《多伦多大学最新研究确定“超级明星”品种水稻能够减少肥料损失和降低环境污染》

  • 来源专题:农业立体污染防治
  • 编译者: 金慧敏
  • 发布时间:2016-08-29
  • 加拿大多伦多大学联合中国科学院开展了针对19种水稻品种的研究,其目的是筛选出哪些水稻品种具有更高的氮素利用效率。氮素被用作肥料,也被大多数作物无效吸收。在热带水稻田中,损失了50%-70%的氮肥,污染了附近水域或者淋失到了地下水中,这不仅对水生生物有害,而且是重要的温室气体来源。同时,氮素的成本也很高。加拿大克龙楚克教授首次发现了新的化学物质,是由水稻根部产生并释放出来的,能够直接影响土壤微生物的生理机制,而微生物的反应能够影响水稻氮素吸收,一些品种的水稻氮素吸收显著减少。研究人员只分析了一些中国、印度和东南亚的主要品种,具有很高的产量潜力、抗病性好。科学家希望通过这项研究改变亚洲的水稻生产策略。其中一个策略是希望通过政府的激励措施,比如税收,使农民采用“氮素友好”品种;或者采用新的育种策略,生产出更好的水稻品种。

相关报告
  • 《Nature | 针对肥料管理或可降低氨排放》

    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2024-02-02
    • 2024年2月1日,南方科技大学郑一教授、香港科技大学冯志雄教授等在 Nature 期刊发表了题为Fertilizer management for global ammonia emission reduction 的研究论文。 大气中的氨是一种重要环境污染物,影响全球生态系统和人类健康。大约有51-60%的人为氨排放可追溯至作物栽种,其中一半与3种主要作物有关:水稻、小麦和玉米。但以高分辨率量化与具体耕地有关的氨排放的潜在减少很困难,且取决于如氮输入和本地排放等因素的细节情况。 该研究报告了在机器学习帮助下生成的对水稻、小麦和玉米作物氨排放的详细评估。这一数据集使人们能对具体耕地评估减排潜力,在这些作物的生长中有效管理肥料,能让大气中耕作带来的氨排放至多降低38%。 该研究基于包括气候、土壤特征、作物类型、灌溉、耕作和施肥操作等变量,使用机器学习建模了全球水稻、小麦和玉米农业的氮排放。为丰富模型信息,研究团队从对发表文献系统性回顾所得的2700项观察中开发出了一个氨排放数据集。研究团队用这一模型估计全球氨排放在2018年达到43亿公斤。研究团队计算出,根据模型指导在空间上优化肥料管理,可以让这三种作物的氨排放减少38%。优化策略包括在生长季节采用常规的耕作法,将增效肥料施放在更深的土壤中。 该研究发现,在施肥管理场景下,水稻作物能带来47%的总体减排潜力,玉米和小麦分别是27%和26%。在没有任何管理策略的场景下,研究团队计算出到2100年氨排放将升高4.6%-15.8%,最终数字取决于未来温室气体排放水平。
  • 《多伦多大学团队开发纳米级羽饰技术,通过结合短链PDMS与最小分子PFAS,创造出兼具高效防油防水功能且环境风险显著降低的新型材料》

    • 来源专题:水与大气环境治理
    • 编译者:胡晓语
    • 发布时间:2025-07-29
    • 研究人员开发出了一种新材料,它既能够排斥水和油脂,又比传统的不粘涂层含有更少的全氟和多氟烷基物质(PFAS),从而降低了环境和健康风险。PFAS由于其化学惰性,广泛应用于不粘锅、防水织物、食品包装和化妆品中,但因其难以降解和在生物体内积累的特性,被称做“永恒化学物质”,并被证实与某些癌症、出生缺陷和其他健康问题相关。尽管存在这些风险,替代材料的研发一直面临挑战,因为要找到一个既能排斥水又能排斥油和油脂的物质非常困难。 新的研发成果来自多伦多大学工程学部的Durable Repellent Engineered Advanced Materials (DREAM)实验室,该实验室由凯文·戈洛文教授领导。他们的新材料在排斥水和油脂方面表现优异,同时显著降低了PFAS的含量。这一发现标志着科学家在寻找更安全替代材料方面取得了重大进展,有望减少对环境和人体健康的危害。