时间：2025-05-12 09:35 来源：中国农业科学院作物科学研究所 近年来，由于气候变化、资源短缺及农业管理滞后等因素的影响，全球主要作物产量增速放缓，部分地区甚至连续减产。同时，传统高投入农业模式带来的氮肥过量施用，也引发了土壤退化、水体污染等生态问题。因此，如何在资源有限的前提下实现作物高产稳产，成为当今农业面临的关键挑战之一。
研究围绕水稻、小麦、玉米和大豆四大主粮作物，系统阐述了适应现代高密度种植与资源限制条件下的理想株型特征。研究发现，单一的株型结构改良尚不足以支撑未来农业的高产与可持续发展，进一步提出了通过调控关键代谢路径与生理机制，系统提升光合效率、营养利用效率及逆境适应性的“最佳生理型”概念，并强调作物“可塑性”在实现稳产高产中的关键作用。同时，研究还结合作物育种“智能化”发展现状，提出系统聚合多个优异生理机制相关基因，协同提升作物形态与功能的“生理聚合”新策略。
研究提出，启动“作物种质资源泛基因组计划”和“作物表型组计划”.通过整合系统生物学、人工智能辅助设计、基因编辑等前沿技术，结合精准农业管理措施，有望在不显著增加资源投入的前提下，实现作物产量和资源利用效率协同提高20%-30%的战略目标，为保障全球粮食安全和推动农业可持续发展提供有力支撑。
该研究得到了国家自然科学基金、科技创新2030重大项目、作物基因资源与育种全国重点实验室、中国农业科学院科技创新工程等项目的资助。（通讯员：田浩园）文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167779925001295打印本页 关闭本页
