植物營養(yǎng)抗逆生理和抗旱葉面肥研究獲突破

生意社1月18日訊　由西北農(nóng)林科技大學(xué)生命學(xué)院博士張立新主持的“氮、鉀、甜菜堿提高玉米抗旱性的機(jī)理研究和抗旱型葉面肥開發(fā)與示范”項目，近日在楊凌通過了由教育部組織的成果鑒定。專家一致認(rèn)為，該研究達(dá)到國際先進(jìn)水平。

據(jù)介紹，氮、鉀、甜菜堿調(diào)控是提高作物抗旱性的有效途徑之一，其效果和作用機(jī)理受到植物生理生態(tài)和營養(yǎng)研究者的重視。但目前國內(nèi)外尚未深入開展針對氮、鉀、甜菜堿尤其是氮形態(tài)的玉米抗旱機(jī)理的系統(tǒng)研究工作。

我國北方主要作物玉米對干旱脅迫比較敏感，在我國2000多萬公頃玉米中有2/3為旱作玉米，經(jīng)常因干旱造成嚴(yán)重的產(chǎn)量損失。國內(nèi)外大量實(shí)踐證明，氮、鉀、甜菜堿的合理施用是提高作物抗旱性較為經(jīng)濟(jì)有效的重要措施之一。因此，從生物特性和生理反應(yīng)等方面揭示氮、鉀、甜菜堿增強(qiáng)玉米抗旱性的效果和機(jī)理，尤其是從干旱脅迫下甜菜堿累積及其效應(yīng)的氮形態(tài)調(diào)控入手，揭示甜菜堿的代謝調(diào)控機(jī)理和介導(dǎo)甜菜堿累積的上游信號傳遞途徑，并基于氮、鉀、甜菜堿的抗旱效果開發(fā)和示范抗旱型葉面肥，對指導(dǎo)選育抗旱品種、高效利用氮素等具有理論和實(shí)踐意義。

該項目由張立新牽頭，中國科學(xué)院教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心和楊凌綠都生物科技有限公司等單位科研人員組成科研團(tuán)隊，從2002年至2010年，歷時8年聯(lián)合攻關(guān)，終于在植物營養(yǎng)抗逆生理和抗旱葉面肥研究領(lǐng)域取得了四方面突破：一是系統(tǒng)研究了氮、鉀營養(yǎng)及甜菜堿的抗旱功能，揭示了甜菜堿獨(dú)特的抗旱生理機(jī)制，發(fā)現(xiàn)甜菜堿的抗旱作用和品種的抗旱性無疊加效應(yīng)；率先研究了硝態(tài)氮和銨態(tài)氮在玉米上的抗旱效果，證明硝態(tài)氮優(yōu)于銨態(tài)氮，硝態(tài)氮對干旱敏感型品種效果突出。二是通過研究甜菜堿累積與甜菜堿醛脫氫酶BDAH活性和膽堿含量以及NO累積的關(guān)系，揭示了不同氮形態(tài)對甜菜堿累積的影響，探究了甜菜堿累積的信號傳遞途徑。三是研究了兩種抗旱性不同的夏玉米品種的生理生態(tài)參數(shù)的差異，提出了莖液pH、電導(dǎo)率EC、氧化還原電位ORP、脫落酸ABA含量也可作為評價玉米抗旱指標(biāo)。四是研究開發(fā)了6種抗旱型葉面肥，進(jìn)行了中間試驗(yàn)及大田示范，完成中試240噸，銷售收入480萬元，企業(yè)年生產(chǎn)能力達(dá)到5000噸。該項目發(fā)表學(xué)術(shù)論文22篇，其中SCI收錄13篇，為玉米抗旱機(jī)理研究提供了重要的理論基礎(chǔ)。

該成果的取得豐富了逆境調(diào)控理論，對指導(dǎo)選育抗旱品種、高效利用氮素、有效減緩干旱逆境對作物的危害具有理論和實(shí)踐意義。該項技術(shù)的推廣可提高我國作物的抗旱能力，采用經(jīng)濟(jì)有效的手段及早預(yù)防和減緩干旱對作物的傷害，掌握作物抗旱的主動權(quán)，確保作物安全生產(chǎn)。

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