我國建成覆蓋全域的高精度“數(shù)字土壤”

我國建成覆蓋全域的高精度“數(shù)字土壤”

2020年4月上旬從中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院獲悉，由該院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所牽頭，聯(lián)合我國12家專業(yè)科研院所，歷時21年共同完成了覆蓋我國全域的高精度數(shù)字土壤。這是我國迄今最完整和精細(xì)的土壤資源與質(zhì)量科學(xué)記載。

所謂數(shù)字土壤，就是數(shù)字化的土壤，它是利用現(xiàn)代信息技術(shù)方法，模擬、重現(xiàn)土壤類型、土壤養(yǎng)分等土壤性狀的空間分布特征。這一成果對我國自20世紀(jì)80年代以來投入巨資完成的大比例尺土壤調(diào)查圖件及資料進(jìn)行“搶救性收集”和“時空整合”，建立多個數(shù)據(jù)庫，轉(zhuǎn)化為數(shù)字化表達(dá)，可滿足各行業(yè)對高精度土壤科學(xué)數(shù)據(jù)的迫切需求。

據(jù)成果第一完成人、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所研究員張維理介紹，高精度數(shù)字土壤能直觀、精細(xì)展現(xiàn)每一塊土壤的資源與質(zhì)量狀況，具體如土壤類型、厚度、有機(jī)質(zhì)和微量元素含量，為農(nóng)業(yè)、環(huán)境和科學(xué)研究提供重要信息，是國際研究熱點(diǎn)。但將大區(qū)域范圍內(nèi)、不同來源的調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行時空整合和表達(dá)卻是一項工程量浩大的技術(shù)難題。項目組研究人員自1999年以來，從國家需求出發(fā)，將飛速發(fā)展的數(shù)據(jù)科學(xué)、人工智能及人機(jī)交互設(shè)計技術(shù)融入土壤學(xué)研究，以方法和技術(shù)創(chuàng)新帶動我國土壤時空大數(shù)據(jù)構(gòu)建，最終成功創(chuàng)建了覆蓋我國全域的高精度數(shù)字土壤。

本次建成的數(shù)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(zhì)量理化性狀。這一成果通過了中國農(nóng)學(xué)會組織的科技成果評價，評價意見認(rèn)為“該項成果無論科學(xué)意義，還是應(yīng)用價值，整體水平達(dá)到國際領(lǐng)先。”

為了更好地發(fā)揮成果的服務(wù)性，本次數(shù)字土壤采取邊建設(shè)、邊應(yīng)用的方式，已被我國60余家科研機(jī)構(gòu)用于進(jìn)行耕地質(zhì)量演變、流域氮磷流失量估算、環(huán)境容量測算、溫室氣體減排、醫(yī)藥、水利、林業(yè)、測繪等方面的科學(xué)研究，并被全國31個省、市、自治區(qū)的農(nóng)業(yè)、環(huán)境、自然資源管理部門用于實(shí)施耕地保護(hù)與地力提升、面源污染防治、土地整治、測土配方施肥、基本農(nóng)田建設(shè)等國家工程，取得了巨大社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

張維理說，隨著這項研究帶來的技術(shù)突破，未來會有更多、更好的土壤大數(shù)據(jù)技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)入農(nóng)業(yè)、環(huán)境多個行業(yè)與人們社會生活中。將高精度數(shù)字土壤加載到耕地機(jī)械、施肥機(jī)械和灌溉機(jī)械芯片中，可實(shí)現(xiàn)精確施肥、耕作與灌溉。利用土壤時空大數(shù)據(jù)，對重點(diǎn)農(nóng)區(qū)和流域?qū)崿F(xiàn)分區(qū)、分類、量化的管理，能在保證我國糧食安全、環(huán)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(yùn)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?？瞪锟萍脊境霭l(fā)，駛往青島后轉(zhuǎn)海運(yùn)，大約25天后運(yùn)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(chǎn)品。據(jù)悉，新西蘭、澳大利亞等大洋洲國家，是世界上動植物檢疫標(biāo)準(zhǔn)要求最為嚴(yán)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(chǎn)業(yè)優(yōu)勢十分明顯，全市大姜種植面積已發(fā)展到18萬畝，總產(chǎn)近百萬噸。安丘在全國率先實(shí)施農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全區(qū)域化管理，該市起草制定的《初級農(nóng)產(chǎn)品安全區(qū)域化管理體系要求》國家標(biāo)準(zhǔn)，填補(bǔ)了國內(nèi)空白，達(dá)到了國際先進(jìn)水平。參照美國、日本、歐盟等地的農(nóng)業(yè)操作規(guī)范，制定了生姜等33個出口農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)操作規(guī)程和200多個生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，用世界上最嚴(yán)的出口標(biāo)準(zhǔn)種植管理、加工銷售農(nóng)產(chǎn)品。目前，安丘從事生姜加工的企業(yè)達(dá)100多家，出口到日本、美國、歐盟等50多個國家和地區(qū)。

