معلومة

7.5: الزراعة المستدامة - علم الأحياء


الزراعة المستدامة"تمت معالجته من قبل الكونجرس في" قانون المزارع "لعام 1990. بموجب هذا القانون ، "يعني مصطلح الزراعة المستدامة نظامًا متكاملًا لممارسات الإنتاج النباتي والحيواني له تطبيق خاص بالموقع من شأنه ، على المدى الطويل:

  • تلبية احتياجات الإنسان من الغذاء والألياف ؛
  • تعزيز جودة البيئة وقاعدة الموارد الطبيعية التي يعتمد عليها الاقتصاد الزراعي ؛
  • تحقيق أقصى استفادة من الموارد غير المتجددة والموارد في المزرعة ودمج الدورات البيولوجية الطبيعية والضوابط عند الاقتضاء ؛
  • الحفاظ على الجدوى الاقتصادية للعمليات الزراعية ؛ و
  • تحسين نوعية الحياة للمزارعين والمجتمع ككل ".

الزراعة العضوية مفيدة للمزارعين والمستهلكين والبيئة

الزراعة العضوية هي نظام إدارة إنتاج بيئي يعزز ويعزز التنوع البيولوجي والدورات البيولوجية والنشاط البيولوجي للتربة. يتم إنتاج الغذاء العضوي من قبل المزارعين الذين يركزون على استخدام الموارد المتجددة والحفاظ على التربة والمياه لتعزيز الجودة البيئية للأجيال القادمة. تأتي اللحوم والدواجن والبيض ومنتجات الألبان العضوية من الحيوانات التي لا يتم إعطاؤها أي مضادات حيوية أو هرمونات نمو. يتم إنتاج الغذاء العضوي دون استخدام معظم المبيدات الحشرية التقليدية والأسمدة المصنوعة من المكونات الاصطناعية أو حمأة الصرف الصحي أو الكائنات المعدلة وراثيًا.

وبالتالي ، فإن الإنتاج العضوي ، مع الممارسات المقابلة للحفاظ على خصوبة التربة وصحة التربة ، هو بديل أكثر اعتدالًا للبستنة التقليدية عالية القيمة. تمت المصادقة على حركة الأغذية العضوية من قبل منظمة الأغذية والزراعة التابعة للأمم المتحدة ، والتي أكدت في تقرير عام 2007 أن الزراعة العضوية تحارب الجوع وتعالج تغير المناخ وهي مفيدة للمزارعين والمستهلكين والبيئة. تتمثل أقوى فوائد الزراعة العضوية في استخدامها للموارد المستقلة عن الوقود الأحفوري ، والمتوفرة محليًا ، وتتحمل ضغوطًا بيئية قليلة ، وتكون فعالة من حيث التكلفة.

IPM هو مزيج من الممارسات الحس السليم

الادارة المتكاملة للافات (IPM) يشير إلى مزيج من ممارسات مكافحة الآفات التي يقودها المزارعون والقائمة على البيئة والتي تسعى إلى تقليل الاعتماد على مبيدات الآفات الكيميائية الاصطناعية. وهي تشمل (أ) إدارة الآفات (إبقائها دون المستويات الاقتصادية الضارة) بدلاً من السعي إلى القضاء عليها ؛ (ب) الاعتماد ، قدر الإمكان ، على تدابير غير كيميائية لإبقاء أعداد الآفات منخفضة ؛ و (ج) اختيار مبيدات الآفات واستخدامها ، عندما يتعين استخدامها ، بطريقة تقلل إلى أدنى حد من الآثار الضارة على الكائنات الحية المفيدة ، والبشر ، والبيئة. من المفهوم بشكل عام أن تطبيق نهج المكافحة المتكاملة للآفات لا يعني بالضرورة القضاء على استخدام مبيدات الآفات ، على الرغم من أن هذا هو الحال في كثير من الأحيان لأن مبيدات الآفات غالبًا ما يتم استخدامها بشكل مفرط لعدة أسباب.

يعتبر نهج الإدارة المتكاملة للآفات مبيدات الآفات بمثابة تدابير تصحيحية قصيرة الأجل بشكل أساسي عندما لا تعمل تدابير المكافحة القائمة على البيئة بشكل كافٍ (يشار إليها أحيانًا باستخدام مبيدات الآفات على أنها "الملاذ الأخير"). في تلك الحالات التي يتم فيها استخدام مبيدات الآفات ، يجب اختيارها وتطبيقها بطريقة تقلل من مقدار الاضطراب الذي تسببه للبيئة ، مثل استخدام المنتجات غير الدائمة وتطبيقها بأكثر الطرق المستهدفة الممكنة. ).

التحكم البيولوجي

التحكم البيولوجي (المكافحة الحيوية) هي استخدام نوع بيولوجي واحد لتقليل أعداد الأنواع المختلفة. كانت هناك زيادة كبيرة في تسويق منتجات المكافحة الحيوية ، مثل الحشرات المفيدة والحيوانات المفترسة المزروعة ومنتجات مكافحة الآفات الطبيعية أو غير السامة. يجري تعميم المكافحة الحيوية في السلع الزراعية الرئيسية ، مثل القطن والذرة ومحاصيل الخضروات الأكثر شيوعًا. كما تظهر المكافحة الحيوية ببطء في مكافحة النواقل في الصحة العامة وفي المناطق التي ركزت لفترة طويلة بشكل أساسي على مكافحة ناقلات المواد الكيميائية في برامج مكافحة البعوض / الملاريا - والذباب الأسود / داء كلابية الذنب. تشمل الأمثلة الناجحة والمتاجرة للمكافحة الحيوية الخنافس لتخفيض أعداد المن ، والدبابير الطفيلية لتقليل أعداد العثة ، واستخدام البكتيريا Bacillus thuringenensis لقتل يرقات البعوض والعثة ، وإدخال الفطريات ، مثل Trichoderma ، لقمع الأمراض النباتية التي تسببها الفطريات ، خنفساء الأوراق (Galerucella كالمارينسيس) لمنع تساقط الشعر الأرجواني ، وهو حشيش ضار (الشكل ( PageIndex {1} )). في كل هذه الحالات ، لا تكمن الفكرة في تدمير العامل الممرض أو الآفة تمامًا ، بل تقليل الضرر إلى ما دون القيم الاقتصادية المهمة.

البيني يعزز التفاعلات النباتية

بين المحاصيل يعني زراعة محصولين أو أكثر على مقربة من بعضهما البعض خلال جزء أو كل دورات حياتهما لتعزيز تحسين التربة والتنوع البيولوجي وإدارة الآفات. يؤدي دمج مبادئ الزراعة في عملية زراعية إلى زيادة التنوع والتفاعل بين النباتات والمفصليات والثدييات والطيور والكائنات الدقيقة مما يؤدي إلى نظام بيئي للمحاصيل أكثر استقرارًا واستخدامًا أكثر كفاءة للمساحة والمياه وضوء الشمس والمغذيات (الشكل ( فهرس الصفحة { 2})). هذا النوع التعاوني من إدارة المحاصيل يحاكي الطبيعة ويخضع لانتشار أقل للآفات ، وتحسين دورة المغذيات وامتصاص مغذيات المحاصيل ، وزيادة تسرب المياه والاحتفاظ بالرطوبة. تستفيد كل من جودة التربة وجودة المياه وموائل الحياة البرية.

