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農(nóng)藥殘留微生物降解菌劑是南京農(nóng)業(yè)大學(xué)首創(chuàng)與開發(fā)的一種新型原位生物修復(fù)制劑，利用微生物多樣性的特點(diǎn)，篩選農(nóng)藥殘留高效降解菌株，研究菌株生物學(xué)和遺傳學(xué)特性，開展安全評(píng)估，將高效降解菌株研發(fā)制成微生物菌劑，通過微生物產(chǎn)生的酶對(duì)環(huán)境中的農(nóng)藥殘留進(jìn)行降解。 一、項(xiàng)目分類 顯著效益成果轉(zhuǎn)化 二、技術(shù)分析 我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，化學(xué)農(nóng)藥的使用是保證農(nóng)作物高產(chǎn)的有效手段。化學(xué)農(nóng)藥噴施到農(nóng)田后，僅小部分作用于靶標(biāo)病蟲草害，大部分農(nóng)藥殘留在環(huán)境中，造成了農(nóng)田與水體的污染，破壞了農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，影響了農(nóng)產(chǎn)品安全。農(nóng)藥殘留微生物降解菌劑是南京農(nóng)業(yè)大學(xué)首創(chuàng)與開發(fā)的一種新型原位生物修復(fù)制劑，利用微生物多樣性的特點(diǎn)，篩選農(nóng)藥殘留高效降解菌株，研究菌株生物學(xué)和遺傳學(xué)特性，開展安全評(píng)估，將高效降解菌株研發(fā)制成微生物菌劑，通過微生物產(chǎn)生的酶對(duì)環(huán)境中的農(nóng)藥殘留進(jìn)行降解。農(nóng)藥殘留微生物降解技術(shù)可高效、快速降解農(nóng)田土壤與植株表面的農(nóng)藥殘留，改良土壤性狀，促進(jìn)作物生長(zhǎng)，保障農(nóng)產(chǎn)品安全。

隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，全球變暖、能源危機(jī)以及白色污染等問題日趨嚴(yán)重，應(yīng)對(duì)這些全球關(guān)注的焦點(diǎn)問題，生物降解塑料發(fā)揮著無可替代的積極作用。目前商業(yè)化的生物降解塑料主要有 PLA、PBAT、PHA、PBS 等，由于價(jià)格居高不下，這大大地制約了其大規(guī)模應(yīng)用。本技術(shù)將生物降解塑料和成本低廉的淀粉進(jìn)行共混改性，一方面降低其成本，另一方面維持生物降解塑料較高的力學(xué)性能。本技術(shù)制備的復(fù)合材料成本低、性能好（可滿足多種用途）。

4月22日，饒燏課題組與武漢大學(xué)宋保亮課題組合作在《藥物化學(xué)雜志》（Journal of Medicinal Chemistry）發(fā)表題為“降解對(duì)比抑制：開發(fā)靶向3-羥基-3-甲基-戊二酰輔酶A還原酶的降解小分子”（Degradation Versus Inhibition: Development of Proteolysis-Targeting Chimeras for Overcoming Statin-Induced Compensatory Upregulation of 3-Hydroxy-3-methylglutaryl Coenzyme A Reductase）的研究論文。