新型保水缓释肥提高水稻耐盐性的效应及其机制开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

土壤盐渍化是一个世界性的资源和生态问题，严重抑制植物生长和农业产量。在不远的将来，估计有8亿公顷土地受到盐渍化的影响，随着世界人口的增长和城市化、工业化的发展，土壤盐渍化越来越成为一个严峻的问题展现在我们面前^[1]，因此在人口日益增长、粮食安全问题凸显的现状面前，通过肥料施用、基质栽培等手段提高盐土上种植作物的产量是很必要的^[2-4]。在广大旱区和半干旱地区，盐渍化和营养匮缺是降低作物产量的主要因子。对植物有三个方面的影响，即生理干旱、离子不平衡和降低矿质养分的吸收^[5]（plaut等, 2013）。过量的可溶性盐离子聚集在作物根际周围，从而导致矿质元素不均衡、降低根际土壤环境的渗透势和形成盐离子毒害^[6-7]。在盐土上，不同植物的生长响应、营养吸收和利用均是不同的。盐土会降低肥料或基质的有效性，损害植物的光合作用等生理代谢过程^[8]。江苏省沿海滩涂面积逐年新增，据最新统计其总面积约6 530 km²，约占中国沿海滩涂总面积的1/4^[9]。沿海滩涂以及盐渍化土壤的合理改良和利用，对于土壤可利用面积的增加，乃至人类生存空间的扩展都有积极的影响。不断采用新型的农业技术和农艺管理措施，对于提高盐土农业生产力、发展高效农业亦很有意义。

我国是一个传统的农业大国，化肥和水资源是我们农业生产最重要物质基础。目前中国的化肥使用量超过了任何其他国家，而我国化肥当季利用率低，远远落后于其他发达国家^[10-11]。低的肥料利用率不仅造成了水体富营养化、臭氧层破坏等环境问题，而且浪费了大量的人力、财力和资源等^[10]。农业的可持续发展促使各种养分配比的复混肥料、保水型复混肥、缓释肥料及专用肥等化肥品种日渐增多，各类化肥性质和效果各异^[2,12-13]。水肥之间存在着交互效应，以肥调水，以水促肥，充分发挥水肥的协同效应，将保水剂与缓释肥相结合，制备具有双重功能的保水缓释肥成为当前水肥调控研究的热点^[14]（shavit等, 2003; luo等, 2015）。缓释肥可根据作物对养分的需要控制其养分释放模式，使养分释放与作物养分吸收同步。施用缓释肥能促进作物营养生长和生殖生长，增强抗倒伏能力，提高肥料利用率，增产效果和经济收益明显，且不用追肥，减少工时，可满足当前农村劳动力转移、简化生产的需求^[15]。到目前为止，已对多种缓释材料进行了探究，并有一些缓释包膜肥料已经实现工业化生产^[16]，但是盐土农业中的保水缓释肥的施用及其研究极为匮缺。

因此探讨新型颗粒状盐碱地保水缓释肥（zl 2012 1 0400570.0）^[17]（金白云等, 2013）对水稻、番茄等作物苗期生长，萌发，全程生长的调控效应，探讨新型保水缓释肥调控的生物学机制，为新型抗盐基质的施用提供理论依据和技术方法，为进一步兼顾环境友好、开发盐土农业提供有力的科学指导。

2. 研究的基本内容和问题

研究目标：通过在不同盐碱土上施用新型保水缓释肥，能够改善土壤理化性质，土壤结构，并且调控植株生长发育，影响作物产量，提高品质。

研究内容：

本研究的研究内容遵循改善土壤现状，调控作物生长，提高作物产量，优化作物品质等方面。通过对不同批次试验进行研究，全方位的考察以下几方面内容：

（1）采用不同试验材料（水稻、番茄等），探讨新型保水缓释肥及其不同配比对其立苗、苗期、全程生长、发育的形态及产量的影响。

3. 研究的方法与方案

本研究采用室内盆栽与大田栽培相结合的试验方式，全面研究新型保水缓释肥对农作物抗盐性调控的效果。盆栽试验从基础方面探讨新型保水缓释肥在不同农作物立苗、萌发、苗期、全程生长的调控作用及效果。对不同配比方式、不同施用方式、不同盐碱土（中性盐（nacl）、碱性盐（naco₃） ）处理下的农作物生长指标，矿质营养，溶质积累，离子稳态，光合和抗氧化等指标的测定。以及探究水稻全程试验搁苗期间剑叶与水稻产量之间的关系。试验围绕着整体思路进行，分为阶段性试验逐步开展，并通过对每阶段试验进行分析统计研究，对新型保水缓释肥进行全面的考察。

技术路线：（见附件）

实验方案：

本研究采用室内盆栽与大田栽培相结合的试验方式，全面研究新型保水缓释肥对农作物抗盐性调控的效果。盆栽试验从基础方面探讨新型保水缓释肥在不同农作物立苗、萌发、苗期、全程生长的调控作用及效果。对不同配比方式、不同施用方式、不同盐碱土（中性盐（nacl）、碱性盐（naco₃） ）处理下的农作物生长指标，矿质营养，溶质积累，离子稳态，光合和抗氧化等指标的测定。试验围绕着整体思路进行，分为阶段性试验逐步开展，并通过对每阶段试验进行分析统计研究，对新型保水缓释肥进行全面的考察。

4. 研究创新点

1. 盐土农业中的保水缓释肥的施用及其研究极为匮缺。

2. 新型保水缓释肥在中性盐和碱性盐土上的调控效应及机理。

5. 研究计划与进展

研究计划：

2015.06-2015.08 查阅相关文献，完成初步研究内容和方向，并开展部分试验（番茄，水稻温室试验）。

2015.09-2015.10 查阅文献并根据初步试验结果确定整体试验方案及技术路线。