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isbn号码:9787109112728

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《现代农业科技前沿与实践指南》 内容简介 本书旨在为农业科技工作者、科研人员、政策制定者以及对现代农业发展充满热情的读者，提供一个全面、深入、与时俱进的知识框架。我们聚焦于当前全球农业面临的核心挑战——如何在保障粮食安全、提升农产品质量的同时，实现环境可持续性与经济效益的最大化。全书内容紧密结合最新的科研突破与成功的田间地头实践案例，力求在理论深度与应用广度之间找到完美的平衡点。 第一部分：农业生物技术与遗传改良的革命 本部分深入剖析了驱动现代农业进步的核心驱动力——生物技术。 第一章：基因编辑技术（CRISPR-Cas9及其衍生技术）在作物育种中的应用 详细阐述了CRISPR技术的基本原理、操作流程及其在快速性状改良中的独特优势。我们不仅探讨了如何利用该技术精准去除或引入特定基因以增强作物抗逆性（抗旱、抗病虫害），还讨论了如何通过调控非编码区来优化作物的营养成分和产量潜力。案例研究聚焦于在水稻、小麦和大豆中成功开发的耐受极端气候的品种。同时，本章也对该技术的伦理考量、监管框架及公众接受度进行了细致的梳理。 第二章：合成生物学与精准代谢工程 本章将视野从基因组学扩展至系统生物学层面。探讨了如何利用合成生物学的工具箱，重新设计或优化微生物的代谢路径，以提高氮固定效率、磷酸盐溶解能力，从而减少对化学肥料的依赖。内容涵盖了“生物固氮”技术的最新突破，以及利用工程菌株生产高价值次级代谢产物（如天然抗氧化剂、生物农药前体）的工业化前景。 第三章：表观遗传学在作物适应性中的作用 超越DNA序列的层面，本章深入研究了环境因素如何通过表观遗传修饰（如DNA甲基化、组蛋白修饰）影响作物的表型表达。重点分析了如何通过环境刺激或表观遗传诱导剂，在不改变遗传密码的情况下，提高作物的长期环境适应性，特别是对土壤盐碱化和重金属胁迫的耐受能力。 第二部分：智慧农业与精准化管理 本部分聚焦于信息技术与农业生产的深度融合，构建高效、低耗的未来农场模型。 第四章：物联网（IoT）与农业传感网络的构建 详细介绍了新一代农业传感器的工作原理及其在数据采集中的关键作用。这包括土壤水分、养分（N, P, K, 微量元素）、气象参数以及作物生理状态（叶绿素含量、冠层温度）的实时监测技术。重点讨论了如何设计和部署适应不同地理环境和作物类型的低功耗、高可靠性的无线传感网络架构。 第五章：大数据分析与机器学习在决策支持系统中的应用 基于海量传感器数据和遥感影像，本章阐述了如何利用深度学习模型（如卷积神经网络CNN、循环神经网络RNN）实现对作物生长阶段的精准识别、病虫害的早期预警和产量预测。内容涵盖了构建个性化灌溉方案、变率施肥（Variable Rate Application, VRA）处方图的生成流程，以及如何利用迁移学习优化小农户的决策效率。 第六章：无人机（UAV）与高光谱/多光谱成像技术 深入探讨了无人机作为空中数据平台的优势及其搭载的不同传感器技术。重点解析了多光谱和高光谱数据如何用于作物健康诊断、营养缺乏评估、杂草识别和生物量估算。内容包括数据预处理、辐射定标、以及利用植被指数（如NDVI、EVI、PRI）进行精细化田间管理的具体操作流程。 第三部分：可持续性与生态系统服务 本部分关注农业生产对环境的影响，以及如何通过创新实践实现生态效益与经济效益的双赢。 第七章：土壤健康管理与碳汇农业 将土壤视为一个复杂的生命系统。本章详细介绍了保护性耕作（免耕、少耕）、覆盖作物种植以及有机质投入对土壤结构、水体保持能力和生物多样性的影响。特别强调了土壤有机碳（SOC）的固存机制，以及如何量化和验证农田的碳汇潜力，为参与碳市场奠定基础。 第八章：生物防治与病虫害综合管理（IPM）的升级 在传统IPM基础上，本章引入了生物技术工具。探讨了利用基因工程微生物作为生物农药的开发进展，以及昆虫信息素技术在害虫种群动态控制中的最新应用。内容也涵盖了通过优化农田景观多样性来吸引和维持天敌种群的生态工程策略。 第九章：水资源高效利用与精准灌溉技术 聚焦于水资源稀缺背景下的节水农业。详述了滴灌、微喷灌系统的升级换代，并重点介绍了基于土壤湿度和作物蒸散量（ETc）模型的智能灌溉调度系统。案例分析了在干旱半干旱地区，通过整合气象数据和遥感反演数据，实现用水效率（Water Use Efficiency, WUE）显著提升的成功模式。 第十章：循环农业与农业废弃物资源化利用 探讨了如何将农业生产中的副产品（如秸秆、畜禽粪便）转化为高附加值产品。内容包括厌氧消化生产沼气、生物质炭化技术（Biochar）及其在土壤改良中的应用，以及如何构建区域性的农业废弃物回收与利用闭环系统，促进区域农业的零废弃目标。 结语：面向未来的农业政策与投资导向 总结了当前农业科技发展趋势对政策制定者的启示，探讨了政府、科研机构和私营部门如何协同创新，引导资本流向可持续、高科技含量的农业领域，为实现联合国可持续发展目标（SDGs）中的“零饥饿”与“负责任的消费和生产”提供清晰的行动路线图。 本书结构严谨，逻辑清晰，理论阐述深入浅出，配有大量图表、实证数据和技术路线图，是农业科技领域从业者进行专业学习、前沿研究和实践指导的必备参考工具书。

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