农药残留微生物降解菌剂是南京农业大学首创与开发的一种新型原位生物修复制剂，利用微生物多样性的特点，筛选农药残留高效降解菌株，研究菌株生物学和遗传学特性，开展安全评估，将高效降解菌株研发制成微生物菌剂，通过微生物产生的酶对环境中的农药残留进行降解。 一、项目分类 显著效益成果转化 二、技术分析 我国是农业大国，化学农药的使用是保证农作物高产的有效手段。化学农药喷施到农田后，仅小部分作用于靶标病虫草害，大部分农药残留在环境中，造成了农田与水体的污染，破坏了农业生态环境，影响了农产品安全。农药残留微生物降解菌剂是南京农业大学首创与开发的一种新型原位生物修复制剂，利用微生物多样性的特点，筛选农药残留高效降解菌株，研究菌株生物学和遗传学特性，开展安全评估，将高效降解菌株研发制成微生物菌剂，通过微生物产生的酶对环境中的农药残留进行降解。农药残留微生物降解技术可高效、快速降解农田土壤与植株表面的农药残留，改良土壤性状，促进作物生长，保障农产品安全。

随着世界经济的发展，全球变暖、能源危机以及白色污染等问题日趋严重，应对这些全球关注的焦点问题，生物降解塑料发挥着无可替代的积极作用。目前商业化的生物降解塑料主要有 PLA、PBAT、PHA、PBS 等，由于价格居高不下，这大大地制约了其大规模应用。本技术将生物降解塑料和成本低廉的淀粉进行共混改性，一方面降低其成本，另一方面维持生物降解塑料较高的力学性能。本技术制备的复合材料成本低、性能好（可满足多种用途）。

4月22日，饶燏课题组与武汉大学宋保亮课题组合作在《药物化学杂志》（Journal of Medicinal Chemistry）发表题为“降解对比抑制：开发靶向3-羟基-3-甲基-戊二酰辅酶A还原酶的降解小分子”（Degradation Versus Inhibition: Development of Proteolysis-Targeting Chimeras for Overcoming Statin-Induced Compensatory Upregulation of 3-Hydroxy-3-methylglutaryl Coenzyme A Reductase）的研究论文。HMGCR（3-Hydroxy-3-methylglutaryl Coenzyme A Reductase）是胆固醇（ cholesterol）合成途径中的限速酶，并且是经典的治疗血脂异常的药物靶点。它的抑制剂（ statin,他汀类化合物）如阿伐他汀（atorvastatin,立普妥®，辉瑞）在临床被用于预防和治疗心血管疾病，并取得了极大的成功。但是有相当一部分人对他汀类药物不耐受，比如会发生骨骼肌损伤等较为严重的副作用，这有可能与服用他汀类药物后体内通过负反馈调节导致HMGCR补偿性表达升高有关。因而在该工作中，研究人员利用蛋白靶向降解嵌合体（Proteolysis-Targeting Chimera, PROTAC）的技术，对HMGCR在进行降解而起到抑制胆固醇合成作用的同时可以避免HMGCR的高表达，从而有望降低副作用。 图1.抑制剂与PROTAC对HMGCR的影响在该工作中，研究人员首先筛选出SRD15细胞系作为细胞测试的基础，然后基于HMGCR的配体阿伐他汀和E3链接酶CRBN的配体泊马渡胺进行了一系列的构效关系研究，发现化合物P22A作为PROTAC具有较好地降解活性（DC50~100 nM）。相比之下，抑制剂阿伐他汀对HMGCR引起了明显的上调作用（图1）。 图2.抑制剂和PROTAC对LDLR和胆固醇的影响接下来，研究人员通过一系列的生化和细胞生物学实验证实了PROTAC通过泛素-蛋白酶体系统发挥作用的机制；通过蛋白组学的研究发现抑制剂和PROTAC引起的组学应答也有很大不同。抑制剂和PROTAC对胆固醇合成抑制和通过SREBP通路引起的低密度脂蛋白受体（LDLR）表达水平上调的能力相当（图2）。HMGCR是位于内质网上的八次跨膜蛋白, PROTAC对此类蛋白的降解能力往往有限，该工作首次证明利用PROTAC技术对内质网蛋白进行降解的可行性。另外，靶蛋白上调的现象还出现在很多其它的抑制剂中，该工作展示了面对此种情况时是PROTAC一个很好的应用场景。宋保亮课题组博士生李美欣和饶燏组博士后杨毅庆为本工作共同第一作者，饶燏和宋保亮课题组罗婕为共同通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金、清华-北大生命联合中心以及中国博士后基金的大力支持。原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jmedchem.0c00339

