中国农业科技导报

张海滨1,2,孟海波1,沈玉君1,赵立欣1*

2017, 19(3): 1-8. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2016.477

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堆肥化是一个动态过程，在多种不同微生物群体的作用下实现，对该过程微生物进行研究可以更好地了解堆肥，有效地管理堆肥过程。综述了好氧堆肥过程中微生物机理及变化、堆肥微生物的研究方法、菌剂对堆肥的影响等，为好氧堆肥提供技术支撑；并且指出堆肥化过程中主要包含细菌、真菌、放线菌等微生物，微生物的改变直接影响堆肥温度、pH、腐殖酸含量等理化性质；通过添加微生物菌剂可以减少N、P、K的流失，提高堆肥品质；对于堆肥微生物的研究，多种方法联合使用可以避免单一方法的缺陷。

OsUreD基因突变对水稻生长及其氮素营养生理的影响

秦淼晶1§,杨阳2§,曹凤秋3,杨超4,李常军4,程海兰2,于颖2,李迪秦1,郑华斌1,彭晓燕5*,WITTE Claus Peter6,刘来华1,2*

2017, 19(3): 9-16. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2016.598

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植物细胞中，脲酶活性的存在使得尿素经水解后能够成为可被直接利用的铵态氮。脲酶的活性需要金属镍离子的活化，同时也需要三种脲酶辅助蛋白UreD、UreG及UreF的协同作用。本文对T-DNA插入的水稻脲酶辅助蛋白基因Osured突变体的农艺性状、氮素营养生理以及相关的酶活性变化进行了较详细的研究，结果表明，种子萌发1~7 d，Osured突变体中的脲酶活性未发生明显变化，但显著低于野生型约60%~80%；精氨酸酶活性显著增加，高于野生型约30%~40%。在水稻幼苗期和分蘖期，突变体则表现出生长受到抑制而植株矮小（其株高、根长显著低于野生型）、分蘖减少，脲酶活性也明显低于野生型约60%~90%。由此表明，OsUreD的功能对维持水稻正常脲酶活性的必要性；该基因的突变导致植物中脲酶及精氨酸酶活性改变等氮代谢途径的紊乱，可能是突变体水稻生长受阻以及分蘖数减少的重要分子生理学因子。

硒硫配施对烤烟硒、硫元素吸收积累及相关代谢酶活性的影响

马一琼1,贾国涛1,张耸1,姚倩1,郝浩浩2,许自成1*

2017, 19(3): 17-25. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2016.386

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硒、硫元素是烤烟重要的营养物质，合理的硒、硫配施对烤烟的品质改善起着重要的作用。探寻合适的硒、硫配施组合能为大田施肥提供依据。以豫烟10号为材料，采用盆栽试验研究不同浓度的硒硫配施对烟株硒、硫元素吸收积累及相关代谢酶的影响。结果显示：①烟株各器官硒含量和积累量随着施硒水平增加而增加，而提高硫水平则抑制烟株对硒元素的吸收积累。②施硒处理促进烟株硫元素的积累。其中在低硫水平时，低浓度硒能显著提高烟叶硫含量，高浓度硒对烟叶硫含量无显著影响；在高硫水平时，施硒处理均有利于提高烟叶的硫含量。③在相同的施硒水平下，与低硫水平相比较，高硫水平下的叶片APR酶活性在生长前期被抑制，SAT酶活性升高且酶活性下降时间延迟，SMT酶活性在生长后期有降低的趋势。在相同的施硫水平下，施硒处理有利于提高叶片SAT和SMT酶活，而APR酶活则变化不大。总的看来，低硫高硒处理下烟叶硒含量最高且硫含量较低，尤以S1Se2处理最为适宜。

