移栽模式面临高耗水（占农业总用水65%）、劳动力成本连年增长（年均12.3%）及小地块（<0.3 hm2）机械化率低（<30%）等挑战。直播稻通过省去育秧移栽环节，可节约30%耗水量和50%劳动力，在印度、巴基斯坦及中国长江流域试验中均表现出显著节水效益。然而，丘陵地区（占中国稻田35%）田面不平导致水分分布不均，引发杂草滋生和成苗率下降，成为制约直播稻发展的核心瓶颈。
材料与方法
试验在四川崇州市（103°38’31’’–103°39’22’’ E, 30°33’16’’–30°33’54’’ N）进行，采用裂-裂区设计：主区为耐淹品种金优1319（V1）和敏淹品种荆两优1377（V2）；亚区为湿直播（P1）与水直播（P2）；亚-亚区为包衣（C1）与无包衣（C2）处理。包衣剂含CaO2（18%）、福美双（2%）、萘磺酸钠甲醛（1%）、烯效唑（0.1%）等成分，包衣厚度2±0.3 mm。测定指标包括成苗率、抗氧化酶活性、水层溶解氧、产量构成及能量经济收益。
结果
- 1.
成苗与生理响应：水直播下包衣处理使V1、V2成苗率分别提升25.58%和78.54%，幼苗鲜重增加32.6%和91.3%。包衣显著增强SOD、POD、CAT活性（P<0.01），降低MDA含量，缓解氧化损伤。
- 2.
溶解氧动态：包衣处理水层溶解氧在播种后9天达峰值（V1: 8 mg·L?1，V2: 7.47 mg·L?1），为无包衣处理的4.53倍，且供氧可持续至淹水结束（12天）。
- 3.
产量与能量效益：水直播包衣使V1、V2产量提高23.15%和31.77%，有效穗数贡献率最高。能量分析显示，包衣对水直播的净能量（NE）、能量利用效率（EUE）和能量生产率（EP）提升幅度达16.2%-30.7%，敏淹品种改善更显著。
- 4.
经济效益：水直播包衣模式虽增加成本221.67 USD·hm?2，但净收益提升281.73-387.18 USD·hm?2，产出投入比提高11.61%-17.83%。
讨论
释氧包衣通过物理增氧与生理调控协同作用，破解水直播缺氧逆境。CaO2水解产生的氧气微环境激活抗氧化防御系统，促进幼苗建成；水层抑草效应减少除草剂用量33%，结合轻简化管理，实现资源节约与产量提升的协同。该技术尤其适用于田面不平的丘陵地区，为水稻生产绿色转型提供可行路径。
结论
水直播结合释氧包衣可显著改善敏淹品种成苗质量，通过增氧促生、优化群体结构，使产量与湿直播持平，同时提升能量利用效率和经济效益。该模式突破丘陵区直播稻产量瓶颈，具备规模化推广潜力。