中國農(nóng)科院發(fā)布升級版方案支持生豬生產(chǎn)

2020年3月13日，中國農(nóng)科院組織召開支撐生豬恢復(fù)生產(chǎn)研討會，發(fā)布了《規(guī)模化豬場復(fù)養(yǎng)技術(shù)要點(diǎn)》2.0版等3個升級版技術(shù)方案。會議總結(jié)了2019年9月中國農(nóng)科院面向全國發(fā)布的規(guī)?；i場復(fù)養(yǎng)、非洲豬瘟診斷與檢測、非洲豬瘟清潔消毒等3項技術(shù)要點(diǎn)1.0版推廣應(yīng)用成效，農(nóng)科院有關(guān)專家解讀了2.0版技術(shù)要點(diǎn)的修訂情況。

據(jù)介紹，3項技術(shù)要點(diǎn)發(fā)布以來，已向全國多個省份、養(yǎng)殖企業(yè)進(jìn)行了技術(shù)咨詢與推廣應(yīng)用，助力養(yǎng)殖場戶提高對于非洲豬瘟的生物安全防護(hù)能力，為疫情防控提供了有力支撐。

《規(guī)?；i場復(fù)養(yǎng)技術(shù)要點(diǎn)》已在黑龍江、天津、山東、江蘇、湖北等地區(qū)推廣，服務(wù)的企業(yè)包括大北農(nóng)、豬世紀(jì)、上海農(nóng)場等。其中大北農(nóng)集團(tuán)已全面應(yīng)用該技術(shù)要點(diǎn)，集團(tuán)現(xiàn)有60余個母豬場全部正常生產(chǎn)，基礎(chǔ)母豬加后備豬存欄25萬頭，現(xiàn)有放養(yǎng)肉豬上市率達(dá)91%，復(fù)養(yǎng)技術(shù)方案為疫病凈化提供了充分支撐。根據(jù)推廣應(yīng)用中的實(shí)際操作，2.0版增加了操作流程圖、疫情復(fù)盤的風(fēng)險因素等內(nèi)容，優(yōu)化了部分操作流程和細(xì)節(jié)，常用消毒藥中增加了口服碘。

《非洲豬瘟診斷與檢測技術(shù)要點(diǎn)》涵蓋疫病早期發(fā)現(xiàn)、現(xiàn)場排查、精準(zhǔn)檢測3個環(huán)節(jié)，通過技術(shù)咨詢、臨床診斷和試劑盒的推廣應(yīng)用，提高了臨床獸醫(yī)和養(yǎng)殖人員的專業(yè)知識，為從事非洲豬瘟現(xiàn)場排查和檢測的一線防疫人員提供了簡明實(shí)用的操作技術(shù)與方法，提升了基層獸醫(yī)部門和養(yǎng)殖企業(yè)的防控能力。2.0版補(bǔ)充了近期獲得新獸藥注冊證書或通過農(nóng)業(yè)農(nóng)村部評估的非洲豬瘟檢測試劑名單，將有助于基層選用現(xiàn)場快速檢測試劑。

