我国建成覆盖全域的高精度“数字土壤”
2020-06-23
我国建成覆盖全域的高精度“数字土壤”
2020年4月上旬从中国农业科学院获悉,由该院农业资源与农业区划研究所牵头,联合我国12家专业科研院所,历时21年共同完成了覆盖我国全域的高精度数字土壤。这是我国迄今最完整和精细的土壤资源与质量科学记载。
所谓数字土壤,就是数字化的土壤,它是利用现代信息技术方法,模拟、重现土壤类型、土壤养分等土壤性状的空间分布特征。这一成果对我国自20世纪80年代以来投入巨资完成的大比例尺土壤调查图件及资料进行“抢救性收集”和“时空整合”,建立多个数据库,转化为数字化表达,可满足各行业对高精度土壤科学数据的迫切需求。
据成果第一完成人、中国农业科学院农业资源与农业区划研究所研究员张维理介绍,高精度数字土壤能直观、精细展现每一块土壤的资源与质量状况,具体如土壤类型、厚度、有机质和微量元素含量,为农业、环境和科学研究提供重要信息,是国际研究热点。但将大区域范围内、不同来源的调查数据进行时空整合和表达却是一项工程量浩大的技术难题。项目组研究人员自1999年以来,从国家需求出发,将飞速发展的数据科学、人工智能及人机交互设计技术融入土壤学研究,以方法和技术创新带动我国土壤时空大数据构建,最终成功创建了覆盖我国全域的高精度数字土壤。
本次建成的数字土壤包含九大图层,具有多要素、高精度、时空维度特征,能以1公顷为单元提供各地多项土壤资源与质量理化性状。这一成果通过了中国农学会组织的科技成果评价,评价意见认为“该项成果无论科学意义,还是应用价值,整体水平达到国际领先。”
为了更好地发挥成果的服务性,本次数字土壤采取边建设、边应用的方式,已被我国60余家科研机构用于进行耕地质量演变、流域氮磷流失量估算、环境容量测算、温室气体减排、医药、水利、林业、测绘等方面的科学研究,并被全国31个省、市、自治区的农业、环境、自然资源管理部门用于实施耕地保护与地力提升、面源污染防治、土地整治、测土配方施肥、基本农田建设等国家工程,取得了巨大社會效益和经济效益。
张维理说,随着这项研究带来的技术突破,未来会有更多、更好的土壤大数据技术和相关产品进入农业、环境多个行业与人们社会生活中。将高精度数字土壤加载到耕地机械、施肥机械和灌溉机械芯片中,可实现精确施肥、耕作与灌溉。利用土壤时空大数据,对重点农区和流域实现分区、分类、量化的管理,能在保证我国粮食安全、环境安全的同时,使得我们餐桌上的食品更安全。
我国生姜首次出口到大洋洲
2020年3月下旬,运载着21.6吨安丘大姜的集装箱货车,从位于山东省安丘市的山东保康生物科技公司出发,驶往青岛后转海运,大约25天后运到新西兰市场。这是该公司代表中国出口新西兰500吨生姜合同的一部分,也是我国首批出口到大洋洲的生姜产品。据悉,新西兰、澳大利亚等大洋洲国家,是世界上动植物检疫标准要求最为严苛的国家之一。此前,我国未打开新西兰、澳大利亚等大洋洲国家的生姜市场。
生姜浑身是宝,用途广泛。安丘生姜的产业优势十分明显,全市大姜种植面积已发展到18万亩,总产近百万吨。安丘在全国率先实施农产品质量安全区域化管理,该市起草制定的《初级农产品安全区域化管理体系要求》国家标准,填补了国内空白,达到了国际先进水平。参照美国、日本、欧盟等地的农业操作规范,制定了生姜等33个出口农产品生产技术操作规程和200多个生产标准,用世界上最严的出口标准种植管理、加工销售农产品。目前,安丘从事生姜加工的企业达100多家,出口到日本、美国、欧盟等50多个国家和地区。
中国农科院发布升级版方案支持生猪生产
2020年3月13日,中国农科院组织召开支撑生猪恢复生产研讨会,发布了《规模化猪场复养技术要点》2.0版等3个升级版技术方案。会议总结了2019年9月中国农科院面向全国发布的规模化猪场复养、非洲猪瘟诊断与检测、非洲猪瘟清洁消毒等3项技术要点1.0版推广应用成效,农科院有关专家解读了2.0版技术要点的修订情况。
据介绍,3项技术要点发布以来,已向全国多个省份、养殖企业进行了技术咨询与推广应用,助力养殖场户提高对于非洲猪瘟的生物安全防护能力,为疫情防控提供了有力支撑。
