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《耕地与绿色发展重点领域信息简报》

  • 编译类型:快报,简报类产品
  • 发布时间:2024-07-12
本简报聚焦耕地保护与质量提升、盐碱地改造与黑土地退化阻控、耕地健康功能定向培育、农业绿色低碳技术、农业绿色投入品创制等主题,重点追踪全球耕地与绿色发展领域主要国家战略布局、政策法规、技术标准、科技成果、前沿热点和尖端技术,为促进可持续农业和环境保护、支持和推动可持续农业的实践、保护耕地资源、提高粮食安全与实现绿色发展战略提供支撑。
  • 1. 美国发明将含氮水与富含铁的岩石混合生成氨的新配方
    张毅
    2025年1月,美国麻省理工学院研究人员发明了一种新的配方,通过将含氮水与富含铁的岩石混合,在没有任何能源投入或二氧化碳排放的情况下,用于生产农业工业的关键化学物质氨。研究人员构建了一个模拟地球地下环境的岩石-水反应系统,将人工合成的富铁矿物暴露在含氮的水中,引发化学反应,使岩石氧化并产生氨。该过程不需要能量输入,不排放CO2,可能会带来更可持续的替代目前生产氨的方法,理论上可以生产出足够242万年使用的氨。

    发布时间: 2025-03-31

  • 2. ERS:《有机状况报告(2025版)》
    张毅
    2月5日,美国农业部经济研究局ERS发布报告,分析了国内和全球有机生产的当前趋势、美国农业部消除转型障碍的举措、进出口、相对于传统商品的价格溢价以及零售价值。过去二十年间,尽管有机农产品在零售层面的需求显著上升,但有机耕种面积及其转换用地却有减少。美国的有机耕地面积在近几年下降,尤其是牧草地和牧场的缩减,导致美国在全球有机管理土地排名中从2016年的第三位跌至2022年的第九位。

    发布时间: 2025-03-31

  • 3. 《Nature Sustainability》“多样化种植方式增加了氮供应但没有增加土壤碳”
    张毅
    2025年1月,美国爱荷华州立大学、康奈尔大学等多所高校和研究机构联合开展的一项研究表明,更多样化的轮作作物与牲畜粪便施肥有许多环境效益,但固碳不是其中之一。该研究基于在布恩以东的爱荷华州Marsden农场自2001年以来进行田间试验收集的数据,将传统的两年玉米-大豆轮作制与三年和四年制进行了比较。结果表明,在多年轮作中,更多种类的根系和有机肥的添加增加了碳输入,但在土壤中添加更多的有机质也会刺激微生物活动从而促进分解,导致CO2排放量的上升,抵消增加的碳投入。土壤有机质分解得更快会产生更多作物生长所需的氮,有助于取代合成肥料,减少N2O的排放量。该研究中使用的新型碳追踪方法部分由美国农业部资助,可以帮助研究人员和碳市场改进预测土壤碳变化的模型。相关成果以“Diversified cropping systems with limited carbon accrual but increased nitrogen supply”发表在《Nature Sustainability》上。

    发布时间: 2025-03-31

  • 4. 英国政府宣布开展全国土地利用框架磋商
    张毅
    2025年1月,英国政府就《2025年土地利用框架》启动公开磋商,邀请公众就土地利用变化所需的原则和行动提出意见。磋商的关键主题包括:1)咨询需要长期改变的土地利用方式以支持可持续粮食生产、自然恢复力和基础设施发展,并满足气候和生物多样性目标;2)寻求更协调的土地使用方法,整合各投入要素,减少冲突并优化个部门土地利用;3)寻求激励土地所有者和管理者采取可持续方法的措施,改善数据获取,并提供有效决策所需的技能;4)鼓励扩大私人对生态解决方案的投资,创建新市场以支持可持续发展。

    发布时间: 2025-03-31

  • 5. FAO:《农业粮食系统中氮的可持续管理》
    张毅
    2月,FAO发布报告概述了氮在农业粮食系统中的作用以及氮使用带来的风险与挑战。报告探讨了改善作物和畜牧系统氮管理的解决方案,提高氮利用效率的同时减少污染。此外,研究强调了循环生物经济方法在氮管理和减少氮损失方面的应用潜力。通过氮平衡的方法可以有效改善粮农系统,确保粮食安全、营养提升和农民的可持续升级,同时最大限度减少对环境的负面影响。

