当期目录

2023年 第25卷 第5期    刊出日期：2023-05-20

上一期   

农业创新论坛

我国蜜蜂遗传资源保护现状与对策

陈晓, 于福清, 陆健, 赵亚周, 安建东

2023, 25(5):  1-7.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0371

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我国蜜蜂遗传资源丰富、品质特性各异，是优秀的种质资源和育种素材，目前有14个地方品种、8个培育品种、8个引入品种、8个其他蜂资源，其中，中华蜜蜂为我国特有，是培育优质蜜蜂新品种和配套系不可缺少的原始育种素材，也是国家畜禽遗传资源保护品种。对我国蜜蜂遗传资源保护现状和存在问题进行了综述，并针对蜜蜂遗传资源保护提出了建议，对我国今后蜜蜂遗传资源保护工作的开展具有重要意义。

基于AHP的农业科研院所科技成果转化能力评价指标体系研究

贤鑫, 李桐, 陆建中

2023, 25(5):  8-23.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0099

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科技成果转化能力是影响农业发展进程的关键因素之一。目前国内外学者较多关注科技成果转化路径、模式、政策等研究，但针对农业科研院所科技成果转化能力及其评价探究较少。基于农业科研院所的性质和特点，利用层次分析法（analytic hierarchy process， AHP），建立了农业科研院所科技成果转化能力评价指标体系。基于实例分析，科学评价了农业科研院所科技成果转化能力现状及其影响因素，结果表明，该指标体系能够较好地反映农业科研院所科技成果转化的实际情况，具有较好的使用价值和应用前景。

生物技术 生命科学

种植密度和施氮量对豫北潮土区小麦光合特性和产量及土壤氮素的影响

陈琛, 石柯, 朱长伟, 姜桂英, 罗澜, 孟威威, 刘芳, 申凤敏, 刘世亮

2023, 25(5):  24-33.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0062

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为揭示种植密度和施氮水平对土壤氮素形态及小麦光合作用、产量的影响，在大田条件下，分别设置常规小麦播量+常规施氮量（CBCF）、小麦播量增加30%+常规施氮量（ZBCF）、小麦播量增加30%+氮量减施20%（ZBJF）、常规小麦播量+氮量减施20%（CBJF）共4个处理，其中小麦常规播量为232.5 kg·hm^-2；常规施氮量为219 kg·hm^-2。分析不同处理下小麦主要生育期的光合参数指标、成熟期小麦产量及土壤不同形态氮素含量。结果表明，①净光合速率和叶绿素含量随生育时期呈现先上升后下降趋势，其中CBJF处理提高了拔节期净光合速率；ZBJF处理在灌浆期的净光合速率最大，为20.53 μmol·m^-2·s^-1，同时增加了小麦拔节期叶绿素含量。②胞间CO₂浓度和气孔导度均随生育时期呈现下降趋势，其中在拔节期常规施氮肥处理显著高于氮肥减施处理；灌浆期ZBJF处理胞间CO₂浓度和气孔导度显著高于其他处理，分别为270.87 μmol·mol^-1和0.33 μmol·m^-2·s^-1。③蒸腾速率随生育时期呈现先上升后下降趋势，在灌浆期ZBJF处理的蒸腾速率最高，为3.51 μmol·m^-2·s^-1。④ZBJF处理的穗粒数较CBJF处理增加12%，且减氮处理的小麦产量显著高于常规施氮处理。⑤相较于CBCF处理，氮肥减施处理降低了10—20 cm土层中全氮、碱解氮、铵态氮、硝态氮、可溶性有机氮和微生物量氮含量。本试验条件下，氮肥减施处理虽然减少了10—30 cm土壤有效态氮含量，但小麦生长和产量相较于常规施氮处理并未受到影响，从而提高了氮肥偏生产力，其中ZBJF处理提高了小麦灌浆期主要光合作用参数，并提高了小麦穗粒数、千粒重和产量。