吲哚乙酸对五叶地锦扦插生根的影响

徐长贵,张重叶,金子煜,车代弟*

2017, 19(3): 26-30. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2016.473

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对五叶地锦插穗采取不同浓度（100 mol/L、300 mol/L、500 mol/L）IAA溶液、不同时间（1h、2 h）处理，以探究不同浓度的吲哚乙酸和不同处理时间对五叶地锦扦插生根的影响，在通过测定插穗生根率、生根数量、根系生长量、根系长度、愈伤组织生根率、皮部生根率指标，分析不同处理对五叶地锦扦插生根的影响。试验结果显示：在不同处理时间和不同浓度的组合处理下，五叶地锦插穗生根率显著高于对照组，在处理时间为1 h时、IAA浓度为300 mol/L的处理条件下，植株长势最好，插穗生根率最高，研究结果可作为五叶地锦经吲哚乙酸处理后生根影响的借鉴和依据。

生防链霉菌ML27和柑橘内生放线菌P3Y2原生质体融合研究

吴思梦,刘冰*,蒋军喜,刘英,周珍

2017, 19(3): 31-36. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2016.455

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为了将生防链霉菌ML27和柑橘内生放线菌P3Y2的优良特性整合在一起，对两株菌进行了原生质体融合研究。结果表明，菌株ML27和P3Y2的种子液分别转移到蔗糖浓度为20%和10%以及甘氨酸浓度为1.5%和1.0%的培养液中培养，收获的菌丝体对原生质体形成和再生最有利；分别选用5 mg/mL、90 min，及5 mg/mL、120 min的溶菌酶浓度与酶解时间制备ML27与P3Y2的原生质体能达到较高的形成率和再生率；在60℃条件下，菌株ML27和P3Y2的原生质体热灭活时间分别以10 min和15 min适宜；在20 W紫外灯下15 cm处分别照射7 min和5 min时，菌株ML27和P3Y2原生质体的灭活程度适宜。在此基础上，进行菌株ML27和P3Y2的原生质体融合，根据形态学特征、抑菌活性检测和定殖能力测定初步筛选出1株融合菌株MP45。试验结果可为这两株柑橘病害生防菌株的改良和充分利用奠定基础。

近50年来全球农田保护的知识图谱研究

张雅琪1,郑荣宝1*,付艳华2,劳春华1,黄婷1

2017, 19(3): 37-49. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2016.345

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为了准确把握全球农田保护研究动态与变化规律，采用文献计量方法和可视化软件Citespace及Citespace辅助软件，对中国学术期刊全文数据库CNKI及外文学术期刊数据Web of Science中农田保护相关文献从载文量、文献来源、作者分布及引文情况展开分析，从而确定国内外农田保护研究中生态安全及生物多样性等主题与热点。研究表明：国内外农田保护研究文献载文量上存在明显差异，其变化特征受国内外政策环境及社会认知影响较为明显；从研究文献质量上来看，中国农田保护文献影响因子及H指数较国外农田保护低，因而文献质量相对较差，有待进一步提高；从文献作者发文分布情况来看，全球农田保护研究主要集中在欧洲、亚洲（中国）及北美地区；从农田保护内容上来看，农田生态保护是全球研究热点；从农田保护研究方向来看，全球范围内所涉及领域较为宽广，与西方发达国家相比，中国的研究方向集合了自然科学和社会科学领域的交叉研究。

基于三维GIS的农田环境模拟监测的研究及系统实现

卢健1,陈桂芬1*,孟颖1,陈航2

2017, 19(3): 50-55. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2016.451

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随着三维GIS技术的日益成熟，将三维GIS应用于农业领域已成为农业信息技术的研究热点。针对精准农业发展的需求，以国家星火计划示范区——吉林省农安县开安镇为实验区域，利用SketchUp和ArcGIS技术，进行了玉米精准作业区农田环境的模拟研究，并对农田地下4个层次（0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm、60~80 cm）的土壤温湿度进行动态监测，开发了基于三维GIS 的玉米精准作业农田环境模拟监测系统，实现了精准农业作业区三维虚拟场景的可视化展示。结果表明，该研究对该区域土壤墒情动态监测和玉米精准作业的实施奠定了基础。

