【科研百人】王小燕：努力是一种生活状态

人物名片：王小燕，博士，副教授，硕士生导师，主攻小麦抗逆节氮高产生理生态研究。毕业院校山东农业大学，师从于振文院士，2000获农学学士学位，2003年获硕士学位，2006年获博士学位。2006-2008年于中科院遗传发育所做博士后研究，出站后到农学院从事作物栽培学与耕作学的教科研工作。2011年晋升副教授，2012入选湖北省新世纪高层次人才工程笫三层次人选，同年获新葡萄娱乐app官方优秀青年教师荣誉称号，2015年当选新葡萄娱乐app官方长江青年科技创新团队负责人。

先后主讲《作物栽培学》、《农业生态学》、《基础生物化学》等课程。

近5年主持国家自然基金2项，分别为“不同土壤湿度条件下空气湿度升高对小麦产量形成机理的影响研究（31101125）”、“渍水诱导的稻茬小麦淀粉合成的变化机理及抗渍高产栽培途径研究（31371580）”。

2015年以来参与农业部粮油增产关键技术试点及相关技术支撑项目，主持相关课题2项，“稻茬麦高产高效栽培技术模式示范”、“长江流域稻麦两熟周年高产技术模式研究与示范”。同年获批长江青年科技创新团队，任团队负责人，主要开展稻麦两熟周年高产原理与技术研究。

主持完成教育厅青年基金1项，参与农业部行业计划1项，主持完成横向课题5项，连续多年参加国家小麦产业技术体系武汉试验示范项目。

在《中国农业科学》、《农业工程学报》、《Advance of Food and Science Technology》、《麦类作物学报》、《应用生态学报》等学术期刊发表学术论文30余篇；参编专著2部，参编教材1部；获湖北省科技进步二等奖2项，分别排名第三、第四；以第一发明人获批专利2项。

创新性研究成果之一：江汉平原稻茬小麦适宜氮肥运筹模式研究

氮素是小麦全生育期所需最大量营养元素之一，其对产量的影响仅次于水分。江汉平原稻茬小麦传统栽培模式下，农户对氮肥的投入始终处于尴尬境地。一方面，小麦收购价较低，氮肥投入增加，效益未必增加；另一方面，氮肥投入不足，则群体大小不足、后期脱肥、早衰等现象时有发生。

王小燕博士前期研究以此为立足点，于2008-2014年联合湖北省农科院作科所，在国家小麦产业技术体系武汉试验站资助下，系统研究了稻茬小麦氮肥运筹模式。通过7个年度的研究，初步得出以下结论：拔节期至灌浆期是稻茬小麦氮肥吸收最大量时期；传统的氮肥运筹模式即氮肥全部底施肥料利用率低，运筹模式应由“一炮轰”或7:3后移为5:5或3:7，籽粒产量及肥料利用率均显著提高；稻茬小麦，尤其是秸秆还田条件下，冬前分蘖期极易脱肥，宜在此期施20%分蘖肥，即稻茬小麦最佳氮肥运筹模式宜采用4:2:4的氮肥运筹模式。

同时，系统分析了氮肥后移对废料利用率及加工品质的影响，结果表明，氮肥后移，氮肥农学利用率显著提高，加工品质变优，其中面团稳定时间提高5%-20%。相应试验结果得到了湖北省小麦专家组高度认可，并建立了常年合作关系，相应结果在《中国农业科学》、《麦类作物学报》等的学术期刊上发表。

图片1 2008-2009年度旱茬小麦氮肥后移试验

氮肥后移技术的科学价值、经济和社会效益：

江汉平原小麦低产田氮肥后移技术填补了长江中下游麦区小麦低产田氮肥运筹模式的空白，为创建稻茬小麦低产变高产栽培技术体系奠定了理论基础。

该施肥技术可显著提高籽粒产量和肥料利用率，提高经济效益。小麦生产全生育期施氮量以12kg/亩计，传统氮肥施用模式为1:0或7:3（70%底施，30%冬季分蘖期追施），多年平均产量为220-260kg/亩，氮肥后移为5:5或4:2:4，籽粒产量可达到350-550kg/亩，比传统施肥模式增加0.3-1.5倍。小麦收购价以1.0元计，湖北省小麦播种面积以1600万亩计，则总产可比传统栽培模式提高144万吨-528万吨，经济效益提高14.4-52.8亿元；如果该产量增收任务分配给水稻生产，则相当于全省水稻栽培面积需再增加205万亩或相当于目前超高产杂交稻产量水平（700kg/亩）提高到1000kg/亩水平。显而易见，通过增收小麦比扩大水稻播种面积或水稻产量大幅度突破更容易实现，因此目前湖北省粮食增收的最有效途径是扩大小麦播种面积，改善稻茬小麦肥水等管理模式，加快实现稻茬小麦低产变高产目标。