一个大麦黄化突变体的突变机理及其遗传机制研究

白道宽, 郭宝健, 洪益, 张萌娜, 朱娟, 吕超, 王菲菲, 许如根

2023, 25(5):  34-45.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0761

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为探究温度对大麦黄化突变体表型及光合特性的影响，以二棱啤用大麦品种‘扬农啤5号’及其经甲磺酸乙酯（ethyl methanesulfonate，EMS）诱变筛选到的黄化突变体G039为材料，测定分析田间自然条件和室内不同温度条件下突变体和野生型的叶色、植株主要性状、光合特性、组织结构及光合相关基因的表达；同时利用突变体与野生型及‘扬农啤7号’的杂种F₁和F₂群体，对突变基因进行遗传分析。结果表明，在自然低温条件下，G039苗期叶色呈现黄色，叶绿素a与叶绿素b含量较‘扬农啤5号’极显著降低；随着气温回升，叶色逐渐转绿，G039灌浆期叶绿素a与‘扬农啤5号’无差异，叶绿素b存在显著差异。G039的株高、穗长、穗下节间长、分蘖数与每穗粒数极显著低于‘扬农啤5号’，粒长、粒宽与千粒重极显著高于‘扬农啤5号’。不同温度处理下，突变体G039叶色受生长温度影响显著，低温造成G039叶绿体数目减少，基粒片层疏松；在10~20 ℃之间，温度越低，黄化越严重，SPAD值与叶绿素含量越低，净光合速率、胞间CO₂浓度及水分利用率与‘扬农啤5号’的差异越大，大麦光合作用的最适温度在20 ℃左右。G039表型受1对隐性核基因控制。qRT-PCR结果显示，在不同温度下叶绿素合成、叶绿体发育及光系统建成等相关基因的表达在野生型与突变体G039间均存在极显著差异。以上结果为解析G039叶色突变机理和分子调控机制奠定基础。

油菜苗期对盐碱胁迫的离子响应机制

孙鲁鹏, 杨洋, 王卫超, 傅廷栋, 周广生, 张凤华

2023, 25(5):  46-54.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0835

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为探究油菜苗期不同生长阶段（苗前期与苗后期）体内离子吸收及分配对复合盐碱胁迫的响应机制，以‘华油杂62号’为材料，采用盆栽方法，分析复合盐碱胁迫下离子（Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺）在油菜苗期不同器官吸收及分布的变化。结果表明，油菜苗前期在中度、重度盐碱处理下，根冠比较轻度处理分别增加16.47%、48.83%，而苗后期分别降低9.06%、45.49%；随盐碱程度的增加，油菜苗期各部位Na⁺含量均呈增加趋势，重度盐碱处理下Na⁺含量均显著高于轻度和中度处理，且苗前期Na⁺主要积累于茎叶，苗后期主要积累于根部；根中Na⁺含量在苗后期显著大于苗前期，分别增加1.80（轻度）、1.80（中度）和1.17倍（重度）；K⁺主要积累于根部，苗后期根中的K⁺含量显著低于苗前期，分别降低65.7%（轻度）、83.1%（中度）和67.3%（重度）；选择性运输系数S_{\mathrm{C}{\mathrm{a}}^{\mathrm{2}+},\text{??}\mathrm{N}{\mathrm{a}}^{+}}表现为苗前期>苗后期，而S_{{\mathrm{K}}^{+},\text{??}\mathrm{N}{\mathrm{a}}^{+}}和S_{\mathrm{M}{\mathrm{g}}^{\mathrm{2}+},\text{??}\mathrm{N}{\mathrm{a}}^{+}\text{?}}表现为苗前期<苗后期。由此可见，油菜苗前期与苗后期的离子平衡耐盐碱机制可能不同；苗前期根中Na⁺含量小于茎叶，优先促进根系生长发育，同时增加根部向茎叶选择性运输Ca²⁺以缓解盐碱胁迫；而苗后期根中Na⁺含量大于茎叶，茎叶Na⁺含量减少，同时增加根部对K⁺、Ca²⁺吸收以及根部向茎叶选择性运输K⁺、Mg²⁺，以提高其耐盐性，为油菜在盐碱地的种植提供理论依据。

