分类： 其他 >> 综合 提交时间： 2017-06-29 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要： 提高养分利用率是协调粮食安全和环境安全的核心问题。地下生物种类繁多，数量巨大，功能多样，包括植物根系、微生物和动物等。地下生物直接参与了养分的活化、转化、吸收和运输等过程，是地上植物生产力和养分利用率的重要驱动者。文章概括性地介绍了（1）土壤-根系-微生物对话的信号基础与养分转化，（2）土壤微生物组成多样性与养分转化，（3）根系与植物高效吸收养分，以及（4）微生物与根系高效摄取土壤养分；在此基础上，提出将来应该加强研究土壤生物功能和区域分异规律、微生物介导的土壤养分转化过程与养分高效利用之间的关系、养分高效型作物的根系特征、生物制剂的研发等内容。随着技术的发展和相关机理的探明，地下生物“黑箱”将逐步被破解，有望研发出靶标明确、切实可行的地上-地下生物协同调控技术，实现养分的高效利用。
分类： 其他 >> 综合 提交时间： 2018-07-26 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要： 我国东南红壤丘陵区面临侵蚀、酸化、肥力衰减、重金属污染、季节性干旱等退化问题，造成红壤生态系统退化和土地生产力下降，制约了区域农业的可持续发展。1985年鹰潭红壤生态实验站建站以来，系统开展了红壤生态系统的长期观测和生态学基础研究，以及红壤退化与修复、耕地地力演变与提升、红壤养分循环与高效利用、红壤污染与治理、红壤生态农业模式与区域发展战略等方面的应用研究和示范推广。在红壤发生方面，发现现代脱硅富铝化过程仍在继续，小流域土壤自然酸化速率较低；针对红壤农业利用中的加速酸化，研发了抑制质子产生和提升土壤抗酸化能力的新方法，挖掘了红壤区新的耐铝植物资源，揭示了植物耐铝的分子生物学机制；建立了红壤区土壤侵蚀多尺度监测方法，编制了土壤可蚀性因子分布图，查明了红壤侵蚀演变和崩岗发育机制，建立了侵蚀红壤的开发性治理模式；探明了红壤区季节性干旱发生规律，揭示了红壤孔隙形成机制以及不同尺度的水文通量，研发了农田水分高精度远程数据采集系统，建立了低丘红壤区高效节水农业模式；建立了土壤-农作物系统重金属和稀土元素迁移预测模型，提出了红壤和水稻土安全阈值，集成了红壤重金属污染治理技术模式；查明了南方红壤地力和养分平衡的演变状况，揭示了红壤碳氮转化生物网络的驱动机制，提出红壤大团聚体生物培肥技术；创建了江西省耕地保育与持续高效的现代农业技术体系，发展了红壤小流域“山水林田湖草”生态循环农业模式，为红壤区耕地质量建设、生态环境保护和新一代生态循环农业的发展作出了重要贡献。
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