香稻是一类高端优质稻米，其特有的天然香气成分2-AP（2-乙酰-1-吡咯啉）是决定其市场价值的关键指标。近日，华南农业大学农学院、亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室教授唐湘如团队在《农业科学学报》(英文)(JIA) 上发表最新研究成果。该研究通过2年的大田试验发现，采用“少耕+秸秆还田”的耕作模式，可使香稻产量和香味物质2-AP的积累量协同提高。

在全球农业可持续发展与粮食安全需求日益紧迫的背景下，传统耕作模式面临资源消耗高、土壤结构破坏、影响可持续性等挑战。近年来，保护性耕作（如少耕、免耕）因其减少土壤扰动、提升固碳能力等生态优势，成为农业绿色转型的重要方向。而秸秆还田技术则通过将作物残体回田，补充土壤有机质、增强保水保肥能力。

随着消费者对高品质农产品的需求激增，如何在保障产量的同时提升香稻风味品质，成为农业科技攻关的重点。耕作方式和秸秆还田影响水稻产量和品质，但耕作方式和秸秆还田对香稻产量和香气的影响效果及其生理基础尚不清楚。

该研究以代表性的香稻品种“美香占2号”和“象牙香占”为材料，设置旋耕、少耕、免耕3种耕作模式和秸秆不还田、秸秆还田两个秸秆处理模式。相较于传统旋耕无秸秆还田，“少耕+秸秆还田”和“免耕+秸秆还田”处理下的2-AP含量最高增幅达116.85%，平均增产效果显著。

研究进一步揭示，该模式通过增强叶片与籽粒中香气代谢关键酶的活性，促进香味前体物质合成，最终驱动2-AP富集。其中，“少耕+秸秆还田”处理通过调控叶面积指数和SPAD值，优化氮代谢，改善产量构成，实现增产。研究为香稻高产浓香栽培耕作模式发展提供参考，推动我国优质稻米产业向绿色、高产、优质、高效、低碳方向发展。

华南农业大学农学院水稻研究室副教授莫钊文为论文的第一作者，已毕业博士程思忍和任勇为论文共同第一作者，唐湘如为该文章的通讯作者。

该研究得到了国家自然科学基金项目和广西自然科学基金项目的资助。

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.jia.2024.03.020