我国硒（Se）、锌（Zn）和钙（Ca）生物营养强化研究进展

中国农业发展从追求吃饱饭到追求吃好饭，吃的健康。绿色安全且富有营养物质的优质农产品的需求大量提升。加强功能农业发展，对我国农业供给侧结构性改革、健康中国战略等具有重要意义。生物营养强化技术作为功能农业重要研究方向之一，具有使农作物定量含有某种或某几种矿物质的作用，从而有助于改善我国“隐性饥饿”问题。本文综述了生物营养强化技术发展成因及创新研究进展，并对其未来发展方向进行了展望，为发展生物营养强化技术改善“隐性饥饿”问题提供了理论支撑。     

西沙群岛生态环境报告

2003年初,中国科学技术大学西沙科考队在解放军总参作战部和海军的支持下,对西沙群岛的永兴岛、石岛、琛航岛、广金岛、中建岛、珊瑚岛、金银岛、东岛共8个岛屿进行了为期近两个月的野外考察和采样.考察队员们从空中从海上欣赏了祖国南海的明珠,近距离探访了宝岛的生态环境,获得了大量宝贵的第一手资料,采集了水、岩、土、气和生物样品.考察的目的在于调查西沙群岛若干鸟岛的鸟类种群和生态,并以此为背景,应用地球化学、生态学等多学科交叉的基本理论和方法研究鸟粪沉积层的生态环境记录;在历史对比的基础上探讨几千年来鸟类聚散对环境变化、人类活动的响应;拓宽鸟类生态学家对红脚鲣鸟的认识,从而更有效地保护该种群;为研究全球变化及其区域生态响应提供科学依据.     

南极苔原植物-土壤系统中HCH,DDT的生物富集特征

对南极乔治王岛无冰区典型的苔原生态系统中3种苔原植物及其下覆土壤中六氯环己烷(HCH)、二氯二苯基三氯乙烷(DDT)含量进行了系统分析,探讨了HCH,DDT在南极苔原植物-土壤系统中的富集特征及迁移规律.结果表明,南极苔原植物体与下覆土壤相比,除南极石萝(Usnea antarctica)对HCH的富集较明显(富集因子BCF石萝/土壤=2.74)外,金发藓(Polytrichum alpinum)、发草(Deschampsia antarctica)样品中HCH,DDT含量均低于下覆土壤;3种植物的富集系数还表明,它们对水溶性农药HCH的吸收高于对脂溶性农药DDT的吸收.同时,对比3种苔原植物及其下覆土壤中HCH含量发现,在大气沉降HCH可以忽略的情况下,植物体的HCH主要来源于下覆土壤.因此,植物体及其下覆土壤中HCH含量呈现此消彼长的动态变化;3种苔原植物及其下覆土壤中DDT的含量总体上也具有类似特征.此外,对苔原生态系统中DDT各种异构体的分析发现,1980年以后随着各主要农药使用国对DDT的相继禁用,DDT的有效组分pp'-DDT降低,并且低于代谢产物pp'-DDD和pp'-DDE含量之和,可见,各国对DDT的禁用已经有效地抑制了农药污染对南极苔原生态环境的影响.     

我国硒资源变硒产业的重点、难点和发展实践

从整体来看我国硒资源较为匮乏，约有 72% 的地区属于缺硒地区，同时我国存在256个富硒地区。部分富硒地区立足自身硒资源优势，大力发展硒产业，实现了硒资源向硒产业的转化，但仍面临一些问题和挑战。本研究从硒产业发展的标准化、智慧化、绿色化、品牌化4个方面系统地梳理了我国硒产业发展存在的难点问题，指出我国硒产业发展的重点方向，介绍了我国富硒地区硒产业发展实践，最后从加强标准化、智慧化、绿色化及品牌化等“四化”的建设角度，为我国硒资源更好地变为硒产业，提供了有关综合解决方案的系统性思考。     

东海潮间带埋藏古木影响下的Fe-S矿物特征

中国东海舟山群岛的潮间带存在一处距今5600年左右的古木堆积层. 对采自该潮间带的新鲜基岩样品、海岸风化壳剖面、海岸带渗滤水系统、埋藏古木渗滤水、潮间带沉积物、潮间带海水、岛上淡水和埋藏古木以及埋藏古木形成的泥炭质等潮间带环境介质进行元素地球化学分析, 对海岸带渗滤水系统中的细菌成因铁氧化物和潮间带沉积物进行了详细的透射电子显微镜-选区电子衍射分析, 并对埋藏古木形成的泥炭质和潮间带海滩泥的无机硫组成及其硫同位素组成进行了测定. 结果显示, 该潮间带环境介质出现了不同程度的Fe, Mn, S (SO^2-₄)富集, 是埋藏古木腐烂发酵对潮间带的Fe-S生物地球化学循环产生影响的结果. 透射电子显微镜-选区电子衍射分析结果不仅证实铁细菌和硫酸盐还原菌在该潮间带环境中的大量存在、参与了Fe-S循环过程, 而且诱导了胞外成矿作用. 潮间带海滩泥中高的铬还原性硫(FeS₂)含量和低的特征δ ³⁴S值(?2.9‰)不仅可能指示了潮间带沉积物中大量硫酸盐还原菌的存在, 而且可能显示其中的铁硫矿物是在高的硫酸盐还原速率条件下形成的. 本研究对于深刻认识潮间带、河口和近海岸带等高有机质累积速率和高硫酸盐还原速率条件下Fe-S生物地球化学循环和生物成矿特征具有重要的意义.     

