• 2021年第1期文章目次
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    • >特别策划:柑橘产业研究专题
    • 植物类胡萝卜素和花青苷代谢响应光信号的转录调控机制

      2021(1):1-11.

      摘要 (104) HTML (0) PDF 3.45 M (173) 评论 (0) 收藏

      摘要:类胡萝卜素和花青苷是抗氧化代谢物,对于植物抵抗光氧化胁迫有重要作用。类胡萝卜素和花青苷同时赋予叶片、花朵和果实丰富多彩的色泽,果实富含的色泽代谢物对人体健康有益。本文总结了光信号对植物类胡萝卜素和花青苷生物合成代谢途径的影响,重点归纳了参与光信号途径的重要转录因子对类胡萝卜素和花青苷合成基因的调控机制,明晰了转录调控在光信号调控类胡萝卜素和花青苷合成代谢中的重要作用,有助于探索光调控果实品质的有效途径和靶基因,为利用基因工程和环境调控增加类胡萝卜素和花青素的积累提供理论依据。

    • 柑橘营养特性与“以果定肥”

      2021(1):12-21.

      摘要 (54) HTML (0) PDF 1.18 M (138) 评论 (0) 收藏

      摘要:氮、磷、钾、钙和镁是柑橘需求量较多的矿质营养,施肥不足既不利于柑橘生长发育也不利于果实高产优质。然而随着柑橘产业的快速发展,氮磷钾肥料逐步由用量不足转向普遍过量,成为我国柑橘单产不高及品质下降的关键诱因。本文分析了柑橘果实产量、品质与肥料用量的关系,指出氮磷钾定量、调比成为最紧迫现实需求,适宜的用量既是柑橘果实高产更是果实优质的需要;归纳比较了国内外柑橘推荐施肥的方法和肥料用量,提出根据柑橘单位果实产量的养分携出量和目标产量推荐肥料用量的方法即“以果定肥”法,对于指导柑橘生产具有重要意义。

    • 柑橘果实枯水的生理及分子机制研究进展

      2021(1):22-31.

      摘要 (44) HTML (0) PDF 2.32 M (139) 评论 (0) 收藏

      摘要:枯水是一种柑橘果实生理性病害,引起柑橘的汁胞硬化、果汁减少、糖酸物质丧失,严重影响果实的食用价值和商品价值。本文从细胞学、品质营养、激素水平、酶活性和分子生物学等方面阐述了柑橘果实枯水发生的生理和分子机制,旨在为后期深入开展柑橘果实枯水机制和防治措施的研究奠定基础。

    • 柑橘果实风味组学研究进展

      2021(1):32-39.

      摘要 (52) HTML (0) PDF 4.41 M (111) 评论 (0) 收藏

      摘要:风味是决定柑橘果实整体品质的重要因素,直接影响消费者的购买意愿。风味组学则是解析风味品质物质基础的组学技术。柑橘风味包含甜味、酸味、香味、苦味、质地和异味等多种属性。本文对柑橘风味组学的产生、研究策略、方法以及研究进展进行了综述和展望。文章提出,柑橘风味组学相关研究重点将更注重消费者偏好性,发掘影响柑橘风味的最主要代谢物,以期在生产中定向培育或利用栽培技术提升和改善柑橘果实品质,助力产业的良性发展。

    • 柑橘果汁中的苦味物质及脱苦技术研究进展

      2021(1):40-48.

      摘要 (51) HTML (0) PDF 1.19 M (93) 评论 (0) 收藏

      摘要:柑橘汁富含多种矿物质和维生素,具有较高的营养价值,但柑橘类果汁中的苦味脱除一直都是柑橘加工业面临的主要问题。少量苦味能够赋予柑橘汁特定的风味,但苦味过强就会影响产品的品质和销售。本文概述了造成柑橘汁“即时”苦味的柚皮苷和“延迟”苦味的柠檬苦素的生化特性、结构及参与其分解代谢途径的酶,讨论了近年来用于脱苦的不同物理、化学和生物技术方法研究进展,简述了相应的脱苦机制及存在的优缺点,并对未来柑橘脱苦技术的发展趋势做出展望。

    • 柑橘黄龙病药物防治策略

      2021(1):49-57.

