Advances in Agronomy pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Academic Pr

作者:Sparks, Donald L. (EDT)

出品人:

页数:395

译者:

出版时间:

价格:139.95

装帧:HRD

isbn号码:9780123739872

丛书系列:

图书标签:

• Agronomy
• Crop Science
• Agricultural Research
• Plant Science
• Soil Science
• Sustainable Agriculture
• Plant Physiology
• Crop Production
• Agricultural Biotechnology
• Horticulture

现代生物技术在作物改良中的前沿进展 本书聚焦于近年来生物技术在农业领域，特别是作物改良方面取得的突破性成就与未来趋势。 它并非传统农学教科书的简单复述，而是深入探讨了分子生物学、基因组学、蛋白质组学等尖端技术如何被整合应用于提高作物产量、增强抗逆性、改善营养品质等关键议题。 第一部分：基因组学驱动的作物育种新范式 本部分详细阐述了高通量测序技术（Next-Generation Sequencing, NGS）如何彻底改变了作物育种的流程。我们首先回顾了从全基因组测序到靶向重测序在重要作物（如水稻、玉米、小麦）中的应用。重点分析了数量性状位点（Quantitative Trait Loci, QTL）的精细定位，以及如何利用连锁不平衡（Linkage Disequilibrium, LD） 辅助进行关联分析（GWAS）。 基因组选择（Genomic Selection, GS） 是本章节的核心内容之一。本书系统地介绍了构建高密度分子标记图谱、建立预测模型的理论基础，并结合多个实际案例，分析了GS在缩短育种周期和提高预测准确性方面的优势。我们特别关注了如何针对不同遗传背景和环境条件优化GS模型的构建策略，并探讨了表观遗传标记在预测长期性状稳定性中的潜在作用。 此外，还深入探讨了基因组编辑技术（Genome Editing），特别是CRISPR-Cas9系统的最新进展及其在作物育种中的应用。不同于传统的转基因技术，基因组编辑实现了对作物内源基因的精确修饰。本书详细分类比较了单碱基编辑（Base Editing）、先导编辑（Prime Editing） 的原理及其在诱导目标性状突变方面的效率和脱靶风险控制。案例分析涵盖了增强抗病性（如靶向水稻白叶枯病抗性基因）、提高脂肪酸组成以及加速开花时间等实例。 第二部分：代谢工程与次生代谢产物的调控 作物的功能性成分和次生代谢产物对人类健康和作物适应性至关重要。本部分将视角转向代谢途径的重塑与优化。 代谢流分析（Metabolic Flux Analysis） 的应用被重点讨论。通过结合同位素追踪技术和代谢物组学数据，研究人员得以精确量化不同代谢途径的速率，从而指导目标产物的合成。例如，在油料作物中，如何通过调控脂肪酸合成途径的关键酶的表达，定向提高必需脂肪酸（如Omega-3）的含量。 书中详细阐述了合成生物学工具箱在植物中的应用。这包括设计和构建新型的非天然代谢通路，以生产高附加值的化合物，如药物前体、生物燃料组分或新型抗氧化剂。我们探讨了如何利用植物细胞悬浮培养系统和生物反应器技术，实现对特定次生代谢产物的高效、可控生产，这为传统提取方法提供了有力的替代方案。 抗逆性代谢调控是本章的另一重要支柱。深入分析了植物如何应对非生物胁迫（如干旱、盐碱、极端温度）时，相关次生代谢物（如黄酮类、萜类化合物）的合成与积累机制。通过靶向调控相关生物合成基因簇（Biosynthetic Gene Clusters, BGCs）的表达，我们探讨了增强作物耐受性的分子策略。 第三部分：环境智能与表型组学的深度融合 随着传感器技术和数据科学的发展，精准农业正加速向“表型智能”迈进。本部分聚焦于作物表型组学（Phenomics） 的前沿方法论。 高通量表型采集系统的构建是关键。本书详细介绍了无人机（UAVs）、地面移动平台（UGVs）结合激光雷达（LiDAR）、高光谱成像（Hyperspectral Imaging）和热成像技术，如何实现对大田作物植株尺度乃至冠层尺度的非侵入性、高精度测量。 数据处理与深度学习的应用是本部分的重点。探讨了如何利用卷积神经网络（CNNs）和循环神经网络（RNNs）处理海量的表型数据，实现对作物生长发育动态（如叶面积指数、株高、生物量积累速率）的实时监测与预测。特别关注了表型数据与基因型数据的集成分析，用以识别驱动复杂表型的环境-基因交互作用（GxE Interactions）。 此外，本书还讨论了环境因子建模在表型预测中的作用。通过整合气象、土壤水分和养分数据，构建环境异质性模型，能够更准确地评估不同环境背景下特定基因型（或基因组选择预测值）的真实表现潜力。 第四部分：下一代分子育种的伦理、监管与可持续性 最后一部分将目光投向了生物技术在农业中应用所面临的社会与监管挑战，以及确保技术长期可持续性的路径。 监管框架的演变：对比了全球主要经济体（如欧盟、美国、中国）对基因编辑作物、新型转基因作物（如RNAi技术产品）的监管差异和趋势。分析了基于“过程而非产品”的监管哲学对创新速度的影响。 可持续性评估：本书强调了评估新品种对环境影响的重要性。讨论了如何利用生命周期评估（LCA）方法，量化新型高产、抗逆品种在减少农药使用、节约水资源和降低碳足迹方面的贡献。 公众接受度与知识传播：探讨了科学家、育种家与公众沟通生物技术成果的关键策略。分析了如何通过透明、科学的渠道，建立公众对先进育种工具的信任，从而加速优质、可持续作物品种的商业化进程。 总结而言，本书为农学研究人员、高级育种专家以及致力于农业科技转化的政策制定者，提供了一个全面、深入且面向未来的参考框架，解析了现代生物技术如何从实验室走向田间，重塑全球粮食安全与农业生态系统。

