学术沙龙系列活动之“养分利用效率提升的光合瓶颈：机制，应用与未来展望”

作者：刘江、刘涛  审核：余海英  来源：资源学院

2025年11月11日，资源学院2025年度学术沙龙系列活动的第二场报告在第三教学楼321会议室顺利举办。本次报告特邀学院青年教师刘涛副教授作题为《养分利用效率提升的光合瓶颈：机制、应用与未来展望》的学术分享，活动由魏雅丽副教授主持，全院80余名师生参与现场交流。

作为深耕植物光合生理与养分管理研究的青年学者，刘涛副教授在光合作用机制及作物养分利用效率提升方面取得了系列创新性成果。报告开篇，他紧扣国家关于化肥使用零增长和粮油作物大面积单产提升的现实需求，强调了提高作物养分利用效率对保障粮食安全和发展可持续农业的重要性。重新审视养分利用效率背后的生理基础，明确光能转换效率是限制作物产量和养分利用效率协同提升的关键瓶颈。

随后，从光合作用光反应与碳反应机制切入，通过图示清晰呈现了植物叶绿体中光反应（类囊体膜上的能量转化）与碳反应（基质中的碳水化合物合成）的协同过程。进一步聚焦光合瓶颈与光能转换效率，以能量金字塔模型直观展示了植物从接收太阳能到生物量形成中的能量流失环节，强调光反应的光合无效辐射、热耗散与碳反应的碳水化合物合成限制、光呼吸等过程是能量损耗的关键环节。基于该理论基础，分析了突破光合瓶颈的多种策略及其最新研究进展，如在生理层面优化光反应、碳反应过程；在技术层面借助基因编辑、转录因子调控等技术手段定向提升光合效率，利用组学、稳定同位素、叶绿素荧光等技术，实现作物光合生理过程的精准解析与养分管理的科学调控。

报告尾声，刘涛结合C4水稻工程、数字植物系统、数字孪生农业等前沿技术，展望了技术赋能下未来农业的发展路径，提出加强基础理论研究与前沿技术的交叉融合，推动多学科协同攻关，将数字植物系统、数字孪生农业等信息技术深度结合，最终实现对作物生长发育和生产力的精准预测与智慧化管理。整场报告逻辑严密、内容丰富，兼具理论深度和实践指导意义，为在场师生提供了宝贵的学术资源和研究思路，引发了大家对光合作用与养分利用效率提升相关问题的深入思考和热烈讨论。

据悉，该报告是学院本年度学术沙龙系列活动之一，沙龙系列共六场，涵盖土壤、植物营养、微生物及信息技术等前沿领域，旨在加强学院内师生间的交流互动，为相关领域科研工作的开展和基金申报提供启发借鉴。