HMGCR（3-Hydroxy-3-methylglutaryl Coenzyme A Reductase）是膽固醇（ cholesterol）合成途徑中的限速酶，并且是經(jīng)典的治療血脂異常的藥物靶點(diǎn)。它的抑制劑（ statin,他汀類化合物）如阿伐他汀（atorvastatin,立普妥?，輝瑞）在臨床被用于預(yù)防和治療心血管疾病，并取得了極大的成功。但是有相當(dāng)一部分人對(duì)他汀類藥物不耐受，比如會(huì)發(fā)生骨骼肌損傷等較為嚴(yán)重的副作用，這有可能與服用他汀類藥物后體內(nèi)通過負(fù)反饋調(diào)節(jié)導(dǎo)致HMGCR補(bǔ)償性表達(dá)升高有關(guān)。因而在該工作中，研究人員利用蛋白靶向降解嵌合體（Proteolysis-Targeting Chimera, PROTAC）的技術(shù)，對(duì)HMGCR在進(jìn)行降解而起到抑制膽固醇合成作用的同時(shí)可以避免HMGCR的高表達(dá)，從而有望降低副作用。 圖1.抑制劑與PROTAC對(duì)HMGCR的影響在該工作中，研究人員首先篩選出SRD15細(xì)胞系作為細(xì)胞測(cè)試的基礎(chǔ)，然后基于HMGCR的配體阿伐他汀和E3鏈接酶CRBN的配體泊馬渡胺進(jìn)行了一系列的構(gòu)效關(guān)系研究，發(fā)現(xiàn)化合物P22A作為PROTAC具有較好地降解活性（DC50~100 nM）。相比之下，抑制劑阿伐他汀對(duì)HMGCR引起了明顯的上調(diào)作用（圖1）。 圖2.抑制劑和PROTAC對(duì)LDLR和膽固醇的影響接下來，研究人員通過一系列的生化和細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了PROTAC通過泛素-蛋白酶體系統(tǒng)發(fā)揮作用的機(jī)制；通過蛋白組學(xué)的研究發(fā)現(xiàn)抑制劑和PROTAC引起的組學(xué)應(yīng)答也有很大不同。抑制劑和PROTAC對(duì)膽固醇合成抑制和通過SREBP通路引起的低密度脂蛋白受體（LDLR）表達(dá)水平上調(diào)的能力相當(dāng)（圖2）。HMGCR是位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的八次跨膜蛋白, PROTAC對(duì)此類蛋白的降解能力往往有限，該工作首次證明利用PROTAC技術(shù)對(duì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白進(jìn)行降解的可行性。另外，靶蛋白上調(diào)的現(xiàn)象還出現(xiàn)在很多其它的抑制劑中，該工作展示了面對(duì)此種情況時(shí)是PROTAC一個(gè)很好的應(yīng)用場(chǎng)景。宋保亮課題組博士生李美欣和饒燏組博士后楊毅慶為本工作共同第一作者，饒燏和宋保亮課題組羅婕為共同通訊作者。本研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、清華-北大生命聯(lián)合中心以及中國(guó)博士后基金的大力支持。原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jmedchem.0c00339

