水稻及黄瓜镁营养研究进展与计划课件.pptx
水稻及黄瓜镁营养研究进展与计划,2019年8月6日,汇报内容,一、水稻及黄瓜对缺镁胁迫的生理响应二、水稻及黄瓜镁调研三、田间镁肥效应四、主要进展及存在问题五、下一步工作计划,不同镁供应浓度对水稻及黄瓜生长的影响,研究进展一：水稻及黄瓜对缺镁胁迫的响应,水稻缺镁的临界浓度为0.02mM，黄瓜缺镁的临界浓度为0.2mM；黄瓜缺镁症状主要表现在中部叶片。,不同镁供应浓度对水稻及黄瓜生物量的影响,研究进展一：水稻及黄瓜对缺镁胁迫的响应,水稻生物量受镁供应量影响较大，而黄瓜受镁供应量影响较小。,水稻临界镁含量：1.423mg/g,水稻及黄瓜不同叶位镁含量,研究进展一：水稻及黄瓜对缺镁胁迫的响应,与黄瓜相比，水稻对镁具有更强的吸收和利用能力；镁供应充足条件下，水稻上部叶片镁含量显著低于中部及下部叶片；镁缺乏条件下，黄瓜中部叶片镁含量显著低于上部及下部叶片。,水稻,黄瓜,不同镁供应浓度对水稻及黄瓜叶绿素含量的影响,研究进展一：水稻及黄瓜对缺镁胁迫的响应,叶绿素含量受影响的临界镁含量：水稻0.98mg/g，黄瓜2.88mg/g镁缺乏条件下，水稻叶片叶绿素a/b比值增加；黄瓜叶片叶绿素a/b比值不受叶片镁浓度影响。,缺镁胁迫对水稻及黄瓜生长的影响,研究进展一：水稻及黄瓜对缺镁胁迫的响应,重度缺镁,轻度缺镁,适度供镁,缺镁胁迫对水稻及黄瓜光合特性的影响,研究进展一：水稻及黄瓜对缺镁胁迫的响应,缺镁胁迫下，水稻和黄瓜光合作用受到抑制，净光合速率、气孔导度、叶肉导度、叶绿体内CO2均显著降低。,CO2响应曲线及光响应曲线,研究进展一：水稻及黄瓜对缺镁胁迫的响应,水稻,黄瓜,水稻和黄瓜CO2饱和点无差异；缺镁胁迫下，水稻的光补偿点及量子效率均高于黄瓜。,缺镁胁迫下光合限制因子,研究进展一：水稻及黄瓜对缺镁胁迫的响应,0.1mM,0.01mM,0.1mM,0.01mM,水稻,黄瓜,水稻,黄瓜,研究进展一：水稻及黄瓜对缺镁胁迫的响应,Morph-physiology,Gas exchange,Chlorophyll fluorescence,Biochemical traits,水稻及黄瓜对轻度缺镁胁迫的响应,Rice,Cucumber,轻度缺镁胁迫下，黄瓜比水稻更加敏感，黄瓜的叶绿素和类胡萝卜素含量显著降低；黄瓜的气体交换参数变化更显著，但水稻的叶绿素荧光参数变化更显著。,研究进展一：水稻及黄瓜对缺镁胁迫的响应,Morph-physiology,Gas exchange,Chlorophyll fluorescence,Biochemical traits,水稻及黄瓜对重度缺镁胁迫的响应,Rice,Cucumber,重度缺镁胁迫下，水稻和黄瓜整体变化趋势一致，但黄瓜相比水稻更敏感；水稻叶绿素、类胡萝卜素含量降低较少，Fv/Fm未受影响，NPQ显著增高。,江苏水稻及黄瓜镁调研基本信息,研究进展二：水稻及黄瓜镁调研,水稻调研：江苏省15个市(县),n=53,调研时间：2018年10月-11月,黄瓜调研：江苏省22个市(县),n=116,研究进展二：水稻及黄瓜镁调研,施肥状况,土壤养分状况,研究进展二：水稻及黄瓜镁调研,水稻田间镁肥效应,研究进展三：田间镁肥效应水稻,试验地点:江苏省如皋市袁桥镇(3222N, 12029E)如皋农业科学研究所。,土壤基础理化指标,试验方案,注：习惯施肥氮肥运筹为4:4:2，优化施肥氮肥运筹为4:2:2:2。,水稻田间镁肥效应产量,研究进展三：田间镁肥效应水稻,习惯施肥,OPT-Mg0,OPT-Mg1,OPT-Mg2,OPT-Mg3,水稻田间镁肥效应土壤养分,研究进展三：田间镁肥效应水稻,水稻收获期土壤理化指标,水稻田间镁肥效应植株养分含量,研究进展三：田间镁肥效应水稻,水稻田间镁肥效应植株养分累积量,研究进展三：田间镁肥效应水稻,镁营养需求规律,研究进展三：田间镁肥效应水稻,试验地点:江苏省如皋市袁桥镇(3222N, 12029E)如皋农业科学研究所。