植物營養抗逆生理和抗旱葉面肥研究獲突破

　　由西北農林科技大學生命學院博士張立新主持的“氮、鉀、甜菜堿提高玉米抗旱性的機理研究和抗旱型葉面肥開發與示范”項目，近日在楊凌通過了由教育部組織的成果鑒定。專家一致認為，該研究達到國際先進水平。

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

　　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，經常因干旱造成嚴重的產量損失。國內外大量實踐證明，氮、鉀、甜菜堿的合理施用是提高作物抗旱性較為經濟有效的重要措施之一。因此，從生物特性和生理反應等方面揭示氮、鉀、甜菜堿增強玉米抗旱性的效果和機理，尤其是從干旱脅迫下甜菜堿累積及其效應的氮形態調控入手，揭示甜菜堿的代謝調控機理和介導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和示范抗旱型葉面肥，對指導選育抗旱品種、高效利用氮素等具有理論和實踐意義。

　　該項目由張立新牽頭，中國科學院教育部水土保持與生態環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隊，從2002年至2010年，歷時8年聯合攻關，終于在植物營養抗逆生理和抗旱葉面肥研究領域取得了四方面突破：一是系統研究了氮、鉀營養及甜菜堿的抗旱功能，揭示了甜菜堿獨特的抗旱生理機制，發現甜菜堿的抗旱作用和品種的抗旱性無疊加效應;率先研究了硝態氮和銨態氮在玉米上的抗旱效果，證明硝態氮優于銨態氮，硝態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累積的關系，揭示了不同氮形態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參數的差異，提出了莖液pH、電導率(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。四是研究開發了 6種抗旱型葉面肥，進行了中間試驗及大田示范，完成中試240噸，銷售收入480萬元，企業年生產能力達到5000噸。該項目發表學術論文22篇，其中 SCI收錄13篇，為玉米抗旱機理研究提供了重要的理論基礎。