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《Advances in Agronomy》在探讨病虫害综合防治（IPM）这一主题时，展现出了令人信服的全局观和前瞻性。它不仅仅是简单地介绍各种防治手段，而是将多种技术有机地结合起来，形成一套高效、可持续的防治体系。我惊叹于作者对不同病虫害的发生规律、传播途径以及抗药性演变机制的细致分析，并在此基础上，提出了利用生物防治、物理防治、化学防治以及抗性品种选育等多种手段协同作战的策略。书中对天敌昆虫保护与利用、生物农药开发与应用，以及植物信号诱导抗性等方面的深入探讨，让我看到了未来病虫害防治的绿色发展方向。特别值得一提的是，作者还着重强调了通过农业生态系统管理，如改善土壤健康、增加生物多样性，来增强作物的自身抗性，从而从根本上减少病虫害的发生，这一思路非常契合可持续农业的发展理念。书中列举的大量实际案例，展示了IPM在不同作物和不同地区所取得的显著成效，极大地增强了我对这种防治模式的信心。

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阅读《Advances in Agronomy》的过程，更像是一次与行业顶尖研究者进行的深度对话。其中关于作物育种新技术的章节，尤其是基因编辑（CRISPR-Cas9）在提高作物抗逆性、改良营养品质方面的应用，简直是打开了新世界的大门。作者不仅清晰地阐述了这项技术的原理和潜在优势，更深入探讨了其在不同作物（如水稻、小麦、玉米）上的具体案例，以及面临的监管挑战和公众接受度问题。我尤其欣赏书中对分子标记辅助育种（MAS）和全基因组选择（GWS）等方法的详细介绍，它们如何加速了育种进程，提高了育种效率，并且能够针对特定目标进行精准育种，这对于满足全球日益增长的粮食需求，同时减少对环境的负面影响，具有里程碑式的意义。书中还涉及了利用合成生物学技术开发新型生物肥料和生物农药的前沿研究，这些内容虽然略显专业，但作者的解释清晰易懂，配以详实的图表和数据，使得即使是非专业背景的读者也能领略到其前沿性和革命性。

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这本书的另一大亮点在于它对农业大数据和人工智能（AI）在农业生产中的应用进行了前沿性的探索。作者并非将这些技术仅仅看作是“锦上添花”，而是将其视为驱动农业现代化转型升级的关键引擎。书中详细阐述了如何通过物联网传感器、遥感技术、无人机等手段，收集海量的农田信息，包括土壤性状、作物生长状况、环境因子等，然后利用大数据分析和机器学习算法，对这些数据进行挖掘和解读，从而实现精准施肥、精准灌溉、病虫害预测预警等智能化决策。我特别着迷于其中关于AI在作物产量预测、品质评估以及农产品市场分析方面的应用案例，这些都为农户和农业管理者提供了前所未有的决策支持能力。书中还探讨了AI在农业机械自动化、机器人技术在田间作业等方面的最新进展，这预示着未来农业生产将更加高效、精准和低成本。这种将尖端技术与传统农业深度融合的视角，让我看到了农业发展的无限可能。

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这本书的标题《Advances in Agronomy》本身就预示着它将是一次深入探究现代农业科学前沿的旅程，而翻开书页，我并没有失望。开篇的几章，聚焦于可持续耕作模式在应对气候变化挑战中的作用，其论述之详尽，数据之扎实，令我印象深刻。作者并非简单罗列现有技术，而是深入剖析了不同地区、不同气候条件下，诸如免耕、覆盖作物、轮作等方法的实际应用效果，以及它们对土壤健康、生物多样性、水资源利用效率的长期影响。特别让我感到振奋的是，书中详细介绍了土壤微生物在养分循环和作物生长中的关键作用，并探讨了如何通过生物制剂和优化耕作实践来增强这些有益微生物的活性。这种基于科学证据、着眼于长远效益的分析，无疑为我们在日益严峻的环境压力下，寻找可持续的农业发展道路提供了宝贵的理论指导和实践参考。我特别注意到其中关于精准农业技术与传统农耕智慧结合的讨论，作者并没有一边倒地推崇高科技，而是辩证地分析了两者各自的优势与局限，并提出了融合创新的可行性方案，这让我在阅读过程中，不断思考和反刍。

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这本书给我最直观的感受是，它不仅仅是一本关于农学理论的学术著作，更是一份充满实践智慧的行动指南。其中关于水资源高效利用的章节，令我受益匪浅。书中对滴灌、微喷灌等节水灌溉技术的系统性梳理，不仅分析了它们的节水效率，还详细阐述了不同灌溉方式对土壤水分动态、养分淋失以及作物产量和品质的影响。令人称道的是，作者还深入探讨了如何结合气象数据、土壤湿度监测以及作物生理信号，实现智能化、精准化的灌溉决策，从而最大限度地提高水肥利用率，降低生产成本。我特别留意到其中关于雨水收集和地下水回灌技术的介绍，这些措施在干旱半干旱地区尤为重要，它们为农业生产提供了稳定的水源补充，并且有助于缓解地下水位下降的趋势。此外，书中还讨论了提高作物蒸腾效率、增强作物抗旱能力的育种策略，这些多方面的综合性探讨，为我们应对日益严峻的水资源短缺问题提供了切实可行的解决方案。

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