中国农业科技导报

王永春1,李静2,王秀东3*

2021, 23(1): 1-11. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2020.0935

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分析了我国粮食生产的变动规律，并对未来发展趋势提出展望。结果表明：新中国成立以来，我国粮食产量在波动中不断增长，单产发挥了重要作用。品种结构根据市场需求的变化而不断优化，主产区不断北移，黑龙江成为名副其实的北大仓。粮食功能从仅仅满足温饱的食品过度到工业原材料，再到国际市场的重要贸易手段。对粮食的宏观管理政策则从短缺时期的紧缺管控到逐步市场化的紧平衡管控,再到丰年有余面向国际市场的战略应对。同时，我国粮食生产仍然面临资源紧缺，种粮积极性低，消费增加而质量标准提高以及国际保护主义兴起等众多问题与挑战。未来，我国粮食生产的战略安全地位将进一步上升，资源利用效率逐步提高，主粮的生产将平稳发展，小杂粮品种将得以多样化发展，而技术仍将是未来粮食生产的决定性因素。今后，要提高我国粮食安全保障水平，需进一步提高农民和地方政府种粮积极性，提高农民素质，支持企业投资粮食产业，进一步加强粮食科技研究与开发应用，促进粮食生产的绿色发展。

我国藻类产业发展现状、问题及对策建议

李涵,青平,张晓恒*,匡伊婷

2021, 23(1): 12-20. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0896

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我国是藻类生产、消费和贸易大国，藻类产业作为国家战略产业的重要组成部分，既面临着许多发展新机遇，也存在众多亟待解决的问题。首先梳理了我国藻类养殖、加工、贸易和消费现状，然后根据调研数据对消费者的需求特征进行了深入分析。结果显示：我国藻类养殖产量和面积呈上升趋势，各藻类细分品种产量不均。同时，藻类加工产品日益丰富，贸易优势明显，但藻类从业者收入较低。消费者对藻类产品了解程度虽然较低，但并不排斥藻类产品。藻类产品的包装、品牌建设较差，营养安全是消费者食用藻类产品的主要原因。基于此，指出了我国藻类发展过程中存在的主要问题与矛盾。最后以供给侧改革为主线，从政策、科技、市场、消费文化、劳动力、生产组织结构和贸易方面分别阐述了振兴藻类产业的对策建议。

小麦应对Cu2+胁迫的生理响应及ASA-GSH合成酶基因表达

郑永兴,李鸽子*,康国章*

2021, 23(1): 21-29. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0617

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抗坏血酸（ascorbate, ASA）- 谷胱甘肽（glutathione, GSH）在植物响应逆境胁迫过程中发挥了重要作用。为探究ASA-GSH在小麦Cu2+胁迫响应中的作用，以小麦品种‘百农207’为材料，用0.05、0.10、0.50、1.00 mmol·L-1 Cu2+进行处理，检测Cu2+对小麦生长参数、受伤害程度、及非酶促反应相关参数ASA和GSH等生理指标的影响，进而测定ASA-GSH循环相关酶基因抗坏血酸过氧化物酶基因（APX）、抗坏血酸还原酶基因（DHAR）、单脱水抗坏血酸还原酶基因（MDHAR）、谷胱甘肽合成酶基因（GR）的表达量。结果表明，随着Cu ²⁺浓度的升高，小麦的株高、根长、总鲜重和总干重逐渐降低，而丙二醛（MDA）、过氧化氢（H₂O₂）、ASA和GSH的含量则显著升高。APX基因在叶片和根中的表达趋势基本一致，在低浓度下（0.05和0.10 mmol·L^-1）表达量显著下降，高浓度下（0.50和1.00 mmol·L^-1）则显著升高；DHAR和GR基因表达趋势相似，在叶片中低浓度表达量显著升高，高浓度则显著下降，在根中则随着浓度的升高而呈现增加的趋势；MDHAR基因在叶片中的表达和DHAR和GR基因相似，在根中则与APX基因相似；上述结果表明,APX、DHAR、MDHAR、GR在转录水平均受到Cu ²⁺胁迫的诱导。综上，ASA-GSH在小麦响应铜胁迫过程中可能发挥了重要作用，并且这一作用的发挥与ASA和GSH含量的改变以及ASA-GSH循环相关酶基因的差异表达密切相关。

