《水稻水氮耦合與氮高效利用關係的研究》是孫永健為項目負責人，四川農業大學為依託單位的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：水稻水氮耦合與氮高效利用關係的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：孫永健
- 依託單位：四川農業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
以不同氮效率、且生育時期基本一致的水稻品種為供試材料，①採用水培方法，研究不同氮效率水稻品種苗期對水分脅迫及氮素形態回響差異的生理機制；分析在不同水、氮條件下，改善水稻氮代謝能力，提高氮利用效率的途徑；闡明苗期水氮耦合生理機制及其調控措施；進行水稻品種氮高效利用與水氮耦合調控氮高效利用機制的比較與評價；明確苗期水氮耦合生理機制與氮高效利用的關係，並進行苗期氮高效鑑定指標的篩選。②採用田間試驗，研究不同氮效率水稻對曬田復水期、孕穗期、抽穗至成熟期不同水、氮管理方式回響差異的生理機制及與氮肥高效利用的關係，闡明水稻主要生育時期水氮耦合機理並探索氮高效利用的關鍵水、氮調控機制。重點進行主要生育時期水氮耦合條件下對不同氮效率水稻主要滲透調節能力、氮素吸收及代謝能力，以及對活性氧產生和保護系統影響的研究，為明確水氮耦合生理機制與氮高效利用的關係、形成水稻主要生育時期水氮耦合管理套用技術有重要意義。
結題摘要
本項目系統開展了水稻水氮耦合效應與氮肥高效利用關係，以及水肥耦合調控機制研究。通過本項目的研究，闡明了氮高效品種更利於將氮素轉運、再分配到籽粒中提高產量及氮肥利用率(NUE)，是較氮低效品種高產氮高效利用的根本原因。表明了適度增硝(銨硝配比50:50)能促進氮高效水稻幼苗氮代謝，提高幼苗氮累積量、根系活力及根冠比，闡明了水氮耦合下水稻苗期氮代謝酶活性、氮素吸收、根系活力及根冠比可作為苗期氮高效鑑定指標。表明了輕度曬田與延遲施用促花肥，可提高抽穗期高效葉面積率、提高孕穗和齊穗期劍葉光合速率(Pn)和抽穗後15和30d群體光合、降低葉面積衰減率、提高產量及NUE。提出了水氮耦合下結實期各器官的最適碳氮比(C/N)為：齊穗至成熟期葉片、根系C/N約降低2倍，而莖鞘、穗部C/N約增加2倍，可作為高產的鑑定指標。證實了水氮管理與氮效率品種間存在顯著的互作效應，水氮耦合最佳化模式較常規水肥管理灌溉水生產力(WUE)提高28.75%~80.00%、NUE提高10.27%~15.81%；闡明了水氮耦合可顯著提高中產且氮低效品種的產量、WUE及NUE。闡明了水氮耦合最佳化模式與磷、鉀肥施用量均為每公頃90kg，能進一步促進結實期各養分的累積，提高劍葉Pn、SOD活性及根系活力。探明了水肥耦合的調控機制是雜交中稻超高產強化栽培技術新體系的核心技術之一。闡明了覆蓋秸稈的節水效應與氮肥運籌耦合下移栽後30d及齊穗期根長、根直徑、根體積等指標與稻穀產量及NUE均存在極顯著正相關(r=0.45**~0.77**)；且不同秸稈(小麥、油菜)覆蓋下，均可採用基:櫱:穗肥比例為3:3:4的氮肥運籌方式。表明了灌溉方式與緩控釋氮肥的耦合效應可調控緩控釋氮肥的釋放與水稻生長需求相契合，較常規水肥管理平均增產12.52%，且NUE提高10.65%~15.12%，WUE提高19.30%~26.15%。綜合研究明確了高產氮高效雜交稻關鍵生育時期水肥耦合調控機制，並集成了高產氮高效雜交稻節水控灌與精確施肥一體化高效栽培技術模式。 本項目實施期間，已正式在Field Crops Research、中國農業科學、作物學報等國內外重要核心期刊發表相關研究論文19篇，其中SCI 2篇，重要核心期刊17篇；申請發明專利2項，研製技術標準1項；獲省科技進步二等獎1項；培養碩士生4名；積極參加學術研討會並做報告2次。