      摘要 (21) HTML (0) PDF 1.83 M (83) 评论 (0) 收藏

      摘要:柑橘黄龙病(HLB)是世界范围内柑橘生产上的毁灭性病害,已在全球范围造成了巨大的经济损失。黄龙病由韧皮部限制性寄生菌Candidatus liberibacters spp.引起,主要通过柑橘木虱Diaphorina citri (Kuwayama)在田间传播。目前,黄龙病的主要防治方法有:一是传统的“三板斧”防治策略,即种植无病苗木、严防木虱(大面积连片统防统治)和挖净病树;二是药物防治,主要包括抗生素化学药物、窄谱靶向化学药物、免疫诱导物、纳米制剂等在内的多种抗菌剂。本文对近年来国内外柑橘黄龙病药物防治的相关研究进行了系统论述,以期为柑橘黄龙病菌新型防治药剂研发提供理论依据和参考。

    • 我国柑橘产业经济研究进展

      2021(1):58-69.

      摘要 (47) HTML (0) PDF 1.23 M (92) 评论 (0) 收藏

      摘要:为进一步推动新发展阶段我国柑橘产业经济的深入研究,本文将我国柑橘产业经济研究划分为起步发展(1999年之前)、稳步发展(1999-2007年)和快速发展(2007年至今)3个阶段,回顾了各阶段我国柑橘产业经济研究的发展历程。从生产与产业技术经济、消费流通与市场、对外贸易与国际贸易和产业宏观发展与政策4个方面,全面梳理了国内主要研究成果。研究发现:我国柑橘产业经济研究集中在技术经济分析、市场价格分析、国际贸易竞争力分析和产业宏观发展等多个方面,理论联系实际,研究不断深入,队伍不断壮大,成果更加丰富。未来有待深入研究的方向包括:柑橘产业提质增效转型升级路径、供需适配性、国际贸易环境与政策、柑橘产业经济数据库建设和产销预警预测研究等。

    • 磷减量配施锌肥对琯溪蜜柚果实产量和品质的影响

      2021(1):70-76.

      摘要 (38) HTML (0) PDF 1.09 M (165) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究磷肥减量施用以及配施锌肥对平和县琯溪蜜柚果实产量和品质的影响,以平和地区白肉琯溪蜜柚为试验材料,试验设置6个处理:磷减量70%不施锌肥、磷减量70%施锌肥、磷减量35%不施锌肥、磷减量35%施锌肥、磷习惯用量不施锌肥、磷习惯用量施锌肥。结果表明:磷肥减量可提高果实产量和改善果实品质,磷肥减量35%时果实产量显著升高,且能显著降低单果质量、果皮厚,增加维生素C、固酸比等指标;磷肥减量35%配施锌肥可显著提高果实产量、综合品质得分、果实出汁率、含水率和维生素C含量。田间试验结果显示,平和琯溪蜜柚园磷肥可减量35%,磷肥减量35%配施锌肥具有显著增产和提升果实品质的效果,即磷肥(P2O5)0.85 kg/(plant·a)、2次喷施0.2%锌肥(ZnSO4·7H2O)40 g/(plant·a)。

    • 超声波协同护色剂浸渍工艺对橘瓣干制品色泽的影响

      2021(1):77-85.

      摘要 (31) HTML (0) PDF 1.57 M (106) 评论 (0) 收藏

      摘要:柑橘片在干制过程中极易发生褐变,为了更好地保持柑橘片加工过程中的色泽,从柑橘汁、柑橘渣2个角度比较了5种不同护色剂(抗坏血酸、柠檬酸、L半胱氨酸、亚硫酸钠和β环状糊精)对其褐变的影响,并采用不同超声功率(300、400、500 W)预处理后协同护色剂处理,在70℃下烘制8 h,每隔1 h测定其色泽,探索最佳的抗褐变处理条件。结果显示,护色剂单独处理时,0.20%的亚硫酸钠溶液处理抗褐变效果最佳;结合超声波预处理发现,在橘汁和橘渣中具有最好抗褐变效果的处理条件为超声功率400 W结合0.20%的亚硫酸钠溶液,并在橘瓣上验证此处理组具有最明显的抗褐变效果。

    • >特别策划:柑橘产业研究专题
    • 基于透射光谱技术的温州蜜柑含水率检测

      2021(1):86-92.