甜高粱对镉胁迫的生理生化响应及镉富集研究

郝正刚,赵会君,魏玉清*,曾周琦,王志恒

2021, 23(1): 30-42. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0260

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为阐明镉胁迫对甜高粱生理生化指标的影响以及镉富集特征，以辽甜1号为研究材料，采用5种不同浓度镉溶液(0、50、100、200、300 μmol·L^-1)模拟胁迫环境，测定并分析了镉胁迫下幼苗的生长指标、抗氧化酶活性、同工酶、光合参数、荧光参数、光响应曲线及镉富集率的变化。结果表明：①镉胁迫下，甜高粱鲜重、株高、地上部及地下部干重显著降低。②伴随胁迫浓度的增加，超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)先升高后降低，过氧化物酶(peroxidase，POD)活性显著升高，过氧化氢酶(catalase，CAT)活性显著降低，抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase，APX)先降低后升高再降低。胁迫早期SOD、POD酶谱多条带伴随胁迫浓度的增加而加深，出现了新的S2、P2条带；而CAT、APX酶谱无新的条带出现。③镉胁迫下叶片叶绿素含量，净光合速率、气孔导度、和蒸腾速率、叶片原初光能转化效率、光合电子传递量子效率、光化学淬灭系数，最大净光合速率、表观量子效率、暗呼吸速率、光饱和点显著降低，而胞间CO₂浓度、非光化学淬灭系数、光补偿点则升高。④伴随胁迫浓度的增加，地上部、地下部的镉浓度升高，而地上部、地下部及单株富集率降低。因此，镉胁迫是通过抑制甜高粱的光合作用而使其生物量降低；甜高粱通过调控其抗氧化酶基因表达以维持其细胞正常代谢；低浓度镉胁迫有利于甜高粱富集镉，高浓度镉胁迫使甜高粱不可逆损伤，生物量降低，导致甜高粱对镉的富集率下降。

抗逆与渗透物质耦合对番茄产量及水分利用的调控及机制探讨

李艳梅1,周亚文2,张琳1,廖上强1*,孙焱鑫1*

2021, 23(1): 43-50. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0333

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为探究外源喷施调控技术在设施番茄生产中的应用潜力，以‘鑫语’番茄为试验材料，在生育期内应用Ca(H₂PO₄)₂、K4SiO4两种抗逆物质和脯氨酸（proline, Pro）、甜菜碱（betaine, GB）两种渗透调节物质，探讨抗逆和渗透调节物质耦合对番茄水分利用、营养和生理特性及产量的影响。结果表明，喷施Ca(H₂PO₄)₂、Ca(H₂PO₄)₂+ Pro两种含钙悬液取得最佳效果，分别使番茄增产14%和10%，水分利用率提升8和6 kg·m^-3；喷施硅悬液使番茄增产3.5%。喷施Ca(H₂PO₄)₂+GB未取得与Ca(H₂PO₄)₂+Pro同等的正调控作用。单独喷施Pro或GB反而降低了番茄产量与水分利用率，等浓度GB的负调控效应更明显。抗逆物质×渗透物质对番茄产量及水分利用的影响存在显著的交互效应，各因子的贡献度大小表现为：渗透物质>抗逆物质>渗透物质×抗逆物质。综合分析认为，连续三次以单质浓度1.5 g·L^-1、制剂量1 020 L·hm^-2·次^-1，喷施Ca(H₂PO₄)₂、Ca(H₂PO₄)₂+Pro可以取得理想调控效果。

