ENGLISH
搜索
氢肥-菌肥-植物互作高效栽培模式 及其土壤修复机制研究
2019-12-23   今日浏览量:2   历史浏览量:8863

项目负责人:周培

上海交通大学教授

该研究团队通过研究不同氮磷钾用量对龙葵镉积累、土壤理化性质、酶活性的影响,根据得到的最优化配方,研制专业配方肥,为今后植物修复重金属污染土壤合理使用肥料及对比氢肥修复效果奠定基础。


周培教授:博导,现任上海交通大学农业与生物学院党委书记,农业农村部都市农业重点实验室主任、上海交通大学新农村发展研究院常务副院长。享受国家政府特殊津贴,兼任农业部第九届科技委委员、中国农学会十一届理事会常务理事、都市农业与休闲农业学会副会长、上海市食品安全专家委员会委员等。

主要研究方向为:都市农业生境安全与控制,包括都市农业生态学、设施生境土壤污染诊断与修复、农业废弃物生态化利用和都市农区生态绿色种养平衡理论等。近年来承担“十三五”国家重点研发计划课题、国家公益性行业(农业)专项、国家863计划课题、国家自然科学基金面上项目及上海市重大重点科技攻关计划等国家及省部级重点重大项目30余项。2011年以来共发表60多篇SCI论文、5篇EI论文、30多篇中文核心期刊论文;获得20多项国家授权专利。研究成果荣获2018年度上海市科学技术进步奖一等奖。周培教授获评“第十六届上海市科技精英”。


团队介绍:

支月娥副教授:研究方向为环境微生物,负责氢气与土壤微生物作用机理研究。

张丹副研究员:研究方向为污染生境修复,负责氢气与土壤盐碱化修复机制研究。

初少华博士后:研究方向为污染生境修复,负责氢气与土壤重金属修复的分子机制研究。


取得成绩:

1. 农产品生境典型有害污染物的生物诊断与评价

自主创立了无固定点靶标SELEX技术,筛选获得镉离子和青霉素母核6-APA的高亲和核酸适配体;

在国际上首次开发出三价砷离子和镉离子核酸探针快速检测方法;

开发出用于重金属离子(汞、铅、银、铜)、抗生素(四环素、正定霉素)以及三聚氰胺等生境污染物的核酸适配体快速检测技术。

以上研究成果得到了国际同行的一致认可和高度评价,例如砷离子污染识别的研究成果,被英国皇家化学会化学世界网站(Chemistry world)进行专题报道,同时得到环境与健康展望(Enviromental Health Perspectives)杂志的专栏评述,认为该项成果对核酸适配体技术应用于重金属污染识别具有重大创新,意义非凡。


2. 设施生境次生盐渍化土壤与重金属污染土壤改良修复技术

筛选获得高效降解硝酸盐的巨大芽孢杆菌NCT-2,采用基因组学和代谢组学技术解析了NCT-2的修复机理;

研制出基于NCT-2的次生盐渍化土壤修复菌剂(农业部首批、全国唯一),并在上海、山东、甘肃等省市设施菜地进行推广应用,平均降低土壤硝酸盐含量50%,减少化肥用量60%,提高蔬菜产量50%以上。

阐明次生盐渍化土壤修复机理:以秸秆为碳源,通过NCT-2菌株的硝酸盐同化途径转化土壤中多余的硝酸盐,增加土壤有机质含量,降低由反硝化途径产生的N2O温室气体排放量,促进大气圈、土壤圈的良性氮循环。


3. 都市农区秸秆废弃物的生物转化技术

筛选获得高效降解秸秆的灰略红链霉菌JSD-1,采用生物信息学、同源建模以及外源表达等手段研究了12种木质纤维素降解酶的酶学性质及其耐高温机理;

研制基于JSD-1的高效秸秆降解复合菌剂并应用于食用菌栽培和生物有机肥制备;

研制可移动式高通氧发酵箱,发酵周期缩短为8-11天。


4. 建立了都市农区生态绿色种养平衡理论模型

确定了动物-土壤-植物三维系统养分供需关键理论参数;

提出都市农业的功能、空间、结构和模式四维生态。