中国农业科技导报

王晓梅§, 何微§, 杨小薇§, 孔令博, 林巧

2021, 23(5): 1-7. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2020.0628

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在新型冠状病毒肺炎（简称“新冠肺炎”）疫情背景下，全球的粮食保障面临前所未有的挑战。为掌握全球粮食状况，保障我国粮食安全，分析了全球和中国的粮食供应情况，并提出了粮食保障应对策略。通过分析发现，疫情之下全球粮食生产预期总体平稳，具有较强地抗冲击能力，中国的主粮供给有保障，但大豆等进口商品受到一定的影响。由于各国形势差异，不同国家采取了多种措施保障本国粮食供应，例如增加财政和政策支持、加大粮食库存、建立绿色通道、限制粮食出口、减免进口关税、进行价格管制等。在此基础上，建议通过破解供应瓶颈来稳定粮食生产、通过加强调控力度来稳定粮食价格、通过有效引导市场来稳定社会预期，以保障我国的粮食安全和粮食供应链的稳定运行。

我国食品安全网络舆情监测系统应用难点及对策研究

王旎, 孙晓红, 祁海峰, 陶光灿,

2021, 23(5): 8-17. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2020.0475

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食品安全网络舆情监测系统存在数据采集不精准及效率低，数据分析不系统及不到位，数据应用面狭窄及场景化不强等难题，亟需探明解决方法。通过总结国内外食品安全舆情监测研究现况与发展趋势，梳理食品安全舆情监测基本特性，掌握食品安全舆情监测所涉及的技术体系，提出了我国食品安全舆情监测在数据采集、数据分析、数据应用三方面问题的解决方案。第一，借助关键词库形成监控探针、构建动态媒体库，有利于提高数据采集的效率和精准度；第二，增加数据分析方法的多样性，如舆情分级、舆情事件处理分类、多维度分析、舆情群体分析、舆情处置分析、舆情预警分析和政策支持分析等，有利于充分挖掘舆情重要信息；第三，落实政府、企业和消费者三方的场景化服务，有利于实现食品安全舆情监测的创新性应用。

植物响应亚适低温的生长发育及分子机制研究进展

孙艳, 蒲文宣, 吴长征, 黄平俊, 孙铭雪, 宋德安, 刘来华

2021, 23(5): 18-26. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0986

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近年来，“倒春寒”这一亚适低温灾害频繁发生，严重制约着农林业生产的发展，造成严重的经济损失。为缓解“倒春寒”对作物产生的不利影响，保持农作物正常生长态势，农业生产者通常在灾害发生后采取叶面喷肥等补救措施以降低损失。然而，现有技术手段仍存在费时费力且减害效果不明显等缺陷，亟需开发新的方法来应对这一难题。综述了亚适低温对植物生长发育及其生理生化过程的影响，探讨了外源激素等化学物质添加在减轻冷胁迫方面的作用以及植物响应冷害的分子机制，以期为探索和提高植物对亚适低温的耐受性提供理论参考依据。

植物种子的发育调控研究进展

胡婷婷, 王健康, 丁成伟, 郭荣良, 吴玉玲, 徐家安, 王友霜, 赵轶鹏, 何弯弯

2021, 23(5): 27-34. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2020.0048

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种子是植物繁育的最主要器官，种子是否正常发育直接影响植株的发育进程，也影响农作物产量和品质。种子发育调控的遗传和分子机制很复杂。目前已有大量直接或间接调控种子发育的基因和影响因子被鉴别，但这些基因之间的互作，不同调控途径如何形成网络协同调控种子发育，还有哪些新基因的参与，仍亟待进一步研究。通过梳理参与调控种子发育的基因、影响因子及其互作模式和调控模式，讨论了如何利用人类需要的等位突变提高农作物产量和品质，以期为植物种子发育调控、粮食产量和品质遗传改良提供理论支撑。

水稻高节位分蘖的形态特征及遗传行为

霍川, 王世全, 沈俊宏, 曾鸿燕

2021, 23(5): 35-43. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2020.0246

