973项目20xxcb118600
2025-11-15 09:43本页面
【正文】 调控技术的集成创新，建立适应我国农业生产条 件的、在现有基础上产量增长 1015%、水肥资源生产效率提高 20%的技术调控途径。 (3)高产作物水肥高效利用的根 土互作机理 田间小区试验、室内模拟和区域多点试验相结合，阐明高产作物养分供需 规律、作物抵抗胁迫的特殊养分需求及其生理机制，确定根层养分调控的目标；研 5 究符合高产高效目标的理想根系构型与生理功能，阐明品种、密度、土壤结构对根系的影响，揭示根层养分水分供应与根系之间的相互作用机制；研究既保障作物高产的养分需求，又有利于发挥作物根系高效利用养分的生物学潜力，并降低环境风险的适宜根层养分供应强度；建立高产作物的实时营养诊断技术与指标。 (5) 不同区域作物高产高效潜力与实现途径 通过多点综合试验、验证性试验和跨区域比对，明确 作物高产高效潜力的区域特征，阐明不同区域实现高产高效的关键资源与技术制约因素并定量其限制程度；通过跨区域多点综合试验，揭示区域关键资源要素间替代效应，明确技术因素对限制性资源因素的补偿作用以及关键技术优化和资源匹配 机制；通过资源和技术经济学研究，明确不同区域高产高效潜力挖掘的资源与经济代价；在上述研究基础上，提出不同区域高产高效潜力的实现途径。 一方面，课题组成员在作物高产栽培研究方面已取得突出成绩， “十五 ”以来在小麦、玉米、水稻三大粮食作物上不断刷新高产纪录；另一方面，近年来 课题组成员在水肥资源高效利用方面取得了显著的进展，提出了大幅度提高水肥资源效率的根层调控理论与途径。 有清晰的 研究思路。 研究思路清晰，技术路线可行，切入点准确，可操作性强。 课题组既有一批长期从事作物栽培生理、植物营养和土壤过程等机理研究的学术骨干，又有一批具有丰富实践经验、擅长作物高产栽培、农田养分管理 和土壤管理的专家学者，课题组成员已完成和正承担着多项相关领域的国家重大科研项目和国际合作项目，积累了丰富的研究成果，掌握国际上作物学、土壤学、植物营养学等学科的最新研究方法和手段。 有良好的国际合作基础。通过国际合作，引进了国际上最先进的研究方法和学术理念，掌握国际同类研究的最新动态，为本项目 的实施创造了良好的条件。 目前在如何实现作物高产高效协调上存在不同的观点，有的认为高产和高效不能同时实现，有的则以牺牲产量来换取高效。 前瞻性的 理论突破。 综合 的 调控途径。本项目 在 揭示不同作物 高产高效的关键限制因素和主控过程 的基础上，针对性地建立高产栽培、土壤调控和根层水肥调控相耦合的综合调控途径，实现大面积高产高效的预期目标。各研究课题基本情况分述如下： 第一部分：四大生产体系作物高产高效的关键限制因素与突破途径 (课题 1，2， 3， 4) 课题 春玉米密植高产与水热高效的协调机制与途径 主要 研究内容： 针对东北春玉米区存在的春旱、早衰、倒伏、耕地质量下降等问题开展密植高产与水热高效利用的研究工作： ① 高产春玉米生育进程与水热动态的协调机理及优化配置。研究不同土壤耕作制度下高产春玉米耕层水热碳动态和产量形成特征，揭示春玉米保护性耕作的高产稳产机理，提出密植高产春玉米耕层土壤蓄水增碳的耕作途径。研究不同水热资源组合下密植高产春玉米群体动态特征和抗倒防衰的生理生态机理，提出春玉米高产与水热资源高效利用的密植高产栽培途径。 承担单位 : 中国农业科学院作物科学研究所，吉林省农业科学院 课题负责人 : 张卫建 中国农科院作物科学研究所 经费比例 ： 12% 课题 小麦 玉米周年高产高效的栽培学机制与途径 主要 研究内容： ① 光热资源在小麦玉米间的优化配置与周年高效利用。 ② 小麦壮株延衰高产群体构建的调控机制和高产途径。 ③ 玉米增密增穗与延衰增重的调控机制和高产途径。 ④ 综合提出小麦玉米周年一体化高产高效栽培理论与途径。 承担单位 : 山东农业大学，中国农业大学 课题负责人 ： 王振林 山东农业大学 经费比例： 12% 课题 高产水稻氮肥高效利用机制与途径 主要 研究内容： ① 通过典型稻区 (太湖稻－麦两熟区、湖南双季稻区 )的田间试验、实证调查和数据分析，阐明高产水稻氮高效利用的主要限制因素 。③ 定量化土壤－水稻－大气连续体的氮素循环过程，验证高产水稻氮高效利用途径的可持续性，在此基础上对技术途径进行反馈调整，提出适应于农业生产条件的水稻高产高效的栽培模式。 8 承担单位 ： 中国科学院南京土壤研究所，扬州大学 课题负责人： 颜晓元 中国科学院南京土壤研究所 杨建昌 扬州大学 经费比例 ： 12% 课题 西北旱作高产栽培的 水 分高效利用原理及调控 主要 研究内容 ： ① 旱地作物水分高效利用的土壤水库调控。 ② 旱地作物高产与水分高效利用的养分调控途径。 ③ 旱地作物产量与水分利用效率协同提高的补偿效应机制。 研究目标 : 通过系统研究旱地小麦降水生产潜力实现过程中土壤水库的调控范围与程度，提出不同降水年型下旱地农田适度生产力开发的调控对策；探索旱地玉米高产覆盖栽培与高效用水的土壤肥力调控途径；查清调节土壤水库和改善土壤养分条件对作 物根系功能和源库关系与产量形成的贡献程度；建立旱地作物产量与水分利用效率比当地平均水平提高 1525%的栽培模式，为旱地作物大面积高产与水肥高效利用栽培措施提供科学依据。通过研究作物不同高产群体的叶层分布和叶面积 、光合作用动态及其物质积累与分配特征，阐明花后群体持续的物质生产与高效分配在产量形成的作用及其协调优化机制。通过研究高产群体茎系统的形态学、力学、生理特点及其物质贮运等特征，阐明茎系统抗倒机能与花后物质贮运机能的协调优化机制。通过研究不同高产类型群体的穗发育、颖花退化和籽粒充实的动态特征，阐明不同粒位籽粒均衡灌浆、籽粒灌浆与花后叶光合持续期的协调机制。在 不同类型的高产群体结构与功能的综合研究基础上，阐明高产挖 潜的群体数量与质量属性定量关系，明确高产理想群体结构与功能的定向 控制 途径和定量调控技术指标。 承担单位 : 中国农业科学院作物科学研究所、中国农业大学 课题负责人 : 徐 江 中国农科院作物科学研究所 经费比例 ： 12% 课题 高产作物水肥高效利用的根 土互作机理 主要 研究内容 ： ① 高产与高效的根系形态与生理过程及其调控。 ② 作物高产稳产的养分特征及其生理机制。 ③ 高产高效的根层调控机制与途径。 研究目标 ：明确高产与高效的根系形态与生理过程及其调控机制；阐明作物高产稳产的养分特征及其生理机制；提出高产高效的根 土互作机制与调控途径。通过不同生产水平土壤性状和水肥过程的比较研究，提出主要作物持续高产高效的土壤构型、耕层结构、有机质水平和适宜的水肥热过程，明确作物高 产高效的主要土壤限制因子和关键过程。通过定量研究土壤对季节性干旱、水肥脱节、压实等逆境条件的响应机制，阐明土壤的抗逆性和缓冲原理。通过定量研究农田土壤综合管理措施 (耕作、灌溉和施肥等 )对土壤结构和水热肥等过程的影响，探讨土壤结构和关键过程的定向调控机理与途径。 承担 单位 :中国农业大学、南京农业大学 课题负责人 : 任图生
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