推动可持续韧性农业系统的跨学科合作
其他定量生物学
2024-09-20 v1
摘要
为应对气候变化背景下可持续喂养日益增长的人口，是21世纪最重要的挑战之一。当前实践常导致过度使用农业投入品（如合成肥料和水），引起环境污染和作物生产效率下降。农业系统的复杂性——涉及植物-环境相互作用和人类管理——为开发可持续实践带来了重大科学与技术挑战。应对这些挑战需要跨学科研究，需涉及植物学、工程、计算机科学和社会科学等领域的紧密合作。本文展示了来自两个研究中心的五个案例研究，演示了成功的跨学科方法以实现更可持续的水肥使用。这些案例跨越多个尺度：从整株植物信号传导，探讨报告植物如何改变我们对植物通信的理解并实现对水和肥料的高效应用；然后展示新的肥料技术如何提高土壤中磷的有效性。在加速新品种培育方面，我们讨论了用于不同环境中大规模植物筛查的机器人技术。对于生态系统尺度，我们研究从水体中回收磷及最小化磷滞漏的方法。最后，由于农业产出影响所有人，我们展示了如何将利益相关者的视角和需求整合到研究中。通过这些案例研究，我们希望鼓励科学界采用跨学科研究方法，推动生物学家、工程师和社会科学家之间的跨训练，以推动可持续农业系统的发现与创新。
引用
@article{arxiv.2409.12337,
title = {Transdisciplinary collaborations for advancing sustainable and resilient agricultural systems},
author = {Vesna Bacheva and Imani Madison and Mathew Baldwin and Mark Beilstein and Douglas F. Call and Jessica A. Deaver and Kirill Efimenko and Jan Genzer and Khara Grieger and April Z. Gu and Mehmet Mert Ilman and Jen Liu and Sijin Li and Brooke K. Mayer and Anand Kumar Mishra and Juan Claudio Nino and Gloire Rubambiza and Phoebe Sengers and Robert Shepherd and Jesse Woodson and Hakim Weatherspoon and Margaret Frank and Jacob Jones and Rosangela Sozzani and Abraham Stroock},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.12337},
year = {2024}
}