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穗数、每穗粒数和千粒重是构成水稻产量的三要素，分蘖是穗数的重要构成因素，高节位分蘖是水稻的一种特殊分蘖方式。以野生型水稻R818及其高节位分蘖突变体W33为试验材料，采用盆栽和大田试验，研究水稻高节位分蘖的形态特征及其遗传行为。结果表明:①幼苗期，W33的株高、叶片大小、根条数、根长与R818无显著差异。②分蘖前期，W33已出现明显二次分蘖；分蘖中后期，R818的分蘖芽逐渐进入休眠状态，而W33除穗颈节外的其他节位，分蘖芽仍处于活跃状态，二者的株高、主茎叶长及一、二、三、四次分蘖数差异显著或极显著；至抽穗期，W33的单株平均分蘖数达到79.7个，是R818分蘖数的7.5倍。③R818和W33的平均单穗谷粒数和单穗产量差异显著，但单株产量无显著差异。④W33与R818的正反交F1均无高节位分蘖；正反交F1与W33的回交后代表现为无高节位分蘖和有高节位分蘖两种表型，经2检验，其分离比均符合1∶1；正反交F2均表现为无高节位分蘖和有高节位分蘖两种表型，经2检验，其分离比均符合3∶1。表明W33的高节位分蘖能力旺盛，分蘖中后期的一、二、三、四次分蘖数显著或极显著高于R818；高节位分蘖特性表现为单基因隐性遗传。研究结果可为水稻高节位分蘖研究与利用提供理论参考。

中药植物羌活种子休眠解除的代谢组分析

李爱花, 蒋顺媛, 郭娜, 黄璐琦

2021, 23(5): 44-51. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2020.1001

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传统中药植物羌活的种子因具有休眠限制了其人工驯化和栽培种植。为了解析羌活种子休眠解除过程的代谢物变化，筛选休眠解除关键化合物，对羌活种子进行冷暖层积预处理150 d，并对预处理的种子进行低温层积处理110 d，以及ABA抑制剂氯定酮（FL）和GA₃（GA）处理，用UPLC-MS/MS对处理过程的羌活种子进行代谢物分析。结果表明：羌活种子整个处理过程分为3个阶段，0—60 d、90—（150+30） d、（150+60）—（150+110） d。其中，预处理+低温层积处理（150+60） d和（150+110） d 的羌活种子已具备萌发能力。t[1] 主成分所代表的化合物是预处理0、15、60、90、120 d的胚发育处理过程发生主要变化的化合物。t[2] 主成分所代表的化合物主要在生理休眠解除过程发生变化。差异分析发现，列当醇乙酸酯是一种独脚金内酯化合物，在种子休眠解除过程发生显著积累。其中，FL处理后列当醇乙酸酯的生物合成水平升高12.1倍，而低温层积处理后其合成水平升高28.5倍。因此，推测列当醇乙酸酯含量变化对羌活种子休眠解除非常关键。研究结果可为羌活种子休眠解除机理研究提供理论基础，对中药羌活的产业发展具有重要的实践意义。