基于位置动力学的植物动态虚拟仿真方法

肖伯祥1,2,郭新宇1,2*,吴升1,2

2017, 19(3): 56-62. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2016.399

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植物真实感动态虚拟仿真不仅是当前现代农业科学与植物学领域面临的难点问题之一，也是计算机应用与虚拟现实技术领域的研究热点。建立基于物理属性的真实感植物动力学模型，并利用基于物理过程的动态虚拟仿真算法是有效提高植物动态模拟真实感效果的途径。基于位置动力学的方法是一种高效模拟物体运动学-动力学过程的新方法，可有效模拟刚体、柔体目标的动态物理过程。建立一种基于位置动力学的植物动态虚拟仿真模型，引入距离约束和角度约束条件，以玉米为例实现自然条件下主要器官、植株和群体的动态虚拟仿真，获得玉米三维可视化仿真结果，与传统的基于质点弹簧模型的模拟方法相比，模拟过程具有较高的执行效率，最后对算法执行效率效果及其局限进行了分析讨论。为植物动态虚拟仿真方法研究提供新的技术参考。

甘肃不同生态区豆科与非豆科间套作高效栽培技术及其应用前景

陈光荣1,2,王立明1,杨如萍1,杨桂芳3,张国宏1,杨文钰2

2017, 19(3): 63-71. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2016.430

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豆科与非豆科间套作成为一种农业可持续发展模式，在保证粮食产量和维持氮素平衡中发挥了重要作用。总结分析了豆科-非豆科间套作节氮理论基础和增产原理；指出合理的豆科-非豆科间套作能有效促进豆科作物生物固氮能力，提高系统内作物养分利用率，减少农田氮素损失，有利于保护农田生态环境和维持农业可持续发展；并总结了甘肃不同生态区域生产上广泛应用的豆科-非豆科间套作高产高效种植模式及实现高产高效的重点技术措施。最后对间套作栽培在集约化农业中的应用前景及间套作生产中机械化问题提出了一些看法。以期为满足农业发展新阶段的要求和农民增收的需要，建立现代农作物高产高效技术体系和耕作制度提供一定的参考依据。

16个抗虫杨品种在林分补植中的性状差异比较

赵英铭1,2,3,高君亮1,2,3,杨文斌2*,黄雅茹1,3,马迎宾1,3,包春燕4,张格1,3,李炜1,3,吕永军1,3,王志刚1,3,刘芳1,3,郝玉光1

2017, 19(3): 72-81. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2016.468

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“三北”防护林退化严重，林分修复补植造林缺乏可供选择的生态适应性强、抗性优良的杨树新品种，尤其在干旱、半干旱区造林树种更加匮乏，加之光肩星天牛危害严重，选择抗性优良的树种亟需解决。基于此，2014年4月在乌兰布和沙漠绿洲布置了16个抗虫杨树品种进行林分修复补植过程中性状的比较，通过对16个杨树品种的保存率、抽梢率、胸径、树高、新梢等因子的调查，用单因子分析、交集法、聚类分析、综合评分的方法最终选出7个生态适应性和速生性均比较优良的杨树品种，并给予具体的排序和分值，08-09（59.30）<08-01（61.28）<08-14（61.48）<京2（62.06）<16-8（68.52）<16-28（72.68）<16-27（73.09）。

海洋类土壤改良剂对土壤理化性状及烤烟生长和产量的影响

孙延国1,闫慧峰1,石屹1,马兴华1*,许家来2,胡希好3

2017, 19(3): 82-89. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2016.361

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为研究海洋类土壤改良剂的作用效果，采用田间对比试验，分析了虾肽肥、鱼蛋白肥、海藻肥3种海洋类土壤改良剂对土壤理化性状及烤烟生长和产量的影响。结果表明：施用虾肽肥可于移栽后55 d有效提高土壤碱解氮、速效钾含量，但对烤烟生长和产量无明显影响；施用鱼蛋白肥可显著提升55 d时土壤碱解氮、有效磷、速效钾水平，显著提高烟株根系活力、中部叶最大叶长、干物质积累量，其烤后烟叶产量、产值分别较对照提高27.79%、29.84%；施用海藻肥可明显降低75 d时土壤容重，于55 d显著提升土壤碱解氮、有效磷、速效钾水平，显著提高中部叶最大叶长、干物质积累量，其烤后烟叶产量、产值分别较对照提高11.75%、20.05%。综上，施用鱼蛋白肥、海藻肥可在一定程度上改良土壤，有效促进烤烟生长，显著提高烟叶产量。