东方百合‘索邦’的离体培养研究

贾明良,方荷芳,李同建,文锋,韩兴杰,金洪光,徐玲玲,廖亮*

2021, 23(1): 51-57. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0818

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东方百合‘索邦’作为市售主流鲜切花百合品种，具有巨大的市场潜力。为满足市场需求，利用花器官作为初始材料，对东方百合‘索邦’离体培养涉及的愈伤组织诱导、丛生芽增殖及生根培养等相关技术进行研究。结果表明，子房为合适的初始诱导外植体，进一步扩繁诱导愈伤组织时适宜选用叶片下部或鳞茎片为外植体，合适的愈伤组织诱导培养基为MS+2.0 mg·L^-1 2,4-D+0.2 mg·L^-1 6-BA +30 g·L^-1 蔗糖+6.5 g·L^-1 琼脂，pH 5.8。丛生芽增殖培养基为MS+1.0 mg·L^-1 6-BA+0.1 mg·L^-1 NAA +30 g·L^-1 蔗糖+6.5 g·L^-1 琼脂，pH 5.8。生根培养基为MS+0.5 mg·L^-1 NAA +30 g·L^-1 蔗糖+6.5 g·L^-1 琼脂，pH 5.8。结果为进一步完善东方百合‘索邦’的离体培养体系，进行优质种球的规模化生产提供基础。

不同浓度镉对烟草幼苗生长发育及生长素相关基因表达的影响

罗勇1,焦桂珍1,刘胜波2*,魏跃伟1,邵惠芳1,贾宏昉1*

2021, 23(1): 58-65. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0366

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为了探究镉胁迫对烟草生长发育的影响及其调控机制，以DR5∷GUS云烟87转基因纯合株系作为供试材料，采用营养液水培法，设置0、5、10、20、40 μmol·L^-1共5种镉浓度，研究不同浓度镉处理下烟草幼苗生物量、叶绿素含量、抗氧化能力、镉含量、生长素分布及水平变化，并检测生长素合成（NtYUCCA4、NtYUCCA6、NtYUCCA8、NtYUCCA9）和生长素极性运输（NtPIN1a、NtPIN1c、NtPIN4、NtPIN9）相关基因的表达差异。结果显示，随着供镉水平的提高，烟苗中镉含量显著增加，镉胁迫对烟草幼苗的毒害作用逐渐加大。与对照相比，在40 μmol·L^-1的镉胁迫下，烟苗的生物量显著下降73.1%，叶绿素含量显著降低75.5%，地上部和地下部生长素含量分别显著下降59.6%和84.5%，生长素相关基因NtYUCCA4、NtYUCCA6、NtYUCCA8、NtYUCCA9和NtPIN1a、NtPIN1c、NtPIN4、NtPIN9相对表达量均显著降低，丙二醛（MDA）含量显著升高。镉胁迫下，参与合成生长素的NtYUCCA基因家族与生长素极性运输蛋白基因NtPINs家族的表达水平下降，可能是烟苗生长受到抑制的重要原因。

微流控技术在解决猪体外受精中多精入卵问题中的应用进展

刘芊萩,陈强,雷安民*

2021, 23(1): 66-72. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0546

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凭借自动化、高灵敏度和高精确度的优势，微流体技术可以实现复杂精细的生物学实验流程控制，保证对试验现象与试验结果的实时准确获取。通过检索近年来微流体装置在哺乳动物卵母细胞体外成熟、体外受精以及胚胎体外培养中的研究报道，总结了微流控技术在哺乳动物胚胎学研究中的应用，提出了将微流控技术应用于猪体外受精技术，目的在于解决并克服猪体外受精中存在的多精入卵，为完善猪体外受精技术提供可行的解决方案，同时为人类医学辅助生殖技术的优化完善提供新思路。

