水稻節水灌溉的品質效應及其分子機理研究

《水稻節水灌溉的品質效應及其分子機理研究》是依託河海大學，由郭龍珠擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：水稻節水灌溉的品質效應及其分子機理研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：郭龍珠
• 依託單位：河海大學

項目摘要

針對節水灌溉導致稻米品質不穩的問題，研究水稻節水灌溉對稻米品質的影響機理。擬選擇3個典型品種，結合盆栽、測坑和小區試驗，在7個生育期不同水分條件下，分析水稻產量、品質、各生育階段植株生長、生理特性的差異，了解水分調控對水稻生長發育進程和經濟器官性狀的影響。研究水稻的碳合成和氮代謝過程，探討水分條件對碳、氮代謝過程中關鍵酶活性的影響規律，在此基礎上選擇典型酶研究其基因表達豐度，以更準確地解釋水稻碳、氮代謝的水分回響機制。綜合以上實驗數據，建立水分產量品質間的定量關係模型，模擬不同水分條件下水稻的產量和品質，探求在節水且不影響產量的基礎上，優質稻米形成的各生育階段最適灌溉指標。項目將揭示水稻水分效率差異的生理及分子基礎，為通過調控灌溉指標實現高效碳氮代謝提供重要的理論依據，進一步為稻米生產的優質、節水高效提出灌溉技術和增加社會公益。

結題摘要

1主要研究內容 基於水分調控、稻米的產量和品質建立了水稻水分—產量—品質函式；通過對水稻水分調控的需水規律、氮代謝和碳代謝的生理、生化機理、水分調控量化指標體系、灌溉效果評價模型等研究，分別建立適合優質、高產和優質高產不同生產目標的水稻分區灌溉模式，確定了水分調控的分區管理指標體系。 2 創新點 （1）闡明了水稻節水灌溉的生理生化機理，為水稻節水灌溉技術的套用奠定了理論基礎。 （2）揭示了水稻需水時間、空間特徵及其規律，確定了水稻全生育期水稻水分調控規律。 （3）對水稻節水灌溉節水、增產（產量）增加、增收（品質提高）、抗逆效果與水分調控量化指標體系進行系統研究，在綜合分析水稻植株生理指標與土壤水分調控之間的耦合關係的基礎上，確定了寒地黑土區水稻控制灌溉土壤水分控制閾值。 （4）以水稻控制灌溉技術為核心，建立了不同生產目標的水稻節水控制灌溉水分調控模式，並得到了一定面積的示範推廣，實現了由理論技術研究到示範推廣套用的有機結合。 3 創新的科學價值 本項目研究成果以水稻需水規律與控制灌溉生理生化機理為基礎，在保障有效的植株生理生長活動的前提下，降低了田間的無效耗水，耗水量減少33%。通過調控水稻生長發育過程，協調光熱水肥資源的高效利用，提高了水稻抗逆性，改善了農田小氣候，稻瘟病的病株率降低43%，病葉率降低42%。較常規灌溉畝節水100m3以上，增產5%以上，實現了節水、優質、高產的目標。 4 成果 發表核心期刊論文1篇，出版專著1部。 培養2名碩士生（張園媛2013級、安會霞2014級）。 獲得黑龍江省科技進步一等獎一項（排名2/11）。 獲得黑龍江省科技成果鑑定一項（排名3/11），結論國內領先。