细穗柽柳对3种单盐胁迫的生理响应

李星, 胡杨, 马媛, 贾守义, 李钢铁

2021, 23(5): 52-60. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0886

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为研究河套灌区稀有乡土树种细穗柽柳(Tamarix leptostachys Bunge)对盐胁迫的生理响应，选择 NaCl、Na₂CO₃、NaHCO₃ 3种胁迫盐，设置中度 (T1)、重度 (T2)、极重度 (T3) 3个梯度处理，分别为NaHCO₃-T1、NaHCO₃-T2、NaHCO₃-T3、Na₂CO₃-T1、Na₂CO₃-T2、Na₂CO₃-T3、NaCl-T1、NaCl-T2、NaCl-T3，并设置无盐砂壤土为对照 (CK)，总计10个处理,通过盆栽试验对2年生细穗柽柳苗进行单盐胁迫处理40 d。测定不同处理的叶绿素、丙二醛 (malondialdehyde, MDA) 含量、过氧化物酶 (peroxidase, POD)、过氧化氢酶 (catalase, CAT) 活性及根系活力指标，分析细穗柽柳对3种盐胁迫的生理响应特征。结果表明，①Na₂CO₃ -T3处理和NaCl-T3 处理40 d的叶绿素总含量较相应处理0 d分别显著降低了53%和36%，且随着时间的延长呈持续递减趋势，其他盐胁迫及胁迫梯度处理组均呈先降低后升高趋势，说明极重度盐胁迫严重影响了细穗柽柳的光合作用，而中度和重度盐胁迫，细穗柽柳短期内能够适度恢复；②NaCl 胁迫在各梯度处理下MDA含量的增加均最多，表明 NaCl 胁迫对细穗柽柳细胞膜系统的伤害比 NaHCO₃ 和 Na₂CO₃ 盐胁迫更加严重；③随着胁迫时间的延长，不同盐处理不同胁迫梯度处理的POD 和 CAT 活性均呈现先升高后降低的趋势；④细穗柽柳的根系活力随盐胁迫浓度的增加逐渐降低。可见，在中、重度盐胁迫下，细穗柽柳表现出较强适应性，适宜推广应用；但在极重度盐胁迫下，受伤害严重，其应用需要进一步研究。结果为细穗柽柳的推广应用奠定理论基础。

深度学习在作物病害图像识别方面应用的研究进展

周惠汝, 吴波明

2021, 23(5): 61-68. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.1041

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在作物生产管理过程中，正确及时地诊断作物所患病害非常关键。基于深度学习的图像识别为作物病害自动快速诊断提供了新途径。相比传统图像识别所用的模式识别方法，深度学习网络模型能自行提取特征且能够由低维特征抽象出高维特征，取得更好的学习效果。系统梳理了深度学习在图像自动化识别方面的发展历程，介绍了浅层神经网络的相关概念，阐述了深度学习与之相比具有的优势，并简述了深度学习的重要图像识别算法——卷积神经网络。作物病害图像识别由单作物单病害、单作物多病害和多作物多病害的识别三部分组成，在分析讨论深度学习这三方面的研究现状以及目前该领域面临的困难与挑战的基础上，提出了未来可能突破的难点和研究重点。

基于面向对象的无人机遥感影像荒漠植被分类

张冠宏, 王新军, 徐晓龙, 闫立男, 常梦迪, 李永康,

2021, 23(5): 69-77. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2020.0851

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荒漠植被分布稀疏且叶面普遍较小，导致影像中植被光谱特征较弱，分类难度较大。为提高荒漠植被分类精度，选取古尔班通古特沙漠为研究区，以无人机遥感影像和数字表面模型为数据源，采用面向对象的随机森林算法，在去相关拉伸光谱信息增强基础上对荒漠植被进行分类，分析去相关拉伸前后分类精度的变化。结果表明：基于去相关拉伸并结合面向对象和随机森林算法的轻、中、重度沙漠化区总体分类精度分别为91.01%、95.34%、93.18%，较原始影像分类精度分别提升19.94%、16.10%、17.61%，实现了对荒漠植被的高精度分类，从而为获取荒漠区植被分布状况以及荒漠化监测提供参考。

手杖式测树仪研制与试验

田艺, 冯仲科, 常晨

2021, 23(5): 78-85. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0922

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为了在森林资源调查中能够便捷、快速、精准、高效地获取立木胸径和树高，设计研发了一种手杖式测树仪，其以固定长度手杖为主体，搭载智能手机和测树软件。该设备在传统林业调查装备理论的基础上利用了测树学、摄影测量学、机械加工学、机器视觉、影像处理等技术，通过智能手机影像处理软件实现了胸径的自动识别、测量、记录，并通过手动截取完整立木与所得胸径值演算树高等功能，可以统一编辑、存储、导出最终所得胸径树高。分析结果表明，该手杖式测树仪所得胸径和树高的编差Bias分别为0.29、0.48 cm，相对误差Bias%为1.5%、4.2%，RMSE均为0.70 cm，相对RMSE%为3.6%、6.1%，基本满足二类调查A类精度要求，具有一定的应用价值和推广潜力。