不同保水剂对雪茄烟叶生长发育过程中矿质元素动态变化的影响

李欣燕, 张明月, 王方玲, 姜慧娟, 王俊, 钟秋, 赵铭钦

2023, 25(5):  55-65.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.1013

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为研究不同保水剂对干旱胁迫下雪茄烟叶矿质元素含量的影响，以‘德雪3号’雪茄烟为试材，采用盆栽试验研究了保水剂种类（SAP保水剂、沃特保水剂和自制保水剂）与用量（2、4 和6 g·株^-1）对雪茄烟生长过程中矿质元素含量消长规律的影响。结果表明，干旱胁迫下施用3 种保水剂均能显著增加烟叶生长发育前期N、P、K含量，减缓后期N、P积累，有助于C/N代谢及时转化与烟叶适时落黄，且在各时期烟叶中K含量均高于对照；抑制烟叶中Ca含量，防止烟叶过厚粗糙从而影响烟叶品质；增进烟叶中Fe、Mn、B、Zn、Cu等微量元素含量。对烟叶中矿质元素含量进行相关分析，结果表明，N、K、Ca、Mg之间存在协同增效作用；而B与N、K、Ca、Mg之间及Cu、Mn与Ca、Mg间均存在一定的拮抗效应。自制保水剂和SAP保水剂的施用量为4 g·株^-1、沃特保水剂的施用量为6 g·株^-1时对协调雪茄烟叶大、中、微量元素之间的平衡效果最佳。

集胞藻6803中丝氨酸/苏氨酸激酶系统发育和功能概述

王小婷, 张芃芃

2023, 25(5):  66-76.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0657

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生物的信号感知与传导过程与生物对外界环境的适应性密不可分。提及信号传导系统，真核生物和原核生物中普遍存在的是双元激酶系统和丝氨酸/苏氨酸激酶系统，且关于这2种信号传导系统的研究已有诸多报道。作为一种典型的原核光合模式生物，集胞藻6803除了具有原核生物的双元信号传导系统之外，还具有由12个基因编码的真核类Ser/Thr激酶系统，根据它们的结构特点可以分为2大类，即PKN2亚家族和ABC1亚家族。编码属于PKN2亚家族的Ser/Thr激酶的基因大多数已有功能研究，而其他属于ABC1亚家族的基因大多数功能未知。对集胞藻6803中12个Ser/Thr蛋白激酶的保守域、基序以及蛋白细胞定位等进行分析，同时选取具有代表性的单子叶植物水稻和双子叶植物拟南芥作为参照对象，通过与水稻（15 ABC1Ks）和拟南芥（17 ABC1Ks）中的ABC1家族的蛋白激酶基因进行序列分析比较，从而对集胞藻6803中12个Ser/Thr蛋白激酶的潜在功能和进化关系进行了讨论分析，将为更全面地理解集胞藻6803中Ser/Thr蛋白激酶参与的信号传导过程提供新的见解和思路。

生物技术 生命科学

固氮模块在耐辐射异常球菌底盘中的表达特性分析

邱雪萌, 郑娟, 薛威, 毋少宇, 祁陈, 韩月月, 燕永亮, 战嵛华

2023, 25(5):  77-86.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0226

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利用生物技术方法将固氮模块转入真核细胞实现真核生物自主固氮具有重大科学意义和应用价值，迄今为止始终未能获得具有自主固氮能力的真核生物。为了探究固氮模块在真核底盘中的表达适配性，以进化地位介于原核生物和真核生物之间的极端微生物耐辐射异常球菌（Deinococcus radiodurans ）R1为底盘，将类芽孢杆菌（Paenibacillus polymyxa）WLY78的固氮模块导入耐辐射异常球菌中获得重组耐辐射异常球菌R78，并利用qPCR （quantitative real-time PCR）和Western Blot等方法，同时结合转录组分析，对重组耐辐射异常球菌的表达特性进行探究。结果表明，重组耐辐射异常球菌固氮模块中的9个固氮基因均能够正常转录，但是固氮酶铁蛋白的翻译受到影响；转录组测序结果显示，参与能量传递、氮代谢以及铁硫转运的相关基因的表达变化可能是影响重组菌株中固氮酶表达的限制因子。以上研究结果为进一步的固氮模块设计和微生物底盘优化，并最终构建人工高效固氮装置奠定了理论基础。

