绿色肥料产业体系构建及其科学问题

20世纪60~70年代的第1次绿色革命是以集约化、高投入、高产出来实现粮食作物高产,它是一种视觉感上的绿色.化学肥料的大量投入,必然伴随化学农药的大量施用,大规模的集约化的农耕系统,破坏了土壤结构,是一种不可持续的农业发展模式.面对当前粮食安全和资源环境的双重压力,我国现代农业发展必须同时实现作物高产、资源高效和环境保护,我国的肥料发展应以提高肥料利用率为核心,实施"以质量替代数量"的发展战略.为此,必须创新绿色肥料生态工艺,改善农业生态环境.本文回顾了第1次绿色革命的贡献与不足,论证了作为环境标识的维持生态平衡、保护环境与人类健康的"绿色化"意义上的绿色肥料,为使我国肥料农用总量及对环境的污染强度尽快跨过顶峰,并迅速减量,必须建立绿色肥料保障系统:不单纯要生产绿色肥料,还必须从"绿色化肥原料"、"绿色生产工艺"、"绿色肥料的性能或特征"等多方面构建肥料保障体系.指出绿色肥料产业体系应包括利用简单技术来为广大小农场(家庭农场)提供绿色肥料,介绍了与治污相结合的,利用工农业废弃物有限降解制备小分子碳肥的"深绿色技术";低能耗、低排放、零排放生产缓释肥料的生态工艺;符合绿色化学遵循的"原子经济学"原则,利用中、低品位磷矿,不排出磷石膏的脲硫酸分解磷矿生产中浓度、多营养功能性复合肥料产品.指出应关注磷资源的可持续利用,低品位磷矿活化及高效利用工艺及其机理研究;以熵增最小、能耗最低、对环境排放量最少的生态肥料工艺创立我国磷肥产业新体系.     

肥料与农业和环境

肥料是发展农业生产的重要物质基础,但是,如果使用不当,也可引起环境污染。本文简要讨论我国农业中的肥料使用与农业特别是粮食生产及环境质量的关系。１肥料与农业１１肥料结构１１１有机肥与化肥的比例在农业生产中化肥是增加养分投入和循环的基础,而有机肥料...     

绿色创造未来——第19届国际植物学大会发布“植物科学深圳宣言”

<正>国际植物学大会(International Botanical Congress,IBC)是具有百余年历史、全球植物科学领域水平最高、影响最大的国际盛会.经过8年多的申办和筹备,由中国植物学会和深圳市政府共同举办的第19届国际植物学大会于2017年7月24~29日在深圳市隆重召开.本届大会以"绿色创造未来"为主题,与我国自中国共产党第十八次全国代表大会以来大力推进生态文明建设、坚持绿色发展的理念和目标高度契合.此次大会规模空前,吸     

技术知识的意会向度

近30年来.人们已逐渐放弃了科学-技术的线性模式-即曾在相当长一段时期内占据统治地位的观点:科学是创新的源泉-科学发现似乎必然意味着技术发明;而技术只是对科学的被动响应.来自关于技术的历史学、社会学、哲学等领域的批判与研究表明-这种"线性"模式不过是一种幻想.     

由烃加工到烃合成:催化技术进展

烃类化合物是构成液体燃料和合成材料单体的重要化学品,面对资源和环境的双重挑战,传统的烃类生产技术已不能满足经济发展需求.本文分析了由烃加工到烃合成技术发展趋势,综述了烃加工和烃合成对催化新技术的需求,提出烃加工要围绕石油资源高效利用与绿色清洁转化技术,烃合成要发展甲醇及合成气等碳一转化技术,进而推进煤、天然气高效清洁利用,同时要发展生物质资源转化及可再生能源的利用技术,最终实现碳循环.通过分析总结典型催化案例,阐述了"系统与基元"、"表观与本征"等烃加工到烃合成催化技术的关键科学问题.     

