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World File Search System土壤条件
了解杂草：打造健康草坪的简单指南
杂草可以告诉您很多有关草坪状况的信息，并表明您需要做些什么才能种植出天然抗杂草和害虫的健康草。学会“读懂杂草”，了解它们对您的草坪护理方法和土壤条件的影响，这样您就可以创建健康的草坪，从长远来看，这将减少工作量。杂草在土壤压实、施肥不足、pH 值不平衡以及浇水、播种或修剪不当的草坪中茁壮成长。读懂杂草其实非常简单。使用下表识别草坪中的杂草，并根据以下信息纠正促进杂草生长的条件。例如，一年生蓝草通常表明土壤压实和浇水过多。曝气和适当的灌溉将纠正促进蓝紫色生长的条件。请记住，许多被视为杂草的植物具有有益的特性。尝试培养对某些杂草的耐受性。例如，三叶草被认为是一种典型的草坪杂草，它从大气中吸收游离氮并将其分布到草中，从而帮助草生长。三叶草根系广泛且极耐旱，为土壤生物提供重要资源，而且在草坪自然休眠后，三叶草仍能长时间保持绿色。马唐草可控制侵蚀；蒲公英的深根可将养分返回地表；而芭蕉是可食用的！
在不断变化的气候中对根茎适应性的挑战
根瘤菌与土壤中的豆科植物相互作用，形成氮固定结节，其中根瘤菌和植物细胞共存。尽管有关于谷物中根茎相关的氮固定的新兴研究，但豆科植物相互作用的相互作用更加良好，通常是研究植物中根茎介导的氮固定的模型。根瘤菌在许多生态系统中在氮循环中起着至关重要的作用。但是，根瘤菌对土壤条件和理化特性的变化高度敏感（即水分，温度，盐度，pH和氧气可用性）。全球气候变化直接引起的这种变化挑战了自然和农业环境中根茎的适应能力。尽管有一些研究发现了赋予不同环境条件的根瘤菌基因，但根瘤菌胁迫耐受性的遗传基础仍然很少理解。在这篇综述中，我们强调了改善土壤中根瘤菌生存以增强其与植物的共生的重要性，从而可以提高作物产量并促进可持续的农业系统的建立。为了实现这一目标，我们总结了全球气候变化对根瘤菌共生的关键挑战，并整理了当前对胁迫耐受性相关基因和根茎中途径的知识。最后，我们提出了最新的基因工程方法，例如合成生物学，以提高根茎对改变Envi Ronmental条件的适应性。
Urbisphere-Berlin运动：调查多尺度城市...
摘要：为了解决城市的下一代天气和气候数值模型，需要对城市冠层 - 大气过程的更高空间分辨率和亚网格参数化。关键是更好地了解大气边界层（ABL）动态的郊区变异性和城市种植差异。这包括由于城市对超越其边界的大气的影响而引起的前风 - 下风效应。为了解决这些方面，考虑到城市形式，功能和典型的天气状况，为柏林地区（德国）设计了一个> 25个基于地面的遥感站点的网络。这允许研究不同的城市密度和人类活动如何影响ABL动态。作为跨学科研究委员会的一部分，该网络从2021年秋天到2022年秋天运营。在这里，我们提供了2天的科学目的，活动设置和结果的概述，强调了多尺度的城市对气氛的影响，并在100 m网格间距下与高分辨率的数值建模相结合。在春季，分析显示了ABL高度的系统性向上风管效应，这在很大程度上是由表面热通量中的城市种植差异驱动的。在热浪日，ABL高度非常深，但由于区域干燥的土壤条件，ABL高度的空间差异不太明显，从而导致相似的观察到的表面热通量。我们的建模结果提供了对观察网络无法解决的ABL特征的进一步见解，突出了两种方法之间的协同作用。我们的数据和调查结果将支持建模，以帮助从公民到管理健康，能源，运输，土地使用以及其他城市基础设施和运营的人们提供服务。
温带在本地工程师的分解和垃圾...