تقلل ممارسات الزراعة العضوية من استخدام المدخلات غير الضرورية

في الممارسات الزراعية الحديثة ، تُستخدم الآلات الثقيلة لإعداد بذر البذور للزراعة ، ولمكافحة الحشائش ، وحصاد المحصول. استخدام المعدات الثقيلة له العديد من المزايا في توفير الوقت والعمالة ، ولكن يمكن أن يتسبب في ضغط التربة وتعطيل كائنات التربة الطبيعية. تكمن مشكلة انضغاط التربة في أن زيادة كثافة التربة تحد من عمق تغلغل الجذور وقد تمنع النمو السليم للنبات.

الممارسات البديلة تشجع بشكل عام الحد الأدنى من الحرث أو لا توجد طرق حراثة. من خلال التخطيط المناسب ، يمكن أن يحد هذا في الوقت نفسه من الضغط ، وحماية الكائنات الحية في التربة ، وخفض التكاليف (إذا تم إجراؤه بشكل صحيح) ، وتعزيز تسرب المياه ، والمساعدة في منع تآكل التربة السطحية (الشكل ( PageIndex {3} )).

يساعد حرث الحقول في تفكيك الكتل التي تم ضغطها مسبقًا ، لذلك قد تختلف أفضل الممارسات في المواقع ذات القوام والتركيب المختلف للتربة. جانب آخر لحرث التربة هو أنه قد يؤدي إلى تحلل أسرع للمواد العضوية بسبب زيادة تهوية التربة. على مساحات كبيرة من الأراضي الزراعية ، ينتج عن ذلك عواقب غير مقصودة تتمثل في إطلاق المزيد من الكربون وأكاسيد النيتروز (غازات الاحتباس الحراري) في الغلاف الجوي ، مما يساهم في تأثيرات الاحتباس الحراري. في الزراعة بدون حرث ، يمكن في الواقع عزل الكربون في التربة. وبالتالي ، قد تكون الزراعة بدون حرث مفيدة لقضايا الاستدامة على النطاق المحلي والنطاق العالمي. أثبتت أنظمة عدم الحراثة في الزراعة المحافظة على الموارد نجاحًا كبيرًا في أمريكا اللاتينية ويتم استخدامها في جنوب آسيا وأفريقيا.

تناوب المحاصيل

تناوب المحاصيل هي تسلسلات مخططة للمحاصيل بمرور الوقت في نفس الحقل. توفر المحاصيل المتناوبة فوائد إنتاجية من خلال تحسين مستويات مغذيات التربة وكسر دورات آفات المحاصيل. قد يختار المزارعون أيضًا تدوير المحاصيل لتقليل مخاطر إنتاجهم من خلال التنويع أو لإدارة الموارد النادرة ، مثل العمالة ، أثناء توقيت الزراعة والحصاد. تقلل هذه الاستراتيجية من تكاليف مبيدات الآفات عن طريق كسر حلقة الأعشاب والحشرات والأمراض بشكل طبيعي. أيضًا ، يعمل العشب والبقوليات بشكل دوري على حماية جودة المياه عن طريق منع العناصر الغذائية الزائدة أو المواد الكيميائية من دخول إمدادات المياه.

بديل للرش: التحكم في البراميل في شاندونغ

يستخدم المزارعون في شاندونغ (الصين) طرقًا مبتكرة للسيطرة على انتشار دودة اللوز في القطن عندما أصبحت هذه الحشرة مقاومة لمعظم مبيدات الآفات. من بين تدابير الرقابة التي تم تنفيذها:

  1. استخدام أصناف مقاومة للآفات وزرع القطن بالقمح أو الذرة.
  2. استخدام المصابيح وأغصان الحور لاصطياد وقتل البالغين لتقليل عدد البالغين.
  3. إذا تم استخدام مبيدات الآفات ، فقد تم وضعها على أجزاء من جذع نبات القطن بدلاً من رش الحقل بأكمله (لحماية الأعداء الطبيعيين لدودة اللوز).

وقد أثبتت هذه الأدوات وبعض أدوات المكافحة البيولوجية الإضافية فعاليتها في التحكم في أعداد الحشرات ومقاومة الحشرات وحماية البيئة المحيطة وخفض التكاليف.

مستقبل مفهوم الزراعة المستدامة

تبنى الكثير في المجتمع الزراعي الشعور بالإلحاح والتوجيه الذي يشير إليه مفهوم الزراعة المستدامة. أصبحت الاستدامة جزءًا لا يتجزأ من العديد من جهود البحوث الزراعية الحكومية والتجارية وغير الهادفة للربح ، وقد بدأت تنسج في السياسة الزراعية. شرع عدد متزايد من المزارعين ومربي الماشية في السير في مساراتهم الخاصة نحو الاستدامة ، بدمج مناهج متكاملة ومبتكرة في مشاريعهم الخاصة.


7.5: الزراعة المستدامة - علم الأحياء

يتم توفير جميع المقالات المنشورة بواسطة MDPI على الفور في جميع أنحاء العالم بموجب ترخيص وصول مفتوح. لا يلزم الحصول على إذن خاص لإعادة استخدام كل أو جزء من المقالة المنشورة بواسطة MDPI ، بما في ذلك الأشكال والجداول. بالنسبة للمقالات المنشورة بموجب ترخيص Creative Common CC BY ذي الوصول المفتوح ، يجوز إعادة استخدام أي جزء من المقالة دون إذن بشرط الاستشهاد بالمقال الأصلي بوضوح.

تمثل الأوراق الرئيسية أكثر الأبحاث تقدمًا مع إمكانات كبيرة للتأثير الكبير في هذا المجال. يتم تقديم الأوراق الرئيسية بناءً على دعوة فردية أو توصية من قبل المحررين العلميين وتخضع لمراجعة الأقران قبل النشر.

يمكن أن تكون ورقة الميزات إما مقالة بحثية أصلية ، أو دراسة بحثية جديدة جوهرية غالبًا ما تتضمن العديد من التقنيات أو المناهج ، أو ورقة مراجعة شاملة مع تحديثات موجزة ودقيقة عن آخر التقدم في المجال الذي يراجع بشكل منهجي التطورات الأكثر إثارة في العلم. المؤلفات. يوفر هذا النوع من الأوراق نظرة عامة على الاتجاهات المستقبلية للبحث أو التطبيقات الممكنة.

تستند مقالات اختيار المحرر على توصيات المحررين العلميين لمجلات MDPI من جميع أنحاء العالم. يختار المحررون عددًا صغيرًا من المقالات المنشورة مؤخرًا في المجلة والتي يعتقدون أنها ستكون مثيرة للاهتمام بشكل خاص للمؤلفين أو مهمة في هذا المجال. الهدف هو تقديم لمحة سريعة عن بعض الأعمال الأكثر إثارة المنشورة في مجالات البحث المختلفة بالمجلة.


7.5: الزراعة المستدامة - علم الأحياء

يتم توفير جميع المقالات المنشورة بواسطة MDPI على الفور في جميع أنحاء العالم بموجب ترخيص وصول مفتوح. لا يلزم الحصول على إذن خاص لإعادة استخدام كل أو جزء من المقالة المنشورة بواسطة MDPI ، بما في ذلك الأشكال والجداول. بالنسبة للمقالات المنشورة بموجب ترخيص Creative Common CC BY ذي الوصول المفتوح ، يجوز إعادة استخدام أي جزء من المقالة دون إذن بشرط الاستشهاد بالمقال الأصلي بوضوح.

