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作物全生境
解决方案
针对农业科研与生产对多生态因子协同监测及模拟的需求,通过集成最新科技设施与技术创新,建设作物全生境重大科技设施。该设施构建单生境变量智能种植系统与多变量协同智能调控系统,融合高通量植物表型组分析、病虫害智能诊断、环境与生物信息实时传感等技术,实现光、温、水、气、肥精准稳定控制,高度模拟不同生态类型大田环境。实现从单一到多变量、单生态区到多生态区、实时监测到趋势分析、短时研究到时空连续监测的全方位、长时段监测分析。形成设施装备与科研创新双向驱动、开放共享的平台,推动科研与生产深度融合,助力国家粮食安全与农业可持续发展。

建设内容

多类型生境模拟设施建设
围绕生物胁迫与非生物胁迫两大场景,打造专业化生境模拟与智能监测系统,形成全面的逆境研究矩阵:

生物胁迫模拟系统:涵盖病害、虫害、杂草相关模拟与监测功能,为生物胁迫下作物响应研究提供标准化平台。

非生物胁迫模拟系统:覆盖极端温度、干旱、盐碱、淹水等典型非生物胁迫类型,实时监测作物生长与生理响应,支撑作物耐逆机制研究与耐逆种质筛选。

生态与效能监测系统:包含作物高光效鉴定、温室气体排放监测、土壤健康评价等功能,可研究作物与光照、土壤、大气等环境因子的互作关系,为作物生态适应性与可持续生产研究提供支撑。
仪器设备与数智化体系建设
构建支撑科研高效开展的技术底座,整合算力、检测与智能联动能力:

数智化算力平台:部署高性能计算与存储设备,搭建AI分析平台,可处理多源科研数据,支撑“环境-表型-基因”关联分析与模型构建,满足大规模数据的高效运算需求。

科研检测设备:配置覆盖元素分析、代谢组学、表型鉴定、分子检测等领域的专业仪器,保障科研数据的精准性与可靠性。

智能联动系统:整合物联网传感网络与数字孪生技术,实现参数调控、生长监测与数据共享,推动科研流程向自动化、智能化转型。

建设亮点

全维度逆境覆盖
突破传统研究局限

首次实现多作物全生育期内生物胁迫与非生物胁迫的系统模拟,尤其可复现复合逆境场景,为作物复杂逆境响应机制研究提供支撑。
集成高效的表型采集与抗性鉴定技术,可快速开展大规模种质资源抗逆性评价,大幅提升抗逆育种的效率与精准度。
多技术深度融合
引领科研模式升级

整合人工智能、大数据等技术,构建"数据采集-智能分析-精准调控"的闭环科研体系,推动作物研究从"经验驱动"转向"数据驱动"。
构建虚拟生境模型,实时映射物理设施状态,可提前预判设备运行风险、优化实验参数,减少科研试错成本,提升设施运行效率。
开放共享导向
构建协调科研生态

建立资源共享与数据协同体系,开放生境参数与实验数据,支撑全国范围内的科研协作,提升科研资源利用效率。
面向种业企业、农业生产主体提供定制化科研服务,加速抗逆种质、绿色技术转化应用,推动科研成果落地,助力农业产业提质增效。
绿色生态设计
践行可持续理念

融入光伏供电、雨水回收、废水回用等绿色技术,降低设施运行能耗与资源消耗,打造低耗高效的科研环境。
通过立体绿化、生态缓冲带建设,实现科研设施与周边环境和谐共生,为作物生态适应性研究提供天然对照场景,兼顾科研功能与生态价值。

应用成效

科研支撑成效
筑牢作物抗逆研究与育种创新根基

依托多类型生境模拟设施,构建“逆境模拟—机制解析—种质筛选—技术研发”的全链条科研支撑体系,显著提升作物抗逆领域基础研究与应用研究能力。
产业赋能成效
助力农业提质增效与粮食安全保障

通过科研成果转化与产学研联动,将设施产出的抗逆种质、技术方案落地应用于农业生产,切实赋能产业发展。
行业引领成效
推动农业科研模式升级与协同发展

凭借设施的技术优势与开放共享机制,引领作物科研领域技术创新与行业协同,提升我国农业科研整体水平。
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