    发布时间: 2025-03-31

  • 6. 2024年国际土壤与水论坛通过联合部长级宣言
    张毅
    2024年12月9-11日,联合国粮农组织及泰国政府在泰国曼谷共同举办2024年国际土壤与水论坛,通过《关于管理水资源短缺和扭转土壤退化,建立可持续和有抵御力的农业粮食系统的部长级宣言》。该宣言承诺将立即采取行动解决水资源短缺问题并扭转土壤退化,以加速向更高效、包容、有韧性和可持续的农业粮食系统转型并实现可持续发展目标。 《宣言》承诺,将继续强化农业、环境、气候变化等领域的跨部门和政策协同;将可持续的土壤和水资源管理纳入国家发展战略,并与土地利用规划紧密结合;加强土壤、水、气候等相关数据的收集、共享和应用,利用大数据和智能技术提升农业生产效率和资源管理的精准度;加强农民对数据、技术、市场信息等的使用能力,改善其获取资金、技术和资源的渠道;通过公私合营模式动员更多投资和创新解决方案;通过保护和恢复生态系统,提升农业的环境适应性,同时促进生物多样性保护,支持绿色发展和气候变化应对。

    发布时间: 2025-03-31

  • 7. USDA发布气候智能农业作物作为生物燃料原料的临时技术指南
    张毅
    2025年1月15日,美国农业部(USDA)发布关于用于生物燃料原料的气候智能农业作物的技术指南的临时规则。该临时规则制定了量化、报告和核实与美国种植的生物燃料原料商品作物生产相关的温室气体排放指导方针。这些指导方针将促进气候智能型农业在清洁运输燃料计划中的使用,为生物燃料原料生产商创造新的市场机会,同时增强气候效益。主要包括以下内容: 新指南有利于农民、生物燃料生产商、公众及环境,是农业市场保护机会发展的重要里程碑。 该规则连接了气候智能农业实践与生物燃料碳足迹减少之间的关系,覆盖玉米、大豆和高粱三种作物以及能减少温室气体排放或固碳的农业实践,如减少耕作、不耕作、覆盖作物种植和养分管理等。 USDA正在建立可用于量化、跟踪和报告这些实践影响的标准,并发布了测试版的USDA原料碳强度计算器(USDA FD-CIC),以帮助计算农场级别的特定作物碳强度。 公众可以在60天的评论期内对临时规则提交意见,以便于未来修订或增加最终规则的内容。 此行动不仅支持政府推动国内可再生生物燃料的发展,还强调了气候智能农业在美国农村经济中的重要作用,尤其是在清洁能源解决方案方面的重要性。此外,它也提供了基于科学的方法来核算气候智能实践带来的碳效益,有助于农民通过采用这些做法获得更高的收益。

    发布时间: 2025-03-31

  • 8. 水凝胶与碱蓬协同修复盐碱土中的镉污染
    张毅
    1月11日,山东大学以人工合成的层状硅酸盐材料Laponite XLG(XLG)作为主要原料,开发出具有高重金属吸附能力的P (AA-co-AM)/XLG水凝胶,可增加盐碱土中营养成分,降低土壤的pH值和电导率(EC);并通过与碱蓬的协同作用显著降低了土壤中的镉含量。相关成果以Synergistic Remediation of Cadmium Pollution in Saline-Alkali Soil by Hydrogel and Suaeda salsa发表在《ACS Applied Materials & Interfaces 》。

    发布时间: 2025-03-31

  • 9. 《Nature》“利用增强风化作用去除二氧化碳改造美国农业”
    张毅
    2025年2月,美国得克萨斯农工大学联合多所研究机构开展研究,揭示农业通过增强风化作用,即利用粉碎的硅酸盐岩石来驱动二氧化碳去除有助于2050年实现净零排放。通过对美国碳循环详细分析表明,2050年,部署在农业用地上的增强风化可封存0.16-0.30?GtCO2?yr?1,2070年上升至0.25-0.49?GtCO2?yr?1。对河流和海洋的地球化学评估表明,土壤增强风化作用产生的溶解产物可有效迁移,从而在代际时间尺度上去除二氧化碳。相关成果以“Transforming US agriculture for carbon removal with enhanced weathering”发表在《Nature》上。