低温木质纤维素分解复合菌系PLC-8对玉米秸秆的分解特性

杨梦雅1,闫非凡1,闫美超1,王贺1,朴仁哲1,崔宗均2,赵洪颜1*

2021, 23(1): 73-81. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0841

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为提高东北寒区玉米秸秆的分解效率，突破低温的瓶颈，探讨了低温木质纤维素分解复合菌系PLC-8对玉米秸秆的分解效果及其微生物多样性。通过pH、玉米秸秆的减重、木质纤维素的含量、酶活性、有机酸含量等指标评价玉米秸秆的分解效果，采用变性凝胶电泳（DGGE）和高通量测序技术研究其微生物多样性。结果表明：pH先下降后回升至接近初始值；30 d后，玉米秸秆减重率达到43.65%；半纤维素、纤维素、木质素含量分别减少了61.13%、40.91%、14.25%；纤维素酶活性先升高后降低，其中滤纸酶和β-葡萄糖苷酶活性在第20 d，分别为0.054、0.025 U·mL^-1；内切酶和外切酶活性的最高值在第15 d，分别为0.032、0.030 U·mL^-1；木聚糖酶活性随着玉米秸秆的分解而逐渐升高，甲酸和乙酸分别在第20和15 d达到最高值。微生物群落分析表明,PLC-8由细菌和真菌组成，具有分解稳定性，在属的水平上细菌优势菌株为金黄杆菌属（Chryseobacterium）、短波单胞菌属（Brevundimonas）、不动杆菌属（Acinetobacter）等，真菌的优势菌株为肉座菌（Hypocreales）。

基于Landsat TM/OLI影像的寿光市盐田信息提取与动态变化分析

陈思萌1,2,于新洋2*,姜广辉1,陈为峰2*

2021, 23(1): 82-88. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0329

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寿光市是我国重要的海盐生产基地，亟需选取典型数据对其在体量及空间分布格局发生的显著变化进行分析与管理。以Landsat TM/OLI遥感影像及土地利用现状图为基础数据源，结合野外实地调查形成的专家先验知识，对研究区1985、1995、2005和2015年4期遥感影像图进行监督分类及处理，并利用土地利用转移矩阵监测寿光市30年间盐田面积动态变化，对影响其变化的主要驱动因素进行了分析与讨论。结果表明：研究区土地利用分类结果精度较高，总体精度高于85%，Kappa系数大于0.80。研究期间寿光市盐田面积增加19 503.72 hm ²，年均增长率为3.68%，整体表现出先增后减的变化趋势。1985—1995年,盐田面积迅速增加，年增长率为12.13%；1995—2005年间,年增长速率急剧降低，仅为1.35%；2005—2015年间,盐田面积表现为负增长，年增长率为-1.63%。研究期内增加的盐田主要来源于滩涂、沿海水域和草地，而减少的盐田主要复垦为耕地和建设用地。研究结果可为寿光市乃至山东省滨海盐田的科学管理与利用、废弃盐田的复垦与湿地恢复提供理论与数据参考。

基于无人机图像的小麦主要生育时期LAI估算

周恺1,周彤1,丁峰2,丁大伟2,武威1,姚照胜1,刘涛1,霍中洋1,孙成明1*

2021, 23(1): 89-97. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0515

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LAI是表征作物生长状况的重要指标之一。为了快速无损监测小麦LAI，设置了3个密度和4个氮肥水平以形成不同的小麦生长群体，利用无人机搭载的RGB相机获取田间图像，并同步取样测定LAI。在小麦越冬期、返青期、拔节期、开花期和灌浆期选取R、G、B构建的9种颜色特征指数，与实测的LAI进行相关性分析。结果表明，在小麦生长前期（越冬期、返青期），颜色指数与LAI的相关性均较弱，而到了生育后期（拔节期、开花期、灌浆期），所有颜色指数与LAI的相关性均达到了极显著水平。选出常用的指数、线性、对数、多项式和幂函数等模型中R2最大的作为最终的估算模型，用以估算拔节期、开花期、灌浆期这三个时期的小麦LAI。通过实测的LAI对估算模型的验证，模型可靠且准确率较高。上述结果为作物田间LAI快速测量提供了新的手段。

