• 2022年第41卷第2期文章目次
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    • >特别策划:科学施肥与绿色农业专题
    • 植物硼高效吸收利用调控生长的研究进展

      2022, 41(2):1-8. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2022.02.001

      摘要 (3184) HTML (0) PDF 1.91 M (1384) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物硼转运蛋白依赖的硼吸收转运途径和机制已被全面揭示,植物响应缺硼的主要生理过程也被广泛深入研究。为探究植物缺硼适应性及其潜在机制,本文从植物硼吸收转运途径、硼生理应激和硼调控植物胁迫适应性三方面系统总结重要的研究进展,主要包括:硼吸收转运调控、硼高效植物的遗传改良、激素与硼胁迫以及硼在其他胁迫中的重要性等,以期为硼调控植物逆境适应提供理论参考,实现硼高效品种的遗传改良。

    • 我国柑橘园“因土补肥”与化肥减施增效生态分区

      2022, 41(2):9-19. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2022.02.002

      摘要 (1900) HTML (0) PDF 715.59 K (876) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤养分始终是柑橘树体养分最直接、最主要的来源,其含量高低直接决定着树体养分积累和储备,是树体营养的基础,土壤养分缺乏必然导致树体养分缺乏。本文研究了柑橘园叶片分析与土壤分析诊断养分丰缺的关系、我国柑橘园土壤及其肥力“缺乏”因子,明确了柑橘钙、镁、硼、锌缺乏与土壤酸化及磷、铁、锰、铜过量是我国柑橘园树体营养的突出问题,提出了叶片-土壤分析联合诊断柑橘园养分丰缺状况以及我国柑橘园“因土补肥”与化肥减施增效生态分区,为我国柑橘绿色低碳施肥和绿色高效生产提供参考依据。

    • 金属有机框架(MOF)材料及其在新型缓控释肥料中的应用

      2022, 41(2):20-29. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2022.02.003

      摘要 (2232) HTML (0) PDF 3.39 M (762) 评论 (0) 收藏

      摘要:缓控释肥料养分的释放因能更好地与作物需求相匹配而使得养分利用率高,是提升养分利用率的重要手段之一,而金属有机框架 (metal organic frameworks,MOF) 为新型缓控释肥料的研发提供了新的思路。MOF 是一种基于分子设计的新型团簇功能多孔化合物,具有比表面积大、孔隙率高、构型多样及结构可调控等优点,在化学、材料、医学、生物传感等领域得到广泛应用,现在也开始应用于农业。本文根据MOF的组成结构、功能特点和合成方法,探讨了MOF应用于新型缓控释肥料的特点和进展,进而阐述了MOF类新型缓控释肥料未来的发展方向,可根据作物对养分的需求从分子层面定向设计引入特定营养元素,为缓控释肥料的研制提供新的技术支撑。

    • 不同形态钼肥对小白菜产量及品质的影响

      2022, 41(2):30-37. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2022.02.004

      摘要 (2072) HTML (0) PDF 671.69 K (602) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究不同形态钼肥对小白菜的产量、品质及矿质养分含量的综合影响,以小白菜“上海青”和“矮脚黄”品种为试验对象,采用随机区组试验设计分别进行田间试验与盆栽试验,共设置6个处理:不施肥(CK)、习惯施肥(NPK)、习惯施肥+钼酸钾(K2MoO4,记为NPK+KMo)、习惯施肥+钼酸铵(H32Mo7N6O28,记为NPK+AMo)、习惯施肥+氧化钼(MoO3,记NPK+BMo)和习惯施肥+纳米三氧化钼(MoO3 NPs,记NPK+NMo),比较施用不同形态钼肥后小白菜的产量、品质及矿质养分含量的差异。结果显示,相比NPK处理,各施钼处理均可显著提高田间小白菜菜心和盆栽小白菜地上部的鲜质量,其中NPK+AMo处理的提升效果更佳,可提高32.3%(田间),NPK+NMo和NPK+AMo处理相比NPK处理分别提高30.8%和30.2%(盆栽);各施钼处理均可提高田间小白菜菜心和盆栽小白菜地上部的可溶性蛋白、维生素C和还原性糖含量,降低硝酸盐含量,显著提高田间小白菜菜心的Cu、Mo和Mg含量,与NPK处理相比,NPK+NMo处理盆栽小白菜地上部的Mg、Mo含量增幅显著,而NPK+AMo处理下Zn含量与NPK处理差异显著。结果表明,在习惯施肥的基础上增施不同形态钼肥均可使田间小白菜菜心、盆栽小白菜地上部的产量、营养品质及矿质养分含量提高,提升其食用价值,降低硝酸盐含量,提高食用安全性,综合来说,在习惯施肥基础上增施NMo效果最佳,AMo次之。

    • 硼氮互作对甘蓝型油菜生长、氮素吸收和籽粒产量的影响

      2022, 41(2):38-47. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2022.02.005