,小麦田间镁肥效应试验方案,注：优化施肥-Mg1，Mg2，Mg3处理开花期分别喷施1%，2.5%，4%浓度硫酸镁叶面肥。习惯施肥氮肥运筹为7:3，优化施肥氮肥运筹为4:3:3。,研究进展三：田间镁肥效应小麦,施镁对小麦生长的影响,习惯施肥,OPT-Mg0,OPT-Mg1,OPT-Mg2,OPT-Mg3,研究进展三：田间镁肥效应小麦,小麦产量,小麦产量及产量构成因子,OPT-Mg3处理产量最高，相比习惯施肥处理增产7%，相比OPT-Mg0处理增产8%。施用镁肥在优化施肥的基础上通过提高穗数和穗粒数提高产量。,研究进展三：田间镁肥效应小麦,黄瓜田间镁肥效应试验方案,时间：2018年8月中旬地点：江苏省常州市溧阳市南渡镇旧县村,研究进展三：田间镁肥效应黄瓜,黄瓜田间镁肥效应植株养分,研究进展三：田间镁肥效应黄瓜,高投入的镁抑制了其他养分（如钾）的吸收，从而导致产量下降。,黄瓜田间镁肥效应试验方案调整,研究进展三：田间镁肥效应黄瓜,土壤基础理化指标,注：叶面肥初果期开始喷施，每个小区每次喷施1L，喷施3次。,黄瓜果实生长动态变化,PS：横坐标为黄瓜生长天数，纵坐标为黄瓜长度（cm）。,研究进展三：田间镁肥效应黄瓜,黄瓜果实生长动态变化,研究进展三：田间镁肥效应黄瓜,土壤养分含量,研究进展三：田间镁肥效应黄瓜,黄瓜成熟期耕层土壤理化指标,黄瓜产量、生物量及品质,研究进展三：田间镁肥效应黄瓜,黄瓜植株养分含量,研究进展三：田间镁肥效应黄瓜,黄瓜植株养分累积量,研究进展三：田间镁肥效应黄瓜,镁研究工作进展,一、镁营养生理研究1.比较了水稻及黄瓜对缺镁胁迫响应的差异2.发现了水稻及黄瓜缺镁胁迫临界值3.初步揭示了水稻及黄瓜对缺镁胁迫响应的光合生理机制二、镁调研工作1.已完成江苏省水稻及黄瓜调研工作2.完成调研土壤及植株样品采集及测定3.已提交报告及土样三、田间镁肥效应1.已开展一季水稻、一季小麦、两季黄瓜田间实验2.已完成土壤及植株样品基本指标测定,镁研究工作进展,农资导报1篇；提交3篇英文年度进展报告,3rd International Symposium on Magnesium2018.11.25-28 广州,青土会镁专场2019.5.24-27安徽 蚌埠,英国利兹大学Les G. Firbank教授田间参观2019.4.18江苏 如皋(水稻),1. Kailiu Xie, Ismail Cakmak, Shiyu Wang, Fusuo Zhang, Shiwei Guo*. Synergistic and antagonistic interactions between potassium and magnesium in higher plants. (Archives of Agronomy and Soil Science, minor revision)2. Kailiu Xie, Xusheng Meng, Min Wang, Shiwei Guo*. Different physiological responses of monocots and dicots plants to magnesium. (in preparation),论文情况,存在问题及解决方案,存在问题：1.江苏省黄瓜种植区域比较少，黄瓜调研结果缺乏代表性； 2.江苏土壤不缺镁，施镁增产效果不明显，效果不稳定。解决方案：1.重点关注江苏省代表性的作物，以水稻和小麦为主；2.采用叶片喷施镁肥的方式，研究镁肥对水稻及黄瓜产量及品质的影响。,下一步工作计划,一、水稻及黄瓜对缺镁胁迫的响应 1.比较老叶与新叶镁的再利用能力及转运效率； 2.从组织及细胞水平揭示不同形态镁的分配能力； 3.进一步揭示水稻及黄瓜对缺镁胁迫的光合响应机制； 4.揭示植物中镁与其他元素（氮）的相互关系。二、水稻及黄瓜田间镁肥效应 1.关注镁对作物品质的影响（正在开展）； 2.研究镁对水稻及黄瓜影响的内在机制。,谢谢！敬请批评指正！,