一株乳突赤壳属蕨麻致病菌的鉴定及生物学特性

王鑫慈, 李军乔, 李晨芹, 田甜, 曲俊儒

2023, 25(5):  87-95.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0973

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为了明确引起蕨麻根腐病的病原菌及其生物学特性，从青海省门源蕨麻人工种植基地患根腐病的蕨麻块根部分离得到菌株MY-BSX4-1，对其进行致病性检测、形态学观察、rDNA-ITS序列分析鉴定，同时分析不同温度、pH、光照、碳源、氮源、培养基对该病原菌生长及其产孢量的影响。结果表明，根据形态学观察和 rDNA-ITS 序列分析将MY-BSX4-1菌株鉴定为乳突赤壳属（Thelonectria olida）。致病性研究表明，该菌株符合柯赫氏法则，是导致蕨麻根腐病的病原真菌。生物学特性研究表明，菌株MY-BSX4-1菌丝生长和产孢的最适温度均为25 ℃；光照有利于菌丝生长，且对菌落产孢无明显影响；pH 4.0~12.0时菌丝均能较好生长，其中菌丝生长的最适pH为6.0~9.0，产孢最适pH为8.0；碳源中可溶性淀粉利于菌丝生长，乳糖利于产孢，果糖不利于菌丝生长；氮源中牛肉浸膏利于菌丝生长，硝酸铵不利于菌丝生长；蕨麻煎汁培养基和蕨麻煎汁培养基（硝酸钠）有利于菌丝生长和产孢；菌丝致死温度为47 ℃、10 min。

姜酚纯化前后对胰脂肪酶抑制活性、抗氧化活性比较研究

徐菁, 王秀芬, 刘晓燕

2023, 25(5):  96-105.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0855

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为了探讨姜酚的大孔树脂纯化方法，选择4种不同极性树脂（NKA-9、AB-8、D4020 和D101）作静态吸附-解吸动力学研究。结果表明，AB-8为最佳树脂，以AB-8树脂为吸附剂，对其最佳纯化工艺进行探讨，并比较纯化前后姜酚对1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（1，1-diphenyl-2-trinitrophenylhydrazine， DPPH）自由基、2，2-联氮-二（3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸）二铵盐（2，2-diazo-bis （3-ethyl-benzothiazole-6-sulfonic acid） diammonium，ABTS）自由基等的清除能力和对胰脂肪酶抑制活性，采用高效液相色谱法测定纯化前粗提物和纯化后纯化物中6-姜酚、8-姜酚、10-姜酚含量。结果表明，AB-8树脂动态纯化姜酚最佳条件为：上样质量浓度1.6 mg·mL^-1，pH=4，上样流速1.5 mL·min^-1，以80%乙醇溶液流速1.5 mL·min^-1洗脱，经纯化后姜酚纯度为纯化前的3.3倍，高效液相色谱分析结果表明3种姜酚类单体物质含量相比纯化前提高了3倍以上，纯化后的姜酚对猪胰脂肪酶的抑制率和自由基清除能力明显高于纯化前，说明AB-8树脂对姜酚有较好的分离纯化作用，能够实现成分的富集，对提高姜酚的利用附加值具有重要意义。

智慧农业 农机装备

高光照条件下的大豆行线提取方法研究

胡健, 车刚, 万霖, 周慧茹, 李光

2023, 25(5):  106-111.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0217

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针对中国南方大豆田间环境复杂，光照强度高，常用的作物特征提取算法适应性差的问题，对高光照条件下的大豆行线提取方法进行研究。通过超绿特征（2G-R-B）算法，提取大豆植株绿色特征；对灰度图进行形态学处理、小面积去噪，去除图像背景和图像中的噪声；根据SUSAN角点检测算法，提取出大豆田间作物特征点；利用特征点的位置特征自动归类特征点，采用MLESAC算法对离散点进行拟合，得到作物行线。结果表明，该算法具有较强的抗噪性能，可以准确地提取大豆苗带上的特征点，利用特征点的位置特征自动归类特征点，提取出垄上两侧的大豆苗带行线，大豆苗带行线提取准确率为93%，可以为田间导航作业提供研究基础。研究结果为大豆苗期除草、追肥等田间自主导航作业提供了一种可靠的导航方法。

双稳态折叠结构日光温室前屋面保温设施的设计与试验

吴若丁, 何斌, 张亦博, 龚健林, 赵昱权

2023, 25(5):  112-122.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.1018

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为了增加温室生产作业的便捷性和安全性，提高温室的保温性能，研发能代替草帘和保温被等传统覆盖物的新型日光温室双稳态折叠结构保温设施，其在前屋面展开并覆盖后具有稳定的空腔结构，不仅可以承受雪荷载，也更加有利于保温。除此之外，与传统的前屋面保温设施相比，新型保温设施的双稳态性质可以使其拥有展开和收折2个结构稳定状态，这也直接导致其作业方式发生了根本变化，通过充气或抽气破坏其几何不相容性就可以完成状态切换，进行展开和收折操作，免除了卷帘机的使用。通过该设计方法可以制作出任意尺寸的日光温室折叠结构保温设施；经过有限元分析实例得出，单元结构体只需满足倾斜角度为0°时，内部最大应力小于材料强度即可保证其结构稳定；通过静态热箱试验发现折叠结构保温设施的传热系数仅为2.62 W·m^-2·K^-1，其保温性能较传统保温设施更好。与此同时，新型前屋面保温设施也可以通过材料的选取满足机械性能优越、节能环保、经济性良好、耐候性强、重量轻等指标的要求，应用前景广阔，更利于农业设施现代化。