تمثل الأوراق الرئيسية أكثر الأبحاث تقدمًا مع إمكانات كبيرة للتأثير الكبير في هذا المجال. يتم تقديم الأوراق الرئيسية بناءً على دعوة فردية أو توصية من قبل المحررين العلميين وتخضع لمراجعة الأقران قبل النشر.

يمكن أن تكون ورقة الميزات إما مقالة بحثية أصلية ، أو دراسة بحثية جديدة جوهرية غالبًا ما تتضمن العديد من التقنيات أو المناهج ، أو ورقة مراجعة شاملة مع تحديثات موجزة ودقيقة عن آخر التقدم في المجال الذي يراجع بشكل منهجي التطورات الأكثر إثارة في العلم. المؤلفات. يوفر هذا النوع من الأوراق نظرة عامة على الاتجاهات المستقبلية للبحث أو التطبيقات الممكنة.

تستند مقالات اختيار المحرر على توصيات المحررين العلميين لمجلات MDPI من جميع أنحاء العالم. يختار المحررون عددًا صغيرًا من المقالات المنشورة مؤخرًا في المجلة والتي يعتقدون أنها ستكون مثيرة للاهتمام بشكل خاص للمؤلفين أو مهمة في هذا المجال. الهدف هو تقديم لمحة سريعة عن بعض الأعمال الأكثر إثارة المنشورة في مجالات البحث المختلفة بالمجلة.


نهج مركز BASF الجديد يعزز خط أنابيب الابتكار الزراعي بنسبة 25٪

أعلنت BASF اليوم عن زيادة محتملة في ذروة المبيعات المتوقعة لخط أنابيبها الابتكاري للحلول الزراعية بأكثر من 7.5 مليار يورو. بحلول عام 2029 ، ستطلق الشركة أكثر من 30 مشروعًا رئيسيًا ، بما في ذلك البذور والسمات الجديدة ، وحماية المحاصيل الكيميائية والبيولوجية ، والمنتجات الرقمية والتركيبات الجديدة التي توسع نطاق عرضها. تماشياً مع استراتيجيتها في الزراعة ، تزيد الشركة من التركيز على الحلول المتصلة للمزارعين لتمكين تحقيق التوازن بين الإنتاجية الزراعية وحماية البيئة واحتياجات المجتمع. ستبني BASF على استثماراتها في البحث والتطوير (R & ampD) للحلول الزراعية على مدى السنوات الأخيرة مع الإنفاق المخطط في عام 2020 حول مستوى العام السابق. في عام 2019 وحده ، أنفقت الشركة 879 مليون يورو على البحث والتطوير في قسم الحلول الزراعية وهو ما يمثل حوالي 11٪ من مبيعات هذا القطاع.

"تعتبر الزراعة أساسية جدًا في حياتنا بحيث يكون لها تأثير قوي على الجميع. لهذا السبب يجب علينا معالجة التحديات البيئية والمناخية والمجتمعية التي تزداد إلحاحًا كل يوم. في BASF ، نحن منفتحون على جميع الأفكار العظيمة والجديدة التي تساعدنا على دفع الابتكار المستدام في الزراعة وخلق قيمة للمجتمع. هدفنا هو إيجاد حلول عملية تمكن من إنتاج محاصيل ذات إنتاجية أعلى وتتحمل الإجهاد ، وتقليل ثاني أكسيد الكربون في الزراعة2 قال فينسينت جروس ، رئيس قسم الحلول الزراعية في BASF ، "البصمة وزيادة التنوع البيولوجي". "لدينا خط أنابيب متميز للابتكار ونستثمر باستمرار لتحديد وتطوير المنتجات والحلول التي تعود بالنفع على كل من المزارعين والبيئة."

تركيز أكثر حدة في مشاريع البحث والتطوير

يعتمد مكانة BASF الرائدة في الصناعة في الزراعة المستدامة على توجيه محفظة R & ampD النشطة ومعايير الاستدامة التي يتم دمجها بالكامل في العملية بأكملها. "لقد شحذت استراتيجيتنا الجديدة تركيزنا الابتكاري حول أنظمة المحاصيل الزراعية المحددة. نحن نطبق جميع التقنيات العلمية المتاحة لتطوير حلول مستدامة تلبي الاحتياجات الاقتصادية والبيئية والمجتمعية طويلة الأجل ، "قال بيتر إيكيس ، رئيس أبحاث العلوم البيولوجية في BASF.

محاصيل ذات إنتاجية أعلى وتتحمل الإجهاد من أجل انخفاض ثاني أكسيد الكربون2 اثار

لمواجهة تحديات الزراعة اليوم ، يركز خط أنابيب الابتكار لشركة BASF على التقنيات والحلول الجديدة لأربعة قطاعات إستراتيجية من العملاء وأنظمة المحاصيل الخاصة بهم:

  • فول الصويا والذرة والقطن
  • القمح ، الكانولا (بذور اللفت الزيتية) ، عباد الشمس
  • أرز
  • فواكه وخضراوات.

يتضح مثال على قوة ابتكار الشركة في مجال البحث والتطوير من خلال مشاريع خطوط الأنابيب القوية في نظام المحاصيل التي تشمل القمح والكانولا (بذور اللفت الزيتية) وعباد الشمس - والتي تخاطب سوقًا تقدر قيمته بحوالي 12 مليار يورو. في هذا السوق ، تقوم BASF بتطوير حلول مبتكرة للزراعة المقاومة للمناخ ذات الإنتاجية العالية وكذلك المحاصيل التي تتحمل الجفاف والحرارة والتي تتطلب موارد أقل ، مثل المياه ومنتجات حماية النبات. إنها تمكن المزارعين من زيادة الغلات بشكل مستدام وتقليل الحرث ، وبالتالي تقليل التعرية وانبعاثات غازات الاحتباس الحراري. الامثله تشمل:

