洛桑研究所170年的试验数据上线了

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欧洲
2014年5月14日

据Sarah Perryman报道,从19世纪洛桑研究所成立时开始并持续到现在的田间试验、土壤样品和植物样品一直在为作物保护提供有用数据。她写道:电子洛桑归档(e-RA)是一种独特的网络资源,提供对世界上最古老的连续农业试验数据的访问,并且可以用于疾病预测和理解杂草区系、病谱、病原菌对杀菌剂抗性和毒力的变化。

故事可以追溯到1843年和1856年间,约翰·贝内特劳斯爵士和约瑟夫·亨利·吉尔伯特爵士在英格兰东南部的哈彭登劳斯洛桑de 地产上建立了多个田间试验。其中一些试验,或多或少按照原定的计划,一直延续到今天,e-RA将这些试验数据连同相关的气象记录和相应的文档汇集到一起形成用户可以查询的数据库。e-RA为访问农艺措施对作物、土壤和关联的生态系统的影响的试验数据和专业背景资料提供了方便,它对世界各地的科学家开放。

当前版本的e-RA包含4个长期经典试验的作物产量和其他数据(包括杂草、病害、物种组成和土壤,再加上耕作和处理等试验信息)。这4个长期'经典试验“为:Broadbalk小麦试验(始于1843年)、Park Grass连续干草试验(始于1856年)、Hoosfield春大麦试验(始于1852年)和小麦和休耕轮换试验(始于1856年)。

数据一直被持续添加到数据库,未来将包括其他信息,比如作物营养成分。长期数据并不局限于田间试验,洛桑(赫特福德郡)、布汝姆巴恩(萨福克)和沃本(贝德福德)的气象数据也将公开。洛桑的气象数据是世界上持续时间最长的数据集之一(降雨气象数据始于1853年和温度数据始于1878年)。与长期试验相关的并可以查询的参考文献目录也将公开。

为了简化访问常用请求数据集,免费提供了一套预先准备的数据记录,可以直接从e-RA网站下载,其中包括有用的图表。这些数据集包括来自Broadbalk试验预选处理的平均长期冬小麦产量 - 在许多出版物提及 - 和Park Grass物种多样性。未来的计划包括专门为学校和大学提供一个天气数据子集,并列入其他经常索取的关于经典试验的数据集。

除了试验,相关的洛桑样品库保存了从试验开始到现在的约300,000风干土壤和植物样品。这些试验、样品库和e-RA已被证明对许多科学学科,包括土壤和气候建模、生物多样性和农业生态、作物营养和生产、植物病理学和生理学,是有用的。具体的例子包括:

数学模型和预测:碳储存和碳循环数学模型的研发和标定,比如在95个国家超过1,650科学家使用的RothC模型。气象数据用来驱动许多作物和生态系统模型,对理解和预测作物病害,如光叶斑病预测,是非常宝贵的。

环境和生物的趋势:针对农业集约化杂草区系发生了改变:例如,Broadbalk长期杂草调查数据分析证实,氮肥施用增加,不同功能组杂草的相对丰度发生了变化。为了预测杂草群落的功能多样性的未来变化(包括对入侵物种成功的潜力),理解耕种植物对不同管理选项的响应特性是宝贵的。

作物病害谱的改变:2005年,科学家从1844年的样品的两个小麦病原体中提了DNA,并表明工业二氧化硫排放量对病原体的影响不同。在1890年至1980年间,叶枯病菌(Phaeosphaeria nodorum)最为突出,而1890年前和1980年后Mycosphaerella graminicola占优势。这些观察值不能用天气或农学来解释,但是与大气二氧化硫排放量相关性良好。对样品库中160年的马铃薯样品进行DNA分析发现致病病原体是如何在种植季节之间存活下来的,相同的病原体(Phytophthora infestans)被证明是1840年和1870年爆发的马铃薯晚疫病的元凶。这一长期马铃薯样品提供了对后期马铃薯晚疫病的更好理解,对当今的食品安全也有意义。

病原体种群对杀菌剂的抗性和毒力等性状的进化:对1892年至2008年间的历史大麦叶标本的分析,表明包含唑靶蛋白固醇14a -去甲基化酶CYP51)的多个旁系同源物的进化变化是如何与1980年代中期发生的杀菌剂敏感性的移位相关联的。结果表明,1985年之前大多数Rhychosporium commune群体缺乏CYP51A基因。对农药的抗性是农业中的一个挑战,理解抗性出现和扩展的进化机制有助于风险评估和管理。

现在的e-RA用户包括全球研究机构的科学家,这些机构有台湾的世界蔬菜研究中心、澳大利亚CSIRO、新西兰植物和食品研究所、美国的大学(包括康奈尔大学、俄亥俄州立大学、耶鲁大学、密歇根州立大学和堪萨斯州立大学)、ENDURE合作伙伴(如丹麦的奥胡斯大学和英国的詹姆斯赫顿研究所)、英国的大学(包括Imperial、Exeter、Aberdeen、Reading、牛津、东英吉利、布鲁内尔、斯旺西和兰开斯特),以及像Affinity Water的公司。数据还提供给大学和学校作教学用途。

在英国生物技术与生物科学研究理事会和劳斯农业信托的资助下,e-RA、洛桑研究所的长期试验、样品库和气象数据是英国长期试验国家能力的一部分,并通过长期土壤生态系统试验的全球数据库和欧洲联盟资助的生态系统研究试验的分布式基础设施,与世界各地的类似试验和研究平台相联系。

有关获取e-RA数据、注册和密码等信息,请与Magret Glendining博士或Sarah Perryman博士联系。访问e-RA网站,请点击这里

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