基于模型和GIS的区域作物生产力动态预测技术

1课题简介 中国是世界上很大的粮食生产国和消费国,持续稳定的粮食生产对维系我国13亿人口的粮食安全具有十分重要的意义。区域作物生产力的模拟预测一方面有利于充分、合理利用和保护自然资源,另一方面也有利于粮食安全评价、地区农业规划。在早期的作物生产力评价研究中,通常根据经验性模型或半机理模型进行区域作物生产力的模拟。这些模型缺乏严密的生理生态基础和机制,对作物生长过程考虑不足,     

棉花生长系统的数字化可视化技术

随着对生理生长模型研究的深入和完善及对作物研究的进一步精细化,同时随着计算机硬件水平的提高以及模型技术的进步,将基于作物生理生态过程的计算机模型同虚拟作物可视化模型相结合越来越表现为当前虚拟作物模型发展的大趋势.本课题经过4年的努力,建立了棉花生长发育的可视化模型,将可视化模型与传统的生长发育模型COTGROW和Sucro-Cotton相结合,较好地实现了结构与功能的统一,由于采用了GroIBM虚拟模型平台,建立的可视化模型具有很强的功能性.     

开放环境下人工增温鉴定水稻抗高温性的关键技术与应用

针对异常高温对水稻等作物生长与结实的影响,解决现有鉴定、筛选抗耐高温品种应用于生产所存在的技术瓶颈问题,保障国家粮食生产安全和农民的收益安全,项目组开展了科技攻关,突破了开放环境人工增温设施和试验关键技术,实现了试验温度可控并且模拟大田环境,提高了鉴定试验的可靠性、准确性,并成功应用鉴定实践.     

生物物理学与国计民生

生物物理这门科学,看上去似乎还不定形。但是,近一、二十年来,它的发展无疑已经影响到人类生产和生活的一些重要领域。这里,我只想列举一些例子,来说明这个问题。生物物理学和农业发展。美国农业部门在最近几年,非常强调农业如何摆脱对化学的依赖。认为摆脱化学农药和部分化肥,以减少污染,除考虑微生物的应用外,更重要的是寻找作物生长的规律,根据作物本身的物理或物理化学过程来控制作物的生长和能量利用。目前国际上对提高光合作用效率,更有效地利用光能的可能性,提出了许多设想。人们算过这样一笔账:农作物利用的太阳能仅占太阳射到地面的百分之一,而在这百分之一中,又只有百     

县(市)级计算机农业管理系统

一、主要技术内容 该管理系统由农业优化决策、生产指导、信息管理以及办公服务等四大部分,十六个子系统构成.第一部分包括农业问题诊断、预测、优化及模型构造5个子系统,用于分析县(市)农业发展的主要障碍,制定利用农业资源和调整结构的优化方案,对农业经济发展趋势进行预测;第二部分包括优化施肥和模式栽培以及生产信息管理咨询3个子系统,可提供小麦、水稻、玉米、棉花、花生、油菜等作物生产的模式化栽培和优化施肥方案,通过播前决策和产中调控来进行作物生产管理;第三部分包括农情信息统计、生产资料价格、农副产品价格、通用信息管理4个子系统,对多种农业经济信息实现科学管理;第四部分包括人事管理、财务管理等4个子系统,提供多种办公自动化服务,包括人事、文档、财务记帐等.     

发展迅速的各国大豆品种选育及生产

世界大豆生产概况 大豆既是油料作物,又是植物蛋白的主要来源.大豆生产在20世纪50年代以后迅速发展,成为世界性的重要作物.1949年全世界大豆面积只有1278.8万hm2,总产1400.6万吨,1999年全球大豆面积达到7205.2万hm2,总产15774.4万吨,50年面积增长5.6倍,产量增长11.3倍.2003年面积又增加到8361.4万hm2,总产18952.4万吨.世界上没有哪一种作物发展速度如此之快.     

