我國建成覆蓋全域的高精度“數字土壤”
2020年4月上旬從中國農業科學院獲悉,由該院農業資源與農業區劃研究所牽頭,聯合我國12家專業科研院所,歷時21年共同完成了覆蓋我國全域的高精度數字土壤。這是我國迄今最完整和精細的土壤資源與質量科學記載。
所謂數字土壤,就是數字化的土壤,它是利用現代信息技術方法,模擬、重現土壤類型、土壤養分等土壤性狀的空間分布特征。這一成果對我國自20世紀80年代以來投入巨資完成的大比例尺土壤調查圖件及資料進行“搶救性收集”和“時空整合”,建立多個數據庫,轉化為數字化表達,可滿足各行業對高精度土壤科學數據的迫切需求。
據成果第一完成人、中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所研究員張維理介紹,高精度數字土壤能直觀、精細展現每一塊土壤的資源與質量狀況,具體如土壤類型、厚度、有機質和微量元素含量,為農業、環境和科學研究提供重要信息,是國際研究熱點。但將大區域范圍內、不同來源的調查數據進行時空整合和表達卻是一項工程量浩大的技術難題。項目組研究人員自1999年以來,從國家需求出發,將飛速發展的數據科學、人工智能及人機交互設計技術融入土壤學研究,以方法和技術創新帶動我國土壤時空大數據構建,最終成功創建了覆蓋我國全域的高精度數字土壤。
本次建成的數字土壤包含九大圖層,具有多要素、高精度、時空維度特征,能以1公頃為單元提供各地多項土壤資源與質量理化性狀。這一成果通過了中國農學會組織的科技成果評價,評價意見認為“該項成果無論科學意義,還是應用價值,整體水平達到國際領先。”
為了更好地發揮成果的服務性,本次數字土壤采取邊建設、邊應用的方式,已被我國60余家科研機構用于進行耕地質量演變、流域氮磷流失量估算、環境容量測算、溫室氣體減排、醫藥、水利、林業、測繪等方面的科學研究,并被全國31個省、市、自治區的農業、環境、自然資源管理部門用于實施耕地保護與地力提升、面源污染防治、土地整治、測土配方施肥、基本農田建設等國家工程,取得了巨大社會效益和經濟效益。
張維理說,隨著這項研究帶來的技術突破,未來會有更多、更好的土壤大數據技術和相關產品進入農業、環境多個行業與人們社會生活中。將高精度數字土壤加載到耕地機械、施肥機械和灌溉機械芯片中,可實現精確施肥、耕作與灌溉。利用土壤時空大數據,對重點農區和流域實現分區、分類、量化的管理,能在保證我國糧食安全、環境安全的同時,使得我們餐桌上的食品更安全。
我國生姜首次出口到大洋洲
2020年3月下旬,運載著21.6噸安丘大姜的集裝箱貨車,從位于山東省安丘市的山東保康生物科技公司出發,駛往青島后轉海運,大約25天后運到新西蘭市場。這是該公司代表中國出口新西蘭500噸生姜合同的一部分,也是我國首批出口到大洋洲的生姜產品。據悉,新西蘭、澳大利亞等大洋洲國家,是世界上動植物檢疫標準要求最為嚴苛的國家之一。此前,我國未打開新西蘭、澳大利亞等大洋洲國家的生姜市場。
生姜渾身是寶,用途廣泛。安丘生姜的產業優勢十分明顯,全市大姜種植面積已發展到18萬畝,總產近百萬噸。安丘在全國率先實施農產品質量安全區域化管理,該市起草制定的《初級農產品安全區域化管理體系要求》國家標準,填補了國內空白,達到了國際先進水平。參照美國、日本、歐盟等地的農業操作規范,制定了生姜等33個出口農產品生產技術操作規程和200多個生產標準,用世界上最嚴的出口標準種植管理、加工銷售農產品。目前,安丘從事生姜加工的企業達100多家,出口到日本、美國、歐盟等50多個國家和地區。
中國農科院發布升級版方案支持生豬生產
2020年3月13日,中國農科院組織召開支撐生豬恢復生產研討會,發布了《規模化豬場復養技術要點》2.0版等3個升級版技術方案。會議總結了2019年9月中國農科院面向全國發布的規模化豬場復養、非洲豬瘟診斷與檢測、非洲豬瘟清潔消毒等3項技術要點1.0版推廣應用成效,農科院有關專家解讀了2.0版技術要點的修訂情況。
據介紹,3項技術要點發布以來,已向全國多個省份、養殖企業進行了技術咨詢與推廣應用,助力養殖場戶提高對于非洲豬瘟的生物安全防護能力,為疫情防控提供了有力支撐。