      摘要 (17) HTML (0) PDF 1.97 M (83) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用可见/近红外光谱透射技术检测温州蜜柑含水率。采用微分处理(differential processing,SD)、多元散射校正(multivariate scattering correction,MSC)、标准正态变换(standard normal variate,SNV)、SG卷积平滑以及标准化等预处理方法比较建立的偏最小二乘回归模型(partial least squares regression,PLS)的拟合准确度,并确定最佳预处理方法,同时采用竞争性自适应重加权采样算法(competitive adaptive reweighted sampling algorithm,CARS)提取特征波长,以此建立基于柑橘含水率的PLS模型、BP神经网络模型和最小二乘支持向量机模型(least squares support vector machine,LSSVM)。结果显示,使用经过SNV预处理后的光谱进行CARS筛选得到的359个波长建立的LSSVM模型预测效果最佳,校正集的相关系数和均方根误差分别为0.937 5和0.008 6,验证集相关系数和均方根误差分别为0.831 6和0.012 0,表明可见/近红外光谱技术用于温州蜜柑的含水率检测是可行的。

    • >克氏原螯虾疾病防控与繁育专题
    • 1株克氏原螯虾肺炎克雷伯菌的分离鉴定及药物敏感性分析

      2021(1):93-98.

      摘要 (27) HTML (0) PDF 1.08 M (91) 评论 (0) 收藏

      摘要:从湖北潜江患病克氏原螯虾肝胰腺内分离到1株致病菌,经过生理生化特征测定、16S rRNA序列分析和进化树构建对该菌株进行鉴定,并通过琼脂扩散法检测该分离株的药物敏感性,通过肉汤微量稀释法测定抗菌药物的最小抑菌浓度。结果发现,该菌株具有与肺炎克雷伯菌一致的生理生化特征,16S rRNA测序和进化树分析发现该分离株与肺炎克雷伯菌的基因相似度达到99%以上,因此将该菌株鉴定为肺炎克雷伯菌。通过药敏试验发现,该菌株仅对头孢噻肟和多粘菌素B敏感,为多重耐药菌株。

    • 1株克氏原螯虾摩氏摩根菌的分离鉴定及联合药敏试验

      2021(1):99-104.

      摘要 (25) HTML (0) PDF 1.08 M (142) 评论 (0) 收藏

      摘要:从患病克氏原螯虾肝胰腺内分离到1株病原菌,通过对其生理生化特征鉴定、16S rRNA序列分析和进化树构建对分离株进行了鉴定;测定了分离株对20种抗菌药物的敏感性及抗菌药物与天然化合物联用后的协同抑菌作用。结果发现,该菌株的生理生化特征与摩氏摩根菌基本一致,进一步通过测序和进化树分析发现该菌株与摩氏摩根菌的基因相似度达到99%以上,因此该菌株鉴定为摩氏摩根菌。药敏试验发现该菌株对恩诺沙星、氟苯尼考和新霉素等7种药物高度敏感,对卡那霉素中等敏感,对多西环素、链霉素和四环素等12种药物耐药。此外,联合抑菌试验发现多西环素与二氢辣椒碱联用后具有协同抑菌作用。以上研究表明,本次从克氏原螯虾肝胰腺中分离的细菌为耐药性摩氏摩根菌,可选用氟苯尼考、恩诺沙星、新霉素或二氢辣椒碱和多西环素的复方制剂进行治疗。

    • 稻虾综合种养模式下吡虫啉的富集与残留消除

      2021(1):105-111.