      摘要 (2205) HTML (0) PDF 1.65 M (727) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究甘蓝型油菜硼氮交互作用的增产效应及其生理机制,通过水培试验和大田小区试验相结合的手段,分析了硼氮交互效应对油菜生长、氮素吸收利用、氮代谢酶活性以及籽粒产量的影响。结果表明:在苗期,硼缺乏显著抑制了不同氮供应水平下油菜根系生长发育;与低氮或低硼处理相比,硼氮平衡供给显著提高了氮素吸收及其相关基因的表达水平,改善了氮素同化过程中硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶活性;在田间试验中,硼和氮肥施用均显著提高了油菜产量,但硼肥施用效果与土壤氮素水平紧密相关,在正常氮(180 kg/hm2)供应水平下硼肥施用效果要优于低氮(60 kg/hm2)条件,而高硼(18 kg/hm2)配高氮(240 kg/hm2)限制了产量的进一步增加;适宜的硼氮配施显著改善了氮素收获指数,促进氮素向籽粒中的分配;无论是水培苗期还是大田全生育期,硼氮配施对油菜生长发育都存在显著的交互效应,在本研究的大田条件下,油菜适宜氮肥推荐用量为180~240 kg/hm2,同时搭配4.5~9 kg/hm2的硼砂施用量,可以最大限度地提高油菜增产潜力。

    • 施用硼锌钼肥对蓝莓果实品质及矿质元素含量的影响

      2022, 41(2):48-53. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2022.02.006

      摘要 (1887) HTML (0) PDF 627.53 K (555) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究土壤硼锌钼水平对蓝莓果实品质的影响,选取微量元素长期定位试验中常规施肥(CK)、硼肥(B)、锌肥(Zn)和钼肥(Mo)4个处理,分析不同施肥处理蓝莓果实品质指标及矿质元素含量的变化。结果显示:施用硼、锌、钼肥处理后蓝莓果实可滴定酸含量下降,果实固酸比相较对照(CK)分别增加了26.28%、14.73%、27.56%;施用硼、锌、钼肥处理蓝莓果实中氮磷钾含量及其累积量显著增加,推测施用硼锌钼肥有利于植株氮磷钾养分向果实转移;施锌和施硼处理后蓝莓果实锌累积量较对照分别提高28.95%和21.88%;硼、锌、钼处理蓝莓果实钼累积量较对照分别增加了49.37%、58.86%、245.57%;主成分及综合评价分析结果显示,各处理间蓝莓果实品质的综合得分为Mo>Zn>B>CK。结果表明,施用微量元素硼、锌、钼后果实综合品质得到提升,其中施钼对蓝莓果实品质提升效果最佳。

    • 一次性施用减氮增磷钾配方肥对夏玉米产量和养分利用效率的影响

      2022, 41(2):54-60. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2022.02.007

      摘要 (1630) HTML (0) PDF 779.06 K (512) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究不同配方复合肥在夏玉米上一次性施用的效果,采用大田试验,设置30-5-5、33-5-8、28-7-9、27-7-12、28-11-10、29-6-10配方处理,分析其对玉米产量和构成因素、穗部性状、养分累积量、养分利用效率和经济效益的影响。结果显示,4个减氮增磷钾配方(28-7-9、27-7-12、28-11-10、29-6-10)玉米籽粒产量均超过10.5 t/hm2,比高氮配方33-5-8和30-5-5分别增产6.3%~9.5%和7.0%~10.2%。与2个高氮配方相比,其余4个减氮增磷钾配方均表现出玉米穗部秃尖长降低、缺粒数减少、结实率提高。减氮增磷钾配方的养分收获指数、内部利用效率和氮肥偏生产力高于高氮配方处理。减氮增磷钾配方的总收益和净收益比配方30-5-5增加4.6%~6.9%和6.1%~9.7%,比配方33-5-8增加9.3%~11.7%和19.3%~23.4%。结果表明,本研究条件下,夏玉米配方肥一次性施用时,减氮增磷钾配方的产量、养分利用效率和经济收益优于高氮配方的。

    • 不同原料生物炭对酸性红壤氮素转化及理化性质的影响

      2022, 41(2):61-70. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2022.02.008

      摘要 (1903) HTML (0) PDF 1.59 M (545) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究施用不同原料生物炭对酸性土壤改良及氮素矿化作用和硝化作用的影响,以酸性红壤为供试土壤,添加水稻秸秆、稻壳及木屑3种原料制备的生物炭,开展为期50 d的室内培养试验。设置空白对照(CK)、单施化学肥料(F)、水稻秸秆生物炭+化学肥料(B1)、稻壳生物炭+化学肥料(B2)、木屑生物炭+化学肥料(B3)共5个处理,测定土壤基础理化性质、酶活性及铵态氮与硝态氮含量,分析土壤性质与氮素转化之间的关系。结果表明:水稻秸秆生物炭对土壤pH提高效果高于木屑生物炭和稻壳生物炭,与CK和F处理相比,B1处理使土壤pH提高了0.10和0.64个单位,且B1处理土壤有机质、总氮、速效磷及速效钾含量也均显著高于其他处理。施用肥料(F)和生物炭(B1、B2、B3)显著提高了土壤氮素矿化速率和硝化速率,且不同原料生物炭处理之间存在显著差异。培养50 d后,B1、B2、B3处理平均氮素矿化速率相对于F处理分别降低了81.5%、87.6%和28.1%。与F处理相比,B1、B3处理能固持土壤硝态氮,并分别使硝化速率提高了12.0%和16.0%,而B2处理使硝化速率降低了18.5%。此外,不同生物炭处理的土壤碳氮转化相关酶活性也存在显著差异。不同原料生物炭对酸性红壤理化性质的影响不同,土壤性质的差异可对氮素转化产生影响,合理施用生物炭可固持土壤氮素,减少氮素损失。