基于虚拟正交试验的苹果苗木平茬机切割器参数优化设计

杨振1,2,杨欣1*,杨晓斌1,王鹏飞1,李建平1,刘洪杰1,李雪军1

2021, 23(1): 98-106. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0359

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为获取砧木物理参数，分析平茬机切割装置切割原理，基于ANSYS LS-DYNA软件建立苹果砧木切割装置有限元模型，研究苹果苗木切割过程中工作参数与刀片参数的关系，以前进速度、锯盘齿数、切割转速为因素，以切割力和切割功率为指标，采用Design Expert动态响应软件优化结果切割器转速为4 200 r·min^-1，前进速度为1 km·h^-1，齿数为100齿数时，单组切割功率为1.801 kW，为苹果苗木平茬切割装置提供依据。试制苹果苗木平茬机，田间试验合格率高于95%，满足平茬的农艺要求。苹果苗木平茬切割装置的研究对实现苹果苗木平茬机械化具有重要意义。

基于IncoPat专利分析的苎麻机械化生产研发态势

向伟,马兰,刘佳杰,邓欣,龙超海,文庆华,刘淳劼,吕江南*

2021, 23(1): 107-118. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0430

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为明晰苎麻机械化生产技术与装备的研究进展，采用IncoPat专利数据分析平台，利用专利数据挖掘并分析苎麻机械化生产技术的发展态势、地域分析、重点技术领域、专利创新机构与主要发明人等，通过可视化方法展示该技术领域的创新情况与研发态势。结果表明：目前，苎麻机械化生产技术处于高速发展期，其专利申请主要集中在中国，研究方向集中在脱麻技术、纺织材料和脱胶工艺等方面；苎麻纤维剥制处理和苎麻机械化种植、收获为苎麻机械化生产技术领域的重点和热点；提出了展开农机农艺融合的苎麻种植生产技术研究的重要性，加强苎麻联合收获、纤维剥制技术与装备的研发，加强苎麻纤维物理性脱胶技术的创新性研究，以促进我国苎麻生产全程机械化的高速发展。

超高温堆肥及其资源化与无害化研究进展

刘子乐1,白林1*,胡红文2

2021, 23(1): 119-127. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0352

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超高温堆肥是近年出现的一种新技术，能够加速有机物分解，缩短堆肥腐熟时间。综述了超高温堆肥工艺方法的优缺点，总结了超高温堆肥在资源化和无害化方面的研究进展，表现在提高了难降解有机物的降解率和总氮的保留率，改善了传统堆肥中抗生素抗性基因难降解的问题，对重金属有一定的钝化效果；论述了超高温堆肥现有研究中的不足，并提出相关建议，旨在优化超高温堆肥工艺，为实际应用提供理论指导。

木质生物炭对厌氧发酵产甲烷性能的影响

肖生苓1,荆勇1,2,冯晶2,申瑞霞2*,赵立欣2,王全亮1,张迎2

2021, 23(1): 128-135. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2020.0014

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为研究木质生物炭对厌氧发酵产甲烷性能的影响，以玉米秸秆、牛粪作为发酵底物，以灌木生物炭、杨木生物炭、混合木屑生物炭作为添加剂，通过控制生物炭的种类、粒径以及灰分含量等关键因素，进行了批式厌氧发酵强化试验。结果表明：生物炭对厌氧发酵系统有重要影响，且粒径越小，产气能力越强。其中，杨木生物炭对厌氧发酵系统影响最大，不仅提升了厌氧发酵系统的甲烷累积产量（4.9%）、最大甲烷日产率（15.0%）以及水解速率（15.6%），也缩短了发酵延滞期。此外，杨木生物炭的灰分含量对厌氧发酵也有重要影响。当灰分含量为2.6 g·L^-1时，对厌氧发酵系统影响最大，在提升厌氧发酵系统的缓冲能力、最大甲烷日产率（14.4%）的同时，也缩短了延滞期（11.8%），灰分含量过高或过低均不利于系统产甲烷。