      摘要 (37) HTML (0) PDF 1.09 M (84) 评论 (0) 收藏

      摘要:为评价吡虫啉对克氏原螯虾的安全性,采用吡虫啉0.2 mg/L的剂量,对克氏原螯虾进行了室内暴露试验和田间残留消除试验,分别采集克氏原鳌虾、稻田底泥和田水样品,研究稻虾综合种养模式下吡虫啉的富集和残留消除情况。结果发现,室内暴露条件下吡虫啉在克氏原鳌虾体内的累积量大小依次为鳃组织>肌肉>血淋巴>肠道>肝胰脏。田间残留试验中吡虫啉在克氏原鳌虾体内的累积量表现为肌肉>肠道>鳃组织>血淋巴>肝胰脏,同时发现,田间试验下施药后28 d,吡虫啉在克氏原鳌虾肌肉组织中的残留量为20.44 μg/kg,吡虫啉在稻田水中降解率为97.54%,在底泥中的残留量为10.94 μg/kg。为避免对非靶标生物克氏原螯虾产生危害,建议适当延长吡虫啉在稻田中的施药间隔期,在靠近养殖水体的稻田尤其是在稻虾综合种养模式下应谨慎施药或建议使用其他替代药物。

    • 不同温度下恩诺沙星在克氏原螯虾体内的药代动力学

      2021(1):112-119.

      摘要 (33) HTML (0) PDF 1.27 M (87) 评论 (0) 收藏

      摘要:在18℃和25℃ 2种温度下,对克氏原螯虾注射剂量为20 μg/kg的恩诺沙星药液,分析恩诺沙星和环丙沙星在克氏原螯虾体内的药物动力学特征和残留规律。结果显示,恩诺沙星及环丙沙星在血淋巴、肌肉、肝胰腺中回收率80%~110%,检测值日内变异系数均小于5%,日间变异系数均小于6%,检测限均在0.01 μg/mL(μg/g)以下。18℃时恩诺沙星在克氏原螯虾血淋巴、肌肉、肝胰腺中的Tmax分别为0.0830、0.3447、1.9335 h,25℃时恩诺沙星在克氏原螯虾血淋巴、肌肉、肝胰腺中的Tmax分别为0.0830、0.2634、1.1658 h,温度提高加快了克氏原螯虾中恩诺沙星的吸收。消除半衰期T1/2β大小顺序为肝胰腺(55.7403 h)>肌肉(52.7437 h)>血浆(18.6087 h)。以恩诺沙星和环丙沙星作为残留标志物,25℃时恩诺沙星在肝胰腺的消除期为311.47 h,18℃时恩诺沙星在肝胰腺的消除期为417.77 h,根据本试验结果,以国家标准0.2 μg/g为残留标准,建议恩诺沙星休药期为325(℃·d)。

    • 克氏原螯虾sex-lethal基因的克隆与表达分析

      2021(1):120-128.

      摘要 (26) HTML (0) PDF 20.74 M (96) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究克氏原螯虾sex-lethal基因(Sxl)的功能与分子机制,采用RACE(rapid amplification of cDNA ends)技术克隆获得4个克氏原螯虾Sxl cDNA序列,利用荧光定量PCR技术检测其在不同组织以及早期发育时期的表达情况。生物信息学分析发现, PcSxlβ和PcSxlδ比PcSxlγ多了一段77 bp的碱基序列,而PcSxlβ和PcSxlδ预测所得的氨基酸序列较PcSxlγ短。克氏原螯虾的Sxl氨基酸序列与红螯螯虾的序列相似性较高(75.76%)。保守结构域分析显示,这4种转录异构体序列预测的氨基酸序列都具有2个相同的高度保守的RRM结构域。表达分析结果显示,PcSxl在成年雄性克氏原螯虾的触角腺和鳃中表达量较高,在成年雌性中则是中肠和前肠的表达量较高,雌性卵巢中的表达量要显著高于雄性精巢。早期发育时期中,无节幼体时期的表达量最高,在蚤状幼体期表达量出现下降,但在出膜后第1天表达量又有所升高,随后整体则呈现出逐渐下降的趋势。以上结果表明克氏原螯虾PcSxl与其性别分化有关。

    • 克氏原螯虾PcDsx基因的克隆及表达分析

      2021(1):129-136.