  • البذور والصفات: باسف تقليل تحطم كبسولات InVigor ® و كلوبروتتقنيات السمات المقاومة لأن الكانولا ستساعد في حماية إمكانات الغلة من clubroot وتوفر مرونة إضافية للمزارعين عند الحصاد. بالإضافة إلى ذلك ، أطلقت الشركة للتو لهذا الموسم "سلسلة 300" InVigor تتميز الكانولا بثلاثة أنواع هجينة جديدة تقدم للمزارعين تحسينات سواء في الإنتاجية ، أو حماية تقليل تكسر البودات ، أو مقاومة clubroot. تقود BASF الصناعة أيضًا من خلال إطلاقها معدل InVigor، توصية لعدد النباتات المستهدفة مدعومة بمعدل بذر مبتكر لزيادة تحسين أداء بذور الكانولا الخاصة بالشركة.
    منتصف العقد ، سيتم إدخال BASF LibertyLink ®الكانولا الصفراء التي يمكن زراعتها في ظل ظروف أكثر صعوبة وستوفر خيارات تناوب جديدة لمزارعي القمح في المناطق الأكثر جفافاً في أمريكا الشمالية ، حيث يؤدي الجفاف والإجهاد الحراري إلى جعل نبات الكانولا العادي محصولًا أقل قابلية للحياة.
    في جميع أنحاء العالم ، يتطلب الطلب المتزايد على القمح استثمارات كبيرة في الابتكار. BASF هي شركة رائدة في تطوير بذور القمح الهجين، مع توقع دخول السوق بحلول منتصف العقد. سيحدث القمح الهجين من BASF تغييرًا تحويليًا في كيفية إنتاج القمح وسيوفر للمزارعين في أمريكا الشمالية وأوروبا البذور لتحسين الغلة واستقرار الإنتاج وتحسين جودة الحبوب. بالإضافة إلى ذلك ، سيعطي نهج القمح الهجين للمربين فرصًا جديدة للتكيف وتحسين خصائص النبات لتقديم مساهمات كبيرة في مواجهة التحديات البيئية في المستقبل.
  • مبيدات الأعشاب: لضمان استمرار وصول المزارعين في جميع أنحاء العالم إلى إدارة فعالة للأعشاب الضارة ، طورت BASF مكونين نشطين جديدين لمبيدات الأعشاب ، لوكسيمو ® و Tirexor ® . اعتبارًا من عام 2020 ، ستوفر هذه الخيارات لمزارعي القمح ، من بين آخرين ، إمكانيات جديدة لإدارة الحشائش التي يصعب السيطرة عليها والأعشاب عريضة الأوراق. بالإضافة إلى ذلك ، تعمل BASF على وضع مزيد من الإجراءات الجديدة لإدارة الأعشاب الضارة المقاومة لمبيدات الأعشاب والسماح بممارسات الزراعة التي تقلل من ثاني أكسيد الكربون.2 البصمة ، مثل الزراعة بدون حراثة.
  • مبيدات الفطريات: تم إطلاق BASF مؤخرًا Revysol ® ، مكون نشط مبيد للفطريات يلبي أعلى المعايير التنظيمية ويوفر أداءً بيولوجيًا متميزًا ضد مجموعة من مسببات الأمراض التي يصعب السيطرة عليها في المحاصيل المتخصصة والمحاصيل الصفية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن العنصر النشط الجديد للمبيدات الفطرية بافكتو ® ، التي تم تطويرها بالاشتراك مع شركة Sumitomo Chemical ، ستوفر للمزارعين أداة فريدة لإدارة المقاومة. صنفت BASF المنتجات القائمة على Pavecto و Revysol كمنتجات "Accelerator" نظرًا لمساهمتها الكبيرة في الاستدامة في سلسلة القيمة. يعمل قسم الحلول الزراعية في BASF بنشاط على توجيه محفظته نحو الحلول المستدامة التي تساهم بشكل كبير في هدف مبيعات BASF Group لعام 2025 البالغ 22 مليار يورو مع منتجات Accelerator.
  • المبيدات الحشرية: لتوسيع محفظة المبيدات الحشرية الخاصة بها وتقديم حلول إضافية للمزارعين ، تم تطوير BASF بروفلانيليد مع شركة Mitsui Chemicals Agro، Inc. ، سيساعد المكون النشط الجديد ، الذي سيتم إطلاقه اعتبارًا من عام 2020 فصاعدًا ، المزارعين على حماية المحاصيل المتخصصة والحقلية من الآفات الحشرية مثل خنافس البطاطس. تطبيقات معالجة البذور على أساس Broflanilide ، التي يتم تسويقها تحت Teraxxa ™ العلامة التجارية ، سوف تستهدف صعوبة إدارة الديدان السلكية في محاصيل الحبوب. جنبا إلى جنب مع المبيدات الحشرية التي تم إطلاقها مؤخرًا Inscalis ® ، Broflanilide هو جزء من الموجة التالية من ابتكارات المبيدات الحشرية التي ستطلقها BASF طوال هذا العقد.

بالإضافة إلى ذلك ، تعمل BASF على تطوير محافظ ابتكار شاملة عبر دورات المحاصيل بأكملها لأنظمة المحاصيل الاستراتيجية المتبقية للشركة. يتضمن ذلك ثمانية مكونات نشطة ، بالإضافة إلى سمات فريدة وبذور عالية الأداء في فول الصويا والكانولا والقطن والخضروات.

الرقمنة تدعم الزراعة الحديثة

المزارعون الذين يستخدمون منتجات BASF الرقمية التي يتم تسويقها بموجب xarvio ® حلول الزراعة الرقمية يمكن أن تحقق العلامة التجارية عوائد أعلى بموارد طبيعية ومدخلات محاصيل أقل. مع أحدث نموذج أعمال رقمي قائم على النتائج لشركة BASF ، الحقول الصحية xarvio، يستفيد المزارعون من خدمة حماية المحاصيل الخاصة بالموسم والحقل الشفافة ، وأعباء العمل المخفضة من خلال مقاولي الرش الخارجيين ، والمراقبة في الوقت الفعلي ، فضلاً عن ضمان النجاح لحقولهم. تتيح منتجات xarvio الرقمية تطبيقًا أكثر دقة لمنتجات حماية المحاصيل وإدارة المغذيات والمناطق العازلة الآلية ورصد التنوع البيولوجي. إنهم يساعدون حاليًا أكثر من 2.5 مليون مزارع في أكثر من 120 دولة لتقليل الأثر البيئي للزراعة وتحسين إنتاج الغذاء في جميع أنحاء العالم.

بالنسبة لـ BASF ، تتجاوز إمكانات خط أنابيب الابتكار الخاص بها المزرعة: مع برنامج القطن المستدام e3 ®، تساعد الشركة المزارعين في الولايات المتحدة على تلبية طلب العملاء في المراحل النهائية لسلاسل التوريد الأكثر قابلية للتتبع والاستدامة في صناعة الأزياء. بالتعاون مع الشركاء أسفل سلسلة القيمة ، e3 ® قطن - بالتحديد مع BASF's فايبر ماكس ® و ستونفيل ® بذور القطن - يمكن تتبعها من المزارع إلى بائع التجزئة ويظهر للمستهلكين النهائيين أن ملابسهم قد تم إنتاجها بطريقة عادلة ومجدية اقتصاديًا ومسؤولة بيئيًا. BASF هي الشركة الوحيدة التي توفر هذا المستوى من التتبع. أدى هذا البرنامج إلى زيادة الطلب على الألياف التي تلبي احتياجات e3 ® المعايير ، مما يخلق سعر سوق أعلى للمزارع.

لمعرفة المزيد عن خط أنابيب الابتكار في BASF في الزراعة ، يرجى زيارة موقع الابتكار الخاص بنا.


7.5: الزراعة المستدامة - علم الأحياء

يتم توفير جميع المقالات المنشورة بواسطة MDPI على الفور في جميع أنحاء العالم بموجب ترخيص وصول مفتوح. لا يلزم الحصول على إذن خاص لإعادة استخدام كل أو جزء من المقالة المنشورة بواسطة MDPI ، بما في ذلك الأشكال والجداول. بالنسبة للمقالات المنشورة بموجب ترخيص Creative Common CC BY ذي الوصول المفتوح ، يجوز إعادة استخدام أي جزء من المقالة دون إذن بشرط الاستشهاد بالمقال الأصلي بوضوح.