    • 东北中部黑土连续秸秆还田下玉米适宜氮肥用量研究

      2022, 41(2):71-79. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2022.02.009

      摘要 (1634) HTML (0) PDF 1.19 M (677) 评论 (0) 收藏

      摘要:为确定东北地区中部黑土秸秆还田条件下玉米适宜氮肥用量,于2017-2020年在吉林省公主岭市连续4 a设置定位试验,分析秸秆还田下不同氮肥用量(0、70、140、210、280和350 kg/hm2)对玉米产量、氮肥利用效率和土壤氮素平衡的影响,探讨秸秆还田下氮肥用量与玉米产量及氮素盈余率之间的关系。结果显示,秸秆还田下玉米产量随施氮量的增加呈先增加后降低的趋势,但获得最高产量的施氮量随着试验的开展呈降低趋势,降幅达到了15.8%。玉米累积氮素农学效率、回收率和偏生产力均随着氮肥用量的增加而降低。土壤氮素平衡结果显示,当施氮量超过210 kg/hm2时,显著增加了土壤矿质氮素累积量,与播前土壤相比,在高施氮量下(280和350 kg/hm2),其矿质氮素累积量分别增加了13.0%和33.6%,与此同时,其氮素累积表观损失达到了578和833 kg/hm2。氮素表观盈余率与氮肥用量、籽粒产量、累积氮素回收率和氮素损失量相关性分析结果显示,当盈余率为0时,氮肥用量为188.9 kg/hm2,产量为11 850 kg/hm2,氮素回收率为40.1%,氮素损失量为65.7 kg/hm2。结果表明:秸秆还田下配施适宜氮肥可显著提高玉米产量以及氮素利用率,并能降低土壤氮素表观损失。综合考虑作物产量、理论盈余率及土壤氮素表观平衡等因素,所研究区域长期秸秆还田下适宜氮肥用量为179.5~198.4 kg/hm2

    • 优化栽培与施磷措施对春玉米生育期生长及土壤性质的影响

      2022, 41(2):80-87. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2022.02.010

      摘要 (1981) HTML (0) PDF 1.17 M (454) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探索西北旱地春玉米磷肥利用更高效的栽培措施,在覆膜与不覆膜2种栽培方式下分别设置条施聚磷酸铵(LAPP)、撒施过磷酸钙(BSSP)、条施过磷酸钙(LSSP)、对照(不施磷肥,CK)4种不同的施磷措施,研究不同措施对春玉米前期生长及土壤性质的影响。结果显示:在春玉米生育前期,覆膜栽培措施相较于不覆膜处理提高了耕层土壤水分含量(24.7%)、温度(11%)、生物量(181%)、地上部磷素累积量(159%)。LAPP处理后碱性磷酸酶活性在覆膜条件下比LSSP处理平均提高7.4%~20.4%,在不覆膜条件下比BSSP处理平均提高14.8%~45.9%。此外,LAPP处理下土壤速效磷含量及播后50 d的总根长、根表面积、<0.5 mm细根长等整体上要优于其他处理。结果表明,在西北旱地雨养农业区,覆膜栽培措施仍是春玉米保水保温、促进生长的主要途径,条施聚磷酸铵等施磷措施有利于磷肥的高效利用。

    • 土壤-作物系统综合管理对春玉米产量及磷、钾养分利用的长期影响

      2022, 41(2):88-97. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2022.02.011

      摘要 (2803) HTML (0) PDF 1.10 M (622) 评论 (0) 收藏

      摘要:为评估土壤-作物系统综合管理(ISSM)的应用效果并为区域作物可持续高产高效提供技术支撑,基于2009-2020年开展的春玉米长期定位试验,探讨不施肥(CK)、农民习惯(FP)、高产管理(HY)和ISSM 4种管理方式对玉米产量、植株磷钾养分吸收量、利用效率及土壤磷钾养分状况的长期影响。结果显示,12年间CK处理玉米产量大幅下降,FP处理产量略有下降,而HY和ISSM处理产量呈上升趋势。ISSM处理的年均产量、磷钾养分吸收量分别较FP处理显著增加26%、24%和32%,达到了HY处理的98%、91%和85%。ISSM处理的平均磷、钾肥利用率分别较FP处理增加18.7和1.2个百分点,较HY处理增加17.4和24.8个百分点。采用ISSM方式12 a后较FP处理显著提高0~20和20~40 cm土层的全量磷、钾和速效磷、钾含量及0~20 cm土层各粒级团聚体中的速效磷、钾含量。相关性分析发现各指标间均呈正相关关系,其中产量与植株磷、钾吸收利用指标间,土壤磷、钾养分与>0.25 mm粒级团聚体磷、钾养分指标间的相关性较强。结果表明,ISSM方式可实现春玉米的长期高产稳产,增加磷钾养分吸收利用,提高土壤磷钾养分供应能力,促进土壤-作物系统可持续发展。

