农业资源研究中心现有中国科学院农业水资源和河北省节水农业2个重点实验室,有16个研究组,多人入选国家、院人才计划。2014年围绕着国家粮食安全、水安全与生态安全的战略需求,在水文过程与水资源高效利用、种质资源创制与新品种培育、生态系统过程与管理等主要研究领域取得了较好进展。
水文过程与水资源高效利用:通过3T模型、SEBAL 模型以及涡度相关的蒸散发对比分析,西北地区3T 模型蒸散发的遥感估算结果更接近于实际蒸散发,为西北干旱区绿洲农田的遥感估算提供更加适用的新手段;该地区植被变化的气候和人为影响的定量研究,表明降水和径流可以解释45%-62% 区域的植被覆盖度变化和至少68% 的增加趋势,此研究方法可用于指导干旱区的生态保护与恢复重建;在华北平原,明确了最大的工业污水库-唐河污水库的渗漏对地下水产生的补给作用,同时阐明渗漏过程中的水文地球化学演化过程;为保障华北地下水资源可持续利用和灌溉农业可持续发展,系统研究实现地下水采补平衡的最小灌溉制度对冬小麦夏玉米产量、耗水和水分利用效率影响;针对气候不对称性变暖的特征,研究了对称/不对称性变暖CO2倍增对冬小麦产量和蒸散量的交互作用,显示不对称升温条件下耗水量较对称升温条件下显著提高,增产效应变小。
种质资源创制与新品种培育:以主要粮食作物小麦为研究对象,对黄淮小麦农艺性状及对产量性状调控机理进行了分析,小麦由二倍体到六倍体进化过程中,收获指数、单株生物学产量和穗粒数对小麦单株粒重有明显正效应,而生育期对其有显著负效应;小麦氮磷营养和产量性状QTL定位研究,对小麦产量、农艺及氮素利用效率相关性状进行基于环境因子的条件和环境表型数据的非条件QTL定位,为提高小麦氮效率提供了遗传控制基础;谷氨酰胺合成酶TaGS2缺失对小麦生长发育和产量影响的研究,显示TaGS2通过影响氮代谢和光呼吸两个生物学过程共同调控了小麦的株高,分蘖以及穗粒数,六倍体小麦TaGS2三个不同染色体组同源基因功能相同,其中TaGS2-B起主要作用;在分子遗传学方面,对miR2014调控植物天然免疫信号转导进行了研究,发现miR2014 通过消除其靶基因对关键免疫基因的抑制作用正向调节PTI信号转导;分析了ARF3及FHY3参与的花干细胞分化的功能,发现ARF3介导了AG及AP2对WUS的调控、FHY3独立于远红光信号途径通过调控WUS 参与花干细胞分化。李霞组研究发现miR172c 通过抑制靶基因GmNNC1激活下游GmENOD40基因的表达调控大豆根瘤的发生,为深入解析大豆根系结瘤调控的分子机制提供了数据支持,同时,在拟南芥PRL1基因调控根尖分生区活力上取得了新的进展,相关论文发表在The Plant Journal 上。
生态系统过程与管理:围绕“渤海粮仓科技示范工程”项目,开展了暗管排水排盐技术对土壤水盐运移规律的影响研究,得出暗管淋排明显降低土壤含盐量、降低土壤盐分空间分布的异质性;对局部根系盐胁迫下冬小麦生长和光合作用特征进行了研究,结果显示根系盐胁迫方式对小麦幼苗生长影响显著,局部根系胁迫显著缓解了全部盐胁迫对小麦地上部和根系生长的抑制作用;反硝化过程可以减少硝酸盐淋溶至地下水,减少氮肥使用带来的环境问题,对影响土壤反硝化速率的主要因素研究发现,土壤反硝化速率随土壤深度加深而下降,可溶性碳是限制深层土壤反硝化的重要因素;人才计划马林组对中国食物生产系统氧化亚氮减排进行了研究,定量了N2O排放的历史变化和未来情景,并提出了N2O减排的政策建议;对太行山区人工林和天然次生林N2O、CO2和CH4温室气体的排放的研究,显示天然次生林较人工林全球变暖潜力小,对林分管理和减少温室气体排放提供重要信息。
此外,中心还获得河北省自然科学二等奖1项、发表论文110篇,其中47篇被SCI收录;授权专利17项,其中发明专利12项,实用新型专利5项;制定地方标准1项。