光照强度对成熟期烤烟衰老生理特性的影响

赵喆1,赵东杰1,张蕊2,毛亚博1,牛路路1,周国旺2,张志高2,李燕1,赵铭钦1*

2017, 19(3): 90-97. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2016.241

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为了解光照强度对烤烟衰老生理特性的影响，探明其在植株衰老过程中的调控作用，以云烟87为材料，设置5个光强梯度：100%自然光（T1）、85%自然光（T2）、76%自然光（T3）、68%自然光（T4）、58%自然光（T5），探讨不同光强下成熟期烤烟叶片中与衰老有关的光合色素、可溶性蛋白、丙二醛含量及SOD、POD、CAT等抗氧化酶活性的变化。结果表明：成熟期烤烟叶绿素a、b含量随光强降低而增加，类胡萝卜素含量及chla/b则随光强减弱而下降；丙二醛含量基本随光强减弱呈降低趋势，成熟中期T2处理丙二醛含量最低；可溶性蛋白含量前期以T2处理最高，其他处理随光强减弱基本呈降低趋势，后期则以T5最高；全光照下抗氧化酶类活性整体较低，适度光照（T2、T3）下抗氧化酶活性较高，其活性随光照减弱而降低。可见，以抚州为代表的南方部分烟区，76%~85%的光照对成熟期烤烟最为适宜，且成熟后期适宜烤烟生长的光照强度较低。

生物质炭对橡胶园土壤酸度及交换性能的影响

吴敏,韦家少*,孙海东,何鹏,吴炳孙,高乐

2017, 19(3): 98-107. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2016.421

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为合理运用热带农业废弃物改良酸性土壤，采用室内培养试验研究了加入15 g/kg和45 g/kg的椰炭、蔗炭、胶炭和蕉炭对橡胶园土壤酸度及交换性能的影响。结果表明：除加入蔗炭15 g/kg在培养第9 d、30~60 d和蔗炭45 g/kg的处理在培养第45 d外，四种生物质炭在两种添加量下在各培养时间内土壤pH均显著高于对照，土壤pH提升效果为蕉炭>胶炭>椰炭>蔗炭，且不同生物质炭处理之间土壤pH提升效果差异显著；除添加蔗炭15 g/kg的处理外，其余三种生物质炭两种加入量均显著降低了土壤交换性酸和交换性铝含量，而土壤交换性氢仅在加入蔗炭45 g/kg和蕉炭15 g/kg、45 g/kg的处理上显著低于对照；此外，蕉炭、椰炭、蔗炭显著提高了土壤阳离子交换量和土壤盐基饱和度，但胶炭仅提高了土壤盐基饱和度。上述结果表明，蕉炭、胶炭、椰炭和蔗炭等热带农业废弃物生物质炭能提高橡胶园土壤pH，降低土壤交换性酸和交换性铝含量，从而改善橡胶园土壤酸度条件。同时，以上生物质炭也能提高土壤阳离子交换量和土壤盐基饱和度。可见，蕉炭、胶炭、椰炭和蔗炭等热带农业废弃物生物质炭可用于改良热带橡胶园酸性土壤，但不同种类生物质炭及其用量在土壤改良效果上存在差异。

农药固体纳米分散体及其制备方法的研究进展

王春鑫,崔博,曾章华,王琰,孙长娇,赵翔,冯磊,刘国强,崔海信*

2017, 19(3): 108-114. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2016.325