      摘要 (23) HTML (0) PDF 5.41 M (72) 评论 (0) 收藏

      摘要:为阐明克氏原螯虾(Procambarus clarki) doublesex(PcDsx)的功能,采用RACE技术克隆获得PcDs cDNA序列,利用qRTPCR检测该基因的表达情况。生物信息学分析结果显示,该基因cDNA全长1 584 bp,包括243 bp 5′ UTR、765 bp ORF(编码254 aa)和576 bp 3′ UTR;PcDsx蛋白包含1个保守的DM结构域,与东方刺龙虾(Sagmariasus verreauxi)SvDsx的DM结构域相似性较高。基因表达分析结果显示,PcDsx广泛表达于成年克氏原螯虾的各组织中,其中克氏原螯虾触角腺中该基因的相对表达量最高,性腺和肌肉中的相对表达量也较高,并且发现该基因在成年雌虾多种组织中的表达与相应雄虾组织中的表达存在显著性差异;克氏原螯虾早期发育不同时期表达分析结果表明,PcDsx的表达水平在出膜后3 d达到一个高峰,而幼虾中PcDsx的最高表达分别出现在出膜后41 d和115 d,此外,该基因在出膜后期雌雄幼虾中的表达亦表现出显著性差异。

    • >特约综述
    • 磁弛豫生物传感器在食品安全快速检测中的应用研究进展

      2021(1):137-146.

      摘要 (19) HTML (0) PDF 8.82 M (65) 评论 (0) 收藏

      摘要:快速检测作为一种高效方便的检测方式被认为是有效提高食品安全检测和临床诊断能力的重要手段。磁弛豫(magnetic relaxation switching,MRS) 生物传感器因其优良的分析性能、简便的分析流程,已经成为快速检测的新方法、新工具。本研究介绍了基于不同传感原理的磁弛豫生物传感器,综述了近年来国内外磁弛豫生物传感器的最新研究进展,探讨了磁弛豫生物传感器在信号转化机制、纳米磁探针性能、信号放大系统以及传感器稳定性等方面的发展情况。最后,针对目前磁弛豫生物传感器存在的主要问题进行了讨论,并对其未来发展进行了展望。

    • >作物遗传改良与栽培
    • 水稻核心种质资源茎秆抗倒伏性研究

      2021(1):147-153.

      摘要 (24) HTML (0) PDF 1.16 M (89) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探究不同株高、重心高度及基部茎秆性状对水稻抗倒伏能力的影响,以533份水稻核心种质资源为试验材料,在2种栽培条件下,对10个性状进行相关分析和通径分析,结果表明:低株高水稻基部第1节间壁厚和基部抗折力对倒伏指数有协同作用,低株高水稻抗倒伏茎秆性状改良应集中在基部第1节间茎粗、壁厚,高株高水稻倒伏性更易受株高和重心高度的影响,高株高水稻抗倒伏性状改良应集中在基部第2节间茎粗,增强水稻茎秆基部抗折力是提高不同株高水稻抗倒伏能力的途径之一。

    • 油棕叶肉原生质体分离及瞬时转化体系的建立

      2021(1):154-159.

      摘要 (14) HTML (0) PDF 2.18 M (69) 评论 (0) 收藏

      摘要:以油棕试管苗幼嫩叶片(发芽后25 d)为材料,建立油棕叶肉原生质体分离及瞬时转化体系。取幼嫩油棕叶片在30 g/L纤维素酶和8 g/L离析酶的作用下,酶解3.5 h后,2 000 r/min、4℃离心5 min得到油棕叶肉原生质体。借助绿色荧光蛋白和红色荧光蛋白双质粒瞬时共转化,对油棕叶肉原生质体瞬时体系的相关参数进行优化,结果显示:当瞬时转化过程中质粒含量比为8∶1,PEG/Mg2+溶液中PEG4000的质量浓度为200 g/L、Mg2+溶液质量浓度为100 g/L,热激20 min,再经过20 min室温孵育,最后加入的洗液体积为2 mL时,原生质体的转化效率最高。

    • >资源与环境
    • 基于标准化方法和统计分析法的土壤重金属环境基线值分析比较

      2021(1):160-167.

