中國農業科學院農田灌溉研究所非充分灌溉原理與新技術團隊通過對比試驗發現,干旱缺水時,在開花期或灌漿期對冬小麥葉表面噴施2毫摩爾每升的硅溶液,可明顯降低干旱對作物生長和產量帶來的風險。相關研究成果發表在《植物》(《Plants》)上。

干旱是限制冬小麥豐產的主要環境脅迫因子,且不同生育期干旱對冬小麥產量的影響不同。已有研究表明,外源噴施硅肥可有效緩解干旱減產風險,但對調控機制缺乏深入探索。

科研人員分別設置冬小麥拔節期、開花期、灌漿期三個干旱脅迫時期,研究葉面噴施硅肥對干旱的緩解效應和調控機制。研究發現三個時期中度缺水均會顯著降低葉片相對含水量和光合速率,致使冬小麥減產9.59%, 13.9%和18.9%,但葉面噴施硅肥溶液(2毫摩爾每升硅溶液)可以有效降低產量損失,噴施硅肥后三個時期干旱脅迫則分別減產5.22%,8.19%和10%。

深入研究發現,外源硅肥通過提高植株葉片中可溶性糖、可溶性蛋白等滲透調節物質及葉片中抗氧化酶活性來緩解膜脂過氧化反應,從而減輕體內丙二醛和活性氧的積累,促進植株光合作用,抵消干旱帶來的作物生長限制和減產。葉面噴施硅肥在小麥開花期或灌漿期調節干旱減產效果尤其明顯。研究為干旱和半干旱地區冬小麥節水栽培和應對干旱脅迫提供了簡便可行的技術支撐。

該研究得到中央級公益性科研院所基本科研業務費專項、中國農業科學院科技創新工程、國家小麥產業技術體系等項目的資助。

來源: 中國農業科學院農田灌溉研究所