室外池塘养殖投饵系统智能控制方法研究

刘朝阳, 王永强, 周聪玲, 强斯祺

2023, 25(5):  123-130.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0983

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为解决室外池塘养殖过程中的智能化投饵难题，提出一种基于机器视觉的投饵系统智能控制方法。利用灰度共生矩阵提取熵、能量、相关性、对比度4个纹理特征参数对鱼群摄食强度进行量化评估，根据统计结果将鱼群摄食状态分为未摄食、弱摄食、强摄食3种状态；采用独立性权重法确定4个参数的最佳权重并建立参数加权融合模型。结果表明，熵的权重最高，达到47.04%，相关性的权重最低，为12.70%，能量与对比度的权重分别为27.55%、12.71%；利用支持向量机对鱼群的3种摄食状态进行识别，识别准确率达到99.77%，单帧图像处理时间为0.48 s。以上方法简便快速，能够满足投饵系统智能控制的技术需求，为室外池塘养殖投饵系统的智能控制提供了一种全新思路。

动植物健康

发育高温对烟粉虱及其优势寄生蜂适合度和同步性的影响

冯雪莹, 王路宽, 黄玉翠, 杨春萍, 徐海云

2023, 25(5):  131-138.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0021

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为揭示气候变暖背景下温度升高对农业害虫-天敌系统的作用规律，研究不同程度高温条件对烟粉虱及其优势寄生蜂丽蚜小蜂适合度和同步性的影响。分别于恒定适温（26 ℃）和高/适温交替（30/26、34/26和38/26 ℃）条件下逐日观察统计烟粉虱和丽蚜小蜂成虫前期各阶段的发育历期、存活率和初羽化雌成虫个体大小，并解剖初羽化丽蚜小蜂雌蜂卵巢，统计其抱卵量及卵子长度。结果显示，烟粉虱卵-1龄若虫、2龄若虫和3龄若虫各阶段的发育历期随着温度的升高而逐渐缩短；整个成虫前期的发育历期在30/26、34/26和38/26 ℃高/适温交替条件下比26 ℃恒定适温下分别缩短1.6、1.9和4.4 d；34/26和38/26 ℃时初羽化雌成虫个体明显变小。高/适温交替条件下丽蚜小蜂卵-幼虫期和蛹期的发育历期均明显缩短；整个成虫前期的发育历期在30/26、34/26和38/26 ℃温度下比26 ℃适温下分别缩短2.2、2.0和3.0 d；随着温度的升高，丽蚜小蜂初羽化雌蜂个体变小，卵巢内成熟卵子数量显著下降。由此可见，发育温度的升高，显著影响烟粉虱和丽蚜小蜂的适合度，二者的同步性发生改变。研究结果表明在生防实践中应充分考虑环境温度变化对烟粉虱及寄生蜂影响的差异性，合理制定烟粉虱的生防策略。

不同施药方式对板栗红蜘蛛田间防效和效益分析

王建华, 温晓蕾, 栗佳宁, 郭思柔, 赵春明, 母时风, 赵德轩, 齐慧霞

2023, 25(5):  139-146.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.1011

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为了筛选对防治板栗红蜘蛛安全有效的杀螨剂以及明确植保无人机喷药的防治效果和防治成本，选用6种杀螨剂进行室内及田间小区试验。结果表明，通过室内和田间杀螨剂筛选试验，20%阿维·螺螨酯悬浮剂1 000倍稀释液对板栗红蜘蛛的防效最好，药后3和14 d的防效分别为100%和97.80%；其次为24%螺螨酯悬浮剂和40%丙溴磷乳油分别稀释3 000和550倍、36%联肼·螺螨酯悬浮剂2 500倍稀释液和10%阿维菌素悬浮剂7 000倍稀释液，其药后1、3、14 d的防效达88.59%~99.39%。筛选出的药剂组合具有见效快、药效时间长的特点，在生产上可以轮换、交替使用。使用植保无人机喷施20%阿维·螺螨酯悬浮剂1 000倍稀释液（有效成分用药量为136 g·hm^-2），加入450 mL·hm^-2橙皮精油助剂，其14 d防效可达到97%以上，相比人工背负式电动喷药雾和人工拖管机械喷雾分别可节约成本38.93%和45.24%。