      摘要 (20) HTML (0) PDF 1.20 M (73) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过监测研究区域208个监测点位表层土壤重金属Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Ni、Zn的含量,并以此为基础获得区域表层土壤重金属环境基线值,以及区域表层土壤重金属环境基线值相对于本底值的变化累积情况,以此来判断区域表层土壤重金属受人为活动的扰动程度。采用标准化方法和相对累积频率统计方法,分别获得基于这两种方法的重金属环境基线值及偏差,以两者的平均值作为研究区域表层土壤重金属环境基线值。结果显示:研究区域监测点位表层土壤重金属Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Ni、Zn分别有17.3%、1.0%、4.3%、0.0%、2.4%、3.8%、1.9%、0.0%的监测点位超出了农用地土壤污染风险筛选值限值,分别有26.9%、26.0%、29.8%、17.3%、16.8%,20.2%、28.4%、21.6%的监测点位较区域本底值均有不同程度累积;基于标准化方法和相对累积频率统计方法两种方法获得的重金属Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Ni、Zn的环境基线值平均值分别为0.22、0.09、13.34、30.7、82.0、29.7、38.0、89.1 mg/kg,相对偏差为0.5%~12.0%;土壤中重金属Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Ni、Zn的环境基线值较区域本底值的累积指数分别为1.5、1.2、1.0、1.1、1.0、1.0、1.0、1.0、1.0,重金属Cd的环境基线值较区域本底值有轻度累积,说明土壤重金属Cd已经受到一定程度的人为因素干扰,但影响程度较小,Hg有轻度累积的风险,As、Pb、Cr、Cu、Ni、Zn无明显累积。

    • 长期施用磷肥对稻-油轮作土壤磷组分及微生物多样性的影响

      2021(1):168-178.

      摘要 (25) HTML (0) PDF 3.87 M (70) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用田间定位试验(始于2011年)研究施用磷肥对稻油轮作土壤磷组分及微生物多样性的影响。试验设置NK(-P)和NPK(+P)2个处理,按0~10、10~20、20~30和30~40 cm土层进行采样和分析。各土层有效磷、全磷和有机磷含量按常规方法测定;土壤无机磷组分采用化学连续提取法测定,并利用IlluminaMiSeqPE 250平台进行表层土壤(0~10 cm)微生物高通量测序。结果显示:与对照(-P处理)相比,长期施用磷肥(+P处理)能显著增加各土层总磷、无机磷和有效磷含量,而有机磷含量处理间差异不明显。从土层有效磷含量来看,施用磷肥可显著增加0~10 cm和10~20 cm两个土层磷含量;对于20~30 cm和30~40 cm土层的影响效果不显著。与对照相比,长期施用磷肥会降低细菌和真菌菌群的Alpha多样性,菌群群落结构发生明显改变。在细菌门水平上,绿弯菌门、酸杆菌门和变形菌门为优势菌门,磷肥施用后表层土壤绿弯菌门和酸杆菌门相对丰度增加,而变形菌门相对丰度降低。在真菌门水平上,担子菌门和子囊菌门为优势菌门,磷肥施用后表层土壤子囊菌门相对丰度降低,而担子菌门相对丰度增加。与对照相比,磷肥施用虽然引起耕层土壤中细菌和真菌数量在各分类单元显著降低,但从属分类水平来看,优势菌群的相对丰度也随之降低。冗余分析结果表明铝磷、铁磷含量与表层土壤优势细菌和真菌的丰度密切相关。可见,长期磷素亏缺会诱导微生物数量增加以活化土壤养分,而充足的磷肥供应则能够满足作物养分需求,维持土壤微生物群落动态平衡。因此,有必要就整个轮作系统磷肥施用进行优化,促进土壤磷素活化和释放,从而减少磷肥用量,提高其吸收利用率。

    • 土壤酸化对樱桃番茄养分积累和分配的影响

      2021(1):179-186.

      摘要 (27) HTML (0) PDF 1.24 M (77) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究土壤酸化对土壤养分有效性以及植物吸收、积累、分配养分的影响,采用盆栽试验,以酸性红壤(pH 5.05)、樱桃番茄(Lycopersivon esculentum Mill) 为试验材料,浇施柠檬酸-磷酸氢二钠缓冲液和碳酸钠碳酸氢钠缓冲液调节土壤pH,使土壤pH下调至4.0,5.0及上调至6.0和7.0,试验共4个处理,每处理5个重复,测定了土壤酸化对樱桃番茄植株生长、植株体内养分含量和积累分配的影响。结果显示,通过缓冲液调节,实测土壤pH为4.35、4.92、5.89、6.85;土壤酸化显著降低樱桃番茄叶面积、生物量尤其是根系生物量,降低植株根冠比;土壤酸化严重抑制氮、磷、钾、镁、铁在番茄根系的积累,而促进铁、锰在茎秆和钙、镁在叶片的积累分配,使根系氮、磷、钾、钙、镁、铁积累量显著降低,茎秆积累氮、钾、铁、锰较多,叶片积累磷、钙、镁较多,特别是植株各部位锰含量显著提高。结果表明,根系是樱桃番茄植株受土壤酸化抑制最严重、最敏感的部位,并因此导致多数养分被根系吸收,迁移受阻,积累显著下降。