长期施用有机肥和秸秆还田对土壤有机质含量与土壤养分作物有效率的影响

为了揭示长期使用有机肥和秸秆还田对土壤有机质含量与土壤养分作物有效率的影响,通过6个长期肥料定位试验站的数据分析.结果表明,长期连续施用有机肥和秸秆还田能够显著提高土壤的有机质的含量,与只施用化肥的处理(NPK,NP,N)相比,施用有机肥(NPK,NP,N)和秸秆还田(NPKS,NPS,NS)处理的土壤有机质含量分别提高了18.8%和20.9%.施用有机肥还可以显著提高土壤磷素的作物有效率,但时土壤氮素作物有效率作用不明显.秸秆还田对土壤养分作物有效率没有明显的影响.     

关于地球生命起源"同源说"

地球上的生命起源问题是一个千古之谜,也是现代科学亟待解决的难题.从20世纪80年代起,笔者就现有主要学说及其引证材料和相关事实进行多学科综合研究,以此提出了地球上的生命起源与地球形成同源的假说,即"生命地球同源说",并不断发展与完善.本文试以生命起源研究或争论中的一些关键和核心问题--如地球生命起源的环境问题、时间问题、有机演化问题以及相关的一些科学问题等为焦点,通过分析讨论阐明"同源说"的基本思想和主要观点,并以此来解释生命起源研究中的某些问题和现象,进而就"同源说"提出的不同于现有生命起源学说的一些观点和论点进行综合分析和阐述.     

纵向岭谷区高速公路对沿线土壤-植物系统的影响

以纵向岭谷区云南省境内的大理-保山高速公路沿线作为案例研究区,从土壤养分、土壤重金属、土壤水分、土壤酸碱性、植物养分、植物重金属和植物多样性等7个指标入手,分析公路对沿线不同土壤-植物系统的影响,利用样点与参照点的对比分析公路对单个指标的影响,利用相关性分析,分析公路与各类指标之间的联系,最后利用灰色关联分析,比较公路对3种土壤-植物系统影响范围和强度.分析结果表明:在高速公路的影响范围内,对于公路的干扰,各类指标的表现形式不同.公路建设造成了土壤和植物中的重金属积累,而且这种积累在农田系统中表现的最为明显,公路带来了土壤的微碱化,这种效应在灌草丛系统中表现的最为明显.对林地和灌草丛系统来说,公路是影响沿线土壤重金属、土壤水分、植物重金属、植物多样性这四类指标分布的主要因素,对农田系统来说,公路是影响农田的土壤重金属和植物重金属的分布的主要因素;与公路没有显著相关性的指标,公路通过土壤-植物系统内各指标形成的影响链间接起作用.总体对比3种土壤-植物系统,高速公路对林地和农田的影响多集中于距公路10m以内的地带,对灌草丛的影响多集中于距公路30m左右的地带.     

走近食虫植物世界

绿色植物通过光合作用来制造养分以维持正常的生长发育,这一点是众所周知的,但除此之外,自然界还存在着一类特殊的现已广为人知的植物,它们不仅可以利用光合作用制造养分,还可以通过叶片上特异的结构来捕捉昆虫或其他小生物以获取营养,这类植物就是食虫植物或者叫食肉植物。在地球上有500多种形态各异的食虫植物,如猪笼草、瓶子草、捕蝇草、毛毡苔、狸藻、捕虫堇等,它们在与自然的抗争过程中,逐渐形成了各自独特的捕虫结构和本领,这种特殊结构和本领的形成使它们比普通的绿色植物更具适应性。下面向大家介绍几种比较常见的食虫植物,与大家共同领略它们的奇妙之处吧。     

上海市农业科学院生态环境保护研究所简介

上海市农业科学院生态环境保护研究所是由原土壤肥料研究所(环境科学研究所)与植物保护研究所于2002年7月合并组建而成,下设应用微生物、有害生物调控(植物保护)、植物营养、水环境治理和农业环境监测研究室以及"上海东保农业科技有限公司"科技型企业,拥有"农业部上海农业环境与耕地保育科学观测实验站"、"上海市低碳农业技术工程中心"、"上海市农业环境保护监测站"和上海市设施园艺技术重点实验室(共建)等科技平台,以及上海市土壤肥     

