超高産優質生态農業解決五個層次難題

發布時(shí)間: 2014-10-2可就2 09:27:09     來源湖民: 中國科(kē)學報   冷水;  查看:

萬物生長(cháng)靠太陽,能動抗逆促生存。這是所有植物雪科與環境和諧進化發展、能動抗逆絕境逢生的根本動力。

超高産優質生态農業繼承創新辯證唯物觀、結合現代科(kē)學技術,以問國深層自然規律為(wèi)師,從而既符合自然法則,兵件又不(bù)盲從自然條件,是能動地激發作物潛性功能、國錢以和諧外界自然規律為(wèi)基礎,可不(bù)斷務樂深化、接近自然真理,又造福人類的新理念、新理論數銀的農業新模式。

這是可不(bù)斷提升“向光能要高産優質,促抗逆、保安全持續,用超敏應激弟錢可逆防治病蟲,讓耕地蓄水生态調節旱澇,自修複子得活土、肥水高效系統生态良循環”的能力和水平為(wèi)船機科(kē)技新平台,必将革命性地解決舶來現代農業“化肥替能、增肥保産、以毒姐見攻毒防病蟲”的不(bù)可持續難題。達到農業超高産、優質、高效、安全、土、水林現、氣、生态良循環。

糧食總量不(bù)足,導緻舶來的現代化農業雙刃劍正效應總量增加,數這迅速替代了中國數千年的生态農業模式,僅三十年左右,其增哥行産正效應已幾乎走到盡頭,而其負效應卻越來越顯着,在中國已成惡性循環如技之勢。

中國農業五個層次難題及解決方向

如(rú)何看到問題解決難題,仁者見仁,智者見智。中南從國農業既要保總量,又要可持續保證中華民族問相安全生存和發展需要,就必須解決現在已日益嚴重的五個費匠層次惡性循環系列重大(dà)難題:1.糧食總量不(bù)足與低(dī那都)肥效比矛盾日益突出的不(bù)安全性難題;2.長(cháng)期大(d道多à)量農藥化肥造成的糧食不(bù)安全難優質難題;3.土壤破在作壞污染、能量物質索取大(dà)于輸入等造成的地力衰竭、水、氣污染的飛低不(bù)安全性;4.資(zī)源性、水質錯船性缺水、失控地域性降雨不(bù)均衡,加人為(wèi)因素等導緻水循環受外關阻的農業用水日益緊缺與晴旱雨澇加劇(jù)的農技校業命脈不(bù)安全難題;5、農業生态土票雪、水、植被、空氣全面衰退、破壞、污染的不(bù)安全性。

針對這五個層次的難題,要用超高産高肥水效率來解決糧食總量不(bù)足與低(d朋關ī)肥效比矛盾日益突出的不(bù)安全性難題。用少施化肥基本不(bù)用化如年學農藥的源頭治好(hǎo)面源污染來保證糧食品質的安全,以大(dà喝林)幅度提高光合效能的增能量保優質所需。用增強植物抗逆性的大(d訊南à)根系,高光合能量輸入的高活性、強根面效應,讓你草土壤自修複,成為(wèi)高活性沃土,保耕地的安全。同時(shí藍商)耕地少一氧化碳排放和碳儲良循環。

在确保農業面源開(kāi)始源頭治理,水算土壤自修複啟動條件下,增強農作物的抗旱耐澇性,旱地利用農業高産爸行大(dà)壟措施等提高作物能動性,展開(kāi)耕地年蓄雨調洪6000~700頻長0億立方米的系列生态消旱措施,促進農業水循環年畫良性發展,确保整體資(zī)源性、水質性的技也安全。用綜合效應超高産優質生态農業為(wèi)核心平台生産的農業生态自修複上還為(wèi)主,人工(gōng)輔助其良循環,來空些達到生态農業良循環,讓真正的生态文明和改善民醫拿生有物質環境基礎的生态安全做保障。用大(dà)幅度提關時高光合效能和雙向抗逆性為(wèi)核心的她務農業生态自修複良循環為(wèi)超高産優來就質生态農業提供平台,讓真正的生态文明、改善民生、中華複興議事有物質、環境基礎的系統安全保障。

總之,中國農業要能盡量透過表象發現難題實質,找準解決系列難題的方向,最難公會的是能動應用自然法則搭建解決系列難題的創新科(kē)技平資可台。中國農業五個層次系列難題,産量都已近極限的舶來現代農業已難以遠的問津,而隻有以中華優秀文化精髓的科(kē)學風遠體系繼承創新為(wèi)主,加洋為(wèi)中用,才能承載解決理道重任。

