小麦玉米高产与生态高效的栽培学途径与技术.ppt

1、小麦玉米高产与生态高效的栽培学途径与技术一、个人简介一、个人简介19821982年年 山东农学院农学本科毕业。山东农学院农学本科毕业。19851985年获硕士学位，年获硕士学位，19911991年获博士学位。年获博士学位。从从19821982年起至今一直从事小麦栽培教学科研，师从余松烈院士。年起至今一直从事小麦栽培教学科研，师从余松烈院士。19961996年年 破格晋升教授，现为二级教授。破格晋升教授，现为二级教授。19971997年年 山东省学位委员会批准为博士生导师。山东省学位委员会批准为博士生导师。19991999年年 享受国务院特殊津贴。享受国务院特殊津贴。20012001年年 山东省

2、农业专家顾问团山东省农业专家顾问团 小麦分团副团长。小麦分团副团长。20032003年年 中国作物学会栽培生理学组副组长。中国作物学会栽培生理学组副组长。20072007年年 作物生物学国家重点实验室小麦栽培室主任。作物生物学国家重点实验室小麦栽培室主任。20102010年年 全国高产创建专家指导团专家。全国高产创建专家指导团专家。20112011年年 山东农业大学教学科研人才队伍第一层次。山东农业大学教学科研人才队伍第一层次。20112011年年 全国农业专业学位研究生教指委委员。全国农业专业学位研究生教指委委员。20132013年年 获全国师德标兵称号。获全国师德标兵称号。“十二五十二五”

3、主持项目：主持项目：山东是我国小麦玉米主产区，粮食产量居全国第三。山东是我国小麦玉米主产区，粮食产量居全国第三。研究阐明了小麦玉米高产与肥料高效利用的调控机制，创建了小麦研究阐明了小麦玉米高产与肥料高效利用的调控机制，创建了小麦玉米周年高产高效与生态安全的技术体系，解决了高产必须依赖水肥药玉米周年高产高效与生态安全的技术体系，解决了高产必须依赖水肥药高投入、肥水效率低、环境代价大这一重大问题。高投入、肥水效率低、环境代价大这一重大问题。代表性成果一：代表性成果一：优化小麦玉米品种与生育期匹配优化小麦玉米品种与生育期匹配 优化作物群体配置、结构、数量优化作物群体配置、结构、数量作物高产作物高产肥

4、水高效肥水高效栽培途径栽培途径 优化肥料种类与数量时间调控优化肥料种类与数量时间调控进程进程数量数量质量质量学术思想：学术思想：研究论文以共同作者在研究论文以共同作者在Nature,以通讯作者在以通讯作者在Field Crop Research,JAS,Plos One等发表。等发表。理论创新：理论创新：Nature 执行主编坎贝尔在新闻发布会上讲，这是一项开拓性农业科执行主编坎贝尔在新闻发布会上讲，这是一项开拓性农业科学研究，对中国乃至世界都是好消息。学研究，对中国乃至世界都是好消息。被科技部评选为被科技部评选为20142014年中国科学十大进展。年中国科学十大进展。技术成果：技术成果：1.

5、1.创建大面积绿色增产模式示范方和省长指挥田。创建大面积绿色增产模式示范方和省长指挥田。2.2.每年在农业厅举办的全省小麦、玉米技术培训会作专题技术培训。每年在农业厅举办的全省小麦、玉米技术培训会作专题技术培训。3.3.技术标准与挂图。技术标准与挂图。4.4.田间指导与电视媒体宣传报道。田间指导与电视媒体宣传报道。生产应用：生产应用：2015年年6月月2日农业部专家组验收，日农业部专家组验收，20万亩小麦平均亩产万亩小麦平均亩产651.6公斤，新闻联播报道。公斤，新闻联播报道。通过培训、示范、电视节目等形式推广高产高效栽培技术。通过培训、示范、电视节目等形式推广高产高效栽培技术。国际学术交流国

6、际学术交流在高产与肥水高效栽培研究基地研讨与交流在高产与肥水高效栽培研究基地研讨与交流 产量品质矛盾是山东小麦生产的重大问题。产量品质矛盾是山东小麦生产的重大问题。研究阐明了小麦产量形成与品质形成的关系与调控机制，创研究阐明了小麦产量形成与品质形成的关系与调控机制，创建了小麦高产优质栽培技术体系建了小麦高产优质栽培技术体系,解决了小麦高产不优质、优质解决了小麦高产不优质、优质不高产这一重要问题。不高产这一重要问题。代表性成果二：代表性成果二：1.研究了高产小麦籽粒蛋白质形成积累与调控途径研究了高产小麦籽粒蛋白质形成积累与调控途径 籽粒蛋白质含量、组分和蛋白质聚合体粒度分布与加工品质密切相关。籽