金黄色葡萄球菌小菌落突变体诱导筛选及特性研究

周宇, 李佳玉, 王乐, 贾晓爽, 高思琦, 王潇, 焦健

2023, 25(5):  147-157.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.1052

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稳定型金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）小菌落突变体（small colony variants， SCVs）的获得，为抗SCVs药物的研究提供了重要的生物学材料。以S. aureus ATCC43300为出发菌株，利用低质量浓度（1.25~5.00 μg·mL^-1）庆大霉素二次诱导技术获得稳定型SCVs，并对其特性进行分析。结果表明，1/2×最小抑菌浓度（minimum inhibitory concentration， MIC）及2×MIC庆大霉素分别诱导6 和12 h，可获得稳定型SCVs。SCVs生长缓慢，培养24 h可见较小菌落，培养7 h至生长对数期；对庆大霉素敏感性及产生物膜能力分别提高3和1倍；传代20次后恢复突变率为0%，抗逆性、药物敏感性、抗凝血性均增强，SigB调控系统及生物膜相关基因呈上调趋势，Agr调控系统及毒力因子下调。该方法的成功建立为SCVs的获得提出新的筛选策略，并为开展SCVs致病机理研究及新型抗SCVs药物研发提供稳定型受试菌株。

生物制造 资源生态

黑水虻虫沙在肥料应用中的研究进展

强敬雯, 王晚晴, 唐曼玉, 武双, 华威, 朱欣悦, 程艳玲

2023, 25(5):  158-167.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0931

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目前我国有机废弃物年产量约45亿~50亿t，若处理不当会对大气、水体、土壤等产生负面影响，从而对环境造成二次污染。黑水虻幼虫可有效分解有机固体废弃物，将其转化为符合循环经济概念的可销售产品，在此过程中产生的虫沙可作有机肥料，从而推进传统经济发展向生态循环经济模式过渡。然而，目前对于虫沙的营养成分、微生物和生物活性物质的组成，提高其生物稳定性的后处理要求，及其在土壤和植物代谢过程中的作用机制等尚未明确。为提高有机废弃物资源化利用程度、促进农业可持续发展，综述了黑水虻幼虫对有机废弃物的转化潜力，总结了虫沙特性及其对植物生长的影响，重点分析了虫沙作为植物肥料的应用现状，指出了该产品对现代生态农业发展的促进作用，并归纳和总结了尚待解决的问题。

改性纤维素对旱稻萌发和旱地土壤性质的影响

刘宏元, 周志花, 赵光昕, 王艳君, 王娜娜

2023, 25(5):  168-175.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0850

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水资源短缺和养分利用率低一直是制约我国旱地农业发展的重要因素，而改性纤维素能够有效固持土壤水分和养分，同时还具有缓释作用促进作物生长。探究了羧甲基纤维素（Carboxymethyl cellulose，CMC）对旱地土壤性质的影响及其在植株生长过程中的实际应用效果，为羧甲基纤维素在旱地土壤中施用量、施用方法提供科学依据。通过旱稻盆栽试验，研究CMC-NH₄、CMC-Na和CMC-K施加量为0.05%、0.10%、0.30%和0.50%时对旱稻萌发、土壤水分、物理性质、养分的影响。结果表明，与对照组相比，施加0.05%的3种改性纤维素均可以促进旱稻萌发和增加地上部生物量，达214.29%~316.33%。施加改性纤维素能降低培养前期土壤水分流失量，但对土壤累积水分流失量无显著性影响；其对土壤物理性质影响较大，尤其是CMC-NH₄和CMC-Na可以增加土壤硬度以及土壤紧实度。施加CMC-NH₄有降低土壤pH的趋势，而施加CMC-Na和CMC-K有增加土壤pH的趋势。施加CMC-NH₄可以增加土壤硝态氮和铵态氮含量，分别达202.45%~1 017.79%和48.20%~172.60%；3种改性纤维素均在不同程度上提高了土壤速效磷含量；仅施加CMC-K可以显著增加土壤速效钾含量，达344.94%~1 458.73%。因此，3种改性纤维素施加量为0.05%时有利于作物生长和土壤养分的增加，可以作为旱地土壤改良剂应用。