تمثل الأوراق الرئيسية أكثر الأبحاث تقدمًا مع إمكانات كبيرة للتأثير الكبير في هذا المجال. يتم تقديم الأوراق الرئيسية بناءً على دعوة فردية أو توصية من قبل المحررين العلميين وتخضع لمراجعة الأقران قبل النشر.

يمكن أن تكون ورقة الميزات إما مقالة بحثية أصلية ، أو دراسة بحثية جديدة جوهرية غالبًا ما تتضمن العديد من التقنيات أو المناهج ، أو ورقة مراجعة شاملة مع تحديثات موجزة ودقيقة عن آخر التقدم في المجال الذي يراجع بشكل منهجي التطورات الأكثر إثارة في العلم. المؤلفات. يوفر هذا النوع من الأوراق نظرة عامة على الاتجاهات المستقبلية للبحث أو التطبيقات الممكنة.

تستند مقالات اختيار المحرر على توصيات المحررين العلميين لمجلات MDPI من جميع أنحاء العالم. يختار المحررون عددًا صغيرًا من المقالات المنشورة مؤخرًا في المجلة والتي يعتقدون أنها ستكون مثيرة للاهتمام بشكل خاص للمؤلفين أو مهمة في هذا المجال. الهدف هو تقديم لمحة سريعة عن بعض الأعمال الأكثر إثارة المنشورة في مجالات البحث المختلفة بالمجلة.


معالجة المواقف الاجتماعية تجاه السيطرة المميتة للحياة البرية في الحدائق الوطنية

بيان تأثير المادة: : يعد اختيار الأدوات لتقليل تأثيرات الحياة البرية في المتنزهات أمرًا مهمًا عند تجنب التعارضات في تخطيط جدول الأعمال البيئي.

الملخص

يعتبر النمو السكاني غير العادي لبعض أنواع الحافريات مصدر قلق متزايد في مناطق الحراجة الزراعية لأن الوفرة المفرطة قد تؤثر سلبًا على البيئات الطبيعية وسبل عيش الإنسان. ومع ذلك ، قد يكون لدى المجتمع تصورات سلبية عن قتل الحياة البرية لتقليل أعدادها وتخفيف الضرر. استخدمنا استطلاعًا عبر الإنترنت تضمن تجربة اختيار لتحديد (ن = 190) تفضيلات تجاه تدابير التحكم في أعداد الأحياء البرية المتعلقة بالآثار السلبية للوفرة المفرطة للحافريات (التأثيرات السلبية على الغطاء النباتي وأنواع الحياة البرية الأخرى وانتقال الأمراض إلى الماشية) في متنزهين قوميين للحراجة الزراعية في إسبانيا. استخدمنا نماذج الطبقة الكامنة والاستعداد للدفع في الفضاء لتحليل نتائج الاستطلاع. اعتقد اثنان في المائة من المستجيبين أنه لا ينبغي أن يكون للمنتزه الوطني أي تدخل بشري حتى لو تسبب نقص الإدارة في تدهور البيئة ، في حين فضل 95٪ من المستجيبين الجهود المبذولة لتقليل الضرر الناجم عن الأنواع الحافرة الزائدة. لقد قدرنا خسائر رفاهية الإنسان التي لحقت بالمشاركين في المسح عندما أصبحت التأثيرات المستدامة لوفرة الغزلان على البيئة آثارًا غير مستدامة ومكاسب للرفاهية عندما تنتقل التأثيرات المستدامة إلى أي تأثيرات مرئية. وجدنا أن نوع برنامج التحكم في الحياة البرية كان قضية ذات صلة كبيرة بالنسبة للمستجيبين الذين أجابوا على المسح ، كان التحكم غير المباشر الذي تم فيه تجنب القتل هو الإجراء المفضل. وافق ستة وستون في المائة من المستجيبين على خيار دفع الصيادين مقابل إعدام الحيوانات لتقليل آثار ذوات الحوافر بدلاً من تكلفة الإدارة الناتجة عن الضرائب ، في حين عارض 19 ٪ من المستجيبين هذا الخيار وعلى استعداد لدفع ثمن حلول أخرى في المتنزهات الوطنية. تشير نتائجنا إلى أن قتل الحياة البرية في المتنزهات الوطنية يمكن أن يكون أداة مقبولة اجتماعيًا لإدارة مشاكل الوفرة المفرطة في سياقات معينة ، ولكنها قد تولد أيضًا صراعات اجتماعية.

الملخص

Soluciones para las Actitudes Sociales hacia el Control Letal de la Fauna en Parques Nacionales

استئناف

El extraordinario crecimiento de ciertas poblaciones de ungulados es cada vez más preocupante en las áreas agroforestales ya que la sobreabundancia puede afectar negativamente al ambiente natural y el Sustento humano. حظر الخطيئة ، la sociedad puede percibir negativamente el exterminio de fauna para lowir sus números y mitigar el daño. Usamos una encuesta en línea que incluía un experienceo de elección para selectinar las preferencias de los ciudadanos españoles (ن = 190) por las medidas de control poblacional relacionadas con los efectos negativos de la sobreabundancia de ungulados (Impactos Negativos sobre la vegetación y otras especies silvestres y el contagio de enfermedades al ganado) en du parques nacional de agulados. Usamos la clase latente y la dispición para pagar dentro modelos espaciales para analizar los resultados de la encuesta. أكثر من 2٪ من المستجيبين creyó que un parque nacional no debería tener interención humana، incluso si la falta de manejo pudiera بسبب تدهور البيئة المحيطة. Mientras tanto، el 95٪ de los responseientes estuvieron a favor de los esfuerzos para slowir el daño reasonado por la sobreabundancia de ungulados. Cuando los efectos Sustentables sobre el ambiente de la sobreabundancia de venados de convertían en efectos insostenibles، los Estimamos como pérdidas de bienestar humano para los responseientes de la encuesta cuando los efectos ensentables transitaron hacilancia. Descubrimos que el Tipo de programa de control de fauna Age un tema muy ذات الصلة بالمرحلين غير المباشرين ، en el que se evita el exterminio ، fue la acción fue la acción المفضلة من قبل المستجيبين. El 66٪ de los responseientes estuvo de acuerdo con la opción de que los cazadores paguen por sacrificar animales para lowir el Impacto de los ungulados en lugar de que el costo del manejo provenga de los impuestos، mientras que el 19٪ de los responsees منع الاستخدام والتوزيع للمحلول الموجود في الأماكن المغلقة في الأماكن المغلقة. Nuestros resultados sugieren que el exterminio de vida silvestre en los parques nacionales podría ser una herramienta socialmente مقبولة للفقراء مشاكل دي sobreabundancia en ciertos Contextos، pero también podría generar algunos troubleos sociales.