超高産優質生态農業與誘導調控

糧食安全問題,歸根結底就是農業安全問題。農業安全就是高産、優質、可持續但校良性循環,并且要不(bù)斷有所進步的問題。這是現代農業已無法逾越、生物我習技術的旁枝末節不(bù)可能問津的難題。隻有以真正的生物技術核心即誘導調城一控為(wèi)核心基礎的高效生态農業,才可能擔當此重任,解決中國農業五個雨店層次的艱難問題。

表型誘導調控表達技術(genephenotypeinducti林哥ontechnique,簡稱gpit)對農業發展秒報的傳統理念實現了九大(dà)突破:提高光合效能突破高産優質難些雪題;提高肥水效率突破少施化肥不(bù)高産;突破鹽堿地不(b們日ù)高産;突破高寒山區不(bù)能高産;突破果樹大(dà匠輛)小(xiǎo)年難題;突破作物生長(cháng)所需溫度範圍悖論;突破作物抗黑件旱耐澇悖論;突破作物防治病蟲害必須以毒攻毒;線動突破遺傳學基因轉座不(bù)可分離、不(bù)能穩定、不(bù習煙)可獲得(de)性遺傳。

gpit以提高光合效能為(wèi)核心,強化雙向抗逆性為(wè林得i)保障,将潛性功能部分激活為(wèi)表型功能,從而大(道個dà)幅度提高光合效能(包括光肥、水效應)。生産中不(bù)西服僅可表現出明顯的自然逆境雙向抗性,如(rú)既耐旱又耐澇,問體既耐冷又耐熱,既節肥又增産,既耐陰又耐光氧化……還難以這答置信地産生可控超敏應激可逆人工(gōng)無害防治病害、強超敏應激非毒性機老技理快速濕觸擊殺害蟲等科(kē)技新平台。不(bù)僅使家日農作物早熟、高産、優質,還能抗逆高光效節省水、肥,基本不(bù)用化學亮問農藥,高活性大(dà)根系的強根面效應既能向土壤提供更多的碳氫能量,又能激促大如雪(dà)群體高活性的微生物,使土壤保持活性、促進自修複良循環,且能發揮作物多态姐西性潛能治理高鹽堿地。強化獲得(de)性優勢水就,産生超大(dà)穗新種質,是農業超高産與生态和諧途地請徑的創新科(kē)技平台。

gpit技術理論基礎

1.曆史淵源

生物起源進化的核心動力是能量,物種大(dà)滅絕大(dà)爆發是愛新以能量為(wèi)核心的能動抗逆體現,動物可以遷徙避害,植物隻能校她立地經受考驗,因此高等植物如(rú)玉米等比人類多出近一倍的基因數生空量。

現存的所有作物都是經過數億年無數次暖期、間期、冰文道期生态環境劇(jù)變,能動變異抗逆适應的幸存者,也是适宜環境競争的獲勝呢你者,而要兩者兼顧,中庸表達就成為(wèi)一般性最适性狀。由于作物都存在爸就大(dà)量的潛性功能,讓這些功能部分變為(wèi)表型性男看狀,而在生态和諧條件下适合人類需要,就是生物工(gōng)程最離裡核心技術體現。

2.誘導調控表達技術

gpit技術是建立在生物信息感受度和動力學機制可改變基礎上的。子行相關能量儲備充分時(shí),相應生理代謝可随之快速調節變文得化,是在強化劑強補償代謝可逆的理論基礎上的表觀遺傳生物學靜技的重大(dà)實踐突破;以提高能量利用為(wèi要時)先導,高抗光氧化提高光合速率50%~400%為(wèi)中心,全面提高包括數鐘光質量、光節律、光周期、光肥效、光水效的光能作用效率;啟動綜合湖司雙向抗自然和生物逆境為(wèi)特征的作物潛能優良性狀的可連鎖表達;利用光導全謝南息、細胞全能能動性、生物多态能動性基礎,使信息低著感受度和動力學機制誘導調控可改變的能動性與外部環境等條件爸線顯着改變有機互作等原理,從而産生表型增強、部分潛在表型性狀可表達,可重銀器大(dà)分離或變異(數量、質量性狀),及累加遞增至質變,乃至部站費分穩定表達或遺傳表達;抗逆高光效節水肥土壤自修複良循環爸視、發揮生物多态性潛能治理高鹽堿地;超敏應激可逆控制病害、喝在強超敏應激非毒性機理快速濕觸擊殺害蟲等從而使農作物早熟南小、高産、優質。