半干旱区膜下滴灌量与滴灌次数对马铃薯生长及水分利用效率影响

贾莉, 陈娟, 雍山玉, 李效文, 梁伟琴

2023, 25(5):  176-184.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0969

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为实现半干旱区马铃薯节水增产，确定适宜的灌水量与灌水次数，在滴灌条件下，以‘冀张薯12号’马铃薯为供试材料，采用随机区组设计，以覆膜无灌水作为对照（CK），分别灌水600 （W1）、1 200 （W2）、1 800 m³·hm^-2 （W3）及灌水2（F1）、3（F2）、4次（F3），共计10个处理，分析不同灌水量与灌水次数对马铃薯生长、产量、水分利用效率及经济效益的影响。结果表明，马铃薯的株高、叶面积指数、干物质累积量、SPAD值均随着生育期的推进先增后减。与CK相比，滴灌能显著促进马铃薯生长，提高地上部干物质累积量，以W2F3处理的生长指标最高。马铃薯耗水量和产量均随着滴灌量和灌水次数的增加而增加；水分利用效率随着滴灌量的增加先升高后降低。其中W2F3处理的水分利用效率和纯收益最高，分别为102.30 kg·hm^-2·mm^-1和24 203.88元·hm^-2，较CK分别显著增加49.63%和117.19%。由此表明，适宜的灌水量和合理的灌水次数有利于促进马铃薯生长，提高产量并获得较高的经济收益，为该区马铃薯滴灌技术的推广与应用提供了理论支撑和科学指导。

全生物降解渗水地膜覆盖冬播谷子产量结构关系分析

李瑞珍, 姚建民, 王忠祥, 高凤翔, 窦贵新, 杨瑞平, 刘钊, 张继, 张振宇

2023, 25(5):  185-191.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0888

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全生物降解渗水地膜覆盖冬播谷子是一项有机旱作新技术，可以实现“秋雨冬储春用”，缓解长城沿线半干旱生态区常年易发生春夏连旱难播种的问题。采用1 300 mm×0.007 mm全生物降解渗水地膜覆盖穴播技术进行冬播谷子多点对比试验，用回归系数法计算各产量结构因子的贡献率。结果表明，各产量结构因子的贡献率为成穗数31.65%，穗均饱满谷籽粒数32.40%，水选后的千粒重35.95%，三者贡献率无明显差异。冬播谷子获得高产采取的技术措施是追施穗肥促进籽粒饱满、加强生育期管理增加穗均饱满谷粒数、加大播种密度增加成穗数。以上结果对提高冬播谷子产量具有指导意义。

微生物肥料对连作甜菜生长发育及产质量的影响

田露, 郭晓霞, 苏文斌, 黄春燕, 李智, 张鹏, 菅彩媛, 刘佳, 孔德娟, 韩康

2023, 25(5):  192-203.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.1054

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针对内蒙古地区甜菜连作生长受抑制、产质量水平受限的生产现状，选取目前连作障碍防控中广泛应用的微生物肥料，设置5个肥料用量（0.250、0.375、0.500、0.625、0.750 kg·册^-1），以不施肥为对照，分析连作甜菜生长发育以及产质量水平的变化，筛选适宜内蒙古地区纸筒育苗连作甜菜生产中微生物肥料的最佳用量。结果表明，微生物肥料能够提高连作甜菜成活率，降低根腐病发病率，促进连作甜菜生长。与对照相比，肥料用量0.625 kg·册^-1时，2年连作甜菜成活率分别显著提高8.41%和11.06%，根腐病发病率显著降低66.48%和88.32%，株高显著增加9.67%~23.51%和4.48%~31.26%、叶面积指数显著增加28.88%~34.62%和15.24%~38.86%、茎叶干物质积累量显著增加11.51%~21.10%和21.00%~38.76%、块根干物质积累量显著增加22.32%~46.13%和34.80%~68.03%，其余施肥处理在年际间、生育期间对连作甜菜生长的影响表现不一致。微生物肥料能够提高连作甜菜产质量水平，产量和产糖量表现为0.625 kg·册^-1>0.750 kg·册^-1>0.500 kg·册^-1>0.375 kg·册^-1>0.250 kg·册^-1，施肥量0.625和0.750 kg·册^-1处理2年均增加显著，产量分别提高11.64%和18.29%、9.59%和14.23%，产糖量提高14.41%和24.19%、11.36%和15.96%，提高了连作甜菜种植效益。通过微生物肥料施用量与甜菜产质量的拟合，结合对甜菜生长动态和经济效益的分析，0.625 kg·册^-1微生物肥料应用于纸筒育苗甜菜连作栽培中具有较好效果，为内蒙古甜菜连作障碍提供有效解决途径。

