近期，我院徐华勤教授团队聚焦稻渔系统稳产提质等相关核心科学问题，运用大数据分析等现代技术手段，在全球、全国尺度整合分析、典型土壤质量评价和物化调控产品创制等方面取得系列进展，为稻渔系统的功能提升智慧决策提供技术支撑。研究成果在Field Crops Research（中科院一区）、European Journal of Agronomy（中科院一区）、Soil & Tillage Research（中科院一区）、Applied Soil Ecology（中科院二区）等农学与土壤生态领域权威期刊发表。具体研究成果如下：

（一）集成全球证据评估稻渔系统培肥—增产—提质的协同效应

研究系统评估了典型稻渔模式对稻田土壤养分、水稻产量构成与品质的综合效应，发现稻渔综合种养在稳定水稻产量的同时显著提高土壤全氮和有机质含量，并通过提高结实率、降低垩白改善稻米外观品质。不同模式各具优势：稻鸭模式提高土壤有机质和速效钾含量，通过增加每穗粒数和结实率实现增产，同时提高整精米率、降低垩白粒率和垩白度；稻虾模式提高土壤全氮、有机质和pH并降低垩白粒率；稻蟹模式提高土壤有机质而降低糙米率；稻鱼模式则更利于土壤全钾积累。逐步线性回归模型进一步分析发现，亚热带典型气候通过抑制垩白形成改善稻米品质；适量施氮可维持地力，过量施氮存在土壤酸化风险，而投饵可予缓解（Field Crops Research, 2026, 337, 110268）。

图 1 稻渔综合种养系统对稻田土壤养分、水稻产量构成及品质影响的全球整合分析

（二）基于全国格局揭示稻渔系统固碳减排响应机制

研究解析了稻渔系统土壤碳氮库与温室气体排放的环境驱动因子。研究发现与水稻单作相比，稻渔综合种养使土壤有机碳和全氮分别提高16.31%和10.74%，温室气体排放强度显著降低9.38%。空间插值分析发现湖北、湖南、江西土壤有机碳提升最强，湖北、安徽、江苏和辽宁温室气体排放强度降幅最大。农艺学措施调控上，稻蟹模式提高土壤全氮12.03%、降低温室气体排放强度18.85%；而单施化肥使氧化亚氮排放增加40.14%，化肥配施投饵则使温室气体排放强度降低11.85%（European Journal of Agronomy, 2026, 180, 128240）。

图 2 稻渔综合种养系统对土壤碳氮固持与温室气体减排的影响

（三）基于多模态融合模型评价稻渔系统土壤质量并预测关键因子阈值

研究发现不同年限稻鳖共作均显著提高土壤质量指数，且提升幅度随共作年限增加而增强，3年和5年共作效应显著高于1年。基于最小数据集进行土壤质量评价发现稻鳖共作土壤质量趋于稳定；利用XGBoost模型进一步确定了SQI达到稳定期时POC、MBC、MBN、TP和pH的阈值（Soil & Tillage Research, 2026, 264, 107334）。

图 3 不同年限稻鳖共作系统对土壤质量指数的影响

（四）创制基于硝化—脲酶抑制剂联用的稻渔系统生态调控物化产品

研究发现脲酶抑制剂单施及其与硝化抑制剂配施均显著提高系统多功能性指数；两者配施使水体铵态氮储量和土壤全氮储量分别提高41.60%和20.19%，水体总磷储量降低46.88%，土壤水溶性磷和氯仿提取态无机磷储量分别提高47.86%和51.01%。两者配施还降低了热脱硫杆菌门、广古菌门等微生物丰度，从而减少养分损失，并调控nifH、phnC等氮磷代谢功能基因，使得养分固持增强（Applied Soil Ecology, 2026, 226, 107365）。

图 4 硝化—脲酶抑制剂配施调控稻鱼共作系统氮磷转化的作用机制

 以上研究得到了国家自然科学基金区域创新联合发展基金（U21A20184）和国家重点研发课题（2021YFD1700804）的资助。

徐华勤，博士，教授，博士生导师。长期从事生态农业模式优化与调控技术研究，兼任中国草地生态学会常务理事、湖南省生态学会理事、湖南省土壤学会理事。先后主持国家自然科学基金、湖南省重点研发计划、国家重点研发计划子课题等多项课题，在《Biochar》、《Field Crops Research》、《European Journal of Agronomy》、《生态学报》等期刊发表研究论文40余篇。

魏征，2026年6月获得湖南农业大学生态学博士学位，现为耐盐碱水稻国家技术创新中心博士后。主要研究方向为稻渔综合种养与水稻耐逆栽培。以第一作者在 Field Crops Research、European Journal of Agronomy 等期刊发表6篇研究论文。