项目负责人：西北农林科技大学 李生秀

 

该研究采用大田、盆栽、模拟及各类化学和生物、生理指标测定，系统、深入地研究了西北旱地水分养分高效耦合对作物产量的影响，确定了水分对养分和养分对水分的促进作用及两者高效耦合的效果、条件及应用途径，阐明了其生物学及生理学机制。

 

项目研究结果表明，合理水氮配合能使小麦叶温相对稳定，保证正常代谢。气候越干旱，形成单位重量的干物质或籽粒产量的蒸散量越高。养分合适时，作物产量与蒸散量呈直线关系。半湿润条件下蒸散量在200毫米以下，玉米无法获得籽粒产量；小麦虽可获得籽粒产量，但产量不高。

 

该研究提出了水分、养分胁迫对作物生长发育具有阶段性、双重性和补偿性的概念，发现补偿效应有直接和间接之别；补偿效应的生理基础是，胁迫条件促使作物体内适应机制的形成。证明水分、养分胁迫时，作物根系还原强度和活性表面积增加，有补偿不良环境胁迫的效应；但胁迫持续，内部机能的改善最终会成为生理“冗余”。

 

研究人员采用田间限根法区分了根系和水分对转运养分的贡献，发现施用氮肥能增加根系氨基酸合成，提出用氨基酸合成量来表征根系活力。采用覆膜集水、适氮、低密措施，小麦和玉米水分利用效率分别达到22 和24.4 kg/（ha.mm），为水分养分高效利用提供了理论依据。

 

《科学时报》 (2011-05-23 A4 科学基金)