    • 亚磷酸脱氢酶作为筛选标记基因在水稻遗传转化中的应用

      2022, 41(2):98-104. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2022.02.012

      摘要 (1662) HTML (0) PDF 2.88 M (503) 评论 (0) 收藏

      摘要:为筛选标记基因用于植物遗传转化,采用组织培养、营养液筛选和叶面喷施等手段,综合评价了具有高催化活性的亚磷酸脱氢酶基因ptxDQ作为筛选标记基因用于水稻遗传转化的潜力。结果显示,ptxDQ基因作为筛选标记基因时,抗性愈伤的筛选效率为44.37%~47.28%,显著高于潮霉素和草胺磷等抗性基因的筛选效率。获得的转基因阳性幼苗,可利用以亚磷酸盐为唯一磷源的培养液,通过简单培养即可筛选出阳性转基因幼苗。此外,还建立了通过叶面喷施亚磷酸盐筛选转基因幼苗的方法。相比目前的抗生素和除草剂类筛选系统,亚磷酸盐更廉价且不会造成环境污染。同时,作为一种正向筛选系统具有较高的筛选效率,在农作物转基因研究和农业可持续发展中具有潜在价值。

    • 长江流域中稻施肥增产效应及其影响因素

      2022, 41(2):105-114. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2022.02.013

      摘要 (2089) HTML (0) PDF 732.11 K (458) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析长江流域施用氮、磷和钾肥对水稻的增产效应及其影响因素的贡献率,为该水稻种植区域的养分管理提供依据。数据来源于国际植物营养研究所在中国长江流域开展的水稻田间试验以及通过在中国知网检索关键词为“水稻”“水稻+产量”的文献,符合Meta分析标准的氮磷钾数据分别有1 107、745和785组。以不施肥处理作为对照,以反应比作为增产效应值,利用Meta分析方法探究施肥对长江流域中稻的增产效应及其影响因素。与不施氮、磷或钾肥处理相比,长江流域中稻施用氮、磷和钾肥均具有显著的增产效应,施用氮、磷和钾肥的产量分别平均增加了35.1%、10.9%和11.9%,其中以氮肥的增产效应最高。不同基础地力水平对水稻增产效应具有显著影响,施用氮、磷和钾肥的增产效应均以低地力土壤(产量<5.0 t/hm2)的增产效应最高,增产率分别为45.9%、15.1%和17.0%。长江流域各省市种植区域中稻施用氮、磷和钾肥的增产效应具有显著差异,以上海市的施氮增产效应最高,为43.9%,以重庆市的施磷和施钾增产效应最高,分别为16.4%和16.1%。施用氮肥在碱性土壤条件下增产效应最好,施用磷和钾肥均在弱酸性(pH 6.0~7.0)土壤条件下最好,增产率分别为39.0%、14.1%和15.7%。不同土壤有机质含量间施用氮和钾肥增产效应具有显著差异,而施用磷肥的增产效应影响不显著。当土壤全氮≤1.0 g/kg、全磷>0.9 g/kg、全钾<13.0 g/kg、碱解氮≤100 mg/kg、速效磷<9.0 mg/kg、速效钾≤70.0 mg/kg时,施氮的增产效应最好;当土壤全磷<0.3 g/kg、全钾>20.0 g/kg、碱解氮>150.0 mg/kg、速效磷≤9.0 mg/kg、速效钾≤70.0 mg/kg时,施磷和钾肥均获得最好的增产效应。低肥力土壤有助于增加施肥的增产效应,然而土壤pH和不同土壤理化性质影响着施肥增产效应,导致长江流域不同省市之间的施肥增产效应存在差异。施用氮肥的增产效应分别在土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量较低的土壤上最高,施用磷钾肥的增产效应在土壤碱解氮含量较高和速效磷、速效钾含量较低时最高。施用氮肥在碱性土壤、施用磷肥和钾肥在弱酸性土壤的增产效果最好。因此,各种植区域水稻养分管理应结合土壤pH、有机质及土壤理化性质等方面进行综合考虑,作为肥料投入的依据。

    • 长期施肥下旱地红壤剖面磷素的形态变化与累积特征

      2022, 41(2):115-123. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2022.02.014

      摘要 (1481) HTML (0) PDF 1015.08 K (511) 评论 (0) 收藏

      摘要:依托长期(1989―)定位试验,田间试验设置5个处理:氮磷钾(NPK)、氮磷钾+花生秸秆(NPK+PS)、氮磷钾+绿肥(NPK+FR)、氮磷钾+腐熟猪粪(NPK+PM)、只施氮钾(CK),研究不同施肥措施对旱地红壤剖面磷素形态变化与累积特征的影响。结果显示:长期施磷肥显著增加红壤中全磷和速效磷的含量,提升土壤磷活化系数(PAC);相关分析表明,中等活性有机磷(MAOP)和无机磷中的磷酸铝盐(Al-P)、磷酸铁盐(Fe-P)与有效磷呈显著相关(P<0.05)。对照处理土壤中无机磷以闭蓄态(O-P)为主(64.54%),但在不同施肥处理下外源性磷更易以Al-P和Fe-P形式积累,其中NPK+PM处理最为明显(Al-P,CK:6.27%、NPK+PM:27.58%;Fe-P,CK:17.28%、NPK+PM:37.35%)。NPK+PS、NPK+FR处理对土壤中磷素的影响主要集中于耕层,但NPK+PM处理对20 cm以下土层磷含量仍有较大影响,在底层(60~100 cm)土壤中依然有少量有效磷积累。研究结果表明,磷肥及其与有机肥的配施明显促进了土壤磷素的积累与活化,以猪粪为原料的腐熟粪肥尤为显著。