土壤追施锌肥对水稻植株锌累积特征影响研究

通过田间试验,在水稻(扬育粳2号)分蘖期及灌浆期追施锌肥,探究不同生育时期及锌肥施用水平对水稻成熟期植株吸收和累积锌特征的影响.结果显示:在两个时期施肥后,水稻成熟期各器官锌含量和植株锌累积量均随施肥量增加而增加,锌在各器官的分配比例也随之改变;施肥处理后,营养器官茎中锌含量最高可达到对照组的4.3倍(分蘖期),而糙米锌含量较对照组最大增幅分别为20.9%(分蘖期)和29.7%(灌浆期);相同锌肥水平下,分蘖期施肥植株锌累积量(最高454μg)均高于灌浆期(最高266.2μg),而锌收获指数(最大0.194)均低于灌浆期施肥(最大0.336).总之,土壤追施锌肥可以显著增加水稻植株锌的累积,并一定程度上提高水稻籽粒中锌的含量和累积量;灌浆期较分蘖期追施锌肥更有利于提高水稻籽粒锌水平,是通过土壤追肥方式提高水稻籽粒锌水平的关键时期.     

功能农业关键科学问题研究进展与“十四五”发展建议

功能农业是赵其国院士在2008年提出的农业新概念,主要是指农产品的营养化、功能化,旨在解决全球性的“隐性饥饿”问题,并重点满足消费者“吃出健康”的新需求.香山科学会议第669次学术讨论会与会专家认为,历经13年的探索,功能农业已初步形成了独特的学科和科技创新体系,实现了从“0”到“1”的突破.本文扼要阐述了9个方面关键科学问题及其相关研究进展:(1)通过对全国及区域土壤中矿物质的时空分布特征,反映母质和成土过程对土壤矿物质的含量影响;(2)土壤与作物间矿物质的吸收、转化,如人工根系实验系统(ARE系统)的建立、土壤中矿物质生物有效性的评价方法,以及植物中功能成分的转化机理等;(3)矿物质和重金属密切相关的超富集植物研究;(4)功能农业生产中功能成分对生物和环境影响评价;(5)功能农业长期科学试验站的研究成果;(6)功能农产品所制备的食物在蒸、炒、煮等烹调过程中以及其他加工技术下的功能成分形态变化的相关研究;(7)在健康效应评价方面,对功能性产品对人体健康的影响及其机理,以及相关功能农产品的干预研究;(8)天然富硒营养强化项目的研究;(9)基准物质的研制情况.在功能农业新技术研发方面,概...     

天然富硒区广西壮族自治区桂平市水稻土壤线虫群落结构特征及其指示意义

发展富硒农业对改善人体健康状况具有重要意义,但目前尚未开展富硒土壤中生态安全评估相关研究.土壤生物是土壤物质循环和能量流动过程的主要调节者,线虫是土壤中数量最丰富的后生动物,其群落结构和多样性对于土壤生态系统的能流通道和环境质量等均具有重要的指示意义.本研究选取广西壮族自治区桂平市水稻土壤(总硒为100～900μg/kg)为研究对象,将其分成低硒组、中硒组和高硒组,对其中的线虫群落进行了分析.结果显示,不同硒含量土壤中,线虫群落结构差异显著;相比于低硒组,中硒组及高硒组线虫密度显著增大, cp-2线虫及食真菌线虫相对丰度显著减小, F/B值和结构指数SI值显著减小;随土壤总硒及有效硒含量的增加,线虫密度、连胃属(Chronogaster)线虫相对丰度、棱咽属(Prismatolainus)线虫相对丰度增大,拟丽突属(Acrobeloides)线虫相对丰度、食真菌线虫相对丰度(Fu)、F/B值和结构指数SI减小.硒抑制了群落中的硒敏感线虫,简化了土壤食物网结构.在野外条件下线虫群落对于水稻土壤硒元素具有敏感的响应,可作为水稻土壤硒素水平的生物指示者.本研究为科学评价天然富硒水稻土壤的生态...     

江西宜春市明月山地区土壤和多种作物中硒的含量及形态分布特征

硒在土壤-作物系统中的分布特征是天然硒生物营养强化国际合作计划的重要基础.为了调查天然富硒区土壤与农作物中硒的积累特征和分布规律,本研究采集并测定宜春明月山地区土壤和农作物硒含量,利用高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱(HPLC-ICP-MS)测定农作物中5种硒形态含量.结果 表明,土壤总硒含量为167～905 μg/...     

功能农业关键科学问题与发展战略

功能农业(functional agriculture)是指天然富含有益成分的土壤、生境中生长或通过生物营养强化技术及其他生物技术培育,实现农副产品中一种或多种有益健康成分(如矿物质和生物化合物等)基于人类健康需求做出标准化优化的生产实践[1].功能农业概念是农业发展新方向,也是农业发展新趋势,着力解决居民的"隐性饥饿...