化学与农业

农业化学化的意义化学与农业有着密切与广泛的联系。这种不断加强着的联系是以化学深入生物学为基础的。这些科学联系的结果产生了并且迅速地发展着生物化学、农业化学、土壤化学、微生物生物化学、毒物学及其它科学。化学从各方面深入农业的过程,也就是通常所说的农业化学化,主要是沿着下列几个方面进行的:1.利用肥料和土壤改良剂来提高收获量。2.通过化学保护的方法,利用杀虫剂、杀动物药剂、杀菌剂等化学药剂使植物不受昆虫、嚙齿类动物以及疾病的侵害,保证作物的收获。3.利用生长刺激剂、除莠剂、脱叶剂以及阻止贮藏着的马铃薯与其它食用块根发芽、阻止果树在寒冶的春天发芽的药剂,以及其它的药剂来加速或抑制植物体中进行的生理过程。4.农产品和畜产品的保藏与防腐,以及仓库、升降机与运输工具的消毒。5.使用饲料来提高畜牧业和养禽业的生产量。     

幼龄反刍动物健康培育体系构建及其科学问题

幼龄反刍动物的培育质量对其育成后的生产和繁殖性能发挥至关重要.我国幼龄反刍动物培育技术研究与应用严重滞后于猪禽等幼龄动物,在消化生理与营养需求参数、标准化饲养管理、幼畜专门化产品及智能化和设施化饲喂等关键技术环节的理论与应用研究严重不足,制约了我国反刍动物产业的健康可持续发展.建立科学系统的培育技术才能保障幼畜的健康成长.本文围绕幼龄反刍动物培育现状,提出了需重视和解决的关键科学问题:基于营养-基因表达调控与现代组学等技术研究幼畜培育理论;深入探究早期营养调控对后期生长及健康的影响机制;阐明母畜围产期营养调控与幼畜机体健康发育的关系.建议科技界与产业界重视并协同开展相关技术研究,构建"幼龄反刍动物健康培育技术体系",以提高幼畜培育的科学性和有效性.     

植物化学分类学

现代科学发展的显著特点之一是学科之间进行着强烈的渗透,形成许多新的生长点,产生新的边缘学科.化学在植物分类学中的应用,化学与植物分类学的相互渗透,导致植物化学分类学的诞生.植物化学分类学是一门以植物化学成分为依据来参与解决植物分类学问题的科学. 自达尔文创立“进化论”以来,由于生物学家的不懈努力,在揭示生物系统发育方面取得了丰硕的成果.     

洪水灌溉对策勒绿洲优势植物及生境的影响?

以塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲前沿的优势植物疏叶骆驼刺(Alhagi.sparsifolia SHAP.)-里海旋覆花(Karelinia caspica Less)群落为研究对象,利用人工模拟洪水的方法在生长季内对群落进行了3次灌溉.通过灌溉与非灌溉对照实验,研究灌溉对策勒绿洲前沿多年生植被的更新、生长、群落物种组成以及土壤水分和养分的影响.结果表明:(1)多次灌溉对多年生植物疏叶骆驼刺和里海旋覆花的更新和生长具有明显的促进作用,其中更新方式以根蘖苗更新为主,种子实生苗更新较少;(2)灌溉使得群落中的一年生杂草大量出现,群落物种多样性增加,群落盖度也相应的增加;(3)灌溉有效地增加了群落生境中土壤上层的水分和养分,同时改变了土壤养分在垂直剖面上的再分布,地表以下3m范围内土壤速效N,P,K和全量P,K含量显著地增加.从长远来看,这种模拟洪水灌溉的生态学意义在于说明洪水作为一种生态脉冲对干旱区生态系统中植物的更新、地下水位的补充以及土壤养分的增加有重要的促进作用.     

植物改变生活

<正>梦已成真植物最早的用途,是为人类提供赖以生存的口粮。在过去,人们对植物的最大期盼就是有一个好收成。在不断努力下,这些期盼已经成为现实。高产,再高产!19世纪末20世纪初,水稻的产量低得可怜,即使是在被誉为"鱼米之乡"的江南地区,水稻在年景好的时候亩产也就约3石,即200多千克。随着科学技术的发展,以使用化肥和培育矮秆水稻为标志的两次绿色革命,在不到60年的时间里,将水稻产量提高到600千克以上,而杂交水稻的出现,更是将亩产推上了近1000千克的大关。可以说,化工和育种技术的进步,让我国人民彻底摆脱了粮食缺乏的阴     

熟练的“绿色猎人”