《非洲豬瘟清潔消毒技術(shù)要點(diǎn)》科學(xué)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(yè)人員防護(hù)、環(huán)境生態(tài)安全，制定了消毒技術(shù)規(guī)范，在廣東、四川、河南、黑龍江等多地推廣應(yīng)用，助力養(yǎng)殖場戶提高生物安全防護(hù)水平，提高生產(chǎn)效益。2.0版增加了幾類消毒劑的穩(wěn)定性及消毒效果比較，補(bǔ)充了干粉消毒劑使用指南，詳細(xì)總結(jié)了不同種類消毒劑的常規(guī)應(yīng)用和注意事項，便于使用者合理選擇。

中國農(nóng)科院發(fā)布草地貪夜蛾防治新技術(shù)

2020年4月9日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院面向全國發(fā)布草地貪夜蛾最新防控技術(shù)。此次技術(shù)發(fā)布將進(jìn)一步推動技術(shù)熟化和示范應(yīng)用并指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐，為基層農(nóng)技人員和農(nóng)民掌握防控技術(shù)提供幫助，為“蟲口奪糧”提供技術(shù)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(chǎn)構(gòu)成重大威脅。中國農(nóng)科院將草地貪夜蛾防治作為今年科研工作的重中之重，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)全院科研力量開展聯(lián)合攻關(guān)，形成了一整套草地貪夜蛾防控技術(shù)，目前已明確了成蟲遷飛規(guī)律，構(gòu)建了監(jiān)測預(yù)警技術(shù)體系?？蒲腥藛T研發(fā)形成了實(shí)用的草地貪夜蛾測報技術(shù)體系，還通過搜集天敵昆蟲和微生物資源，研發(fā)出相關(guān)的生物防治產(chǎn)品并進(jìn)行大規(guī)模擴(kuò)繁。同時，防治草地貪夜蛾的適宜農(nóng)藥制劑和施藥機(jī)械也已研發(fā)出來。

面對草地貪夜蛾防控的復(fù)雜性，該技術(shù)還提出我國采取“應(yīng)急防控和綠色可持續(xù)控制的”的“兩步走”防治策略：在一兩年內(nèi)實(shí)施以化學(xué)防治、物理防治、生物防治和農(nóng)業(yè)防治為主的綜合防治技術(shù)體系，在3～5年內(nèi)構(gòu)建和實(shí)施以精準(zhǔn)監(jiān)測預(yù)警和遷飛高效阻截等技術(shù)為核心的綜合防治技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)低成本、綠色可持續(xù)控制目標(biāo)。

目前，部分技術(shù)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(nóng)科院將推動新技術(shù)廣泛應(yīng)用于技術(shù)培訓(xùn)與生產(chǎn)指導(dǎo)，為今年防控實(shí)踐提供有力的技術(shù)支撐，更好地服務(wù)于基層農(nóng)業(yè)技術(shù)人員和農(nóng)民。

中國熱科院發(fā)布 木亡 果精細(xì)基因組圖譜

2020年3月下旬，中國熱科院品資所聯(lián)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(xì)基因組圖譜，并從基因組水平上揭示了杧果物種進(jìn)化機(jī)制和栽培品種馴化歷史。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在基因組領(lǐng)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(zhì)資源豐富，但現(xiàn)代育種實(shí)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(shí)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(zhì)資源研究及其分子設(shè)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(jīng)過多年努力，取得了重大突破。

研究團(tuán)隊通過對傳統(tǒng)杧果品種阿方索進(jìn)行深度測序和組裝，得到了杧果精細(xì)基因組圖譜。對組裝和注釋結(jié)果進(jìn)行分析，結(jié)果表明，杧果祖先于3 300萬年前附近發(fā)生了全基因組復(fù)制事件，而復(fù)制后的雙拷貝基因中，與能量代謝相關(guān)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(yīng)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(yīng)性優(yōu)勢。

同時，研究團(tuán)隊在眾多擴(kuò)張的基因家族中，發(fā)現(xiàn)一個名為CHS的家族可能與漆酚合成相關(guān)。漆酚是杧果等漆樹科物種中特有物質(zhì)，該物質(zhì)能引起人體強(qiáng)烈的致敏反應(yīng)。該發(fā)現(xiàn)將為闡明漆酚合成的分子機(jī)制提供基礎(chǔ)。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(jìn)行了重測序。

（以上摘編自《農(nóng)民日報》，有刪減）