缺镁胁迫对水稻光合作用的影响机制开题报告

全文总字数：6430字

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

1.1课题的意义

由于饮食习惯、当地水土气候、耕作传统等原因，水稻作为主要粮食作物在江苏广泛种植。2018年稻谷播种面积2275.96千公顷，占粮食作物总播种面积的42.1%，总产量19249131吨，占粮食作物产量的54.38%[1]，是重要的粮食作物。江苏省全年化肥施用量（折纯量）303.85万吨，但相比于氮磷钾肥的大量施用，水稻种植中缺少镁肥的身影。由于植物缺镁的症状与缺钾、缺氮等相似，在野外条件下易被误诊，导致镁在农业生产中的作用常常被低估。事实上，一旦镁的吸收受到限制，植物的生长发育就受收到极大的抑制，影响水稻的产量和质量。为了避免未来的粮食短缺危机，提高作物产量的要求越来越高，镁对保证作物产量具有重要的战略意义。本课题从探索缺镁胁迫对水稻光合作用的影响机制出发，为水稻镁素营养的科学调控提供理论依据，从而实现水稻高产高效生产。

1.2国内外研究进展与应用前景

2. 研究的基本内容和问题

2.1研究目标

据全国土壤普查资料，我国不少地区土壤缺镁状况比较严重，作物镁营养缺乏的问题日益突出，已成为限制作物产量和品质提高的一个重要因素。国际上对镁营养机理的研究严重不足，需要进一步深化植物营养机理研究，为镁营养在作物提质增效途径上的作用提供理论支撑。中国南方地区是水稻的主产区，而缺镁土壤也主要分布在南方的较多地区，针对水稻与镁营养的研究较少，同时光合作用与水稻的产量形成密切相关，进行镁素营养元素对水稻光合作用的研究，为水稻镁素营养的科学调控提供理论依据，从而实现水稻高产高效生产。

2.2研究内容和拟解决的关键问题

3. 研究的方法与方案

3.1研究方法

水稻水培品种：汕优63通过水培方式研究镁素营养对水稻光合作用的影响机制。

3.2技术路线（见附件）

4. 研究创新点

4.特色或创新之处

本实验通过定量分析缺镁胁迫下叶片的气孔(SL)、叶肉导度(MCL)和生化限制(BL)，并建立各限制因子与叶片Mg含量的关系，探求光合速率变化及各限制因子占主导时的临界镁浓度阈值。通过不同镁水平处理，将缺镁胁迫下韧皮部蔗糖浓度和胞间连丝通透性进行定量分析。

5. 研究计划与进展

5.研究计划及预期进展

第一步 找到镁水培试验的营养液浓度阈值，不同镁浓度梯度下水稻各项基础指标，初步分析镁胁迫对光合的各限制因子占比。

第二步 水稻镁田间试验的采样，基础指标的测定