李小坤，任涛，鲁剑巍

华中农业大学资源与环境学院/农业农村部长江中下游耕地保育重点实验室/国家环境保护土壤健康诊断与绿色修复重点实验室/华中农业大学微量元素研究中心，武汉 430070

水稻是我国主要粮食作物之一，约占粮食总产量的40%。稻米是人们赖以生存的主食。水稻生产的可持续发展不仅担负着确保国家粮食安全的重任，而且肩负着实现种粮增产增效、农民增收和全面推进新农村建设的重大使命[1]。我国水稻种植分布在长江流域、东北平原和东南沿海等区域，其中长江流域是最大的水稻生产区[2]。中国农村统计年鉴数据显示，长江流域水稻播种面积约2 000万hm2，总产量1.38亿t，均占全国总量的2/3左右[3]。促进长江流域水稻产业的可持续发展，对提升水稻产业技术进步，保障国家粮食安全具有重要作用[2]。增加稻田复种指数和科学施肥是提高稻田生产力的重要措施[4]。

水旱轮作是增加稻田复种指数的基本方法[5]。根据旱地作物的不同，水旱轮作的主要种植方式包括油菜-水稻、小麦-水稻、绿肥-水稻等[6]。水旱轮作体系的典型特点是作物系统的水旱交替导致了土壤系统在不同作物间的干湿变化，直接影响着土壤养分的迁移、形态转化和积累，进而决定着养分资源的吸收利用，构成独特的土壤肥力和生态环境[7-8]。由于集约化程度高，在功能上无论是物质循环还是能量转化强度都高于旱地和湿地[9]。施肥是维持和提升稻田系统生产力的物质基础[10]。……