叶子分解在温带森林中的变化差异很大，其质量，气候，土壤特性和分解剂等因素，但是森林异质性可能会掩盖局部树对分解和与垃圾相关的微生物组的影响。我们使用了24岁的普通花园森林来量化局部土壤条件对分解和垃圾微生物学的影响。我们将叶子袋袋引入了10种树种（5种杂菌菌根； 5个外生菌根）的土壤图，这些土壤是由所有10种全文设计中的所有10种。6个月后，我们评估了垃圾质量损失，C/N含量以及细菌和真菌组成。我们假设（1）分解和与垃圾相关的微生物组组成将主要由菌根类型的产生垃圾的树木形成，但是（2）通过基于菌根类型的条件树的菌根类型，通过基础土壤进行了重大修改。分解，在较小程度上，与垃圾相关的微生物组组成受到菌根类型的产生垃圾的树木的影响。有趣的是，潜在的土壤具有重要的次要影响，主要由树种而不是菌根类型驱动。这种次要的影响在皮纳纳科的树下最强。温带树可能会在土壤上局部影响土壤，以改变分解和与垃圾相关的微生物学。了解这种效果的强度将有助于预测对森林组成变化的生物地球化学反应。
CRISPR 介导加速非洲水稻地方品种的驯化
由于适应当地环境和土壤条件，非洲 Oryza glaberrima 和 Oryza sativa 地方品种被视为育种性状的宝贵资源。与“进口的”高产亚洲水稻品种相比，它们通常具有对地方性害虫的卓越抗性以及对干旱和营养缺乏的耐受性。相比之下，这些非洲地方品种的“驯化性状”如落粒、倒伏和种子产量尚未得到很好的确立。因此，这些非洲品种在高产农业中的应用受到产量和谷物质量不可预测的限制。我们正在通过开发遗传转化非洲地方品种的协议来解决这一缺点，以便使用 CRISPR-Cas 介导的育种方法。在这里，我们使用栽培的非洲地方品种 Kabre 作为概念验证，以针对选定的已知“驯化位点”并提高 Kabre 水稻的农学潜力。使用基于 CRISPR-Cas9 的载体进行稳定的遗传转化可产生单个和同时多个基因敲除。通过破坏 HTD1 基因，产生了身高降低以减少倒伏的植物。此外，使用多重 CRISPR-Cas9 构建体靶向了三个显示控制种子大小和/或产量的基因座（ GS3 、 GW2 和 GN1A ）。这产生了种子产量显著提高的突变体。我们的研究提供了一个例子，说明新育种技术如何加速高产非洲地方水稻品种的开发，考虑到非洲是全球人口增长的热点地区，因此容易出现粮食短缺，这是一个重要的进步。
通过安全的IoT块链框架优化可持续农业的肥料分配
摘要 - 精确耕作对于优化资源使用和提高农作物产量以获得可持续农业至关重要。但是，诸如数据不安全感，肥料成本以及对土壤健康的考虑不足的挑战构成了实现这些目标的阻碍。为了克服这些问题，拟议的工作提出了一种新的方法，可以通过开发将物联网和区块链与温室链连接的框架来优化肥料分配的新方法。该系统由安装在温室内的物联网传感器组成，以测量土壤pH值和养分值。使用KECCAK-256，IPFS（行星间文件系统）哈希（IPFS）（行星间文件系统）将此收集的传感器数据牢固地压缩并存储。metAmask转移数据链注册和身份验证的数据。然后使用z得分归一化，标签编码和一式式编码来预处理数据，以获得精确的分析。基于深度学习的卷积神经网络（DL-CNN）用于对土壤条件进行分类并确定适当的肥料要求。通过分散的应用程序（D-App）在仪表板中查看DL-CNN模型的结果，我们开发了为消费者，现场分析师和农业组织提供实时信息。现场分析师使用信息来建立一个精确施肥的控制中心。所提出的方法达到了98.86％的分类精度，从而提高了土壤健康并为有效管理肥料提供了解决方案。
利用计算机愿景来精确农业
精确农业正在通过使用现代技术来提高生产率，同时减少废物和环境影响，从而改变农业。该领域最强大的工具之一是计算机视觉，它有助于分析图像以监视农作物，检测杂草和引导自动化机器。通过使用数字图像，计算机视觉提供了有关农作物及其周围环境的准确和实时信息。不同的成像技术支持各种农业任务。RGB（红绿色蓝色）成像类似于人类的视觉检查农作物，而近红外（NIR）和多光谱成像有助于检测肉眼看不到的植物健康问题。这些技术允许农民监测农作物，评估生长阶段并尽早确定疾病。随着人工智能和机器人技术的兴起，计算机视觉在自动化农业任务中起着关键作用。配备摄像头和AI的机器人可以识别和清除杂草，在正确的时间挑选果实，并分析土壤条件。自动农业机器也可以浏览领域，从而减少对人工人工的需求并提高效率。精确农业中计算机视觉的主要目标是识别和区分农作物，杂草和其他物体，以优化农业运营。随着技术的发展，其应用继续增长，使耕作更聪明，更可持续。通过改善决策，降低成本和增加产量，计算机视觉将彻底改变现代农业，帮助农民满足对食物不断增长的需求，同时使用较少的资源。