7、粒蛋白质含量、组分和蛋白质聚合体粒度分布与加工品质密切相关。研究明确了：研究明确了：1.1.植株前中期叶、鞘硝酸还原酶活性强；中后期蛋白降解相关酶活性强，植株前中期叶、鞘硝酸还原酶活性强；中后期蛋白降解相关酶活性强，有利于植株氮素积累与转移，是籽粒蛋白质含量高的生理机制。有利于植株氮素积累与转移，是籽粒蛋白质含量高的生理机制。2.2.籽粒灌浆中后期蛋白合成相关酶活性强，籽粒灌浆中后期蛋白合成相关酶活性强，GMPGMP含量高，是加工品质优的含量高，是加工品质优的 生理机制。生理机制。调控技术：调控技术：1.1.改善小麦中后期氮素营养，实现土壤供氮改善小麦中后期氮素营养，实现土壤供氮-植株需氮平衡

8、。植株需氮平衡。2.2.协调氮、水关系及与磷、钾等元素的营养平衡，促营养转运。协调氮、水关系及与磷、钾等元素的营养平衡，促营养转运。理论创新：理论创新：2.研究了高产小麦籽粒淀粉形成积累规律与调控途径研究了高产小麦籽粒淀粉形成积累规律与调控途径 淀粉积累与产量密切相关；淀粉组分、淀粉粒分布与加工品质密切相关。淀粉积累与产量密切相关；淀粉组分、淀粉粒分布与加工品质密切相关。研究明确了：研究明确了：1.1.淀粉合成酶活性强是穗粒库容强、穗粒重高的生理机制。淀粉合成酶活性强是穗粒库容强、穗粒重高的生理机制。2.2.分枝淀粉比例高、分枝淀粉比例高、B B型淀粉粒比例高是加工品质优的生理机制。型淀粉粒比

9、例高是加工品质优的生理机制。调控技术：调控技术：1.1.增强籽粒淀粉合成酶的活性。增强籽粒淀粉合成酶的活性。2.2.高分枝淀粉合成相关酶的活性，高分枝淀粉合成相关酶的活性，增加增加B B型淀粉粒分布比例。型淀粉粒分布比例。研究论文：研究论文：在在Journal of Agricultural Science,Cereal Chemistry,Journal of Agronomy and Crop Science 和中国农业科学、作物学报等刊物发表。和中国农业科学、作物学报等刊物发表。技术成果：技术成果：将小麦高产优质技术与信息化技术结合，服务小麦生产及产业化开发。将小麦高产优质技术与信息化技

10、术结合，服务小麦生产及产业化开发。生产应用：生产应用：20122012年和年和20132013年分获全省、全国粮食生产突出贡献农业科技人员称号。年分获全省、全国粮食生产突出贡献农业科技人员称号。以第一作者、通讯作者等在国内外发表研究论文以第一作者、通讯作者等在国内外发表研究论文118118篇、参编著作篇、参编著作2 2部、专利部、专利2 2项。项。二、单位情况二、单位情况 山东农业大学是山东省属重点大学，在国家重点学科、国家重点山东农业大学是山东省属重点大学，在国家重点学科、国家重点实验室、国家工程实验室、国家工程技术中心、博士学科点、博士后实验室、国家工程实验室、国家工程技术中心、博士学科点

11、、博士后流动站、院士专家等综合竞争力指标，居省内和国内同类单位前列。流动站、院士专家等综合竞争力指标，居省内和国内同类单位前列。1.1.作物生物学国家重点实验室作物生物学国家重点实验室（山东省属惟一山东省属惟一）2.2.农业部作物生理生态与耕作重点实验室农业部作物生理生态与耕作重点实验室3.3.山东省小麦玉米协同创新中心山东省小麦玉米协同创新中心1.1.作物栽培学与耕作学作物栽培学与耕作学 国家重点学科国家重点学科2.2.作物学一级学科博士点、博士后流动站作物学一级学科博士点、博士后流动站实验室实验室学学 科科所在创新平台所在创新平台 在作物生理生态与耕作栽培领域在作物生理生态与耕作栽培领域

12、优势突出。优势突出。实验室设施、设备、仪器、基地等研发条件实验室设施、设备、仪器、基地等研发条件 国际先进。国际先进。研究仪器设备与设施装备研究仪器设备与设施装备实验田、池、室、站，设施先进、性能良好实验田、池、室、站，设施先进、性能良好（一）研究背景与挑战：（一）研究背景与挑战：三、总体思路和计划三、总体思路和计划我国农业正面临双重挑战：我国农业正面临双重挑战：1.1.粮食需求刚性增加；粮食需求刚性增加；2.2.资源利用低效，生态环境恶化。资源利用低效，生态环境恶化。我国粮食生产与化肥施用量的关系我国粮食生产与化肥施用量的关系（二）主要研究内容（二）主要研究内容三、总体思路和计划三、总体思路