    发布时间: 2025-03-31

  • 10. UNCCD发布全球首个AI驱动的干旱管理平台原型IDRO
    张毅
    近日,UNCCD COP16公布了全球首个人工智能驱动的干旱管理平台原型——国际干旱恢复力观测站(IDRO)。该平台通过多渠道进行数据收集:用户上传、全球数据集(如欧盟哥白尼计划)、遥感工具输出等,各级管理人员能够根据个性化的需求制定IDRO仪表配置,使用AI技术来查找数据和答案,并探索不同变量对社会和生态系统的影响,该平台还可以对干旱数据进行沉浸式交互可视化展示,帮助管理者体验和比较不同场景下的情况。该平台为管理人员,特别是容易遭受荒漠化和干旱的国家的管理决策层根据做出科学决策,以增强其抗旱能力。

    发布时间: 2025-03-31

  • 11. 美国发现自然促进植物生长的更可持续耕作方法
    张毅
    2025年1月,美国休斯顿大学开展关于工业大麻微生物的新研究,有助于科学家创造出有益微生物的特殊混合物,使工业大麻植物产生更多的大麻二酚(CBD)或更优质的纤维。作为包括微生物在内的微小生物群落,植物微生物组有助于植物吸收营养物质、处理胁迫并产生有价值的化合物。在工业大麻中,微生物群对于优化CBD的生产和提高纤维质量非常重要。该研究对生活在四种工业大麻植物根际及其周围和叶际上的微生物群落的研究表明,叶和茎具有较高的真菌多样性,土壤、根、叶、茎、CBD和纤维基因型的微生物多样性差异显著。产生纤维的工业大麻植物中,鞘氨醇单胞菌、假单胞菌和芽孢杆菌等细菌大量存在,这些内生微生物在影响大麻CBD的产生和高品质纤维中起着重要作用。对这些微生物的了解也可以实现更可持续的耕作方法,利用自然来促进植物生长,而不是严重依赖化学品。

    发布时间: 2025-03-31

  • 12. ATB开发“场地特定土壤肥力管理综合系统I4S”
    张毅
    德国莱布尼茨农业工程与生物经济研究所(ATB)花费九年时间开发I4S系统,包含土壤保护、养分管理、农业技术创新等多个方面,并推进其应用。 (1)BonaRes项目:土壤作为生物经济的可持续资源。包含10个子项目或工具:CATCHY–利用间作植物在农业中的潜力;INPLAMINT–通过微生物获得更高的养分效率;SIGNAL–田地里的树木促进可持续农业;InnoSoilPhos–开发可持续的磷管理;SUSALPS–适应气候变化的阿尔卑斯地区草地土壤利用;SOIL3–通过底土管理保障产量;I4S–使用传感器技术测量土壤肥力;SOILAssist–通过智能农业保护土壤;DiControl–加强微生物群落和植物健康;ORDIAmur–理解和对抗苹果重茬病。 (2)Rhizo4Bio项目:理解并可持续利用根系生活空间:BreadAndBeer–种子接种以提高谷物质量;CROP–小麦根系表型:混合种植的效果最佳;RhizoTraits–根系多样性为未来种植服务;RhizoWheat–理解并预测前茬作物的影响;RootWayS–间作植物简化底土的获取;μPlastic–理解微塑料效应。

    发布时间: 2025-03-31

  • 13. 《Nature》“丛枝菌根真菌与植物根系共生的机制使植物根系更受微生物欢迎”
    张毅
    2025年1月,英国诺里奇约翰英纳斯中心联合西班牙塞维利亚大学开展的一项研究揭示植物与丛枝菌根(AM)和固氮细菌可以形成有益的胞内共生关系。研究发现,截形苜蓿(Medicago truncatula)中的一个基因发生了突变,可以重新编程植物的信号能力,从而增强与固氮细菌根瘤菌和丛枝菌根真菌(AMF)的共生关系,后者为根提供磷。如果利用植物根系和土壤微生物之间的互利关系来提高养分吸收,就有可能减少无机肥料的使用。相关成果以“Autoactive CNGC15 enhances root endosymbiosis in legume and wheat”发表在《Nature》上。