《规模化猪场复养技术要点》已在黑龙江、天津、山东、江苏、湖北等地区推广,服务的企业包括大北农、猪世纪、上海农场等。其中大北农集团已全面应用该技术要点,集团现有60余个母猪场全部正常生产,基础母猪加后备猪存栏25万头,现有放养肉猪上市率达91%,复养技术方案为疫病净化提供了充分支撑。根据推广应用中的实际操作,2.0版增加了操作流程图、疫情复盘的风险因素等内容,优化了部分操作流程和细节,常用消毒药中增加了口服碘。
《非洲猪瘟诊断与检测技术要点》涵盖疫病早期发现、现场排查、精准检测3个环节,通过技术咨询、临床诊断和试剂盒的推广应用,提高了临床兽医和养殖人员的专业知识,为从事非洲猪瘟现场排查和检测的一线防疫人员提供了简明实用的操作技术与方法,提升了基层兽医部门和养殖企业的防控能力。2.0版补充了近期获得新兽药注册证书或通过农业农村部评估的非洲猪瘟检测试剂名单,将有助于基层选用现场快速检测试剂。
《非洲猪瘟清洁消毒技术要点》科学客观评价了市售常用消毒剂的灭杀效果,兼顾病毒高效灭杀、从业人员防护、环境生态安全,制定了消毒技术规范,在广东、四川、河南、黑龙江等多地推广应用,助力养殖场户提高生物安全防护水平,提高生产效益。2.0版增加了几类消毒剂的稳定性及消毒效果比较,补充了干粉消毒剂使用指南,详细总结了不同种类消毒剂的常规应用和注意事项,便于使用者合理选择。
中国农科院发布草地贪夜蛾防治新技术
2020年4月9日,中国农业科学院面向全国发布草地贪夜蛾最新防控技术。此次技术发布将进一步推动技术熟化和示范应用并指导生产实践,为基层农技人员和农民掌握防控技术提供帮助,为“虫口夺粮”提供技术支撑与保障。
草地贪夜蛾自2018年侵入我国后,对玉米等粮食作物生产构成重大威胁。中国农科院将草地贪夜蛾防治作为今年科研工作的重中之重,统筹协调全院科研力量开展联合攻关,形成了一整套草地贪夜蛾防控技术,目前已明确了成虫迁飞规律,构建了监测预警技术体系。科研人员研发形成了实用的草地贪夜蛾测报技术体系,还通过搜集天敌昆虫和微生物资源,研发出相关的生物防治产品并进行大规模扩繁。同时,防治草地贪夜蛾的适宜农药制剂和施药机械也已研發出来。
面对草地贪夜蛾防控的复杂性,该技术还提出我国采取“应急防控和绿色可持续控制的”的“两步走”防治策略:在一两年内实施以化学防治、物理防治、生物防治和农业防治为主的综合防治技术体系,在3~5年内构建和实施以精准监测预警和迁飞高效阻截等技术为核心的综合防治技术体系,实现低成本、绿色可持续控制目标。
目前,部分技术已在云南、广西、四川、福建、江苏、山东、河南等地推广。下一步,中国农科院将推动新技术广泛应用于技术培训与生产指导,为今年防控实践提供有力的技术支撑,更好地服务于基层农业技术人员和农民。
中国热科院发布 木亡 果精细基因组图谱
2020年3月下旬,中国热科院品资所联合中科院微生物所等10家单位,绘制了杧果染色体级别精细基因组图谱,并从基因组水平上揭示了杧果物种进化机制和栽培品种驯化历史。相关研究成果在线发表在基因组领域国际顶级杂志《Genome Biology》上。
杧果是漆树科杧果属热带常绿大乔木,是世界第五大果树作物,也是第二大热带果树作物。杧果种质资源丰富,但现代育种实践中对杧果资源的利用极为有限,长期以来,杧果育种主要依赖实生选种、杂交育种等方式,其育种周期长、限制因素较多。杧果基因组的解析,将为杧果种质资源研究及其分子设计育种打开全新窗口。中国热科院于2014年启动了杧果基因组解析研究,经过多年努力,取得了重大突破。
研究团队通过对传统杧果品种阿方索进行深度测序和组装,得到了杧果精细基因组图谱。对组装和注释结果进行分析,结果表明,杧果祖先于3 300万年前附近发生了全基因组复制事件,而复制后的双拷贝基因中,与能量代谢相关的基因被选择性保留了下来,这些基因可能为该时期杧果应对大气二氧化碳浓度急剧降低和全球气候变冷提供了适应性优势。
同时,研究团队在众多扩张的基因家族中,发现一个名为CHS的家族可能与漆酚合成相关。漆酚是杧果等漆树科物种中特有物质,该物质能引起人体强烈的致敏反应。该发现将为阐明漆酚合成的分子机制提供基础。该项目还对48个杧果品种和4个同为杧果属的近缘物种进行了重测序。
(以上摘编自《农民日报》,有删减)