一些 有 蹄 类 动物 种群 数量 的 飞速 增长 在 农林 业 领域 日益 受到 关注 ، 因为 其 种群 数量 过多 可能 会对 自然环境 和 人类 生计 产生 负面 影响。 然而 ، 社会 公众 对于 猎杀 野生 动物 以 减少 数量 来 减轻其 影响 的 做法 可能 存在 负面 看法。 我们 通过 选择 实验 在线 调查 ، 确定 了 西班牙 公民 (ن = 190).我们 在 空间 模型 中 使用 潜在 类别 和 支付 意愿 分析 了 调查 结果 ، 结果 显示 ، 百分之 二 的 受访 者 认为 ، 即便 缺少 管理 可能 导致 环境 退化 ، 国家 公园 中 也不 应 进行 人为 干预 而 百分之九 十五 的 受访 者 则 赞成 采取 措施 来 减少 因 有 蹄 类 动物 数量 过多 造成 的 破坏。 我们 估计 ، 当 鹿群 数量 过多 造成 的 环境 可持续 影响 转变 为 不 可持续 影响 时 ، 受访 者的 人类 福祉 会 有所 损失 ، 而 当 可持续 影响 转变 为 不明显 的 影响 时 ، 人类 福祉 则会 有所 提升。 我们 还 发现 ، 受访 者 认为 野生 动物 控制 计划 的 类型 十分重要 ، 应 优先 选择 避免猎杀 的 间接 控制 方法。 百分之 六 十六 的 受访 者 赞同 由 猎人 为 选择性 猎杀 有 类 类 动物 以 减少 影响 而 付费 的 做法 ، 而 不是 从 税收 中 支付 管理 成本 而 百分之 十. ، 但 也 可能 引发 社会 冲突。【翻译: 胡怡思 审校: 聂永刚】


جودة التربة: سمات وعلاقتها بالزراعة البديلة والمستدامة

تتفاعل الخصائص الكيميائية والفيزيائية والبيولوجية المختلفة للتربة بطرق معقدة تحدد ملاءمتها المحتملة أو قدرتها على إنتاج محاصيل صحية ومغذية. غالبًا ما يشار إلى تكامل هذه الخصائص مع مستوى الإنتاجية الناتج باسم "جودة التربة". يمكن تعريف جودة التربة على أنها سمة متأصلة في التربة يتم استنتاجها من خصائصها وملاحظاتها المحددة (على سبيل المثال ، قابلية الانضغاط والقابلية للتآكل والخصوبة). يشير المصطلح أيضًا إلى السلامة الهيكلية للتربة ، مما يضفي عليها مقاومة للتآكل وفقدان المغذيات النباتية والمواد العضوية. غالبًا ما ترتبط جودة التربة بتدهور التربة ، والذي يمكن تعريفه على أنه المعدل الزمني للتغير في جودة التربة.

لا ينبغي أن تقتصر جودة التربة على إنتاجية التربة ، بل يجب أن تشمل الجودة البيئية وصحة الإنسان والحيوان وسلامة الأغذية وجودتها. لا توجد معلومات موثوقة كافية حول كيفية تأثير التغييرات في جودة التربة بشكل مباشر على جودة الغذاء ، أو تأثيرها بشكل غير مباشر على صحة الإنسان والحيوان. في توصيف جودة التربة ، تلقت الخصائص البيولوجية تركيزًا أقل من الخصائص الكيميائية والفيزيائية ، لأن آثارها يصعب قياسها أو التنبؤ بها أو تحديدها كميًا. غالبًا ما تتم الإشارة إلى تحسين جودة التربة من خلال زيادة التسلل ، والتهوية ، والمسام الكبيرة ، والحجم الكلي ، والاستقرار الكلي ، والمواد العضوية للتربة ، وانخفاض الكثافة الظاهرية ، ومقاومة التربة ، والتعرية ، وجريان المغذيات. هذه مفيدة ، ولكن يجب أن تسعى الأبحاث المستقبلية إلى تحديد المؤشرات البيولوجية / الإيكولوجية الموثوقة وذات المغزى وتقديرها لنوعية التربة ، مثل تنوع الأنواع الكلي أو التنوع الجيني للكائنات الدقيقة المفيدة في التربة والحشرات والحيوانات.

نظرًا لأن هذه الفهارس البيولوجية / البيئية لجودة التربة ديناميكية ، فإنها تتطلب برامج مراقبة وتقييم فعالة لتطوير قواعد بيانات مناسبة للبحث ونقل التكنولوجيا. نحن بحاجة إلى معرفة كيف تتأثر هذه الفهارس بمدخلات الإدارة ، وما إذا كان يمكن استخدامها كمؤشرات إنذار مبكر لتدهور التربة ، وكيف ترتبط باستدامة النظم الزراعية.


BASF يعزز خط أنابيب الابتكار للزراعة المستدامة

تعزز BASF أنشطتها في البحث والتطوير (R & ampD) للابتكارات الزراعية المستدامة ، مما يساعد المزارعين على التغلب على التحديات البيئية والاقتصادية بالإضافة إلى تلبية طلب المستهلكين على أغذية منتجة بشكل أكثر استدامة. مع إطلاق الحلول على مدار العقد المقبل ، يدعم خط الأنابيب هدف الشركة المتمثل في زيادة حصتها من مبيعات الحلول الزراعية سنويًا مع مساهمة كبيرة في الاستدامة بنسبة 7٪. بحلول عام 2030 ، سيكمل أكثر من 30 مشروعًا رئيسيًا للبحث والتطوير عرض BASF المتصل للبذور ومنتجات معالجة البذور ، والحلول الكيميائية والبيولوجية ، فضلاً عن الخدمات الرقمية. يؤدي هذا إلى وصول خط الأنابيب إلى ذروة المبيعات المحتملة المقدرة بأكثر من 7.5 مليار يورو. في عام 2020 ، أنفقت BASF 840 مليون يورو في مجال البحث والتطوير في قطاع الحلول الزراعية وهو ما يمثل حوالي 11٪ من مبيعات هذا القطاع. في عام 2021 ، ستواصل الشركة الاستثمار في البحث والتطوير للابتكارات الزراعية على مستوى عالٍ.

"BASF رائدة في حلول الزراعة المستدامة. قال فينسينت جروس ، رئيس قسم الحلول الزراعية في BASF ، "بالإضافة إلى تطوير الابتكارات ، فإننا نقدم أيضًا عرضًا مرتبطًا يجمع بين المنتجات الفعالة بالإضافة إلى التقنيات والخدمات الجديدة ، المصممة خصيصًا لتلبية احتياجات العملاء وأنظمة المحاصيل المختلفة في جميع أنحاء العالم". التزمت BASF بأهداف استدامة طموحة لأعمالها الزراعية بحلول عام 2030: إلى جانب زيادة حصة المبيعات السنوية للحلول الزراعية المستدامة ، سيتم دعم المزارعين في تقليل ثاني أكسيد الكربون لديهم2 انبعاثات بنسبة 30٪ لكل طن من المحاصيل المنتجة. علاوة على ذلك ، تسعى الشركة جاهدة لتطبيق التقنيات الرقمية على أكثر من 400 مليون هكتار من الأراضي الزراعية بشكل تراكمي بحلول عام 2030 ، مع الاستمرار في ضمان الاستخدام الآمن لمنتجاتها. تظل BASF ملتزمة بتطوير الحلول التي تدفع التحول في نظام الأغذية الزراعية إلى الأفضل. "الاستدامة متأصلة في عملية البحث والتطوير بأكملها. إنه يقود الطريق في كيفية تطوير ابتكاراتنا ، والتي تدعم المزارعين لإنتاج المزيد وأفضل مع الحفاظ على الموارد الطبيعية ، "أكد جروس.