基于偏移补偿模型的极值点聚类苗带识别算法研究

肖菲菲, 蒋蘋, 胡文武, 廖荣华, 张丹慧, 金生

2021, 23(5): 86-97. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2020.0792

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为实现田间管理机械自动导航驾驶，提高苗带轨迹识别精度，提出了一种基于偏移补偿模型的极值点聚类苗带识别算法。首先，以舵机调平单元为基础，利用激光雷达采集苗带数据构建2.5 D点云图像，通过建立偏移补偿模型获得矫正参数。然后，通过极值检测算法获得聚类要素点，结合偏移补偿模型进行分层聚类。最后，通过最小二乘法对获取的苗带聚类点进行线性拟合，实现苗带轨迹的重构。通过对前视范围2 000～3 000 mm且标准行距为220 mm的机插秧水稻进行点云信息Matlab仿真，获得的苗带轨迹与真实苗带轨迹相比，最大横向偏差为16 mm，最大中位偏差为6 mm，运算耗时1.50 s。相比斜率虚化聚类苗带识别算法，最大横向偏差减小了29 mm, 运算耗时减少0.14 s，提高了轨迹重合精度，增强了算法的实时性，可为水田管理机械低伤苗导航行驶提供理论依据。

基于SSD模型的巢门蜜蜂检测

吕纯阳, 刘升平, 郭秀明, 肖顺夫, 刘大众, 杨菲菲, 李路华

2021, 23(5): 98-107. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.0955

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传统蜜蜂监测多依靠人力和经验，信息化水平低，蜂群自动化监测得到广泛关注。近年来，基于深度学习的目标检测发展迅速，并在多领域取得很好的应用效果。SSD模型是一种基于卷积神经网络的目标检测模型，具有快速和准确率高的优势。蜂巢口光照多变、环境复杂，蜂群本身也具有互相遮挡和阴影等复杂情况。采用SSD模型对巢门区蜜蜂检测和数据统计，结果表明，提出的方法在少量、一般和较多蜜蜂数量情况下准确率分别达到96.34%、92.52%和88.06%，比传统方法分别提高11%、19%和25%，且对光照、天气、拍摄距离等环境有很强的适应性，能检测处理蜜蜂阴影、虚化、遮挡等复杂状况。研究结果为蜂群巢外监测提供有力支持，也为基于蜜蜂跟踪的进出量统计奠定了基础。

2009—2019年安徽中籼稻米品质综合评价及关键影响因子分析

阮新民, 施伏芝, 从夕汉, 杜弘杨, 占新春, 王元垒, 夏加发, 罗志祥

2021, 23(5): 108-115. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2020.0754

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为明确安徽中籼稻米品质变化趋势及关键影响因子，基于农业农村部食用稻品种品质最新标准，利用加速遗传算法的投影寻踪模型初步建立了中籼稻米品质综合评价函数，并对2009—2019年安徽省中籼稻综合品质变化趋势及其关键影响因子进行分析。结果表明，安徽中籼稻米综合品质整体呈显著上升趋势，投影寻踪模型分析结果与参试组合各年实际检测的优质米所占比例变化趋势基本一致，在通过审定品种中三级以上优质米所占比例的变化趋势也证实这一规律。稻米在整精米率、垩白粒率、垩白度等品质指标上的显著进步，促进了综合品质的提升。垩白粒率、垩白度和直链淀粉含量是影响安徽中籼型稻米综合品质的关键因子。降低垩白粒率和垩白度、保持中等直链淀粉含量及提高整精米率仍是安徽未来品质育种的主攻方向，同时也要注意碱消值性状的改良。

葡萄柚籽提取物和聚乙烯包装对香椿贮藏品质的影响

阿依图拉·拜各吐木尔, 李洁, 陈存坤, 刘慧, 李相阳, 林少华

2021, 23(5): 116-123. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2020.0939