13、和计划农业重大需求：农业重大需求：实现小麦玉米高产与资源生态高效利用协同实现小麦玉米高产与资源生态高效利用协同关键制约因素：关键制约因素：小麦玉米高产研究与肥水资源高效研究脱节小麦玉米高产研究与肥水资源高效研究脱节主要研究内容：主要研究内容：小麦玉米高产与资源生态高效的栽培理论与技术小麦玉米高产与资源生态高效的栽培理论与技术（三）拟突破的关键技术和拟解决的重大问题（三）拟突破的关键技术和拟解决的重大问题三、总体思路和计划三、总体思路和计划.作物高产群体与生态因作物高产群体与生态因子的动态匹配过程及调子的动态匹配过程及调控技术；控技术；.作物高产群体与土壤肥作物高产群体与土壤肥水高效协同的动态匹

14、配水高效协同的动态匹配过程及调控技术。过程及调控技术。拟突破的关键技术拟突破的关键技术三、总体思路和计划三、总体思路和计划拟解决的重大问题拟解决的重大问题山东小麦玉米高产与资源生态高效的栽培途径与技术体系山东小麦玉米高产与资源生态高效的栽培途径与技术体系群体构建群体构建 生态匹配生态匹配 根土互作根土互作 土壤调控土壤调控 区域实现区域实现 问题分解问题分解（四）项目技术路线（四）项目技术路线三、总体思路和计划三、总体思路和计划设置品种、密度、水肥、耕作、化控等多因子综合试验设置品种、密度、水肥、耕作、化控等多因子综合试验高产高效限制因子高产高效限制因子气象因子气象因子土壤条件土壤条件品种特性

15、品种特性技术措施技术措施高产高效栽培原理高产高效栽培原理形态建成形态建成营养生理营养生理水分生理水分生理产量形成产量形成高产高效栽培技术高产高效栽培技术资源优化资源优化耕作调控耕作调控栽培调控栽培调控化学调控化学调控解析关键因子解析关键因子阐明栽培原理阐明栽培原理创新栽培技术创新栽培技术山东小麦玉米高产与资源生态高效的栽培途径与技术体系山东小麦玉米高产与资源生态高效的栽培途径与技术体系（五）项目主要参与人员（五）项目主要参与人员三、总体思路和计划三、总体思路和计划 团队近团队近5 5年主持项目：国家自然科学基金年主持项目：国家自然科学基金6 6项，项，973973课题课题1 1项，科技支项，科

16、技支撑课题撑课题2 2项，农业部行业专项课题项，农业部行业专项课题 2 2项（首席专家项（首席专家1 1位）位）（六）研发项目经费来源和经费预算（六）研发项目经费来源和经费预算三、总体思路和计划三、总体思路和计划申请省农业科技发展资金项目经费申请省农业科技发展资金项目经费300万。万。学校平台建设资金学校平台建设资金410万元。万元。专项资金支出预算表专项资金支出预算表（七）项目实施的市场前景和风险分析（七）项目实施的市场前景和风险分析三、总体思路和计划三、总体思路和计划 项目实施市场前景广阔。项目实施市场前景广阔。山东省是小麦玉米主产区。小麦面积山东省是小麦玉米主产区。小麦面积5680万亩，

17、玉米面积万亩，玉米面积4591万亩。万亩。小麦玉米增产增效潜力很大。小麦玉米增产增效潜力很大。小麦玉米效率差分析图小麦玉米效率差分析图 实现小麦玉米高产、肥水资实现小麦玉米高产、肥水资源高效、生态安全友好，具有科源高效、生态安全友好，具有科学依据和技术支撑。学依据和技术支撑。项目实施除天气因素外，无项目实施除天气因素外，无技术风险。技术风险。四、目标任务四、目标任务总目标总目标建立山东小麦玉米高产与资源高效生态的理论与技术体系建立山东小麦玉米高产与资源高效生态的理论与技术体系理论目标理论目标明确作物高产与高效明确作物高产与高效生态的协同机制生态的协同机制国际学术地位国际学术地位技术目标技术目标明确制约因素明确制约因素构建技术体系构建技术体系实现高产高效生态实现高产高效生态平台目标平台目标构建产学研企一体化构建产学研企一体化研究平台，多学科研究平台，多学科协同创新研发协同创新研发NoImage谢 谢敬请批评指正敬请批评指正