    发布时间: 2025-03-31

  • 14. EPA:《生物燃料与环境:第三份三年期国会报告》
    张毅
    1月17日,美国环境保护署EPA发布该报告,更新了2011年和2018年发布的报告中对可再生燃料标准(RFS)计划环境影响的评估,并通过“归因分析”将RFS计划的影响与影响美国生物燃料生产和消费的其他因素区分开来。报告指出,RFS计划的效果随时间而变化,而RFS计划对生物燃料的生产和消费产生了适度的积极影响,因此对环境产生了适度的负面影响,包括空气和水质、水量、生态系统健康和生物多样性、土壤质量、入侵物种和国际影响。

    发布时间: 2025-03-31

  • 15. IATP:《气候与农业政策的新动向》
    张毅
    1月30日,美国农业与贸易政策研究所IATP报告指出,2025年,全球正积极应对气候变化对农业和粮食生产的影响,各国政府采取了多种措施以减少温室气体排放和支持可持续农业发展。丹麦通过“绿色丹麦协议”,针对农业排放制定了具体目标,包括家畜甲烷排放税及支持农民减少氮肥使用等。欧盟方面,新任农业专员计划提出政策改革共同农业政策(CAP),旨在促进农业向更可持续方向转型。

    发布时间: 2025-03-31

  • 16. INRAE:《土壤质量:建立公共政策指标体系》
    张毅
    法国国家农业食品与环境研究院(INARE)在研究中提供了大量可用于评估土壤质量的数据与共享信息。该报告基于INRAE的科学评估原则,综合现有的科学知识和学术文献筛选出约50个评估指标,涵盖土壤的物理、化学和生物特性,以及土壤水分保持能力、土壤侵蚀速率、养分循环能力、土壤碳存储能力等与土壤功能相关的指标,土壤盐渍化程度、土壤生物扰动程度等也纳入评估范围。研究重点关注土壤的生态功能,而不是仅仅是对土地利用类型或污染问题进行描述。此外,研究还考虑了土壤评估的目的(如城镇规划、农业区域土地整理等),根据不同的目的来选择适当的评估指标、参考框架、监测尺度(空间与时间)。

    发布时间: 2025-03-31

  • 17. 利用DFT理论探究酸性土壤中生物炭固定交换性Al3?+的影响及应用
    张毅
    1月4日,中国科学院等机构采用密度泛函理论(DFT)计算发现生物炭固定可交换性Al3?优于其他土壤阳离子,其原因是生物炭功能基团与Al3?之间更强的相互作用和更高的键离解能。相关成果以Density functional theory calculation for understanding the roles of biochar in immobilizing exchangeable Al3+ and enhancing soil quality in acidic soil发表在《Ecotoxicology and environmental safety》。

    发布时间: 2025-03-31

  • 18. 使用贝叶斯网络确定从农场到农田的NH3排放减缓技术
    张毅
    1月9日,帕多瓦大学采用贝叶斯信念网络(BBN)整合了关于氨挥发减排的定量数据与利益相关者的定性认知,建立了与牲畜、作物类型、粪便储存、施肥管理和土壤气候条件相关变量之间的概率依赖关系。相关成果以Identifying NH3 emission mitigation techniques from farm to field using a Bayesian network发表在《Journal Of Environmental Management》上。

    发布时间: 2025-03-31

  • 19. 干旱区绿洲农田格局变化对碳储量的影响—以新疆为例
    张毅
    1月5日,新疆大学等机构综合PLUS模型和InVEST模型计算新疆耕地分布时空变化带来的碳效应,定量评价2035年土地利用格局和碳储量的变化,探讨耕地面积变化的碳效应空间集聚程度。相关成果以Impacts of Changes in Oasis Farmland Patterns on Carbon Storage in Arid Zones-A Case Study of the Xinjiang Region发表在《Land》上。

    发布时间: 2025-03-31