当干旱或高温导致土壤水分分布不均匀时，植物根系具有趋向湿度较大区域生长的特性，称为植物的向水性。据国际水稻所统计，1979-2003年间全球年均最高温度和最低温度分别升高了1.13℃ 和 0.35℃。高温进一步加剧了干旱胁迫，目前干旱已成为旱地和靠雨水资源进行灌溉地区农业生产的最重要限制因子。在亚洲，每年有1.9亿公顷的旱地和超过1.4千万公顷半干旱地区的水稻生产因干旱缺水而大量减产。全球气温上升及干旱的日趋严重，使作物向水性机理及其调控的关键农艺技术研究成为一个热点。本项目遵循机理探究到调控技术设备研发的思路，从诱导植物向水性的信号传导及其分析表达基础入手，分析并构建基于向水性的山地作物适度亏缺灌溉制度，并研发出作物向水性调控的关键农艺关键技术设备。1. 主要创新点(1)应用磷酸化蛋白质鉴定技术，以模式植物--水稻为材料，探究作物如何通过蛋白质磷酸化修饰传导逆境胁迫信号，激发作物向水性的分子表达，尤其是在国内外首次发现异三聚体G蛋白 亚基的磷酸化修饰是作物向水性的重要信号传导途径。(2) 应用差异蛋白质组学技术，结合RNA表达验证，同样以模式植物-水稻为材料，分析了干旱和高温胁迫信号诱导作物向水性的分子表达机制，并研制出能评价作物向水性（抗旱耐高温）能力强弱的联合分子标记，包括HSP26.7, HSP23.2, HSP17.9A, HSP17.4A 和HSP16.9A。(3) 利用作物的向水性原理，以福建省分布面积较广的特色山地经济作物-茶树、柑桔等为材料，分析并研发了山地经济作物适度亏缺灌溉制度。(4) 研发的免蓄电池的风光互补扬水技术将太阳能与风能经自主研发的控制器后互补输出而无需蓄电池，直接启动水泵进行扬水，为基于向水性的作物适度亏缺灌溉提供灌溉水源，该技术极大降低了太阳能风能的利用成本与维护成本。应用无线传感技术、GPRS技术，开发基于无线传感且由太阳能板供电的节水灌溉控制技术，为基于向水性的作物适度亏缺灌溉提供精确控制技术。2. 技术成果(1) 已发表相关学术论文10篇，其中SCI收录论文6篇，中文核心期刊论文4篇，最高他引超80次；(2) 获授权发明专利3项，其中发明专利"一种利用太阳能与风能的山地作物灌溉系统（专利号: 201110447035）"已许可转让；(3) 核心技术入选2015国家重点推广的低碳技术（第二批）；(4) 合作企业以本项目核心技术参加第二届中国农业科技创新大赛，并获复赛证书。3. 效益分析（1）节能社会效益 本项目研发的关键农艺技术之一-免蓄电池的风光互补扬水机，工作1天，可节约11.2 KWh的用电量，每年按365天计，全年可节约4088KWh的电量。 （2）节水生态效益 根据本项目研究成果，构建了基于向水性的山地经济作物适度亏缺灌溉制度。如茶树按照DI灌溉制度，不但比传统灌溉节约用水，而且有利于铁观音茶树秋茶季的生长发育，并能提高茶叶品质。柑桔采用T2适度亏缺灌溉处理，有利于统筹柑桔的产量和品质，相比传统灌溉方式，应用本项目成果能节约用水180 m3/亩。在葡萄、景观树苗木等的灌溉管理上也取得显著节水效益。 本项目技术成果充分挖掘利用作物向水性，将有限的灌溉水资源用在经济作物生长发育的"关键期"上，提高了水分利用效率，也保护了山地生态环境。（3）经济社会效益利用本项目研究成果，构建基于向水性的作物适度亏缺灌溉制度，将风能太阳能低成本应用于扬水，将无线传感与GPRS技术用于灌溉的自动化管理，不但保障了作物的产量与品质，而且节能、省工。从近四年的应用证明看，亩均增产节支0.2万元，按近四年推广示范面积为30000亩计，产生的经济效益多达6000.0万元。因此，本项目成果的应用具有显著的经济、社会和生态效益。4.应用前景分析为了保障在未来气候条件下，作物尤其是丘陵山地经济作物的生产力，其一就是要充分挖掘利用作物的向水性，采用适度亏缺灌溉技术，既保障作物的产量和品质，也能节约灌溉水资源。其二是研发基于向水性作物灌溉的配套农艺技术，解决丘陵山地水资源短缺和灌溉适时适量进行的控制问题。本项目技术从作物向水性的机理研究出发，开发利用作物向水性的配套农艺关键技术，为作物尤其是山地特色经济作物的生产奠定了技术保障。以丘陵山地为主的 12.0 万平方公里山地是福建省的"绿色宝库"，孕育出武夷大红袍、安溪铁观音、枇杷、蜜柚等特色经济农产品。全国山地面积大，各地山地经济作物特色明显。而且我国具有丰富的太阳能风能资源，开发低成本的风能太阳能利用并应用于农业生产中，是我国农业节能的必然趋势。所有这些条件展现了本项目技术的广阔应用前景。