《規模化豬場復養技術要點》已在黑龍江、天津、山東、江蘇、湖北等地區推廣,服務的企業包括大北農、豬世紀、上海農場等。其中大北農集團已全面應用該技術要點,集團現有60余個母豬場全部正常生產,基礎母豬加后備豬存欄25萬頭,現有放養肉豬上市率達91%,復養技術方案為疫病凈化提供了充分支撐。根據推廣應用中的實際操作,2.0版增加了操作流程圖、疫情復盤的風險因素等內容,優化了部分操作流程和細節,常用消毒藥中增加了口服碘。
《非洲豬瘟診斷與檢測技術要點》涵蓋疫病早期發現、現場排查、精準檢測3個環節,通過技術咨詢、臨床診斷和試劑盒的推廣應用,提高了臨床獸醫和養殖人員的專業知識,為從事非洲豬瘟現場排查和檢測的一線防疫人員提供了簡明實用的操作技術與方法,提升了基層獸醫部門和養殖企業的防控能力。2.0版補充了近期獲得新獸藥注冊證書或通過農業農村部評估的非洲豬瘟檢測試劑名單,將有助于基層選用現場快速檢測試劑。
《非洲豬瘟清潔消毒技術要點》科學客觀評價了市售常用消毒劑的滅殺效果,兼顧病毒高效滅殺、從業人員防護、環境生態安全,制定了消毒技術規范,在廣東、四川、河南、黑龍江等多地推廣應用,助力養殖場戶提高生物安全防護水平,提高生產效益。2.0版增加了幾類消毒劑的穩定性及消毒效果比較,補充了干粉消毒劑使用指南,詳細總結了不同種類消毒劑的常規應用和注意事項,便于使用者合理選擇。
中國農科院發布草地貪夜蛾防治新技術
2020年4月9日,中國農業科學院面向全國發布草地貪夜蛾最新防控技術。此次技術發布將進一步推動技術熟化和示范應用并指導生產實踐,為基層農技人員和農民掌握防控技術提供幫助,為“蟲口奪糧”提供技術支撐與保障。
草地貪夜蛾自2018年侵入我國后,對玉米等糧食作物生產構成重大威脅。中國農科院將草地貪夜蛾防治作為今年科研工作的重中之重,統籌協調全院科研力量開展聯合攻關,形成了一整套草地貪夜蛾防控技術,目前已明確了成蟲遷飛規律,構建了監測預警技術體系。科研人員研發形成了實用的草地貪夜蛾測報技術體系,還通過搜集天敵昆蟲和微生物資源,研發出相關的生物防治產品并進行大規模擴繁。同時,防治草地貪夜蛾的適宜農藥制劑和施藥機械也已研發出來。
面對草地貪夜蛾防控的復雜性,該技術還提出我國采取“應急防控和綠色可持續控制的”的“兩步走”防治策略:在一兩年內實施以化學防治、物理防治、生物防治和農業防治為主的綜合防治技術體系,在3~5年內構建和實施以精準監測預警和遷飛高效阻截等技術為核心的綜合防治技術體系,實現低成本、綠色可持續控制目標。
目前,部分技術已在云南、廣西、四川、福建、江蘇、山東、河南等地推廣。下一步,中國農科院將推動新技術廣泛應用于技術培訓與生產指導,為今年防控實踐提供有力的技術支撐,更好地服務于基層農業技術人員和農民。
中國熱科院發布 木亡 果精細基因組圖譜
2020年3月下旬,中國熱科院品資所聯合中科院微生物所等10家單位,繪制了杧果染色體級別精細基因組圖譜,并從基因組水平上揭示了杧果物種進化機制和栽培品種馴化歷史。相關研究成果在線發表在基因組領域國際頂級雜志《Genome Biology》上。
杧果是漆樹科杧果屬熱帶常綠大喬木,是世界第五大果樹作物,也是第二大熱帶果樹作物。杧果種質資源豐富,但現代育種實踐中對杧果資源的利用極為有限,長期以來,杧果育種主要依賴實生選種、雜交育種等方式,其育種周期長、限制因素較多。杧果基因組的解析,將為杧果種質資源研究及其分子設計育種打開全新窗口。中國熱科院于2014年啟動了杧果基因組解析研究,經過多年努力,取得了重大突破。
研究團隊通過對傳統杧果品種阿方索進行深度測序和組裝,得到了杧果精細基因組圖譜。對組裝和注釋結果進行分析,結果表明,杧果祖先于3 300萬年前附近發生了全基因組復制事件,而復制后的雙拷貝基因中,與能量代謝相關的基因被選擇性保留了下來,這些基因可能為該時期杧果應對大氣二氧化碳濃度急劇降低和全球氣候變冷提供了適應性優勢。
同時,研究團隊在眾多擴張的基因家族中,發現一個名為CHS的家族可能與漆酚合成相關。漆酚是杧果等漆樹科物種中特有物質,該物質能引起人體強烈的致敏反應。該發現將為闡明漆酚合成的分子機制提供基礎。該項目還對48個杧果品種和4個同為杧果屬的近緣物種進行了重測序。
(以上摘編自《農民日報》,有刪減)