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香椿（Toona sinensis）的嫩叶和嫩芽营养丰富，风味独特，但香椿属于季节性蔬菜，极易腐烂，严重影响货架期。葡萄柚籽提取物（grapefruit seed extract，GSE）是天然的强抗氧化剂、天然防腐剂。使用0.02 mm厚度的聚乙烯（polyethylene，PE）薄膜包装香椿并利用0.1%、0.3%和0.5%浓度的GSE进行处理，研究不同处理下贮藏期间香椿感官品质与理化指标的影响。结果表明：不同处理均具有一定的保鲜效果。其中，0.5% GSE+PE处理可以显著延缓香椿褐变和腐烂，降低失重率，控制叶绿素含量的升高，抑制呼吸速率和乙烯释放速率。研究结果为香椿的采后保鲜提供了重要的理论依据和实践参考。

生物炭对农田N2O排放的影响机制研究

何甜甜, 刘天, 云菲, 马彩娟, 符云鹏

2021, 23(5): 124-131. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.1081

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N₂O是影响全球气候变化的主要温室气体之一，对臭氧层的消耗起着催化作用。农田土壤作为温室气体第二大排放源，如何降低其N₂O的排放已成为不断探索的重大课题。生物炭是在缺氧条件下由含碳量丰富的生物质热解而成的一种高比表面积、多孔性材料，具有提高土壤肥力，促进作物生长等诸多优点，已成为研究热点。对农田N2O排放的影响以及作用机制已有较多研究，但尚未形成统一定论。综述了N₂O排放机制，以及生物炭特性、生物炭与环境因子的相互作用对农田N₂O排放的影响，并对未来生物炭对温室气体排放的影响研究提出方向性建议。

基于连续小波变换的土壤有机质含量高光谱反演

陈昊宇, 杨光, 韩雪莹, 刘昕, 刘峰, 王宁

2021, 23(5): 132-142. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2020.0742

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以托克托县境内120个土壤有机质含量以及对应光谱数据为数据源，探究了不同土壤类型与土地利用类型下土壤有机质高光谱反演研究的可行性，采用连续小波变换对原始光谱（R）、光谱倒数（1/R）、光谱对数（LnR）、光谱一阶微分（R′）进行分解生成小波系数并与土壤有机质进行相关系分析，提取特征波段建立BP神经网络与支持向量机模型（SVM）。结果表明：①R、1/R、LnR、R′与土壤有机质相关系数经过连续小波变换后，较之前增加了0.204、0.090、0.199、0.252，表明连续小波变换可深度挖掘光谱潜在信息，提升与有机质含量之间的相关系数。②未经过连续小波处理前，SVM无法实现对当地土壤有机质含量的预测，经过处理后，模型SVM-CWT-R与SVM-CWT-R′的精度决定系数分别达到了050、0.56，均方根误差为0.17、0.15，相对分析误差为1.62、1.53，实现了对土壤有机质的有效估算。③经过连续小波变换后BP神经网络预测模型结果得到提升，其中BP-CWT-LnR预测模型效果最佳，精度决定系数达到0.76，较之前BP-LnR提升了0.2；均方根误差达到015，降低0.04；相对分析误差为2.12，增加了0.87。因此利用BP-CWT-LnR高光谱反演模型进行区域土壤有机质遥感监测，可为当今精准农业提供理论参考与技术支持。

双季稻区长期秸秆还田配施化肥对大麦生理特性与产量的影响

石丽红, 唐海明, 肖小平, 李超, 刘曲, 程爱武, 程凯凯, 李微艳, 文丽

2021, 23(5): 143-152. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2020.0492

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为探明在大麦-双季稻多熟制条件下，长期秸秆还田配施化肥措施对大麦植株主要生育期叶片生理特性和产量的影响，于2018—2020年在长期定位试验（33年）的基础上，系统分析了无肥（CK1）、单独施用化肥（CK2）和秸秆还田配施化肥（RF）3种不同施肥条件下植株叶片保护性酶活性、光合指标及产量的变化特征。结果表明，RF显著提高了大麦植株主要生育期叶片的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性，降低了丙二醛（MDA）和脯氨酸（Pro）含量；CK2植株叶片中SOD、POD和CAT活性均显著高于CK1，而MDA和Pro含量均显著低于CK1。在大麦主要生育期，RF植株叶片的光合指标（蒸腾速率、气孔导度和净光合速率）均显著高于CK1。不同施肥处理下大麦产量在2年均表现为RF＞CK2＞CK1，RF分别较CK1显著增产571.5和576.9 kg·hm^-2。因此，采取秸秆还田配施化肥措施有利于增强大麦植株叶片抗氧化酶活性，改善光合特性，为大麦高产奠定生理基础。