 设施蔬菜是解决我国北方冬半年蔬菜供应和促进农民增收的重要产业，辽宁是我国设施蔬菜重要产区。然而设施蔬菜连作和不科学施肥等导致的土壤障碍日趋严重，已成为制约设施蔬菜提质增效和绿色发展的瓶颈问题。为此，项目组自“八五”以来针对该问题开展了系统研究，主要创新成果如下：     1.首次探明了设施番茄和黄瓜土壤障碍的主因是偏施氮肥导致的土壤酸化，明确了均衡施肥可明显缓解土壤障碍发生，实现了设施土壤障碍的理论突破。30年蔬菜长期施肥定位试验表明，长期过量偏施氮素化肥导致土壤严重酸化，进而使土壤理化性质和微生物区系劣变，病原尖孢镰刀菌数量增加 4.3 倍，作物产量 和品质下降；而有机无机肥均衡配施，缓解了土壤障碍发生。进一步的日光温室 蔬菜有机无机肥均衡配施长期连作试验表明，番茄与自根黄瓜连作 24 茬植株长势 和产量与第 1 茬无显著异，虽土壤理化性质、微生物区系及根际酚酸类物质等 随连作茬次增加而有所变化，但未达土壤障碍程度，也未发生枯萎病等土传病害。从而证实了我国设施蔬菜土壤偏施氮肥引起的障碍远大于土壤连作障碍。     2.首次明确设施番茄和黄瓜土壤最佳营养指标，创建设施蔬菜科学施肥模 型，研制出设施蔬菜土壤健康保持施肥方案，实现了设施蔬菜绿色可持续生产的技术突破。兼顾设施蔬菜生产效率与土壤健康保持原则，明确了设施番茄和黄瓜土壤氮磷钾钙镁最佳营养指标，建立了以设施土壤最佳营养指标（A）、目标产量需肥量（W）和土壤供肥能力（Y）为核心的施肥量（M）模型，即：M= b W（b={1.5+ (A-Y)/A}）；综合 7100 多份北方设施果菜土壤分析结果，研制出以 有机肥为主增钾补钙的北方地区设施果菜土壤施肥方案。推广应用后，土壤健康 保持效果显著，其中 28 年间连作 56 茬日光温室番茄产量未出现显著减产。     3.首次从作物-土壤-肥料-环境互作角度分析构建了设施蔬菜土壤障碍分级标准，率先创建了设施蔬菜土壤障碍生态安全防控策略，实现了土壤消毒的农 药零使用，为设施土壤障碍的绿色防控奠定了基础。通过对全省 5465 份设施果菜土壤分析，构建了日光温室蔬菜健康土壤、轻度障碍土壤、重度障碍土壤三个等级划分的土壤理化性质、养分含量和生物学特性等参数标准，综合定位试验结 果，创建了设施蔬菜健康土壤保持、轻度障碍土壤生态安全修复和重度障碍土壤 生态安全高效利用的策略，解决了设施土壤农药消毒污染环境的弊端。     4.研制出设施蔬菜轻度障碍土壤修复和重度障碍土壤营养基质高效栽培技术，攻克了日光温室蔬菜土壤障碍绿色防控的技术瓶颈。针对轻度障碍土壤修复，构建亩施膨化鸡粪（或等量营养有机肥）2000kg+粉碎稻草 1000kg+生石灰 44kg+ 复合肥(13-7-13)30kg 和膨化鸡粪 2000kg+生物炭 500kg+生石灰 44kg+复合肥 30k 两个优良配方，降低当茬土壤尖孢镰刀菌数量 71%～93%，番茄增产 30%以上。 针对重度障碍土壤，研制的农业废弃物营养基质限根栽培和嫁接防病高效栽培技术，实现番茄与黄瓜年亩产 2.5 万 kg 高产记录，节水 23.6%，节肥 26.4%。     项目获授权发明专利5件，制定地方标准5部，发表论文133篇，编写著作与教材 16 部。近 3 年累计推广 202 万亩，增产 40 亿 kg，增收 77 亿元；并减施化肥 26%以上，少用农药 18%以上，累计节约生产成本 12.8 亿元。

