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氮素营养对旱地小麦水分利用的生理调控机制
获奖名称:
科学技术奖
获奖区域:
陕西省
获奖等级:
二等奖
主要完成人:
上官周平; 邵明安; 李秧秧; 薛青武; 陈培元
关键词:
氮素; 利用; 氮素营养; 旱地小麦; ; 生理; 小麦; 水分利用; ; 调控; 调控机制; 旱地; 生理调控; 水分; 机制; 营养; ;
第一完成单位:
中国科学院水利部水土保持研究所
获奖时间:
2003
项目名称:
联系人:
吕惠明
联系电话:
029-7018272;87012411
电子邮件:
hml@ms.iswc.ac.cn
邮编:
地址:
陕西省杨凌农业高新技术产业示范区西农路26号
合作完成单位:
单位电话:
029-87012411
传真:
029-87012210
网址:
推荐单位(专家):
中国科学院水利部水土保持研究所
摘要:
水分与养分既是影响旱地农业生产的主要胁迫因子,也是一对联因互补、互相作用的因子。它们既有自己特殊的作用,又互相牵制、互相作用,影响着彼此的效果和作物产量。氮素营养对旱地作物产量形成过程与水分高效利用的调控机制一直是旱地农业研究的焦点,也是植物生理学、植物营养学、农业生态学、节水农业和土壤物理学等学科的重要研究内容之一,具有重大的科学意义和广阔应用前景。 本课题立足相关学科前沿及交叉领域,针对黄土高原独特的地理资源环境现状,通过长期、大量的、系统的科学研究,在品种生态适宜性、氮素-水分耦合关系、光合生理生态、水分利用效率等方面作了大量的研究工作,从而丰富和发展了植物氮素营养与水肥耦合机制的理论与实践。项目执行期间,发表论文28彷,其中被SCI收录7篇,国家核心学术期刊发表13篇,被国内外学者广泛引用引用50多次,其中SCI他人引用8次,在如下几个方面取得了创新性研究成果: [1]证明氮素营养可明显地调控作物碳同化过程中光反应和暗反应过程,发现氮素亏缺下小麦叶片光系统Ⅱ光化学量子效率明显降低,但水分胁迫对光合电子传递效率影响不明显。 [2]氮素在正常水分条件下可明显改善叶片水分利用效率,但在受旱后,增加了植物对水分的敏感性。叶片碳同位素分辩率随氮素营养的改善而增加,随水分胁迫程度加居而降低,氮素营养可明显地改善水分利用效率与碳同位素分辩率的关系。 [3]发现氮亏缺导致根径向导度明显下降,径向导度对水孔蛋白抑制剂HgC12不敏感,表明氮亏缺对细胞-细胞途径水分传输的抑制是导致其水力导度下降的重要原因之一。氮亏缺对后生木质部未成熟部位的轴向导度影响不大,但导致距根尖6cm以后的轴向导度明显下降。 [4]小麦在从二倍体、六倍体的长期进化过程中,水分利用效率和氮素利用效率均表现出增加的趋势。在整株水平上,除法国黑麦外的9种小麦进化材料的水分利用效率与氮素利用率效呈显著正相关。 [5]中等程度施氮有助于提高小麦的抗旱性。过量施氮增加上层根重对抗旱性的意义并不大。严重水分胁迫下,过量施氮可使小麦抗旱性降低。 [6]明确了不同水分年型氮肥效应的变异性,及不同培肥措施对土壤氮素的调节途径。干旱塬区应根据小麦生育年降水多少施用氮肥,才能更好地发挥氮肥效益。
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