عرض متصل للزراعة المنتجة والصديقة للبيئة

بحلول عام 2050 ، سيتعين على المزارعين إطعام ما يقدر بنحو 9.7 مليار شخص ، مما يتطلب زيادة في الإنتاجية بنسبة 50 ٪. الرقمنة لديها القدرة على تقديم مساهمة مهمة في ذلك. لذلك تعمل الشركة على تطوير تقنياتها الرقمية جنبًا إلى جنب مع الابتكارات الأخرى عبر محفظتها الكاملة. يتيح هذا المزيج للمزارعين تحقيق عائد أفضل على الأراضي الصالحة للزراعة الموجودة ، مع دعم الحفاظ على التنوع البيولوجي.

في نوفمبر 2020 ، وقعت BASF و Bosch اتفاقية مشروع مشترك لتسويق وبيع حلول الزراعة الذكية عالميًا من مصدر واحد في المستقبل. من خلال المشروع المشترك ، الذي يخضع لموافقة سلطات مكافحة الاحتكار ذات الصلة ، تخطط الشركات لإطلاق حل الرش الذكي هذا العام. تتعرف التكنولوجيا الجديدة على الأعشاب الضارة وتسمح بالتطبيق الدقيق لمبيدات الأعشاب ، مما يزيد من استخدام الأراضي المنتج ويقلل من التأثير البيئي عن طريق خفض حجم مبيدات الأعشاب المطبقة. بالإضافة إلى ذلك ، يوفر نموذج الأعمال الجديد القائم على النتائج xarvio ® HEALTHY FIELDS للمزارعين استراتيجية مخصصة ومحسّنة لحماية المحاصيل في الحقول والموسم ، مما يمكنهم من تحقيق توقعات الغلة المتفق عليها. بهذه الطريقة ، تستجيب الشركة لتحديات الزراعة الحديثة ، ومتطلبات المجتمع وخطط العمل السياسية ، مما يساهم في زراعة أكثر استدامة. يعمل عرض BASF المتصل على توسيع نطاق تطوير الصفات التي تتحمل مبيدات الأعشاب وحماية المحاصيل الكيميائية المصممة خصيصًا لهذه السمات. إلى جانب حلول مكافحة الأعشاب الضارة قبل ظهورها ، تتيح هذه الحلول الزراعة بدون حرث ، مما يؤدي إلى تقليل ثاني أكسيد الكربون2 من التربة ، ويقلل من تآكل التربة ويعزز تراكم الدبال.

تلبية الطلب المتزايد على الأغذية المنتجة بشكل مستدام

لتوجيه محفظة المنتجات باستمرار نحو حلول أكثر استدامة ، تطبق BASF طريقة توجيه الحلول المستدامة ، وهي فريدة من نوعها في الصناعة والتي تخضع لتدقيق طرف ثالث ، في المراحل الأولى من البحث والتطوير. "لقد تغير نهج البحث والتطوير في الحلول الزراعية بشكل جذري في العقدين الماضيين. نحن نقود الابتكارات المستدامة بنجاح من خلال التركيز بالتساوي على الاحتياجات المستقبلية للمزارعين والمجتمع والبيئة ، "قال بيتر إيكيس ، رئيس أبحاث العلوم البيولوجية في BASF.

تعد مجموعة المبيدات الحشرية المتقدمة للشركة أحد الأمثلة الناجحة لتوجيه الحلول المستدامة. يقدم حلولاً تزيد من الإنتاجية الزراعية وتقلل من التأثير البيئي ، وتخلق قيمة مضافة للمجتمع. Axalion™ active ingredient developed by BASF, pending regulatory approval, is the company’s latest insecticide innovation in this context. With its novel mode of action, it helps farmers safeguard their yield without negatively impacting soil and water organisms or birds. When applied according to the respective label instructions, Axalion based products will not impact beneficial insects. The new compound is also an essential tool in preventing insecticide resistance. Other examples from the company’s portfolio include recently launched, regionally tailored products based on Inscalis ® for North and South America and Asia as well as first registrations globally of Broflanilide in South America and Asia.

New seed varieties from BASF help farmers produce enough healthy and affordable food in an environmentally friendly way. For example, the company’s latest spinach seeds varieties are resistant to downy mildew, one of the most destructive fungal diseases. They prevent complete crop loss, cover all growing seasons and have a significant market share in fresh organic spinach. These features offer added value for growers, processors, retailers and consumers. BASF also invests in research on indoor growing systems, such as growing lettuce in hydroponic systems. These require less land, save water compared to traditional open-field cultivation and reduce the need for conventional crop protection. The indoor technology allows lettuce to be grown regardless of geographic location, so it can be produced closer to the consumer. This avoids long transport distances and reduces the associated emissions.

To find out more about BASF’s innovation pipeline in agriculture, please visit our innovation website www.AgInnovation.basf.com.

Sustainable Solution Steering

BASF has developed the Sustainable Solution Steering method to enhance the sustainability of its portfolio. This voluntary assessment is unique in the chemical industry and independently audited by third parties. By the end of the 2020 business year, the company has conducted sustainability analyses and assessments for 98.4% of its relevant portfolio of more than 57,000 specific product applications. The transparent classification of products enables BASF to systematically improve them and make its whole portfolio more sustainable. Products that make a substantial contribution to sustainability in the value chain are Accelerators, which will amount to €22 billion in BASF Group sales by 2025. BASF’s Agricultural Solutions division also assesses its entire product portfolio against clearly defined sustainability criteria. By integrating industry leading and third-party audited sustainability criteria at an early stage of its R&D process, the division continuously steers research and development towards an ever more sustainable portfolio. More information on BASF’s Sustainable Solution Steering can be found here.


Factors affecting the nutritional quality of crops

Several factors can directly or indirectly affect the nutritional quality of crops. Among these are soil factors, such as pH, available nutrients, texture, organic matter content and soil-water relationships weather and climatic factors, including temperature, rainfall and light intensity the crop and cultivar postharvest handling and storage and fertilizer applications and cultural practices. This paper deals primarily with fertilizer and cultural management practices, and on certain environmental factors that affect the nutritional quality of field crops and of fruits and vegetables. Earlier research that has investigated the nutritional status of crops grown with either chemical fertilizers or organic fertilizers is discussed. These studies often have given contradictory results on crop yields and on crops' mineral and vitamin contents. Other factors, such as maturity at harvest, postharvest handling and storage, anti-nutritive components, and residues of chemical fertilizers and pesticides are reviewed with respect to food safety and quality, and their implications for human and animal health. Future research needs are identified so that comparable results and valid comparisons can be obtained to identify the best management practices to ensure that food is safe and nutritious for the consumer.


Publisher’s note: Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Extended Data Fig. 1 Allelic variation at the GRF4 locus affects GRF4 mRNA abundance and root (<>^>>>>_>>^>>) uptake.