    • >园艺.林学
    • 马家柚遗传来源鉴定与适宜授粉品种筛选

      2022, 41(2):124-135. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2022.02.015

      摘要 (420) HTML (0) PDF 1.24 M (464) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究马家柚及原产地周边主要柚类株系遗传关系和来源并筛选出适宜授粉株系,利用SSR分子标记技术对江西省广丰县及周边地区共46份柚资源进行遗传关系鉴定,并对不同杂交授粉组合的马家柚进行连续2 a的果实品质相关指标分析。结果表明:马家柚在长期实生繁殖与人工选择过程中发生了明显变异,极有可能由广丰及周边地区的本地土柚经长期自然与人为的双向选择衍变而来;不同杂交授粉组合中以土柚4号对马家柚果实品质提升效果最佳,为目前马家柚较为适宜的授粉父本株系。

    • 柑橘果实浮皮的研究与展望

      2022, 41(2):136-143. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2022.02.016

      摘要 (571) HTML (0) PDF 787.69 K (550) 评论 (0) 收藏

      摘要:浮皮是宽皮类柑橘常见生理性病害。基于国内外文献分析,指出柑橘浮皮果实具有果面粗糙,果皮发泡、粗厚、易腐烂,海绵层松散、塌陷、无序,果皮与果肉分离、空隙大的症状,果肉糖、酸含量低,囊瓣膜厚硬,汁胞失水硬化的品质特征,并从果实大小、成熟期、矿质营养、气候因素等方面阐述果实浮皮发生的条件,从细胞水平、生理水平及分子水平等方面揭示果实浮皮发生的机制。根据柑橘果实浮皮的“不同步发育”机制,提出亟需从源-库供应、竞争抑制和整体协调3个层面开展深入研究,力求通过“整体协调”与“靶向调节”破解柑橘果实浮皮难题。

    • 郁金香种质资源、育种进展及种球国产化思考

      2022, 41(2):144-150. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2022.02.017

      摘要 (535) HTML (0) PDF 1.45 M (783) 评论 (0) 收藏

      摘要:郁金香是荷兰、土耳其等多国的国花,但其主要的起源中心位于中国和中亚国家接壤的天山山脉和帕米尔高原地区。1 000多年前突厥人发现了天山山谷中的郁金香,并在奥斯曼帝国进行了大量传播和种植。1559年布斯拜克将郁金香带到维也纳,并于1573年由“郁金香之父”克卢修斯带到荷兰莱顿。荷兰作为郁金香大国,收藏了约2 400份郁金香种质资源。其他国家如土耳其、英国、以色列、捷克、波兰及中国都收藏保存了数百份郁金香种质资源。郁金香的育种目标包括花色、花香、花形、花期、瓶插期、抗热性、抗病性、低需冷量、种球繁育等。通过系统驯化和芽变选育,我国培育了13个郁金香品种。我国郁金香种球几乎全部依赖进口,国产种球由于采后处理不当、病毒侵染等原因导致开花效果差和种球退化。通过新品种培育和郁金香种球复壮,有望实现我国郁金香种球及品种的国产化。

    • >植物保护
    • 板栗采后优势致腐真菌的分离、鉴定及植物精油对其控制效果

      2022, 41(2):151-160. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2022.02.018

      摘要 (794) HTML (0) PDF 2.38 M (524) 评论 (0) 收藏

      摘要:为明确板栗采后优势致腐真菌种类及植物精油对其控制效果,采用组织分离法对引起板栗采后腐败的病原真菌进行分离纯化,通过显微观察和双基因系统发育分析对优势致腐菌作进一步的形态学和分子生物学鉴定,并在此基础上分析紫苏醛、肉桂醛、柠檬醛、叶醛、丁香酚、芳樟醇、橙花醇、麝香草酚、香芹酚、香茅醇植等10种植物精油单组分对板栗采后优势病原真菌的控制效果。结果显示,板栗采后优势致腐菌包括镰孢属、新壳梭孢属、地霉属和毛霉属在内的多种真菌,其中菌株BL-8和BL-18经双基因系统发育分析鉴定为亚洲镰孢菌(Fusarium asiaticum)和小新壳梭孢菌(Neofusicoccum parvum)。10种植物精油单组分对板栗采后优势致腐菌菌株BL-8和BL-18均有一定程度的抑制作用,其中,香芹酚对板栗采后优势病原真菌的抑制作用最为显著,对菌株BL-8和菌株BL-18的EC90值分别为24.431和11.768 μL/L。体外病原菌生长抑制试验和自然贮藏试验结果发现,香芹酚显著抑制了2种优势致腐菌的生长,香芹酚熏蒸处理有效控制了由菌株BL-8和BL-18侵染所引起的板栗采后病害的发生。因此,香芹酚作为熏蒸剂,在板栗采后真菌病害的控制方面具有潜在的应用价值。