重金属、有机物污染土壤治理受到国内外研究者的高度重视。本技术成果包括：（1）重金属污染土壤修复植物的筛选；（2）生物法修复重金属污染土壤工艺优化；（3）修复植物无害化资源化处置；（4）土壤污染物缓释剂的研发与应用；（5）有机物污染土壤热脱附技术等。该成果来源于国家863高技术研究项目，已在浙江、湖南等地土壤污染修复工程中得到应用。

本发明提供一种土壤参数的监测系统和方法，监测系统包括：三维运行装置和监测装置；三维运行装置用于使监测装置在水平和竖直方向运动；三维运行装置包括三维运行框架、第一运行装置、第二运行装置和第三运行装置；三维运行框架用于放置第一运行装置、第二运行装置和第三运行装置；第一运行装置和第二运行装置均为导轨，用于使监测装置在水平方向运动；且二者运动的方向垂直；第三运行装置用于使监测装置在竖直方向运动，第一运行装置和第二运行装置使监测装置运动的方向垂直。本发明能够实现在三维空间内对于土壤参数的监测获取；能够使得监测装置在三维空间运动并监测三维空间内的土壤参数，能够获取土壤参数的动态变化。

成果简介： 设施农业是现代农业重要的生产方式，种植面积已超过570万公顷。由于高度依赖化肥、缺少雨水淋洗和追求高复种指数而导致的次生盐渍化极大的阻碍了设施农业的发展，并且问题日益突出。传统的物理化学修复方法见效慢、效率低，还容易造成二次污染。 鉴于微生物修复技术成本低、效率高的优点，本团队根据生

本实用新型涉及农业机械领域，尤其是一种超声波双向交叉振动土壤挖掘装置。包括纵梁，还包括超声波发生器、纵向超声振动换能器、垂向超声振动换能器、纵向超声振动变幅杆和垂向超声振动变幅杆，所述纵向振动变幅杆的一端与纵向超声振动换能器固定连接，纵向超声振动变幅杆的另一端与变幅式铲刀的一端固定连接，所述垂向超声振动变幅杆的一端与垂向超声振动换能器固定连接，垂向超声振动变幅杆的另一端与纵向超声振动变幅杆固定连接，纵向超声振动变幅杆与垂向超声振动变幅杆之间呈垂直设置，所述超声波发生器分别通过信号电缆线将信号传递给纵向超声振动换能器和垂向超声振动换能器。有效地解决了土壤切削挖掘作业中阻力大、耗能高等问题。

本实用新型公开了一种土壤含水量检测装置，包括检测箱，所述检测箱内腔的底部固定连接有底座，所述底座的顶部固定连接有电机，所述电机的输出轴固定连接有转盘，所述转盘的正表面固定连接有旋转块，所述旋转块的表面活动连接有活动架。本实用新型通过电机、转盘、旋转块、活动架、连接块、支撑座、电子秤、土壤放置箱、出气管、限位杆、减震杆、保护壳、减震弹簧、加热箱、加热片和连接软管的配合使用，解决了传统的土壤含水量检测装置检测的效率低的问题，该土壤含水量检测装置，具备检测效率高的优点，检测时间短，提高了使用者的工作效率，

重金属、有机物污染土壤治理受到国内外研究者的高度重视。本技术成果包括：（1）重金属污染土壤修复植物的筛选；（2）生物法修复重金属污染土壤工艺优化；（3）修复植物无害化资源化处置；（4）土壤污染物缓释剂的研发与应用；（5）有机物污染土壤热脱附技术等。该成果来源于国家863高技术研究项目，已在浙江、湖南等地土壤污染修复工程中得到应用。