不同复合基质对盆栽芫荽生长状况的综合评价

张力方, 李志元, 刘宇翔, 张红丽, 秦勇

2023, 25(5):  204-214.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0816

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为探讨复合基质对盆栽芫荽生长状况、同化物积累与品质的影响，进而筛选出适宜盆栽芫荽生长的基质配比，以‘大叶香菜’为材料，将草炭、椰糠、珍珠岩和蛭石复配成9种不同栽培基质，研究不同复合基质的理化性质及其对盆栽芫荽生长与品质的影响，并结合主成分分析法和隶属函数法对不同复合基质的盆栽芫荽进行综合分析。结果表明，与对照相比，草炭∶椰糠=2∶1（T2处理）时提高了芫荽植株的株高、茎粗、同化物积累量、可溶性蛋白质含量、类胡萝卜素含量、叶绿素含量和维生素C含量；干鲜比、根冠比及壮苗指数分别为18.61、10.85、9.48。草炭∶椰糠=2∶1（T2处理）的复合基质配方培育的芫荽生长指标和品质指标优良，可用于芫荽的盆栽栽培。

根区施用硅肥对‘玫瑰香’葡萄果实品质的影响

贾毅男, 张光弟, 张浩宇, 许昌, 张昆明, 王江龙, 侯晓健

2023, 25(5):  215-223.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0802

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为调控果实采后的保鲜品质，在采前对9年生倾斜独龙干型展穗期的‘玫瑰香’树体在根区施用了不同剂量的硅肥，并在果实成熟期采用离子迁移谱（gas chromatography-ion mobility spectroscopy，GC-IMS）等方法测定了果实的挥发性组分及常规品质指标。结果表明，不同硅肥施用量（250、500、800 g·株^-1）下‘玫瑰香’果实的几种常规品质指标（总糖、总酸、维生素C、可溶性固形物）含量分别为16.47%、17.97%、16.87%；0.325%、0.225%、0.300%；12.703、18.870、19.487 mg·100g^-1；23.82%、22.59%、30.18%。硅肥施用量为800 g·株^-1时，总糖与总酸相较CK无显著变化（P>0.05），但维生素C和可溶性固形物大幅增加（P<0.05）。对果实挥发性物质分析发现，一些脂类物质的峰体积与硅肥施用量增加呈正相关，在800 g·株^-1时达到峰值，乙酸乙酯与丙酸乙酯的峰体积相较于CK变幅分别为70.89%、368.49%。表明增施硅肥达到一定剂量时对定向改变‘玫瑰香’果实品质有促进作用，为进一步探究这些物质对采后保鲜的影响奠定了理论依据。

南方丘陵区降雨同位素组成及影响因素的研究

岳伶俐, 陈永忠, 夏雄, 刘栋, 王湘南, 吴友杰

2023, 25(5):  224-233.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0821

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为深入探究南方丘陵区油茶林地降雨同位素变化规律，揭示该森林系统水循环对水汽来源和气候的响应机理，利用向后轨迹模型（hybrid single particle lagrangian intergrated trajectory，HYSPLIT）对油茶林地不同水汽轨迹进行聚类分析，采用偏相关分析综合评估降雨同位素组成的主要影响因素。结果表明，林地降雨季风期（5—9月）水汽来源主要是印度洋（14%）和西太平洋（37%）输送的暖湿气团，非季风期水汽来源中75%以上来自局部蒸发水汽和南下冷空气；同位素组成表现出季风期贫乏，非季风期富集，呈现出“V”形的季节性变化规律。2019年林地降水线δD=8.3δ¹⁸O+13.5（R²=0.99），反映了林地的较低蒸发水平和湿润气候条件，林地降雨同位素存在显著的降雨量效应、风速效应和湿度效应，降雨量效应远远大于温度效应，湿度效应对于温度的变化十分敏感。以上结果为长沙油茶林地的水循环机理研究提供了理论参考，有利于指导地区水资源科学调控，促进林业生态发展。