数字农科院2.0

农业元素组学概念及其分析技术研究进展

文献类型： 中文期刊

作者： 李雪;徐妍;毛雪飞

作者机构：

关键词： 农业元素组学;多元素分析技术;质谱;光谱;能谱;微区分析

期刊名称：中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2026 年 59 卷 1 期

页码：

收录情况： 北大核心（2023版） ; ; CSCD（2025-2026年度） ; ; 科技核心（2024版） ; ; 农林核心（2024版）

摘要： 元素作为物质的基本组成,广泛存在于植物、动物、食用菌、种子、化肥、农药、饲料以及农业生态环境中,深刻影响农业生产和环境质量。本综述就农业生产和可持续发展过程对元素合理利用与科学调控的需求,提出农业元素组学的概念,该领域聚焦农业生物和媒介中元素的存在、浓度、分布、形态和形式等信息,揭示元素在农业生产中的作用及其与其他因子(如基因组、代谢组等)的相互作用机制。因此,农业元素组学的研究不仅限于单一元素,而是聚焦于多元素之间的相互关系及其对作物生长、食品安全、环境污染等方面的综合影响。为了揭示农业元素组学的内在和相互作用机制,不可或缺地需要元素感知技术手段。因此,本文重点以农业元素组学的分析技术为切入点,对基于光谱、质谱、能谱、色谱以及同步辐射原理的元素超灵敏和高通量分析、元素形态分析、空间和微量分析等技术进行综述,详细讨论这些技术在农业样品中的应用优势和挑战,并对未来发展前景予以展望。未来对于农业元素组学的发展,技术上应重点发展具有更高抗干扰能力、更广元素种类覆盖的技术体系,突破高分辨率同位素分析、固体进样和无损分析的关键瓶颈,深化对元素化学种类和形态、相关分子簇和大分子配合物的解析；同时推动分析技术向微/纳米颗粒或微/细结构甚至单细胞或亚细胞尺度迈进,并深度融合人工智能算法以优化数据处理和解析效率。在农业应用上,应推动元素组学分析技术与基因组、转录组、蛋白组、代谢组、脂质组等多组学相关技术的系统性整合,通过构建跨组学关联网络,结合多组学的技术优势,共同回答农业领域元素驱动的生命科学问题,最终服务于作物遗传改良、营养调控、污染溯源、农产品质量安全等多方面的应用,为农业可持续发展的战略需求提供核心的科学支撑。

分类号：

  • 相关文献

[1]农产品产地溯源技术研究进展. 张晓焱,苏学素,焦必宁,付陈梅,曹维荃. 2010

[2]食品中纳米颗粒物检测技术研究进展. 刘立超,张朝涛,兰冠宇,李雪,王朝辉,毛雪飞. 2024

[3]植保无人飞机油菜杂草防治与效果评估研究. 张宋超,薛新宇,孙涛,田志伟,武静雯,周晴晴. 2019

[4]农产品内部异物检测方法研究进展. 张成龙,朱大洲,王瑶瑶,卢林纲,张伟,陈争光. 2018

[5]叶片的灰尘对高光谱遥感中植被冠层反射率的影响. 肖伸亮,陈仲新. 2007

[6]水墙封闭温室夏季降温特性. 孙维拓,陈晓丽,杨其长,郭文忠,王利春,宋文品,薛绪掌. 2016

[7]运用光谱参数冠层覆盖度建立作物长势及氮营养状态模型. 陶志强,Shamim Ara Bagum,马玮,周宝元,付金东,崔日鲜,孙雪芳,赵明. 2016

[8]基于高光谱的土壤有机质含量预测模型的建立与评价. 卢艳丽,白由路,杨俐苹,王红娟. 2007

[9]粘虫(MythimnaseparataWalker)选择产卵场所的意义及颜色在定位中的作用. 薛银根,乔红波,李克斌,胡毅,曹雅忠. 2007

[10]蜂蜜品种鉴别技术研究进展. 陈兰珍,叶志华,赵静. 2008

[11]基于近红外的PLS量化模型鉴定西湖龙井真伪的研究. 周健,成浩,贺巍,王丽鸳,吴迪. 2009

[12]太阳总辐射的分光测量及其能量分配. 王修兰. 1990

[13]壳聚糖对低温处理下水稻剑叶光合特性的影响. 陈国祥,吕川根,程嘉翎. 2010

[14]铜绿丽金龟对不同光谱的行为反应. 武予清,李彤,巩中军,段云,苗进,郭予元. 2015

[15]棉花枯萎病的光谱识别. 谢宝瑜,赵永超,耿修瑞,简桂良,于凯. 2008

[16]利用光谱技术监测土壤主要养分含量潜力分析. 卢艳丽,白由路,王贺,王磊,杨俐苹. 2012

[17]粘虫(Mythimna separata Walker)选择产卵场所的意义及颜色在定位中的作用. 薛银根,乔红波,李克斌,胡毅,曹雅忠. 2007

[18]不同形式的光谱参量对春玉米氮素营养诊断的比较. 王磊,白由路,卢艳丽,王贺. 2010

[19]基于冠层光谱的不同株型冬小麦籽粒蛋白质预测模型. 卢艳丽,李少昆,王纪华,肖春华,谭海珍. 2007

[20]光谱技术在冬小麦氮素营养诊断中的应用研究. 刘宏斌,张云贵,李志宏,张彩月,胡德永. 2004

作者其他论文 更多>>