外源硒矿粉对谷子保护酶活性、产量和籽粒中硒含量的影响

张宇杰, 郭平毅, 郭美俊, 周浩, 原向阳, 董淑琦, 王玉国

2021, 23(5): 153-159. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2020.0752

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为研究硒矿粉施用量对谷子保护酶活性、产量和籽粒中硒含量的影响，采用大田试验，以晋谷21号和张杂谷10号为试验材料，基施不同用量（0、204、394.8、789.45 kg·hm^-2）的硒矿粉，研究硒矿粉对谷子生长发育及籽粒硒含量的影响。结果表明：随着硒矿粉用量的增加，谷子各生育期叶片的超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性呈现先增加后降低的趋势，丙二醛含量呈先降低后增加的趋势，且均在T2处理时达到极值。与对照相比，T2处理对谷子穗重、穗粒重、千粒重以及产量的影响效果最为显著，晋谷21号和张杂谷10号的产量分别增加了8.64%、6.64%。施用硒矿粉可以提高谷子籽粒中的硒含量，在T2处理下，晋谷21号籽粒硒含量最高达到了0.131 mg·kg^-1，比对照增加了3.5倍。土壤施硒量为394.8 kg·hm^-2可以作为硒矿粉在富硒小米生产中的推荐施用量。

生草对干旱荒漠区苹果光合特性与叶片质量的影响

陈俊, 张琦, 杨梦宇, 袁振杨

2021, 23(5): 160-167. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.1011

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为探究干旱荒漠区生草覆盖对果园苹果光合特性和叶片质量的影响，选用富士苹果，设置清耕和生草覆盖处理，研究不同处理对苹果叶片光合特性日变化及叶片质量的影响。结果表明，生草覆盖与清耕处理的果园空气相对湿度（RH）及苹果叶片的净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、水分利用率(WUE)及光能利用率（LUE）的日变化趋势相似，生草覆盖提高了苹果叶片的P_n、G_s、RH、WUE、LUE，降低了叶片胞间CO2浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)及空气温度（T_a）。通径分析发现，清耕处理的T_a对P_n有限制作用，G_s、C_i、T_r和RH是P_n的主要决定因子；生草覆盖处理的T_a和RH对P_n有限制作用，G_s、C_i和T_r是P_n的主要决定因子。果园生草覆盖增加了叶片的鲜重、干重、比叶重、叶绿素含量及K元素含量。研究表明果园生草覆盖适合在干旱荒漠区推广使用，为干旱荒漠区果园生草覆盖提供理论依据。

晾制密度对雪茄烟主要含氮化合物变化规律的影响

邓弋戈, 丁松爽, 朱家明, 田煜利, 乔保明, 时向东

2021, 23(5): 168-175. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2020.0047

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为全面把握雪茄烟叶晾制过程中氮代谢产物的变化规律，以制定合理的调制工艺，以雪茄烟品种‘Gu-5’为试验材料，研究不同晾制密度（40、60和80 片·杆^-1）对雪茄烟叶主要含氮化合物变化规律的影响。结果表明，在各晾制密度下，烟叶各类含氮化合物变化趋势较为一致。其中，总氮含量变化呈“双峰曲线”，晾制结束时含量最低；可溶性蛋白降解主要发生在萎焉期和变黄期，氨基酸积累与蛋白质降解同时进行，呈“快-慢-快”的变化规律；总生物碱含量小幅度降低；硝酸盐含量在晾制前后变化不大。不同晾制密度相比，40片·杆^-1处理下烟叶总氮、蛋白质和生物碱降解最快，3种化学成分均在晾制第25 d达到最低值；同时，该处理烟叶中氨基酸在晾制过程中得以充分积累，最终达到7.61 mg·g^-1；此外，其硝酸盐含量则始终最低。综合来看，40 片·杆^-1的晾制密度更有利于改善雪茄烟叶的品质和工业可用性。