施氮量与移栽密度互作对垦粳7号稻米品质的影响

兰宇辰1,郭晓红1*,李猛2,赵洋3,李晓蕾3,姜红芳1,王鹤璎1,徐令旗1,张晓宁1,吕艳东1

2021, 23(1): 136-145. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0673

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为探讨施氮量及移栽密度对稻米品质的影响，在大田条件下，以垦粳7号为试验材料，采用裂区试验设计，以施氮量（0、90、120、150、180 kg·hm^-2，N）为主区和移栽密度（20.2万、25.1万、33.3万穴·hm^-2，M）为裂区，分析了氮密互作对稻米加工品质、外观品质、营养品质和食味品质的影响。结果表明：移栽密度对垦粳7号加工品质的影响达极显著水平，随移栽密度增加，加工品质逐渐增加，移栽密度为33.3万穴·hm^-2时，有利于提高垦粳7号的加工品质。施氮量与移栽密度的互作效应对垦粳7号外观品质的影响达显著水平，施氮量为180 kg·hm^-2、移栽密度为20.2 万穴·hm^-2时，有利于提高垦粳7号的外观品质。施氮量对垦粳7号营养品质和食味品质的影响达极显著水平，随施氮量增加，营养品质逐渐增加，食味品质逐渐降低；施氮量为180 kg·hm^-2、移栽密度为20.2万穴·hm^-2时，有利于提高垦粳7号的营养品质，而食味品质降低。综上，N4M1处理（180 kg·hm^-2和20.2 万穴·hm^-2）下，垦粳7号的外观品质和营养品质较优。

“稻-再-油/肥”轮作和施氮对水稻产量及籽粒灌浆特性的影响

田贵生,王志宾,李小坤*,朱丹丹,张江林,刘秋霞

2021, 23(1): 146-153. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0327

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为探究稻-再-油/肥轮作和施氮对水稻产量及籽粒灌浆特性的影响，于2015—2017年在湖北省武穴市进行稻-再-油/肥轮作定位试验，设置4个处理。T1:稻-再-油轮作，三季均不施氮；T2:稻-再-油轮作，三季施氮量为165、120和180 kg·hm^-2；T3:稻-再-肥轮作，三季施氮量与T2相同；T4:稻-再-闲轮作，前两季施氮量与T2相同。研究各处理水稻产量及产量构成因子的变化，并利用Richards方程拟合水稻强、弱势粒的灌浆过程。结果表明：①2015—2017年头季稻和再生稻产量均表现为T3＞T2＞T4＞T1。与T4相比，2016—2017年T2处理的头季稻和再生稻分别增产8.4%和14.4%、22.2%和17.7%，T3分别增产12.7%和17.9%、25.1%和244%；与T1相比，2015—2017年T2处理的头季稻和再生稻分别增产35.1%和22.0%、36.4%和30.3%、651%和65.6%。②在稻-再-油/肥轮作和施氮条件下，2017年头季稻和再生稻籽粒灌浆特性表现一致。与T4相比，T2、T3均能提高头季稻和再生稻强势粒起始势和弱势粒达到最大灌浆速率的干物质量；与T1相比，T2延长头季稻和再生稻强、弱势粒有效灌浆期，从而实现头季稻和再生稻籽粒粒重增加，产量提高。