    • 实蝇类昆虫利用视觉和嗅觉定位寄主的分子基础及应用

      2022, 41(2):161-167. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2022.02.019

      摘要 (643) HTML (0) PDF 598.44 K (567) 评论 (0) 收藏

      摘要:在昆虫与植物协同进化过程中,昆虫成功定位寄主植物决定其食性及生态位。实蝇类昆虫是世界范围内分布的重要果蔬害虫,在定位寄主植物过程中,实蝇视觉和嗅觉发挥重要作用,利用寄主颜色和气味模拟的诱捕装置能够有效诱杀实蝇,但诱杀效果参差不齐。因此,本文对实蝇类昆虫视觉、嗅觉定位寄主植物的行为和相关分子基础进行了阐述,介绍了有关的应用成果,并对未来的方向进行了展望,以期为建立实蝇类害虫可持续的绿色防控技术奠定基础。

    • >动物科学.动物医学
    • 脑室注射和饲料缺乏组氨酸或缬氨酸对翘嘴鳜摄食的调控作用

      2022, 41(2):168-175. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2022.02.020

      摘要 (703) HTML (0) PDF 1.17 M (435) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究中枢神经对营养物的直接感知及外周组织的间接感知,以翘嘴鳜(Siniperca chuatsi)为试验对象,通过脑室注射和饲料缺乏方式探索组氨酸或缬氨酸对翘嘴鳜摄食的影响。脑室注射试验中,对照组注射磷酸盐缓冲液(PBS),试验组注射组氨酸或缬氨酸或同时注射一般性调控阻遏蛋白激酶2 (general control non-derepressible-2,GCN2)的抑制剂GCN2iB,检测注射后1 h和4 h翘嘴鳜的摄食量变化。饲料缺乏试验中,对照组投喂氨基酸完全饲料,试验组投喂组氨酸或缬氨酸缺乏饲料,检测翘嘴鳜的摄食量、GCN2信号通路相关因子及食欲基因的变化。结果显示,与对照组相比,注射组氨酸或缬氨酸均显著降低了翘嘴鳜的摄食量;同时注射GCN2iB和组氨酸可使翘嘴鳜的摄食量恢复至正常水平。与对照组相比,投喂缺乏组氨酸或缬氨酸的饲料,翘嘴鳜的摄食量显著减少,且GCN2信号通路下游激活转录因子4 (activating transcriptional factor 4,atf4) mRNA表达水平显著降低,下丘脑中食欲因子神经肽Y 基因(neuropeptide Y,npy)的mRNA表达水平显著降低,但刺鼠相关蛋白(agouti-related protein,agrp)、促黑素细胞皮质素原(pro-opiomelanocortin,pomc可卡因-苯丙胺转录调节肽(amphetamine-regulated transcript,cart)基因的mRNA表达水平无显著变化。综上所述,组氨酸和缬氨酸通过脑室注射和饲料缺乏的方式均可抑制翘嘴鳜摄食,且翘嘴鳜摄食行为的变化与GCN2信号通路有关,饲料缺乏组氨酸或缬氨酸可能是通过下调促食欲因子npy基因的表达起到抑食作用。

    • IL20RBATP6V0A1STX10基因对PRRSV和PEDV的增殖作用

      2022, 41(2):176-184. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2022.02.021

      摘要 (744) HTML (0) PDF 2.87 M (477) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了明确IL20RBATP6V0A1STX10基因对猪繁殖与呼吸综合征病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)和猪流行性腹泻病毒(porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)的增殖作用,利用CRISPR/Cas9技术在PK15-CD163-Cas9细胞和IPEC-J2-Cas9细胞(笔者所在实验室前期制备)中分别敲除这3个基因,用PRRSV感染基因敲除的3种细胞(PK15-CD163-Cas9-ATP6V0A1、PK15-CD163-Cas9-IL20RB和PK15-CD163-Cas9-STX10),荧光定量PCR检测PRRSV的ORF7基因表达水平,分析PRRSV增殖情况;用PEDV感染基因敲除的3种细胞(IPEC-J2-Cas9-ATP6V0A1、IPEC-J2-Cas9-IL20RB和IPEC-J2-Cas9-STX10),荧光定量PCR检测PEDV的N蛋白基因表达水平,分析PEDV增殖情况。结果显示,在3个基因分别被敲除的PK15-CD163-Cas9-ATP6V0A1、PK15-CD163-Cas9-IL20RB和PK15-CD163-Cas9-STX10细胞中病毒基因ORF7表达水平均显著低于未敲除基因的细胞(PK15-CD163-Cas9-NC,对照组),在3个基因分别被敲除的IPEC-J2-Cas9-ATP6V0A1、IPEC-J2-Cas9-IL20RB和IPEC-J2-Cas9-STX10细胞中PEDV的N蛋白基因表达水平均显著低于未敲除基因的细胞(IPEC-J2-Cas9-NC,对照组),表明敲除这3个基因对PRRSV和PEDV增殖均具有显著的抑制作用,ATP6V0A1IL20RBSTX10对PRRSV和PEDV增殖均具有重要调控作用。