正植物利用光合作用获得生长发育必需的养分。不过,有些植物竟然发展出了"吃肉"的习惯。那么,没有爪牙又不会运动的植物是怎样食肉的呢?有些植物就像人一样,在长期的进化过程中根据自身的特点逐步形成了属于自身的觅食方法。下面,就来一起认识食肉植物吧。     

基于RIOHTrack足尺加速加载试验的长寿命沥青路面行为研究进展

采用足尺加速加载试验模拟和研究路面长期服役性能,是世界公认的最为高效、对自然和荷载耦合作用仿真度最高的技术手段,是路面设计理论发展的重要支撑.面向新一代长寿命路面技术目标,充分发挥足尺加速加载试验的优势,深入揭示荷载与环境耦合作用下的复杂路面结构行为机理,是革新路面设计方法的有效途径之一.第S54次香山科学会议"中国长寿命路面关键科学问题及技术前沿"的议题之一"路面足尺试验的目标与科学问题",即立足国内外足尺加速加载试验研究的主要经验与贡献,对研究目标和科学问题进行了讨论,进一步明确了该领域的发展方向和研究重点.本文通过对我国首条足尺加速加载路面试验环道RIOHTrack(Research Institute of Highway MOT Track)设计理念及研究进展的介绍,论述了长期持续观测积累的科学数据对于认识、发现路用性能演化规律的重要性,以及由现象学层面特征和差异出发,遵循现象发现-理论解析-实践验证的路面工程研究方法论,在非线性力学分析体系、多元仿真模型构建等研究方面取得的主要进展.     

澳大利亚农业机器人

正位于悉尼大学澳大利亚的野外机器人中心正在研发一种先进的农业机器人。在澳大利亚耕地和淡水相对缺乏的情况下,该机器人可以四处游走,围绕各株植物取土壤样品,然后注入恰好适量的水或肥料。肥料或农药的精准施用,可以使单株植物甚至长在树上的某种特定水果减少80%化学品的用量,从而大大减少多余农药、化肥的排放,避免污染河流、溪流和其他水体。     

放牧对草地生态系统磷循环调控机制的研究进展与展望

放牧是全球范围内草地生态系统最主要和最直接的利用方式.磷(P)是植物生长所必需的大量元素,同时也是草地初级生产力的关键限制性养分元素,广泛参与植物的光合、呼吸等重要代谢过程.放牧通过直接和间接作用影响草地植物和土壤各组分的P含量和P库,进而通过正负两种反馈影响生态系统的P循环.目前,国内外有关放牧对草地P循环的影响机制,特别是P循环的生物学过程和机制尚不十分清楚.本文总结了有关放牧对植物和土壤各组分P含量及P库的影响及其机制,并对该领域的几个重要研究方向和亟待回答的科学问题进行了展望.未来研究中需要重点关注的问题包括:(1)土壤微生物量P组成沿不同放牧强度的变化,以及放牧对土壤微生物P源和汇的影响机制;(2)放牧如何影响土壤磷酸酶的活性(磷酸单酯酶、磷酸二酯酶、三磷酸单酯水解酶等)进而调控土壤中P的矿化过程;(3)放牧如何调控P在植物-土壤-微生物系统中的转化过程;(4)采用分子生物学和组学的手段,揭示土壤微生物在P循环及生态系统功能中的作用,以及放牧如何影响植物和根际微生物,进而调控生态系统P循环;(5)不同放牧强度如何影响植物多样性、菌根真菌多样性及两者之间的关系,进而影响植物对P...     

植物生殖的定量细胞学研究进展

当代植物胚胎学的主要任务在于揭示植物有性生殖过程——植物生殖细胞的产生、受精作用以及胚胎发育的基本规律.而植物生殖过程中的复杂问题,必将促使这门学科不断应用各种新的方法和技术来逐步解决.近年来,研究植物生殖的细胞生物学就是植物胚胎学与细胞生物学相互渗透和结合的产物,被认为是一个新的学科生长点.定量细胞学(Quantitative cytology)研究则是这个新的生长点上一个正在迅速发展的方向. 定量细胞学是应用电子计算机技术和数理方法通过对生物细胞的空间形态以及特征参数进行定量分析,从而揭示其结构与功能之间相互关系的一门边缘学科.随着细胞超微结构研