 設(shè)施蔬菜是解決我國(guó)北方冬半年蔬菜供應(yīng)和促進(jìn)農(nóng)民增收的重要產(chǎn)業(yè)，遼寧是我國(guó)設(shè)施蔬菜重要產(chǎn)區(qū)。然而設(shè)施蔬菜連作和不科學(xué)施肥等導(dǎo)致的土壤障礙日趨嚴(yán)重，已成為制約設(shè)施蔬菜提質(zhì)增效和綠色發(fā)展的瓶頸問題。為此，項(xiàng)目組自“八五”以來針對(duì)該問題開展了系統(tǒng)研究，主要?jiǎng)?chuàng)新成果如下：     1.首次探明了設(shè)施番茄和黃瓜土壤障礙的主因是偏施氮肥導(dǎo)致的土壤酸化，明確了均衡施肥可明顯緩解土壤障礙發(fā)生，實(shí)現(xiàn)了設(shè)施土壤障礙的理論突破。30年蔬菜長(zhǎng)期施肥定位試驗(yàn)表明，長(zhǎng)期過量偏施氮素化肥導(dǎo)致土壤嚴(yán)重酸化，進(jìn)而使土壤理化性質(zhì)和微生物區(qū)系劣變，病原尖孢鐮刀菌數(shù)量增加 4.3 倍，作物產(chǎn)量 和品質(zhì)下降；而有機(jī)無機(jī)肥均衡配施，緩解了土壤障礙發(fā)生。進(jìn)一步的日光溫室 蔬菜有機(jī)無機(jī)肥均衡配施長(zhǎng)期連作試驗(yàn)表明，番茄與自根黃瓜連作 24 茬植株長(zhǎng)勢(shì) 和產(chǎn)量與第 1 茬無顯著異，雖土壤理化性質(zhì)、微生物區(qū)系及根際酚酸類物質(zhì)等 隨連作茬次增加而有所變化，但未達(dá)土壤障礙程度，也未發(fā)生枯萎病等土傳病害。從而證實(shí)了我國(guó)設(shè)施蔬菜土壤偏施氮肥引起的障礙遠(yuǎn)大于土壤連作障礙。     2.首次明確設(shè)施番茄和黃瓜土壤最佳營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)，創(chuàng)建設(shè)施蔬菜科學(xué)施肥模 型，研制出設(shè)施蔬菜土壤健康保持施肥方案，實(shí)現(xiàn)了設(shè)施蔬菜綠色可持續(xù)生產(chǎn)的技術(shù)突破。兼顧設(shè)施蔬菜生產(chǎn)效率與土壤健康保持原則，明確了設(shè)施番茄和黃瓜土壤氮磷鉀鈣鎂最佳營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)，建立了以設(shè)施土壤最佳營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)（A）、目標(biāo)產(chǎn)量需肥量（W）和土壤供肥能力（Y）為核心的施肥量（M）模型，即：M= b W（b={1.5+ (A-Y)/A}）；綜合 7100 多份北方設(shè)施果菜土壤分析結(jié)果，研制出以 有機(jī)肥為主增鉀補(bǔ)鈣的北方地區(qū)設(shè)施果菜土壤施肥方案。推廣應(yīng)用后，土壤健康 保持效果顯著，其中 28 年間連作 56 茬日光溫室番茄產(chǎn)量未出現(xiàn)顯著減產(chǎn)。     3.首次從作物-土壤-肥料-環(huán)境互作角度分析構(gòu)建了設(shè)施蔬菜土壤障礙分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，率先創(chuàng)建了設(shè)施蔬菜土壤障礙生態(tài)安全防控策略，實(shí)現(xiàn)了土壤消毒的農(nóng) 藥零使用，為設(shè)施土壤障礙的綠色防控奠定了基礎(chǔ)。通過對(duì)全省 5465 份設(shè)施果菜土壤分析，構(gòu)建了日光溫室蔬菜健康土壤、輕度障礙土壤、重度障礙土壤三個(gè)等級(jí)劃分的土壤理化性質(zhì)、養(yǎng)分含量和生物學(xué)特性等參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，綜合定位試驗(yàn)結(jié) 果，創(chuàng)建了設(shè)施蔬菜健康土壤保持、輕度障礙土壤生態(tài)安全修復(fù)和重度障礙土壤 生態(tài)安全高效利用的策略，解決了設(shè)施土壤農(nóng)藥消毒污染環(huán)境的弊端。     4.研制出設(shè)施蔬菜輕度障礙土壤修復(fù)和重度障礙土壤營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)高效栽培技術(shù)，攻克了日光溫室蔬菜土壤障礙綠色防控的技術(shù)瓶頸。針對(duì)輕度障礙土壤修復(fù)，構(gòu)建畝施膨化雞糞（或等量營(yíng)養(yǎng)有機(jī)肥）2000kg+粉碎稻草 1000kg+生石灰 44kg+ 復(fù)合肥(13-7-13)30kg 和膨化雞糞 2000kg+生物炭 500kg+生石灰 44kg+復(fù)合肥 30k 兩個(gè)優(yōu)良配方，降低當(dāng)茬土壤尖孢鐮刀菌數(shù)量 71%～93%，番茄增產(chǎn) 30%以上。 針對(duì)重度障礙土壤，研制的農(nóng)業(yè)廢棄物營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)限根栽培和嫁接防病高效栽培技術(shù)，實(shí)現(xiàn)番茄與黃瓜年畝產(chǎn) 2.5 萬 kg 高產(chǎn)記錄，節(jié)水 23.6%，節(jié)肥 26.4%。     項(xiàng)目獲授權(quán)發(fā)明專利5件，制定地方標(biāo)準(zhǔn)5部，發(fā)表論文133篇，編寫著作與教材 16 部。近 3 年累計(jì)推廣 202 萬畝，增產(chǎn) 40 億 kg，增收 77 億元；并減施化肥 26%以上，少用農(nóng)藥 18%以上，累計(jì)節(jié)約生產(chǎn)成本 12.8 億元。