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农药固体纳米分散体是将纳米技术与农药固体分散体制备技术相结合的一种农药新剂型，是药物以纳米尺度的微粒、微晶形态均匀分散在固态水溶性载体中形成的固体纳米剂型。该剂型在杜绝有机溶剂和大幅度减少表面活性剂用量的同时，克服了水基化纳米剂型稳定性差的瓶颈问题，提高了难溶性农药在水中的分散性，有利于增加农药在叶面的粘附性和渗透性，进而提高其生物利用度，节约农药使用量，降低残留污染。综述了固体纳米分散体在农药和医药领域的研究进展及其主要制备方法，基于目前农药使用过程中有效利用率低及残留污染严重的问题，探析高效、环保的固体纳米分散体作为一种新型农药剂型的应用前景具有重要的现实意义。

我国植烟土壤修复的研究进展

牛桂言1,邵惠芳1*,朱金峰2,黄五星1,许自成1,郭利3

2017, 19(3): 115-122. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2016.332

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土壤是植物生长重要的生态因素之一，土壤质量的好坏直接影响烟株的生长发育。土壤的不合理使用可导致植烟土壤出现一系列质量问题。近年来对植烟土壤的修复研究取得了一些成效。介绍了翻压绿肥、添加生物炭、秸秆还田、使用微生物肥料以及其他改良措施对植烟土壤的修复状况，分析论述了其对土壤的理化性状、土壤养分、土壤微生物多样性以及酶活性等的影响，结合近年来植烟土壤修复的现状分析了存在的问题，并提出了增加植烟土壤改良物质的研究深度以及应用现代生物技术的建议，以期为植烟土壤修复的进一步研究提供思路。

刺参不同组织中MnSOD基因在脂多糖刺激下的定量表达分析

王立强,田燚*,张宇鹏,马增艳,庚宸帆,常亚青

2017, 19(3): 123-130. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2016.277

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刺参由于其重要的经济价值和药用价值，已经成为我国海水养殖的重要种类。MnSOD对于增强吞噬细胞防御能力和整个机体的免疫功能具有重要作用，与生物体抵御病毒细菌等能力密切相关。通过研究在脂多糖刺激下MnSOD基因的定量表达情况，分析MnSOD在刺参免疫系统中的作用。结果显示：MnSOD基因的表达量由肠、肌肉到管足逐渐降低，体壁的表达量与体腔液基本一致。当刺参暴露于脂多糖中时，除肠以外其他的四种组织中MnSOD基因均出现过表达。其中，体腔液和体壁组织中MnSOD基因的表达量于12 h达到峰值；肌肉和管足中MnSOD基因的表达量于48 h达到峰值；体腔液中MnSOD基因的表达量于12 h达到对照组的4 115倍，而肠组织中MnSOD基因的表达量在48 h的实验过程中呈波动性降低。总体上来说，在脂多糖刺激下刺参各组织中MnSOD基因的表达量呈规律性波动。实验结果表明：在脂多糖刺激下刺参个体会产生强烈的抗氧化反应以保护刺参免受病原微生物的感染。

响应曲面法优化猴头菇粗多糖的提取工艺

陈新瑶,董星,陈景杰,秦韬,李健*,黄一帆*

2017, 19(3): 131-136. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2016.622

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应用Box-Behnken设计-响应面法优化猴头菇粗多糖的提取工艺。以提取时间、液料比、温度为影响粗多糖提取率的主要考察因素，通过Box-Behnken试验设计，以猴头菇粗多糖提取率为响应值，应用Design-expert 7.0软件对结果进行二次多项式模型拟合，绘制等高线图和响应面图，比较各因素交互作用对提取率影响的强弱，得出最优工艺，并对其进行验证。结果显示最佳工艺条件为：提取时间3.8 h，液料比25 mL/g，提取温度81℃。验证实验显示猴头菇粗多糖提取率为3.09%，实测值与预测值接近。研究结果说明响应曲面法建立的模型预测性良好，能合理地优化猴头菇中粗多糖的提取工艺。

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