农业部作物生理生态与耕作学科群建设方案.doc
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1、农业部作物生理生态与耕作学科群建设方案综合性重点实验室名称:农业部作物生理生态与耕作重点实验室 实验室依托单位:山东农业大学 实验室主任:于振文 通讯地址:山东省泰安市岱宗大街61号 实验室联系人:贺明荣 办公电话:0538-8242309 手 机:13561787283 传 真: E-mail:mrhe 中华人民共和国农业部2012年11月一、建设概况 本学科群是以作物生理生态与耕作综合性重点实验室为龙头,以10个专业性(区域性)重点实验室为骨干、16个科学观测实验站为延伸的重点实验室体系。建设内容包括基础条件、人才队伍、协同创新机制、创新文化等。通过建设,将进一步优化学科布局,加快学科发展
2、,提升作物生产技术和理论创新能力,为提高我国主要农作物产量,改善品质,提高生产效率和资源利用效率,保护生态环境,保障食品安全,促进农业可持续发展提供技术支撑。二、建设意义 1优化学科结构,加快学科发展,提高人才培养质量作物生理生态与耕作学科,目前存在学科体系不健全、上中下游层次不清、学科结构不够合理,创新体系、人才队伍和条件建设配备难以满足国家农业科技发展目标的需求等问题。建设作物生理生态与耕作学科群,有利于推动学科群内的资源整合、结构优化、机制创新,实现理论创新、技术创新和技术推广应用的有机结合。有利于凝聚、吸引国内外杰出人才,进一步优化学科队伍的年龄结构、学缘结构和知识结构,稳定和提高学科
3、人才队伍的总体水平,促进年轻人才脱颖而出,提升学科的创新能力和人才培养质量。2提升创新能力,为作物“高产、优质、高效、生态、安全”生产提供支撑我国作物生产中存在品种潜力没有得到充分发挥,现实作物单产与高产记录差距悬殊且年际间变幅大,生产效率、农业资源利用效率偏低,优质农产品供应不足,无公害生产技术体系不完善等突出问题。通过建设作物生理生态与耕作学科群,重点研究解决农作物生产中的可持续高产、产量与品质同步改善、产量与农业资源利用效率协同提高、农机农艺有机融合、生产过程和产地环境质量控制的理论与技术难题,创新农作物轻简化生产、节本增效、抗逆稳产、环境友好的可持续型耕作制度、栽培技术和科学理论,为实
4、现作物高产、优质、高效、生态、安全生产提供技术与理论支撑。3实现科技资源优化组合,促进我国作物生产均衡发展我国不同区域的作物生产系统各具特色。其中东北中温带半湿润地区主要种植玉米、水稻、大豆等作物,以雨养型一年一熟为主。西北中温带半干旱地区,干旱与水土流失严重,以小麦、玉米以及其他杂粮为主,多实行一年一熟。黄淮海平原暖温带半湿润地区,盛产小麦、玉米、棉花、花生等,以水浇地型一年二熟为主。南方中南亚热带湿润地区,主要种植水稻,以一年二熟、三熟为主。西南北中亚热带湿润多山地区,水田型与雨养型交叉,主要种植水稻、玉米、薯类、油菜等,多为一年两熟制。作物生理生态与耕作学科群依据中华人民共和国国民经济和
5、社会发展第十二个五年计划纲要中提出的“七区二十三带”农业发展战略格局、全国新增千亿斤粮食生产能力规划、“我国主要农作物种植区划”、“我国农作制主要类型与分区”以及现有学科水平和工作基础,合理设置专业/区域实验室和科学观测实验站,科学分工,重点突破制约区域作物生产发展的障碍因素,提升区域作物生产能力,利于促进全国作物生产的均衡和可持续发展。三、建设目标(一)总体目标以实现作物生产的高产、优质、高效、生态、安全为目标,着力在高产高效耕作制度、主要农作物的可持续高产、产量与品质同步优化、养分与水分高效利用、抗逆高产稳产栽培、无公害生产、精确轻简化栽培等方面的技术与原理等方面取得突破,把本学科群建设成
6、为作物生理生态与耕作领域具有国际先进水平的创新研究平台、汇集优秀人才的创新团队、高效丰富的资源共享平台、作物生产技术和科学理论的重大源头创新基地与高素质人才的培养基地,为保障国家粮食安全和经济社会又好又快发展做出重要贡献。(二)“十二五”具体目标1学科方向:巩固作物生长发育规律及分子生理,高产、优质、高效、生态、安全栽培理论与技术,农田生态系统及其对环境适应的机制,作物耕作技术与高效农作理论等4个研究方向,着力运用生物技术和信息技术提升学科研究水平,不断增强学科群理论创新和技术研发的能力。2人才队伍:现共有固定人员875人,其中院士3人,教授/研究员312人,副教授/副研究员302人,讲师/助