创新性研究成果之二：稻茬小麦对不同时期渍害的响应及渍害缓减技术

江汉平原小麦全生育期降雨偏丰，孕穗期至灌浆期有渍害风险，且持续降雨常导致赤霉病、白粉病等病害加剧，甚至出现穗发芽情况，最终限制了小麦籽粒产量及品质的提高。因此，有必要系统研究小麦耐渍机理，并探讨缓减渍害的适应性技术，以提高小麦籽粒产量，改善加工品质。

自2011至今，王小燕博士在国家小麦产业技术体系武汉试验站示范试验及国家自然基金的资助下，通过盆栽试验与大田小区试验相结合的方法，应用本课题组实用新型专利“一种植物隔离栽培装置”，开展了不同时期人工渍水试验，系统研究了渍水对小麦产量形成的影响及渍害恢复技术。研究表明，江汉平原稻茬小麦自苗期及灌浆期均有渍害风险，其中开花期为渍害最敏感时期，孕穗期次之，灌浆中期渍害影响较小，但产量亦显著降低，拔节期渍害发生后叶片光合特性、根系活力等均有一定的恢复，最终籽粒产量较不渍水对照比降低幅度最小。研究表明，宽厢窄沟，四沟配套，是防止渍害发生的前提，渍害发生前喷施6-BA等生长调节剂可缓减渍害对产量的影响，是有效的渍害缓减技术。

科学价值、经济和社会效益：

本研究提出的宽厢窄沟，四沟配套排水技术及自爱发生前喷施生长调节剂技术均可显著缓减渍害效应，有利于在降水偏丰年份获得较高籽粒产量。据2011-2012年度及2012-2013年度产量结果估算，渍水前喷施6-BA相当于每666.7m2可减少42.7kg产量损失，即约1/3以上的田块未发生渍害。

氮肥后移技术及渍害缓减技术在国内外同行中所处的水平，具备的优势和特色：

2014-2015年度，应用氮肥后移技术及渍害缓减技术在江北农产第二分场开展了稻茬小麦示范试验。于2015年5月17号，由湖北省农业厅组织省农技推广总站、安徽农业大学、南京农业大学、荆州农科院等专家对江北农场350亩稻茬小麦示范田进行了现场测产验收。验收产量达到305kg/亩水平，较常年平均产量提高38%。该产量水平是在今年小麦条锈病大流行，赤霉病较严重的背景下取得，专家们一致认为该课题组所提出的氮肥后移技术及宽厢窄沟、四沟配套的排水技术有利于促进壮苗形成，提高分蘖成穗率和氮肥利用效率。为确保实现稻麦周年增产增收奠定了技术基础，具有广阔的推广应用前景。

创新性研究成果之三：缓控释肥及纳米碳增效尿素对超级杂交稻产量及肥料率的影响

在马国辉老师的支持下，王小燕博士于2009-2012年，采用国内外农化公司等研究生产的各种节氮、高效肥料，通过与常规施肥方法对比试验，摸清了其对超级杂交稻的适应性，对水稻生育及群体结构塑造的效果，以及其与其它肥料（有机肥、磷、钾肥）的配合施用技术，为超级杂交稻均衡高产关键技术体系创建奠定了理论基础。

研究结果表明：（1）获得相同子粒产量，掺混尿素可比普通尿素节氮25%左右，并且氮肥偏生产力比普通尿素提高3.9kg/kg，提高幅度为6.7%；（2）添加纳米碳缓释肥料处理Y两优1号比对照增产11.3%和5.6%，同时，氮肥农学利用率也有明显提高；（3）尿素中添加纳米碳处理使杂交水稻皖稻153的有效穗数和每穗实粒数显著增加，当施用量在225 kg/hm2时，籽粒产量最高，达11.55 t/hm2，比普通尿素增产13.4%，氮肥偏生产力为51.3 kg/hm2；（4）研究同时发现，纳米碳增效尿素具有良好的环境效应，由于纳米碳施入土壤后增加了土壤的EC值，可直接形成HCO3-，以质流形式进入植物根系，同时携带大量的N、P、K等养分进入植物体，因此，在缓释肥料中添加纳米碳有降低稻田田面水中总氮含量的趋势（符合国家地表水环境质量标准，适用于农业用水区及一般景观要求的水域总氮含量标准限值为2.0 mg/L），进而防止氮素养分流失引发的地表水环境污染。

科学价值、经济和社会效益：

该项成果作为“两湖平原超级杂交稻均衡高产栽培关键技术研究与示范”成果的一部分，于2012年通过湖北省科技厅成果鉴定，整体达到国际先进水平。

目前该成果已在江汉平原、洞庭湖平原大面积推广。

（编辑 陆峰）