干旱胁迫下根系功能的表达与调节

根系不仅是吸收水分和养分的吸收器官,而且是产生干旱化学信号ABA的重要器官.干旱胁迫下,根系生长和生理功能受到显著影响.通过品种、灌溉和施肥对根系功能进行合理的调节可提高作物抗旱性.世界范围的干旱问题日益严重,是制约农业生产的主要逆境因子.据统计,干旱造成的粮食减产位于各种自然灾害之首.因此,研究作物对干旱的生理响应规律和适应性一直是热点课题.长期以来,人们大多注意到植物地上部对干旱的生理反应,而对地下部根系的了解还相对较少.近年来人们认识到根系不仅仅是吸收水分和养分的吸收器官,而且能产生逆境根源信号,感知根部周围的环境变化.本文着重总结这方面的最新研究进展.     

基于“3S”技术的农情信息监测研究进展

基于“3S”技术的农情信息监测与获取在全球已有近30年的历史,它对粮食安全预警、农产品贸易和政策制定等具有非常重要的意义。本文系统地阐述了3S技术在作物面积监测和作物产量估测中的研究与应用现状,具体包括：作物面积遥感监测体系和方法、作物种植方式与复种模式的遥感监测、作物长势遥感监测、农业灾害遥感监测和产量估测模型评价等,总结了目前农情信息监测与应用中存在的主要问题,对农情遥感未来发展趋势进行了展望,并指出建立农情遥感学科理论、完善方法和模型和扩大应用领域是今后的主要发展方向。     

从国家自然科学基金资助情况分析作物栽培学基础研究状况

作物栽培学是以作物高产、优质、高效、生态和安全生产为目标,直接服务于农业生产和环境改善的应用基础学科。本文主要基于2001—2014年国家自然科学基金面上、青年和地区基金的资助情况,通过与作物遗传育种等相近二级学科的比较,分析作物栽培学科发展现状、存在问题及对策。主要结论如下:稳定增长的国家自然科学基金为作物栽培学科发展提供了持续支撑;作物栽培学基础研究在研究方向和内容上呈现出多样化发展格局;与作物遗传育种等学科相比,作物栽培学在国家自然科学基金中处于相对弱势的地位,突出表现在申报体量小,国家杰出青年基金项目、重点项目和重大项目等更少,这是制约作物栽培学科基础研究发展的重要因素;今后作物栽培学科的发展需要加大青年骨干和杰出人才的培养,坚持服务我国作物生产的行业导向,加强学科之间、学科内部及国际间的合作与交流,善于从实践中提炼有价值的、学科特色鲜明的重大科学问题,完善、夯实作物栽培学的理论基础。     

温室作物生产数字化技术发展的思考

本文回顾了我国温室作物生产数字化技术的发展,提出温室产业是农业数字化技术应用的最好领域。认为温室作物生产数字化技术需要在作物环境耦合技术、作物安全优质生产关键点控制技术和温室数字化技术的实用性等方面形成突破是今后我国温室农业生产规模化、标准化、信息化、现代化跨越发展的突破口。最后,提出了作物生长发育信息的获取与解析、设施农业系统智能装备研发、温室主要作物精准作业、专家决策支持系统和环境水肥优化调控的嵌合、经济社会生态效益的综合分析与评价等主要技术的发展方向。     

转基因大豆究竟安全不安全?

基因作物的发展 基因工程技术在20世纪90年代开始在食品工业中应用,其标志是第一例重组DNA基因工程菌生产的凝乳酶在奶酪工业的应用.全球已有17个国家种植了转基因作物.     

电沉积中结晶形态控制技术

将分形几何引入到电化学中,基于DLA模型,通过将沉积粒子设置不同的沉积几率,成功模拟了射流电沉积中枝晶的可控交织生长.通过摆动射流电沉积,使金属离子更容易到达已沉积枝晶簇的内部而沉积,从而改变了枝晶的树枝状分形生长特性,成功地制备了二维多孔交织的金属镍枝晶簇.结果表明,模拟结果与试验所得的多孔枝晶簇是极为相近的,二者均表现密集多孔的形态,表明该模型可以成功地对摆动射流电沉积中枝晶的可控交织生长机理进行正确表述.     