3.表型表達與變異表達

基因轉座導緻相關生物不(bù)可分離也不(bù)可穩定地表達性劇計狀,然而強化表型表達可使轉座基因典型種質的花(農長huā)玉米産生全黃、全黑和花(huā)粒三種分離,并可相對穩定表達。因為來此很多作物某些性狀累加遞增後,可使作物不(bù)票秒僅在數量性狀提高上,甚至在質量性狀變異等乃至銀著遺傳表達上得(de)到較好(hǎo)表達,從而使較家看快的能動自然變異産生新的種質材料成為(wèi)可能。

gpit技術的五大(dà)特征

1.以大(dà)幅度提高作物光合速率為(wèi)基礎的光合效站林能

光合速率提高是光合作用的基礎,光合作用效能還包括家銀提高利用光信息、光質能、光節律、光周期、光溫效應、光肥效率、光水效率等綜合有效舞空互作效應。光合速率可提高50%~400%以上為(wèi)基礎的光合效聽視能,不(bù)隻是産量的提高,更重要的是品質的提高和抗性的提高,師風因為(wèi)所有品質和抗性的提高都是高耗能的,是産紙水量耗能的2~3倍甚至更多;而抗性的提高還和樂書光電傳遞通(tōng)道相關,因此,過去大(dà)水大(d空城à)肥雖在一定限度内能明顯提高産量,但卻是以看不(bù)見鄉算的降低(dī)品質和抗性為(wèi)代價,同時(shí)以污染破壞飛機土壤、源頭食品不(bù)安全為(wèi)代價。

2.強生理代謝累加的大(dà)庫

gpit及其産品能促使作物産生适時(shí)表達的強代謝功看空能和較快的代謝速度。葉厚色綠、根系發達、莖用房粗節短(duǎn)、穗大(dà)粒飽形成了強大(dà)的源—庫關系。也唱電就是說(shuō),由于大(dà)庫的需暗木要,刺激光合系統吸納利用更多的光能和二氧化碳,訊秒制造光合産物,通(tōng)過縮短(duǎn)增粗的疏導組織迅速地輸送我不到發達的根部和所需部位,再與根系快速地把這些東西和土壤中的水、肥體你、氧等物質綜合加工(gōng)成植物所必需的養分,最後通(tōng土來)過植物中間的輸導組織,把這些養分送到植物的莖、葉、花(huā)、果上面。這就電種高比速率是動力學和諧自然的重大(dà)突破。

3.高抗光氧化效能的豐源

光氧化,就是作物受到陽光中紫外線的影響,特别是請村在強光照、溫度不(bù)匹配的情況下,會(huì)使dna過氧化受損,産來服生早衰老化的現象,即光能産生的負效,光合國很作用和代謝能力大(dà)幅度降低(dī),使作習綠物不(bù)能正常生長(cháng),後期葉湖睡莖非缺肥的過早生理性枯黃衰老,根系也過早衰亡,嚴重影響産量有工、果實的飽滿度和品質。而高抗光氧化則不(bù)僅能使火亮部分高效能短(duǎn)波光得(de)到充分利用,且植物懂這能适應一定的過氧化環境,且過氧化物對寄生的病原菌和入侵的病原菌線到都會(huì)有明顯的抑制、殺傷和殺滅作用。

4.雙向自調控抗自然逆境

現存作物耐旱就不(bù)耐澇,耐澇就不(腦草bù)耐旱,喜涼就不(bù)耐熱,喜熱就不(bù)耐業冷冷。雙向自調控,就是作物自身适應調整對外界相悖的環境能力,同時站件(shí)可提高耐旱耐澇、耐冷耐熱等。生理上調整、控制、平衡營時木養生長(cháng)和生殖生長(cháng),以果控制高産,且減小(xiǎo)們購果樹大(dà)小(xiǎo)年。特殊情況還可打破基因控制海市程序生長(cháng)。

5.可控超敏應激防治病蟲

在葉稻瘟病快速治療中24~36小(xiǎ短懂o)時(shí)可見明顯的“超敏”現象,4~5天死亡褐變病斑出公我現“可逆性”,小(xiǎo)病斑消除。

在馬鈴薯病毒、類病毒病害發病50%,并已緻部分生長(chá店玩ng)點死亡的治療中,三至五天可見病症消除,并且發現超大見敏反應治玉米大(dà)斑病對病菌的抑制作用,隻在活體葉片中有效,在離體藍畫葉片中則無效。桃樹杆腐病治療後原大(dà)面積腐爛物筆部位可重新自行生長(cháng)愈合。對已患很人猝倒病倒地不(bù)久的瓜苗,治療一至兩天瓜苗還能重新直習廠起正常生長(cháng)。