三种益生芽孢杆菌制备纳米硒能力研究

张鹏博, 彭晴, 乔宇, 徐小轻, 张宇微, 田丹丹, 黄英, 马蓝, 石波

2021, 23(5): 176-186. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2019.1003

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纳米硒因易于被机体吸收、毒性小且具有抗肿瘤、抗氧化、增强机体免疫力等功能，而被广泛应用于各领域。为探讨不同益生芽孢杆菌制备纳米硒的能力，以阿氏芽孢杆菌SI9、解淀粉芽孢杆菌AT34和凝结芽孢杆菌LB-9为研究对象，比较其转化Na₂SeO₃合成纳米硒的能力，并对其制备的纳米硒颗粒进行形貌表征和含量测定。结果表明，阿氏芽孢杆菌SI9还原制备纳米硒能力最强，解淀粉芽孢杆菌AT34与凝结芽孢杆菌LB-9次之；随着Na₂SeO₃浓度的升高，菌株的生长均受到抑制；在Na₂SeO₃浓度为200 μg·mL^-1时，上述三株菌的纳米硒产率分别为48.3%、36.3%、34.8%，提取率分别为96.9%、95.0%和94.0%，纯度分别为73.2%、78.1%和89.4%，对Na₂SeO₃的转化率均为100%；场发射扫描电镜观察三株菌的纳米硒颗粒尺寸均在70～500 nm 之间。研究结果可为微生物法转化制备纳米硒提供理论支持。

HPLC法同时测定鼠尾草酸、鼠尾草酚和迷迭香酸的含量

林霜霜, 张海峰, 车建美, 葛慈斌

2021, 23(5): 187-193. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2020.0722

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为了探讨鼠尾草酸、鼠尾草酚和迷迭香酸同时测定的优化流程，对HPLC测定方法中的检测波长、精密度、稳定性、回收率等条件进行了筛选与优化。结果表明：迷迭香酸、鼠尾草酚、鼠尾草酸在5~100 mg·L-1的浓度范围内具有良好的线性，相关系数达到0.999以上，回收率分别为86.4%、85.6%和88.8%。针叶迷迭香(Rosmarinus officinalis "Pine")叶片中鼠尾草酸（25 585 mg·kg^-1）和鼠尾草酚（11 823 mg·kg^-1）含量最高，大叶迷迭香叶片中迷迭香酸含量最高（7 572.67 mg·kg^-1）。小叶迷迭香(Rosmarinus officinalis L.)茎中鼠尾草酸含量（1 570.00 mg·kg^-1）、鼠尾草酚含量（1 603.33 mg·kg^-1）和迷迭香酸含量（1 304.67 mg·kg^-1）在4个迷迭香品种中最高。HPLC测定方法稳定、可靠且高效，可为迷迭香非挥发性成分的开发与利用提供理论依据。

常压室温等离子体诱变选育高固氮酶活褐球固氮菌

段赛菲, 黄艳娜, 王金斌, 束仕元, 周茂超, 唐雪明,

2021, 23(5): 194-201. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2020.0117

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为增强固氮酶活性以提高现有固氮菌的固氮能力，采用常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasma，ARTP)诱变技术处理褐球固氮菌（Azotobacter chroococcum）CICC21686，用乙炔还原法筛选具有高固氮酶活性的突变株28s-20，并观察该突变株酶活的遗传稳定性；通过梯度温度和pH培养，探究高酶活突变株的生物学活性；采用盆栽试验，探究突变株对玉米植株干重及全氮量的影响。结果表明，复筛获得突变株28s-20的固氮酶活较出发菌株提高了101.72%；经5次传代，证实该菌株具有良好的遗传稳定性；突变株最适生长温度为28 ℃，培养基初始pH为7.5；与野生株相比，突变株显著增加玉米干重及全氮量，分别提高21.16%和34.36%。诱变高酶活菌株为褐球固氮菌的菌种优化及农业生物固氮提供了技术支持。

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