أ, Positional cloning indicates the equivalence of GRF4 مع qNGR2 (nitrogen-mediated growth response 2). Successive maps show progressive narrowing of focus of qNGR2 (red dot, using recombination break points and linked DNA markers) to an approximately 2.7-kb region on chromosome 2 flanked by molecular markers L17 and L18 and overlapping candidate gene LOC_02g47280 (also known as GRF4). The start ATG (nucleotide 1) and close TGA (nucleotide 3385) of GRF4 are shown, together with the protein-coding DNA sequence (thick black bars). The target site for miR396 is indicated by an asterisk. The structure of a CRISPR–Cas9-generated grf4 mutant 91-bp deletion allele spanning parts of exon 1 and intron 1 is shown. ب, (<>^<15><< m>>_<4>^<+>) uptake rates of roots of BC2F2 progeny (derived from a NJ6 × NM73 cross) homozygous or heterozygous for GRF4 NGR2 أو GRF4 ngr2 grown in high nitrogen supply (1.25 mM NH4لا3). البيانات تعني ± sem (ن = 9). Different letters denote significant differences (ص < 0.05) from a Duncan’s multiple range test. ج, GRF4 mRNA abundance in plants (genotypes as shown) relative to the abundance in NJ6 (set to one). البيانات تعني ± sem (ن = 3). Different letters denote significant differences (ص < 0.05) from a Duncan’s multiple range test. د, Natural varietal GRF4 allelic variation. Nucleotide position relative to the GRF4 start ATG is shown in أ. SNPs shared between varieties NM73, RD23 and TZZL1 are highlighted. Sequences representative of GRF4 promoter haplotypes A, B and C (see main text) are shown. ه, GRF4 mRNA abundance in various rice varieties under the high nitrogen conditions (1.25 mM NH4لا3), GRF4 promoter haplotypes are indicated. Abundance data are all relative to the abundance of rice Actin2 مرنا. البيانات تعني ± sem (ن = 3). Different letters denote significant differences (ص < 0.05) from a Duncan’s multiple range test. F, Comparisons of GRF4 mRNA abundance in selected rice varieties grown in between high (HN, 1.25 mM NH4لا3) and low (LN, 0.375 mM NH4لا3) nitrogen conditions. البيانات تعني ± sem (ن = 3). Abundance data are all relative to the high nitrogen condition (set to one). **ص < 0.05 compared to high nitrogen in a two-sided Student’s ر-اختبار. ز, Relative abundances of rice miR396 family members in NJ6 plants grown at different levels of nitrogen supply (0.15N, 0.1875 mM NH4لا3 0.3N, 0.375 mM NH4لا3 0.6N, 0.75 mM NH4لا3 1N, 1.25 mM NH4لا3), shown relative to the abundance in plants grown in 1N conditions (set to one). البيانات تعني ± sem (ن = 3). Different letters denote significant differences (ص < 0.05) from a Duncan’s multiple range test.

Extended Data Fig. 2 Comparisons NJ6, NJ6-sd1 and NJ6-sd1-GRF4 ngr2 isogenic line traits reveals that GRF4 regulates expression of (>>_>>^>>) -metabolism genes.

أ, Mature plant height. البيانات تعني ± sem (ن = 16). ب, The number of tillers per plant. البيانات تعني ± sem (ن = 16). ج, The number of grains per panicle. البيانات تعني ± sem (ن = 16). د, Flag-leaf width. البيانات تعني ± sem (ن = 16). ه, Culm (stem) width expressed as diameter of the uppermost internode. البيانات تعني ± sem (ن = 16). F, Grain yield per plant. البيانات تعني ± sem (ن = 220). ز, Relative root abundance of AMT1.2 mRNA in NILs, genotypes as indicated. Abundances shown are relative to NJ6 plants (set to 1). البيانات تعني ± sem (ن = 3). ح, Root glutamine synthase (GS) activities. البيانات تعني ± sem (ن = 3). أنا, Relative shoot abundance of Fd-GOGAT مرنا. Abundances shown are relative to NJ6 plants (set to 1). البيانات تعني ± sem (ن = 3). ي, Shoot glutamine synthase (GS) activities. البيانات تعني ± sem (ن = 3). k–n, Flag–GRF4-mediated ChIP–PCR enrichment (relative to input) of GCGG-containing promoter fragments (marked with an asterisk) from AMT1.2, GS2, NADH-GOGAT2 و Fd-GOGAT promoters. Diagrams depict putative AMT1.2, GS2, NADH-GOGAT2 و Fd-GOGAT promoters and fragments (1–6). البيانات تعني ± sem (ن = 3 panels k–ن). أن, Different letters denote significant differences (ص < 0.05) from a Duncan’s multiple range test. ا, GRF4 activates AMT1.2, GS2, NADH-GOGAT2 و Fd-GOGAT promoter–luciferase fusion constructs in transient transactivation assays. البيانات تعني ± sem (ن = 3). **ص < 0.05 compared to control group by two-sided Student’s ر-tests.

Extended Data Fig. 3 GRF4 regulates expression of multiple (>>_>>^>>) metabolism genes.

أ, Relative abundance of NRT1.1B, NRT2.3a و NPF2.4 mRNAs that encode (<< m>>_<3>^<->) uptake transporters. Abundances shown are relative to NJ6 (set to 1). البيانات تعني ± sem (ن = 3). ب, Relative abundances of NIA1, NIA3 و NiR1 mRNAs that encode (<< m>>_<3>^<->) -assimilation enzymes. Abundances shown are relative to NJ6 (set to 1). البيانات تعني ± sem (ن = 3). c–h, Flag–GRF4-mediated ChIP–PCR enrichment (relative to input) of GCGG-containing fragments (marked with asterisks) from promoters of NRT1.1B (ج), NRT2.3a (د) و NPF2.4 (ه) genes that encode (<< m>>_<3>^<->) -uptake transporters and NIA1 (F), NIA3 (ز) و NiR1 (ح) genes that encode (<< m>>_<3>^<->) -assimilation enzymes. البيانات تعني ± sem (ن = 3). أح, Different letters denote significant differences (ص < 0.05) from a Duncan’s multiple range test. أنا, GRF4 activates NRT1.1B, NRT2.3a, NPF2.4, NIA1, NIA3 و NiR1 promoter–luciferase fusion constructs in transient transactivation assays. البيانات تعني ± sem (ن = 3) in all panels. ص values are from a two-sided Student’s ر-tesر.

Extended Data Fig. 4 GA promotes glutamine synthase and nitrate reductase activities.

أ, Glutamine synthase activities in roots of two-week-old rice plants treated with 100 μM GA (GA3) and/or 2 μM PAC, genotypes as indicated. ب, Glutamine synthase activities in shoots of plants treated with GA and/or PAC, genotypes and treatments as indicated in أ. ج, Nitrate reductase activities in shoots of plants treated with GA and/or PAC, genotypes and treatments as indicated in أ. أج, Data are mean ± s.e.m. (ن = 3) ص values are from two-sided Student’s ر-tests.

Extended Data Fig. 5 BiFC visualization of SLR1–GIF1–GRF4 interactions.

أ, Details of constructs expressing GRF4 and variants deleted for specific domains. GRF4 contains the QLQ and WRC domains, positions as indicated. ب, BiFC assays. Constructs expressing GRF4 or deletion variants (shown as in أ) tagged with the N terminus of YFP were co-transformed into tobacco leaf epidermal cells, together with constructs expressing GIF1 or SLR1 tagged with the C terminus of YFP, respectively. Scale bars, 60 μm. ج, BiFC assays. Constructs expressing GRF1 or related GRFs and GIFs family proteins tagged with the N terminus of YFP were co-transformed into tobacco leaf epidermal cells together with a construct expressing SLR1 tagged with the C terminus of YFP. Scale bar, 60 μm. ب, ج, Images of BiFC assays are representative of three experiments performed independently with similar results.


شاهد الفيديو: مفهوم الزراعة المستدامة. مفهوم الزراعة المستدامة وأنواعها. حبيبة صابر. ستيم للجميع (كانون الثاني 2022).