近日，我校农学院资环系王鹏教授指导的2019级博士生张吉立以第一作者，王鹏教授为通讯作者在国际重要期刊《Plant and Soil》（中科院分区Top期刊）在线发表了题为“Molecular mechanism of negative pressure irrigation inhibiting root growth and improving water use efficiency in maize”的研究论文。本研究得到了国家重点研究开发项目（2018YFE0112300）的资助。
随着气候变暖加剧，全球各地极端气候不断出现，干旱和水涝频繁发生，这对粮食生产带来了极大威胁。干旱半干旱地区水资源不足成为限制玉米产量提高的重要因素，探索作物栽培中提高水分利用效率的途径十分必要。作物对土壤水分的吸收和利用受土壤水分环境的限制，从根系生长发育与水分吸收和利用角度入手，可以为探索降低作物光合产物无效消耗，提高作物产量和水分利用效率的途径提供指导。
本研究以玉米为试验材料，通过温室盆栽控制试验，表明负压灌溉可显著降低根系冗余生长且显著提高水分利用效率，玉米产量显著提高，表明限制作物根系的冗余生长与促进茎叶生长与产量提高之间具有显著相关性。玉米水分利用效率的提高与根系水通道活性有关，水通道蛋白基因的高倍上调表达是根本原因。本项研究成果可为作物栽培工作者研发新型节水灌溉技术提供重要参考。
文/王宁 图/张吉立