7、理研究员261人。“十二五”期间增加到950人,其中教授/研究员达到340人,副教授/副研究员330人,讲师/助理研究员280人。3条件能力:通过对11个重点实验室进行改造和添置一批仪器设备,提升作物分子生理生态、农艺措施环境效应评价、抗逆高产稳产栽培技术和精确轻简化栽培技术等方面的创新能力;进一步对科学观测实验站基地设施建设与改造,添置一批仪器设备,提升科学数据获取、技术集成研究和示范的能力。4科研产出:发表高水平论文900篇,其中SCI收录论文150篇,申请专利10-15项,标志性或突破性成果3-5项,其中,学科群联合创新的科研产出2-3项。研制先进适用技术5-7项。5成果转化:整个学科群
8、转化成果25-30项,新技术推广面积年均达1.5亿亩以上,新增效益30-40亿元,其中联合创新成果转让5-7项,新增效益12-15亿元。6服务社会:深入生产第一线,积极开展技术培训、技术指导和技术咨询。累计培训基层农技人员5-10万人次,培训、指导农民300万人次。 接纳1-2万人次到实验室参观、学习和交流。建立作物生产与技术信息平台,为社会提供成果、技术和产品的信息和服务。四、建设内容(一)任务分工 一)综合性重点实验室研究方向(依托单位:山东农业大学)(1)作物生理生态:以我国重要粮食和经济作物为研究对象,研究光合产物合成、积累、分配的生理生化过程及环境因素和栽培措施的调控机制,探讨提高产
9、量潜力、促进高产优质的理论基础。(2)作物高产优质高效栽培理论与技术:系统研究作物的生长发育规律、产量和品质形成规律及其气候因素、土壤因素、生物因素和农艺措施调控作用,创建作物高产、优质、高效栽培技术体系。(3)高产高效耕作制度和农业可持续发展理论与技术:针对区域特点和作物生产技术需求,围绕构建新型资源节约高效耕作制度、新型耕作技术模式及其配套栽培技术、区域农业可持续发展的重大战略问题和技术体系开展研究。(4)作物生长发育的分子基础:研究作物产量形成的制约因素和调控的分子基础;作物产品器官主要组分合成的关键生理生化过程、环境条件的调控机理及其分子生物学基础;作物养分、水分高效利用的生理与分子机
10、制等。二)专业性/区域性重点实验室研究方向1.农业部作物生理生态重点实验室(依托单位:中国农业科学院作物科学研究所)(1)作物产量、品质形成的生理生态机制与高产技术创新:一年两熟条件下,黄淮海区域作物周年超高产技术新途径与产量要素形成的高效协调机制,作物高产群体构建及其源库性能高效生理机制,作物高光效与高产挖潜途径,作物品质形成的生理生态机制,作物产量品质协同改善机制与关键技术。(2)作物资源高效利用的生理生态机制与技术创新:一年两熟条件下,黄淮海区域作物周年高产光热资源优化配置与高效机制,土壤培肥与作物肥水高效利用机制与省肥、节水技术,作物高效生产技术简化集成及物化产品研发,农田高效、生态、
11、安全种植模式与保护性耕作技术。(3)农田生态环境健康与生态安全技术创新:一年两熟条件下,黄淮海区域控制污染生态环境等的生理生态机制,农田节能减排、节水省肥、农田保护性耕作集成的高效、清洁安全栽培技术和新型种植模式。(4)作物生长信息获取与精准控制技术创新:作物信息快速获取与监测、诊断技术及其技术产品研发,作物栽培信息与措施精确控制数字化技术,主要作物生产的监测预警预测技术。2.农业部农作制度重点实验室(依托单位:中国农业大学)(1)现代农作制:我国主要农区周年高产、超高产新型农作制构建的理论与技术,资源节约高效型种植制度优化配置的原理与技术,保护性耕作制度的农田生产力与环境效应评价,区域农业可
12、持续发展的理论与技术。(2)作物栽培工程:一年两熟条件下,黄淮海区域主要粮食、经济作物节水高产高效栽培原理与技术,新型植物生长调节剂研制与作物化控栽培。(3)作物生态生理:一年两熟条件下,黄淮海区域主要粮食、经济作物产量、品质形成的规律与调控,作物抗逆稳产栽培的生态生理基础,作物激素调控与分子生理。3.农业部作物生理生态与生产管理重点实验室(依托单位:南京农业大学)(1)作物生理生态与生长调控:南方两熟与多熟制条件下,主要农作物产量品质协同提高、高产与资源高效利用和抗逆稳产的生理生态原理与调控。(2)作物生产管理理论与技术:南方两熟与多熟制条件下,主要农作物高产、优质、高效、生态、安全栽培关键