标准化生态农田与生态农业建设

1 标准化生态农田提出依据 土地是人类赖以生存的重要资源，耕地是农业生产的基本要素，也是农民最主要的生产资料和可靠的生活保障。以前我国的农业建设重点是抓农产品的生产和加工过程，忽略了从耕地源头做起，如果没有稳定的生态农业产品产出，就很难长久保障农业发展。目前我国主要依据《土地管理法》开展土地整理和标准农田建设。标准化生态农田是从作物生长的土地开始进行生态建设，从根源做起，     

我国农业转基因作物发展及生物安全管理对策

本文简述了国内外农业转基因作物发展历史,介绍了国内外转基因作物生物安全管理概况,并提出了重庆市对农业转基因作物安全管理对策     

多样性增加生产力的一种机制——蚕豆和玉米间套作对根际磷吸收的促进

养分是作物生长的物质基础,是粮食的“粮食”。自20世纪90年代以来,我国农业生产中化肥用量保持快速增长,但粮食产量却徘徊不前,养分利用效率持续下降,生态环境问题日益严重。这些问题使学术界开始重新思考仅仅依靠改土施肥等传统思路能否实现我国高产高效的可持续农业发展目标     

应对国际金融危机的中国宏观经济对策研究

国际金融危机下的宏观经济对策是当前和未来一段时期内中国关注的焦点.在此背景下,本研究建立计算经济学模型,模拟和分析了多国GDP溢出下的中国危机对策,京沪金融业发展政策,国家大规模投资政策,危机下的京津水价政策等宏观经济政策领域的重要问题,并提出了相应的政策建议.     

植物激活蛋白生物农药的研究与创制

植物激活蛋白（Activator Protein）是一类从多种病原真菌中分离的、具有蛋白激发子功能的新型蛋白质农药，可诱导多种植物产生系统抗性，促进植物生长，改善作物品质。作用机理研究表明，植物激活蛋白通过激活植物体内免疫系统和代谢调控系统，提高植物自身免疫力，促进植物根茎叶生长，从而增强植株抗病能力，提高作物产量。植物激活蛋白对靶标病原菌无直接杀死作用，因此不会引起病原生理小种产生抗性，对环境、人畜低毒安全、无残留。激活蛋白能显著诱导水稻、白菜、柑桔、烟草、辣椒、棉花等多种作物提高抗病和抗逆能力，生长期减少化学农药用药量达60％，大田示范推广中取得了良好的抗病增产效果，在农产品安全生产中具有广泛的应用前景。     

设施农业精准生产技术系统构建与应用

针对我国南方地区三种主要温室类型普通管棚、连栋塑料温室、大型现代化温室,通过设施作物生产技术与传感技术、网络技术、智能决策技术和控制技术融合集成,建立了蔬菜、果树、花卉、食用菌和园艺种苗等典型作物生产的数字化设计和精准作业技术体系,研发了温室环境、生物信息采集装置、基于环境和作物模型的温室生产管理系统等的技术和产品。通过集成网络型设施农业精准生产管理体系,建立了设施作物精准作业模式和示范基地,为全面提升我国设施农业生产技术水平提供技术支撑。     

银杏农用杀菌活性及仿生杀菌剂的研究与应用

一、研究意义及国内外研究状况 农药在防治作物病虫害,保证农林等作物稳产、高产方面起到了重要作用,但也因农药的高毒、残留和污染等问题给人类健康带来了隐患.尤其是绿色食品被世人重视的今天,解决高毒、高残留和污染问题更为重要.     

模拟方法的新进展——从传统模拟到功能模拟

模拟是人类最重要的认知途径之一，功能模拟是人类继数学模拟和物理模拟之后，创造的第三类模拟方法。在半个世纪的发展过程中，功能模拟已经从对生物体功能的模仿发展到基于功能模型的模拟，对功能模拟方法的全方位研究正在深入展开。