    • 甲苯咪唑在团头鲂体内的物料平衡研究

      2022, 41(2):185-190. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2022.02.022

      摘要 (607) HTML (0) PDF 686.44 K (402) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究甲苯咪唑(mebendazole,MBZ)在团头鲂体内的分布和排泄规律,将MBZ以20 mg/kg单次灌服给药,在给药后的第0.25、0.5、1、2、3、4、5、6、7 和8 天进行水样采集,经固相萃取法提取净化后,采用液质联用仪(LC-MS/MS)测定水样中MBZ及其代谢物羟基甲苯咪唑、氨基甲苯咪唑的浓度。于第8天水样采完后,处死试验鱼,采集血液和肝、肾、鳃、肌肉等组织并称质量,用QuEChERS法进行提取净化,LC-MS/MS检测各组织中MBZ及其代谢物的浓度,并计算出各组织中的回收量。结果显示,MBZ及代谢物在心、肝、脾、鳃、肾、肠等组织中回收的量可达3 332.26~5 345.52 μg,占总给药量的13.74%~23.74%。其中,在肠中的回收量最高,可达1 248.29~2 892.77 μg,占总给药量的5.18%~12.85%。剩余组织中的回收量为987.22~1 907.19 μg,占总给药量的5.19%~11.40%。水中的回收量为1 561.95~4 623.15 μg,占总给药量的6.44%~21.88%。总的回收量为6 295.50~10 983.41 μg,总回收率为42.64%。以上结果显示,MBZ口服之后,主要分布在肠、肝和剩余组织,但是总回收率偏低。表明甲苯咪唑在团头鲂体内吸收较差,代谢路径主要通过粪尿进行排泄。

    • 氟苯尼考对克氏原螯虾药物代谢酶及相关基因表达的影响

      2022, 41(2):191-198. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2022.02.023

      摘要 (390) HTML (0) PDF 1.11 M (471) 评论 (0) 收藏

      摘要:以20~35 g克氏原螯虾为研究对象,随机分为4组,每组60尾,在基础饲料中分别掺拌0 (C0组)、10 (C10组)、20 (C20组)、30 mg/kg (C30组)氟苯尼考喂养20 d,再改用基础饲料喂养15 d进行消除试验,测定肝胰腺Ⅰ相药物代谢酶7-乙氧基香豆素-O-脱乙基酶(ECOD)、7-乙氧基异吩恶唑酮-O-脱乙基酶(EROD)、苯胺-4-羟化酶(AH)、红霉素-N-脱甲基酶(ERND)、氨基比林-N-去甲基化酶(AND)和Ⅱ相药物代谢酶谷胱甘肽S-转移酶(GST)、磺基转移酶(SULT)、尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶(UGT)活力变化,以及细胞色素P450 (CYP450)、GST、热休克蛋白HSP70和金属硫蛋白(MT)mRNA表达水平的变化。结果显示,氟苯尼考显著抑制Ⅰ相药物代谢酶活力,但能诱导Ⅱ相药物代谢酶活力升高(P<0.05)。基因表达结果显示,氟苯尼考可诱导CYP450基因表达上调,10 mg/kg氟苯尼考可诱导GST基因表达上调,但20、30 mg/kg氟苯尼考对GST基因表达有抑制作用,基因表达水平与酶活力变化不一致的现象说明基因转录与蛋白质合成之间并没有必然的联系。10 mg/kg氟苯尼考通过诱导HSP70MT等基因的表达维持机体的稳态,但高剂量氟苯尼考超出了机体的承受范围,引起机体损伤。消除试验结果表明,经过15 d的消除期后,除GST酶活力外,C10组其余药物代谢酶活力均恢复至正常水平,4种药物代谢基因表达水平也恢复至正常水平。为安全起见,以饲料掺拌方式饲养克氏原螯虾时,建议氟苯尼考剂量为10 mg/kg,既有利于充分发挥药效而不会过早排出体外,又可避免氟苯尼考剂量过高造成克氏原螯虾机体损伤和在体内蓄积。

    • >食品与农业工程
    • 双电机履带式水稻收获机底盘自动导航系统设计与试验

      2022, 41(2):199-207. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2022.02.024

      摘要 (826) HTML (0) PDF 1.80 M (691) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对人工操作履带式收获机进行再生稻头季收获碾压率高、对行稳定性差,以及现有电动履带式机械大田作业精度低等问题,设计一套双电机履带式底盘自动导航系统并进行了试验验证。以自主设计的用于水稻收获的双电机履带式底盘为基础,基于田间滑移模型推导了底盘转向半径与两侧驱动电机转速关系,并设计了自动导航模糊控制器。采用双天线RTK-GNSS获取双电机履带式底盘的实时位置和航向角信息,由自动导航系统的横向模糊纠偏控制器和两侧电机转速PID控制器实时控制两侧电机转速,实现作业路径自动跟踪。路面试验结果显示:双电机履带式底盘水稻收获机行驶速度为0.6、1.0 m/s时,自动导航系统的平均横向偏差分别为0.015、0.021 m。田间试验显示:双电机履带式底盘水稻收获机行驶速度为0.6 m/s时,自动导航系统的平均横向偏差为0.050 m。研究结果表明,相较于使用电控液压转向改装的导航系统,本导航系统控制量精准、响应速度快,跟踪误差小,可用于再生稻头季机收对行作业以降低碾压率。