13、技术,水肥高效利用及农田生产力持续提高的基本原理与技术,进一步挖掘区域作物生产潜力和实现途径。(3)数字农作理论与技术:构建南方主要农作物生育与产量品质形成模型、作物管理知识模型,提出作物实时无损监测与诊断技术,研制农业生产空间信息管理系统,设计和实现基于上述关键技术集成的数字农作管理决策系统。4.农业部东北作物生理生态与耕作重点实验室(依托单位:吉林省农业科学院)(1)作物栽培生物学基础研究:东北春玉米高产、高效和优质的栽培生理基础及肥水耦合高效利用的生物学特征特性,玉米在胁迫栽培条件下的生物学机理。(2)作物高产优质高效栽培理论与技术:东北中温带半湿润地区高产农田生物多样性构建技术,高产土
14、壤构建与调控技术,农田生态健康指标构建。(3)土壤耕作制度与现代化农业装备研究:东北中温带半湿润地区保护性耕作培肥保水机理,配套机具研制与开发,技术集成与示范,研发播种、多功能整地、收获机械,精准农业等现代化农机装备,实现农机与农艺结合和全程机械化。5.农业部西北黄土高原作物生理生态与耕作重点实验室(依托单位:西北农林科技大学)(1)旱地作物抗旱栽培生理:西北中温带半干旱地区主要农作物的生长发育与调控,作物源库理论与调控技术,作物抗旱生理及节水栽培。(2)黄土高原区保护性耕作原理与技术体系:少、免耕蓄水保水理论与技术,保护性耕作的土壤环境效应,保护性耕作条件下的作物生长响应及栽培调控。(3)旱
15、地作物水肥调控机制:西北中温带半干旱地区旱作农田水分平衡与作物需水,集雨抑蒸栽培耕作理论与技术模式,旱作农田降水生产潜力开发,农田土肥作物系统养分转化与平衡,农田土壤培肥机理与技术,农田水肥耦合机制及养分调控。(4)黄土高原农业生态系统调控:区域农业生态系统特征与稳态机制,农业生态结构的系统调控,农田土壤侵蚀防治及保护性种植制度。6.农业部荒漠绿洲作物生理生态与耕作重点实验室(依托单位:新疆农业科学院)(1)荒漠绿洲作物产量品质形成的生理生态基础及其调控:重点开展小麦、棉花、玉米等作物在不同农田生态条件下产量和品质形成规律、生态环境条件对作物产量和品质形成的生态机制,以及作物器官建成与功能调控
16、、个体与群体发育特点及其调控机制研究。(2)荒漠绿洲作物水肥高效利用的栽培学机理与综合管理技术研究:重点开展小麦、棉花、玉米等作物产量和品质形成与主要营养元素的互作关系研究,从生态学角度研究作物的养分综合管理技术、高效利用水分的机制及节水灌溉制度和技术。(3)荒漠绿洲作物逆境生物学及其抗逆关键技术调控:重点开展小麦、玉米、棉花等作物对高温、冷害、干旱、盐碱等主要胁迫的响应以及对影响作物的内在机制,引进和发掘抗逆种质资源,筛选抗逆性品种,提出各类灾害的防御技术及灾后补救措施,建立作物抗灾减灾技术体系。(4)荒漠绿洲作物高产、优质、高效、安全栽培理论与技术研究:重点开展影响小麦、棉花、玉米等主要农
17、作物高产、高效和品质形成的关键制约因素及作物温光水肥等资源的优化配置、资源高效利用机理和调控途径,集成主要农作物新品种高产、优质、高效、生态、安全生产技术并推广应用。(5)荒漠绿洲农田生态与可持续耕作制度研究:重点开展作物区域布局与资源优化,农田高效种植模式,保护性耕作栽培技术,粮棉果间作资源经济高效利用模式研究,建立作物生产和农田生态协调、环境友好型的关键技术、耕作制度和种植模式。7.农业部黄淮海作物生理生态与耕作重点实验室(依托单位:河南农业大学)(1)作物生理生态:研究黄淮海平原暖温带半湿润地区主要农作物光合代谢与光能高效利用调节机制;植株营养代谢及C/N平衡机制;根系发育、构型、吸收功
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- 关 键 词:
- 农业部 作物 生理 生态 耕作 学科 建设 方案
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