减少化肥技术实现Midori策略目标
MIDORI策略旨在将化学肥料的使用减少到2050年，这是其对可持续食品系统的愿景的一部分。为了实现这一目标，已经确定了两种关键方法：（1）用有机材料代替化肥，（2）提高化学肥料的利用效率。为了增强有机材料的有效利用，必须阐明其受精作用并应对与重型有机材料的运输和应用相关的挑战。已经开发了一种方法来根据土壤条件和有机材料的特征估算受精作用。为提高了运输和应用的易度性，已经开发了颗粒堆肥。绿色肥料是一种有机材料，在运输成本和施用劳动方面是有利的，也已被证明可以有效减少化肥的使用。然而，已经发现其受精效率因作物物种和绿肥的生长阶段而有所不同。为了最大化化学肥料的利用率，已经开发了局部化肥技术。此外，涉及养分循环的土著土壤微生物（例如参与磷供应的循环）在改善养分利用方面起着至关重要的作用。已经表明，这些有益的微生物可以通过结合绿色肥料和改善作物旋转来控制和利用。日本与欧盟之间的合作有望加速该领域的研究和创新。欧盟通过其农场与叉子战略具有相似的目标，也正在通过使用有机废物和精密农业来探索化学肥料的减少。
植物多样性
19 世纪初，Eremurus 被首次描述。然而，由于样本有限以及迄今为止基因标记数量少，它的系统发育和进化在很大程度上是未知的。在本研究中，我们分析了属于 2 个亚属和 3 个部分的 27 个物种的质体基因组，这些物种分布在中亚（其多样性中心）和中国。我们还分析了 33 个物种的核 DNA ITS，涵盖了中亚、西南亚和中国的该属所有亚属和部分。我们的研究结果表明，该属是单系群，尽管 Eremurus 和 Henningia 亚属都是并系群。基于质体基因组和 nrDNA 的系统发育树都有三个分支，这些分支并未反映该属的当前分类。我们的生物地理学和时间校准树表明 Eremurus 起源于始新世下半叶的古特提斯地区。从早渐新世到晚中新世，Eremurus 发生了分化。副特提斯海的退缩和几次造山事件，如青藏高原和周围山脉（阿尔泰、帕米尔、天山）的逐渐隆升，导致中亚发生严重的地形和气候（干旱化）变化，可能引发了分支和物种的分裂。在这个转变中的中亚，物种形成迅速进行，主要是由众多山脉造成的替代和对该地区存在的各种气候、地形和土壤条件的专业化所驱动。版权所有 © 2023 中国科学院昆明植物研究所。由 Elsevier BV 代表科爱传播有限公司提供出版服务。这是一篇根据 CC BY-NC-ND 许可协议（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）开放获取的文章。
植物生长接种之间的相互作用 -
微生物接种是一种关键的策略，在有益的微生物和植物之间建立了共生关系，从而增强了营养的吸收，增强对环境压力源的弹性，并最终促进更健康，更生产的植物生长。然而，尽管被广泛承认接种剂的有利作用，但接种对根际微生物组复杂相互作用的确切和细微影响仍然显着尚未得到充分兴奋。本研究探讨了细菌接种对土壤特性，植物生长和根际微生物组的影响。通过使用各种细菌菌株和合成群落（Syncom）作为普通豆类植物中的接种剂，通过16 s rRNA及其基因测序评估了根际的细菌和真菌群落。同时评估了土壤化学参数，植物特征和基因表达。研究结果表明，细菌接种通常降低了pH和V％，而在根际中增加了H + Al和m％。它还降低了与排毒，光合作用和防御机制相关的植物中的基因表达，同时增强了根际细菌多样性，有可能使植物健康受益。特异性细菌菌株对根际微生物组的组装产生了不同的影响，主要影响根际细菌而不是真菌，从而间接影响了土壤条件和植物。值得注意的是，Paenibacillus polymyxa接种改善了植物氮（提高5.2％）和铁水平（提高28.1％），而蜡状芽孢杆菌提高了霉菌性率（70％）。此外，接种导致根际内网络相互作用的复杂性增加（约15％），可能会影响植物健康。总体而言，这些发现突出了将细菌引入根际，增强营养物的可用性，微生物多样性并促进有益的植物 - 微生物相互作用的重大影响。