[01227631]作物钼营养生理与调控技术

1、课题来源与背景; （1）国家自然科学基金：钼提高冬小麦抗寒力的机理研究（30070431）; （2）国家自然科学基金：缺钼引起冬小麦黄化的机理研究（39770428）; （3）国家自然科学基金：低温胁迫下钼对冬小麦内囊体膜组成及光合特性的影响（30671232）; （4）国家自然科学基金：两个冬小麦基因型活化和吸收土壤钼的差异及其根际调控机制（41171240）。 （5）新世纪优秀人才支持计划：作物钼营养机理（NECT-04-0731）; （6）博士点专项基金：钼调控含钼酶在冬小麦抗寒力形成中的作用（20040504007）; （7）博士点专项基金新教师基金：低温胁迫下钼对冬小麦钼辅因子及含钼酶合成相关基因表达的影响 （200805041061）。 （8）缺钼引起冬小麦黄化的机理研究（97J054）。 （9）钾及微量元素与氮磷协同增效机制（2016YFD0200108） 2、技术原理及性能指标; 技术原理：钼为高等植物所必需微量元素之一,它通过含酶调控植物氮代谢、激素代谢、活性氧代谢等生理过程。我国存在大面积的缺钼土壤,因而改善作物钼营养,对提高作物氮磷等养分效率,增强作物抗逆能力,实现农作物高产、高效、优质、安全生产具有重要作用。 性能指标：明确了钼与氮磷协同增效、钼增强作物抗逆能力以及改善农产品品质的生理机制,筛选、获得小麦、油菜、大豆等作物钼高、低效种质资源并揭示其钼高效的生理机制,研发出作物含钼专用肥及有机螯合钼肥产品14个,企业在钼专用肥生产销售中新增利润2.76亿元,农民施用含钼新型肥料增产增收利润13.83亿元。培养研究生23名,获湖北省优秀博士学位论文奖4篇、国际期刊《Annals of Botany》研究生论文奖1篇;发表论文69篇,其中SCI收录论文21篇;获国家授权专利3项,申请发明专利2项。 3、技术的创造性与先进性; 一是揭示了钼增强作物抗逆境能力的生理机制,为施钼增强作物抗性提供了理论依据;二是揭示了作物钼与氮磷协同增效的生理机制,为以钼促进氮磷养分利用提供了理论依据;三是筛选获得了作物钼营养高、低效种质资源并揭示其生理机制,为作物钼效率品种改良积累了资源;四是研发、推广了作物含钼新型肥料产品且增产提质效果显著,为钼肥广泛高效利用提供了新途径,也为施肥技术转化利用提供了新思路。 4、技术的成熟程度,适用范围和安全性; 技术的成熟程度：项目组研发的含钼新型肥料,目前累计示范推广含钼专用肥173.59万吨、水溶肥1356.33吨,施用面积5042万亩,增产效果显著,技术成熟。 适用范围：我国缺钼耕地6.7亿亩、占耕地总面积的46.8%,缺钼土壤上合理施用钼肥可提高作物产量、品质及养分利用效率,本项目研发的技术适合在缺钼耕地上应用推广,尤其适合南方酸性缺钼土壤上应用。 安全性：钼肥施用量很少,钼肥施用量一般为50 g/亩,而作物对钼的耐性很强,按照本项目研发的技术,合理施用钼肥不会对植物、动物和人体造成安全危害,无环境风险。 5、应用情况及存在的问题; 应用情况：形成了“技术+产品”的作物施肥成果转化模式,研发了小麦、油菜及蔬菜含钼新型肥料14个;在湖北、河南等地累计示范推广含钼专用肥173.59万吨、水溶肥1356.33吨,施用面积5042万亩,增产效果显著;企业新增利润2.76亿元,农民增收13.83亿元,社会经济效益显著。 存在问题：普遍认为钼在生物固氮过程、硝酸还原过程等氮代谢方面起重要作用,只有豆科植物对缺钼敏感,对非豆科植物田间缺钼认识不足,钼肥的应用被广泛忽视。 6、历年获奖情况; 2000年,胡承孝的博士论文《冬小麦钼营养特性及钼、氮营养关系和机理研究》被评为湖北省优秀博士论文; 2003年,喻敏的博士论文《冬小麦不同基因型的钼效率及其生理基础》被评为湖北省优秀博士论文; 2011年,刘红恩的博士论文《甘蓝型油菜钼磷营养互作效应及其机制研究》被评为湖北省优秀博士论文; 2015年,张木的博士论文《小白菜钼硒交互效应及其机制研究》被评为湖北省优秀博士论文。 2009年,孙学成发表的论文《Effects of molybdenum on expression of cold-responsive genes in abscisic acid （ABA）-dependent and ABA-independent pathways in winter wheat under low-temperature stress》获得《Annals of Botany》研究生论文奖。 7、成果简介 钼是植物必需的微量元素之一,缺钼导致作物产量品质下降。我国缺钼耕地6.7亿亩、占耕地总面积的46.8%。本项目通过研究,明确了钼与氮磷协同增效、钼增强作物抗逆能力以及改善农产品品质的生理机制,筛选、获得小麦、油菜、大豆等作物钼高、低效种质资源并揭示其钼高效的生理机制,研发出作物含钼专用肥及有机螯合钼肥产品14个,企业在钼专用肥生产销售中新增利润2.76亿元,农民施用含钼新型肥料增产增收利润13.83亿元。培养研究生23名,获湖北省优秀博士学位论文奖4篇、国际期刊《Annals of Botany》研究生论文奖1篇;发表论文69篇,其中SCI收录论文21篇;获国家授权专利3项,申请发明专利2项。