不同滴灌量对红寺堡区酿酒葡萄生长和品质的影响

王东1,曹源倍2,吉遥芳3,傅渝亮3*

2021, 23(1): 154-161. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0783

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为了寻求适宜红寺堡地区酿酒葡萄园的最佳滴灌灌溉模式，以6年生酿酒葡萄‘赤霞珠（Cabernet Sauvignon）’为供试材料，灌水方式采用滴灌，设计5个不同灌水量梯度：1 500 m³·hm^-2（T1）、2 250 m³·hm^-2（T2）、3 000 m³·hm^-2（T3）、3 750 m³·hm^-2（T4）以及4 500 m³·hm^-2（T5），分析了不同滴灌量对酿酒葡萄植株生长、光合速率、水分利用效率、产量以及品质的影响。结果表明：T4（3 750 m³·hm^-2）处理对新梢长及株高生长促进作用最为显著，养分吸收状况最好，且能显著提高酿酒葡萄花期和膨大期叶绿素相对含量和植被差异指数值，鲜叶片干物质积累量最大，水分利用效率提高最为显著（42.69%），单株产量最高（2.24 kg）。当滴灌量超过3 750 m³·hm^-2时，则会引起一定量的减产。另外，单宁含量随滴灌量增加呈先减小后增加趋势，花色苷含量随滴灌量增加呈先增加后降低趋势，酿酒葡萄果皮总酚含量与滴灌量呈显著的正相关关系。T4处理下，酿酒葡萄可溶性固形物（19.87%）、可滴定酸含量（0.72%）及可溶性糖含量（19.44%）均处在相对适宜的水平，糖酸比较高，单宁含量高（30.51 mg·g^-1），总酚含量最大（10.65 mg·g^-1），葡萄品质最佳，是本研究中最佳滴灌灌溉模式。

有机覆盖三七对土壤养分及微生物多样性的影响

刘倩1,2,李纪潮1,左应梅1,杨天梅1,杨美权1,张金渝*

2021, 23(1): 162-175. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0291

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为研究有机覆盖物对三七土壤养分以及微生物丰富度和多样性的影响，采用完全随机区组小区试验，将有机覆盖物覆盖于播种三七种子的土壤表面，设置黄花蒿覆盖（HHH）、万寿菊覆盖（WSJ）、金荞麦覆盖（JQM）、松针覆盖（SZ）和无覆盖（CK）共5个处理。覆盖生长10个月后采集土壤样品，利用化学分析和高通量测序检测土壤养分含量及进行微生物物种丰富度和多样性分析。结果显示：①覆盖10个月后，处理HHH和SZ检测的土壤有机质含量显著高于CK，HHH的全氮和水解性氮含量显著高于CK，SZ处理的有效磷和速效钾含量显著高于CK。②全氮含量与水解性氮存在显著正相关（P<0.05）。③对细菌的高通量测序共获得27门64纲131目263科444属。变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidetes）是主要共有优势菌门，Acidibacter、芽单胞菌属（Gemmatimonas）、黄杆菌属（Flavobacterium）为主要优势菌属。处理WSJ、JQM、SZ的细菌丰富度和多样性高于CK，HHH细菌丰富度和多样性低于CK。④对真菌的高通量测序共获得12门40纲115目246科510属。子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Basidiomycota）与接合菌门（Zygomycota）为共有优势菌门，锥盖伞属（Conocybe）、镰刀菌属（Fusarium）、被孢霉属（Mortierella）为主要优势菌属。覆盖处理的真菌丰富度和多样性均低于无覆盖处理。说明黄花蒿和松针覆盖为三七的生长提供了养分，有机覆盖物均能提高三七的抗病原菌能力，SZ覆盖对减轻三七根腐病的发生和解决三七种植过程中的连作障碍有一定作用，结果为三七覆盖种植提供理论依据和配套栽培技术支持。