重金屬、有機(jī)物污染土壤治理受到國(guó)內(nèi)外研究者的高度重視。本技術(shù)成果包括：（1）重金屬污染土壤修復(fù)植物的篩選；（2）生物法修復(fù)重金屬污染土壤工藝優(yōu)化；（3）修復(fù)植物無害化資源化處置；（4）土壤污染物緩釋劑的研發(fā)與應(yīng)用；（5）有機(jī)物污染土壤熱脫附技術(shù)等。該成果來源于國(guó)家863高技術(shù)研究項(xiàng)目，已在浙江、湖南等地土壤污染修復(fù)工程中得到應(yīng)用。

本發(fā)明提供一種土壤參數(shù)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和方法，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括：三維運(yùn)行裝置和監(jiān)測(cè)裝置；三維運(yùn)行裝置用于使監(jiān)測(cè)裝置在水平和豎直方向運(yùn)動(dòng)；三維運(yùn)行裝置包括三維運(yùn)行框架、第一運(yùn)行裝置、第二運(yùn)行裝置和第三運(yùn)行裝置；三維運(yùn)行框架用于放置第一運(yùn)行裝置、第二運(yùn)行裝置和第三運(yùn)行裝置；第一運(yùn)行裝置和第二運(yùn)行裝置均為導(dǎo)軌，用于使監(jiān)測(cè)裝置在水平方向運(yùn)動(dòng)；且二者運(yùn)動(dòng)的方向垂直；第三運(yùn)行裝置用于使監(jiān)測(cè)裝置在豎直方向運(yùn)動(dòng)，第一運(yùn)行裝置和第二運(yùn)行裝置使監(jiān)測(cè)裝置運(yùn)動(dòng)的方向垂直。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)在三維空間內(nèi)對(duì)于土壤參數(shù)的監(jiān)測(cè)獲取；能夠使得監(jiān)測(cè)裝置在三維空間運(yùn)動(dòng)并監(jiān)測(cè)三維空間內(nèi)的土壤參數(shù)，能夠獲取土壤參數(shù)的動(dòng)態(tài)變化。

成果簡(jiǎn)介： 設(shè)施農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)重要的生產(chǎn)方式，種植面積已超過570萬公頃。由于高度依賴化肥、缺少雨水淋洗和追求高復(fù)種指數(shù)而導(dǎo)致的次生鹽漬化極大的阻礙了設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展，并且問題日益突出。傳統(tǒng)的物理化學(xué)修復(fù)方法見效慢、效率低，還容易造成二次污染。 鑒于微生物修復(fù)技術(shù)成本低、效率高的優(yōu)點(diǎn)，本團(tuán)隊(duì)根據(jù)生

本實(shí)用新型涉及農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域，尤其是一種超聲波雙向交叉振動(dòng)土壤挖掘裝置。包括縱梁，還包括超聲波發(fā)生器、縱向超聲振動(dòng)換能器、垂向超聲振動(dòng)換能器、縱向超聲振動(dòng)變幅桿和垂向超聲振動(dòng)變幅桿，所述縱向振動(dòng)變幅桿的一端與縱向超聲振動(dòng)換能器固定連接，縱向超聲振動(dòng)變幅桿的另一端與變幅式鏟刀的一端固定連接，所述垂向超聲振動(dòng)變幅桿的一端與垂向超聲振動(dòng)換能器固定連接，垂向超聲振動(dòng)變幅桿的另一端與縱向超聲振動(dòng)變幅桿固定連接，縱向超聲振動(dòng)變幅桿與垂向超聲振動(dòng)變幅桿之間呈垂直設(shè)置，所述超聲波發(fā)生器分別通過信號(hào)電纜線將信號(hào)傳遞給縱向超聲振動(dòng)換能器和垂向超聲振動(dòng)換能器。有效地解決了土壤切削挖掘作業(yè)中阻力大、耗能高等問題。

本實(shí)用新型公開了一種土壤含水量檢測(cè)裝置，包括檢測(cè)箱，所述檢測(cè)箱內(nèi)腔的底部固定連接有底座，所述底座的頂部固定連接有電機(jī)，所述電機(jī)的輸出軸固定連接有轉(zhuǎn)盤，所述轉(zhuǎn)盤的正表面固定連接有旋轉(zhuǎn)塊，所述旋轉(zhuǎn)塊的表面活動(dòng)連接有活動(dòng)架。本實(shí)用新型通過電機(jī)、轉(zhuǎn)盤、旋轉(zhuǎn)塊、活動(dòng)架、連接塊、支撐座、電子秤、土壤放置箱、出氣管、限位桿、減震桿、保護(hù)殼、減震彈簧、加熱箱、加熱片和連接軟管的配合使用，解決了傳統(tǒng)的土壤含水量檢測(cè)裝置檢測(cè)的效率低的問題，該土壤含水量檢測(cè)裝置，具備檢測(cè)效率高的優(yōu)點(diǎn)，檢測(cè)時(shí)間短，提高了使用者的工作效率，

重金屬、有機(jī)物污染土壤治理受到國(guó)內(nèi)外研究者的高度重視。本技術(shù)成果包括：（1）重金屬污染土壤修復(fù)植物的篩選；（2）生物法修復(fù)重金屬污染土壤工藝優(yōu)化；（3）修復(fù)植物無害化資源化處置；（4）土壤污染物緩釋劑的研發(fā)與應(yīng)用；（5）有機(jī)物污染土壤熱脫附技術(shù)等。該成果來源于國(guó)家863高技術(shù)研究項(xiàng)目，已在浙江、湖南等地土壤污染修復(fù)工程中得到應(yīng)用。