    • 淋溶过程对亚高山针叶林土壤碳、氮海拔分布特征的影响

      2021(1):187-194.

      摘要 (18) HTML (0) PDF 1.40 M (58) 评论 (0) 收藏

      摘要:为揭示淋溶过程在山地养分循环中的重要作用,研究了贡嘎山东坡海拔2 600~3 200 m针叶林土壤碳(C)、氮(N)的海拔分布特征,分析了不同海拔4个样点的针叶林土壤C、N含量及碳氮比(C/N),并结合其他土壤物理、化学和生物指标探讨了淋溶过程对土壤C、N海拔分布特征的影响。结果显示:分解强烈的凋落物层(OH层)的C、N含量和碳氮比(C/N)随海拔升高有降低趋势。由于凋落物碳(Clit)含量分别与OH层C、N含量显著正相关(P<0.05),因此,OH层C、N海拔分布特征主要由Clit输入量控制。与OH层相比,矿质土层(A、B和C层)中C、N含量及C/N并未发现明显的梯度变化趋势。A层C、N含量在2 781 m样点较低,而B和C层C、N含量均在2 781 m样点最高。天然降雨中C、N含量明显低于壤中流中C、N含量,展现了淋溶作用对C、N空间分布的影响。上述结果表明,淋溶过程对西南亚高山针叶林土壤C、N空间分布格局具有不可忽略的影响。

    • 黄土高原南缘S5-1古土壤中胶膜的特征及其环境意义

      2021(1):195-201.

      摘要 (21) HTML (0) PDF 2.71 M (60) 评论 (0) 收藏

      摘要:以中国黄土高原南缘武功地区S5-1古土壤为研究对象,对比分析其胶膜与基质土壤的矿物学与地球化学特征,明确古土壤结构体表面深色胶膜的类型及其环境意义。结果显示,拉曼光谱中400~800 cm-1的宽峰可能是多种铁和锰(氢)氧化物的混合光谱。锰和游离铁(Fed)的相对富集证实结构体表面的深色胶膜为铁锰胶膜,这说明在S5-1古土壤发育期间经历了周期性的氧化还原。S5-1古土壤中的淀积粘化过程导致其容重大、总孔隙度低,降低土层透水性,易发生季节性淹水,为铁锰胶膜的形成提供有利环境条件。然而,因S5-1古土壤中铁和锰的分离与积累时间短,其Mn/Fe比值较低,未达到亚热带地区典型铁锰胶膜中的水平。Fed/Fet比值反映的胶膜与基质土壤之间化学风化的差异未体现在矿物组成上,二者的原生矿物与粘土矿物组成基本一致。上述结果表明,S5-1古土壤中铁锰胶膜的存在进一步证实了发育期间中国黄土高原南缘盛行亚热带气候。

    • >食品与农业工程
    • 鼓形与圆柱形杆齿式纵轴流脱粒滚筒功耗对比试验

      2021(1):202-209.

      摘要 (23) HTML (0) PDF 6.79 M (62) 评论 (0) 收藏

      摘要:为降低功耗,同时减少脱粒滚筒堵塞,提高水稻联合收获机收获效率,设计了一种鼓形杆齿式纵轴流脱粒滚筒,并对其功耗进行了仿真与试验研究。以具有相同外部尺寸的圆柱形杆齿式纵轴流脱粒滚筒为对照,以脱粒滚筒旋转轴总力矩为试验指标,进行了基于离散元法的对比试验,结果显示:相同喂入量下,2种结构的脱粒滚筒旋转轴总力矩存在明显差异,鼓形滚筒旋转轴总力矩小于圆柱形滚筒,且随喂入量增大,差异越大。与仿真条件一致的2种脱粒滚筒结构功耗对比台架试验结果表明,在喂入量为0.8~1.6 kg/s时,随喂入量增加,滚筒功耗增大,与相同外部尺寸的圆柱形滚筒相比,鼓形结构的脱粒滚筒功耗平均降低5%~15%。

    • 基于离散元仿真参数的微型薯物料测定

      2021(1):210-217.