    • 基于机器视觉的日本鲭定向装置设计与试验

      2022, 41(2):208-216. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2022.02.025

      摘要 (323) HTML (0) PDF 1.76 M (502) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对现有鱼体定向整理装置工作环境嘈杂,工作稳定性差的问题,本研究设计了一种基于机器视觉的鱼体定向整理装置。采用卷积神经网络Resnet-18对鱼体头尾朝向进行识别,采用图像处理的方法提取鱼体轮廓并进行网格划分,通过比较灰度值大小判断鱼体的腹背朝向。当检测到鱼体尾部朝前时,气缸推杆将其推出剔除,实现鱼体头尾定向;当鱼体头部朝前时,由图像处理判断鱼体的腹背朝向,然后气缸推杆将其推送至限位板边缘,使其腹部靠边,在惯性作用下落入W型滑槽装置完成鱼体腹背定向。利用分离装置将鱼体逐条分开,并以日本鲭(Scomber japonicus)为试验对象进行样机试验。试验结果表明,鱼体定向整理成功率为93.3%,算法平均识别时间为0.038 s,平均每条鱼的定向整理时间为3.725 s,理论上鱼体定向整理的效率可达到15~16尾/min,满足鱼体定向整理的生产要求。

    • 振动链式木薯收获机挖掘深度自动控制系统设计与测试

      2022, 41(2):217-226. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2022.02.026

      摘要 (762) HTML (0) PDF 1.46 M (378) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决现有4UML-130型振动链式木薯收获机挖掘深度不稳定,从而造成木薯破损、漏收率大和能耗大的问题,设计了一套木薯挖掘深度自动控制系统。该系统包括仿形机构、挖掘深度检测机构、液压系统和控制系统,运用积分分离式模糊PID算法实时调节挖掘深度,有效实现了挖掘深度的精准控制。仿真与室内试验结果表明:在阶跃响应试验中,使用积分分离式模糊PID算法的控制系统超调量最小,并且达到稳定的时间最短;在正弦响应试验中,使用积分分离式模糊PID算法的控制系统的误差为±0.5 cm,明显优于其他方法。

    • 三维激光雷达果园路面不平度采集试验与分析

      2022, 41(2):227-236. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2022.02.027

      摘要 (635) HTML (0) PDF 3.24 M (589) 评论 (0) 收藏

      摘要:以果园典型路面不平度的采集为研究对象,建立基于激光雷达点云处理的路面不平度采集方法,搭建了基于三维激光雷达的路面不平度采集系统平台,结合点云处理技术完成路面高程信息的提取;采用AR(auto regressive,自回归)模型依据比例分析法对路面功率谱密度进行计算,确定不平度等级,并通过加速度振动记录仪进行系统验证,利用系统开展典型果园路面不平度数据信息采集试验。试验结果显示,果园路面不平度结果为水泥路面主要集中在B级,B级占比82.33%;砂石路面主要集中在C级,C级占比84.00%;泥土路面主要集中在D、E等级,D级路面占比48.67%,E级占比31.00%,表明基于三维激光雷达采集系统与数据处理方法在果园路面不平度采集和评价上是可行的。最终不平度评价结果显示,三维激光雷达果园路面不平度采集系统应用可靠,评价结果准确,适合于山地林、果、茶园路面不平度的采集。

    • 多品种苹果可溶性固形物近红外无损检测通用模型研究

      2022, 41(2):237-244. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2022.02.028

      摘要 (807) HTML (0) PDF 1.61 M (513) 评论 (0) 收藏

      摘要:苹果可溶性固形物含量(soluble solid content,SSC)是影响果实质量的重要因素,利用近红外光谱(NIR)技术则可以实现对苹果SSC的无损检测。为获得稳健的多品种苹果无损检测通用模型,本研究将模型更新方法与变量筛选方法相结合,对红富士(Red Fuji)、青苹果(Green apple)、黄元帅(Golden Delicious)、红玫瑰(Rose)和乐淇(Lokit)等5个品种苹果的SSC进行无损检测。结果表明,更新后的新模型可以实现对5个品种苹果的SSC的高精度预测,此时模型预测均方根误差(RMSEP)为0.698%,预测相关系数(Rp)为0.904,预测偏差为0.074%,范围误差比(RPD)可达2.340。为识别和提取光谱的重要信息波段,还采用竞争性自适应重加权算法(CARS)、连续投影算法(SPA)和无信息变量消除算法(UVE)3种波段筛选方法优化模型。结果表明,CARS更能有效地选取出有效变量,建立的模型对新品种苹果的预测性能有明显改善,RMSEP为0.587%,Rp为0.928,预测偏差减少到-0.052%,RPD=2.684。

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