连续4年施用生物炭对植烟褐土微生物群落结构的影响

殷全玉1,刘健豪1,刘国顺1,杨欣铃2,李小福2,张玉兰1,李阳1,叶红朝3*

2021, 23(1): 176-185. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0505

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为研究连续多年施用生物炭对褐土土壤细菌、真菌多样性以及群落结构的影响，同时了解其变化与土壤理化性质的关系，设计了3种生物炭用量处理（1.5、15、45 t·hm^-2生物炭，各添加30 kg·hm^-2纯氮）进行定位研究，结果表明：①生物炭均显著提高各处理土壤速效磷、速效钾、有机质、pH和含水率，显著降低了土壤容重。②施用生物炭对细菌、真菌OTU数量和α多样性指数没有显著性影响，但PCA分析结果表明，生物炭处理显著改变了细菌、真菌群落结构。③15 t·hm^-2生物炭处理对细菌、真菌优势菌群相对丰度影响明显，显著提高了变形菌门、放线菌门、绿弯菌门、子囊菌门的相对丰度, 显著降低了酸杆菌门、拟杆菌门的相对丰度。④细菌、真菌群落与环境因素分析表明，土壤全氮、铵态氮与细菌群落结构具有极显著相关关系（P<0.01），土壤铵态氮、速效钾、土壤容重与真菌群落结构分布具有显著相关性（P<0.05）。说明连续施用生物炭改变了土壤细、真菌群落结构，其中15 t·hm^-2生物炭处理对土壤优势菌群影响最为显著，同时使用生物炭后土壤理化性质的改变与土壤细、真菌群落分布具有显著相关性，可为生物炭改良褐土微生物多样性以及群落结构提供数据支撑。

异养小球藻细胞采收方法的研究

黄伟伟1,毕生雷2,杨迪3,刘雨1,辛纳慧1,李钰媛1,张乃群1*

2021, 23(1): 186-193. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0992

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异养小球藻体积小、发酵液成分复杂，导致藻细胞采收困难、采收成本高。通过比较三氯化铁、硫酸铝、壳聚糖、聚丙烯酰胺、霉菌5种絮凝剂，并利用单因素试验、响应面分析对三氯化铁絮凝法收集异养小球藻进行工艺条件优化，获得了二次回归模型。得到了最优变量为三氯化铁添加量2.0 g·L^-1、搅拌速率150 r·min^-1、搅拌时间20 min，在此条件下，异养小球藻采收率达到95.3%，收集成本为0.07元·kg^-1。采收率高、采收成本低，为工业化应用奠定了基础。

间歇投喂模式对刺参摄食、生长和消化酶活性的影响

韩莎1,胡炜1,李成林1*,赵斌1,姚琳琳1,王琦1,孙永军2*,鞠文明2

2021, 23(1): 194-200. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2020.0323

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为了探讨间歇投喂模式对刺参(Apostichopus japonicus)摄食、生长和消化酶活性的影响，以1 d·次^-1的连续投喂为对照组，采用2 d·次^-1的间歇投喂模式，设置正常投喂量(100%)的125%、150%、175%和200%共4组投喂水平，对平均体重为 (3.41±0.05) g的刺参投喂30 d，对刺参的摄食、生长和消化酶活性进行检测。结果显示：间歇投喂模式能够对刺参生长产生显著影响，刺参特定生长率随着投喂水平的上升而增加，但与对照组差异不显著；刺参增重率与投喂水平呈正相关，200%组达到最佳，显著高于对照组(P<0.05)；随着投喂水平的增加刺参摄食率逐渐升高，而饲料转化率呈现先下降后升高的变化趋势，200%间歇投喂处理的刺参摄食率显著高于100%连续投喂处理，而200%和125%间歇投喂处理的刺参饲料转化率与100%连续投喂处理间无显著差异；间歇投喂模式对刺参蛋白酶活性产生显著影响，125%、150%组蛋白酶活性显著降低(P<0.05)，而175%、200%组与对照组差异不显著(P>0.05)，但投喂模式对淀粉酶活性影响不显著。结果表明：基于刺参的生长性能和对饲料的转化利用，认为在刺参工厂化养殖中采用2 d·次^-1的间歇投喂模式，以175%～200%投喂水平进行养殖管理，能够满足刺参的正常摄食需求，有效促进刺参的生长。

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