      摘要 (16) HTML (0) PDF 1.79 M (65) 评论 (0) 收藏

      摘要:以脱毒微型马铃薯(简称“微型薯”)“大西洋”“中薯5号”和“华薯1号”为研究对象,以离散元软件EDEM中微型薯仿真研究所需的相关参数为目标,测定3种微型薯的物理力学特征参数和接触力学参数。采用响应曲面法设计试验,〖JP+1〗以静摩擦系数、滚动摩擦系数为试验变量,以堆积角为试验指标,将上述测定后的参数输入EDEM进行仿真,求取微型薯之间的滚动摩擦系数。以堆积角为响应值,使用圆筒提升法验证仿真结果的可信度。结果表明:与试验实际堆积角相比,不同品种的微型薯仿真结果差异均低于3%,仿真结果可靠。

    • Ni-Mg/RHA催化剂催化水蒸气焦油模型化合物重整反应研究

      2021(1):218-226.

      摘要 (19) HTML (0) PDF 1.78 M (63) 评论 (0) 收藏

      摘要:以甲苯为生物质焦油模型化合物,以生物质燃烧产物稻壳灰为载体,采用共浸渍法制备Ni-Mg/RHA催化剂,研究Ni-Mg/RHA催化剂对甲苯水蒸气催化重整的性能。在固定床反应装置中考察了Ni和Mg的负载量、反应温度和水/碳(水和碳的质量比,简称为水/碳或S/C)对甲苯转化率和气体产物组分的影响,采用XRD、BET、SEM等方法对反应前后催化剂进行表征分析。结果显示,稻壳灰(rice husk ash,RHA)作为单金属Ni基催化剂的载体具有一定的催化活性;负载MgO后,MgO改善了Ni/RHA催化剂中活性金属Ni的分散度,与NiO相互结合形成NiMgO固溶体活性中心,显著提升了Ni/RHA催化剂的催化活性和抗积炭能力,Mg负载为6%时性能最佳,甲苯转化率高达98.6%;3Ni-6Mg/RHA催化剂的最佳反应温度为700℃,S/C为3,具有良好催化稳定性。研究结果表明,在MgO存在的情况下,稻壳灰可作为镍基催化剂载体。

    • 基于深度学习的水稻表型特征提取和穗质量预测研究

      2021(1):227-235.

      摘要 (104) HTML (0) PDF 8.06 M (80) 评论 (0) 收藏

      摘要:水稻产量与水稻穗数和穗质量密切相关,精确预测水稻产量可以加快育种速度。以盆栽水稻为研究对象,首先利用可见光图像结合图像处理技术进行特征提取,获取整株水稻的51个表型特征。结合深度学习,运用Faster RCNN卷积神经网络训练模型对水稻穗数进行检测,同时使用SegNet网络框架训练得到的模型对水稻稻穗进行分割,得到水稻穗部的二值图像,结合图像处理技术提取穗部的33个表型特征数据。提取了颜色、形态、纹理共85个表型参数,对所有85个数据进行归一化处理,将归一化的85个表型数据与稻穗鲜质量、干质量进行逐步线性回归,挑选相关性高的特征数据。分别使用穗数和33个特征穗部、51个特征整株、所有85个特征中相关性高的特征数据构建盆栽水稻稻穗鲜质量、干质量的预测模型,最后根据模型的决定系数R2、平均相对误差(MAPE)和相对误差绝对值的标准差(SAPE)挑选最优预测模型。预测结果表明穗部特征预测效果最好,其中效果最好的模型鲜质量、干质量预测值与真实值的决定系数R2分别达到0.787±0.051和0.840±0.054。

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