当期目录

2023年 第25卷 第7期    刊出日期：2023-07-15

上一期   

农业创新论坛

传感器技术在现代家禽生产中的研究进展

李星, 赵宁, 江勇, 王志秀, 陈国宏, 白皓, 常国斌

2023, 25(7):  1-11.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0247

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家禽产业作为畜牧业第二大产业，在畜牧业发展中具有重要地位。近年来，家禽的精细养殖逐渐被人们关注，通过有效手段及时有效获取家禽个体的体温、行为、运动姿态及生理指标等信息成为家禽精细养殖的重点。从家禽养殖环境、体温、行为及生理指标等方面综述了传感器在家禽生长、生理等的研究应用，总结了近年来国内外传感器在家禽生产中的研发与应用，提出了在传感器领域存在的问题，并对未来传感器在禽类养殖中全面、高效运用提出展望。

生物技术 生命科学

植物根系分泌物响应镉胁迫的研究进展

吴香, 李娟, 曹艳, 程艳荣, 闫旭宇, 李玲

2023, 25(7):  12-20.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0619

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工农业的飞速发展及废弃物的随意丢弃和排放，引起了农田土壤严重的重金属污染，镉污染是比较严重的重金属污染之一。超积累植物原位修复技术是目前修复镉等重金属污染的主要手段。根系是植物最先与镉等重金属接触的部位， 根系分泌物作为植物-土壤-微生物三者物质交换与信息传递的重要载体，能够有效调控根际微环境，影响重金属在根际环境中的行为，进而影响植物对重金属的吸收转运和生长发育。简述了镉胁迫对植物生长发育的影响，分析了不同类型根系分泌物对土壤镉胁迫的响应，以及根系分泌物对土壤理化性质、根际微生物、镉的富集转运等的影响，浅析了植物应答镉胁迫的相关基因表达和代谢途径，并对土壤镉等重金属污染下根系分泌物的研究趋势进行了展望，以期为探究植物根系分泌物对镉胁迫的响应机制提供科学依据。

黄淮海平原北部不同熟性夏玉米品种抗倒伏能力研究

苑雅俊, 冯家兴, 杨启帆, 白雪, PUSHPA R A J, 边大红, 崔彦宏

2023, 25(7):  21-28.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.1058

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在玉米全程机械化栽培趋势下，针对黄淮海平原区夏玉米倒伏严重问题，以7个不同生育期夏玉米品种（中晚熟2个，中熟3个，中早熟2个）为材料，探讨不同熟性夏玉米品种灌浆期的抗倒伏能力。结果表明，黄淮海平原北部夏玉米植株株高、穗位高、穗高系数、基部第3节间长及基部节间K含量与品种熟性无关；中熟、中早熟品种水溶性碳水化合物含量明显大于中晚熟品种；中熟、中晚熟品种基部第3节间粗、近地面两层节根数、单株总根条数、植株抗拉力、基部第3节间穿刺强度及植株根拔力显著大于早熟品种。相关性分析表明，夏玉米植株抗拉力与穗高系数呈显著负相关，与单株总根数呈显著正相关；基部第3节间穿刺强度与节间K含量呈正相关。因此，黄淮海平原北部选育机收粒夏玉米品种时，除关注灌浆、脱水速率快之外，还应兼顾株高适宜、穗位低、基部节间粗壮等抗倒性状，同时，采用适宜栽培措施，抑制基部节间伸长、促进节间增粗及充实、加强根系发育，提高植株抗倒伏能力。研究结果为黄淮海平原北部高产、抗倒、机收粒夏玉米品种选育提供理论依据。

基于BSA-seq结合连锁分析发掘大豆荚粒性状QTLs及候选基因

孙亚倩, 陈士亮, 褚佳豪, 李喜焕, 张彩英

2023, 25(7):  29-42.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0089

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豆荚和籽粒是大豆重要的产量形成器官，同时，荚粒性状作为大豆重要外观品质，还直接影响其商品性。鉴于此，基于大豆重组自交系群体（recombinant inbred line， RIL）在多种环境条件下的荚粒性状（荚长、荚宽、荚重、粒长、粒宽和粒重），筛选极端家系构建2个混池——大荚大粒池（large pool，LP）和小荚小粒池（small pool，SP）；经混合群体分离测序（bulked segregant analysis sequencing， BSA-seq）寻找控制荚粒性状的遗传位点，同时结合前期该群体连锁定位QTLs以及RIL亲本荚粒转录组数据，发掘多环境、多方法、多性状共定位区间以及候选基因。结果表明，构建的LP与SP混池在不同环境下的荚粒性状存在显著差异，BSA-seq结果与Williams82参考基因组的平均比对效率在98%以上，10×基因组覆盖率在94%以上；基于此，在置信度0.95时，经SNP-index、Euclidean distance（ED）和G-statistic算法分别获得27、41和51个关联区域，在置信度0.99时，分别获得5、15和16个关联区域，位于11条染色体（1、3、4、6、7、12、13、15、17、19和20号）；经与前期连锁定位QTLs比较发现，在7、19和20号染色体上存在多环境、多方法、多性状共定位遗传位点，且20号染色体SNP标记ss715637629及19号染色体SNP标记ss715635705、ss715635755、ss715635844等在连锁定位与BSA-seq同时被检测到；进一步分析3种BSA-seq算法共关联区域内的候选基因，发现40个基因存在外显子非同义突变，其中15个基因在RIL群体亲本C813和KN7豆荚和籽粒表达量较高，并有3个基因随豆荚发育进程表达量增加。以上结果为开展大豆荚粒性状分子遗传改良以及遗传基础解析奠定了重要基础。

苜蓿miRs表达谱分析及跨界潜力miRs初步筛选

贾晶莹, 李雅辉, 伏兵哲, 马云, 蔡小艳

2023, 25(7):  43-53.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.1090

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为探明宁夏苜蓿耐旱新品系‘新盐52号’（XY52）的miRNA表达谱，并筛选有跨界研究价值的microRNA（miR），以‘中苜一号’（ZM1）为参照，对ZM1和XY52进行高通量miRs组学测序和分析（RNA-seq）；通过生物信息学技术筛选差异表达miRs及预测靶基因，并对预测靶基因进行GO和KEGG富集分析；然后运用RT-qPCR技术对10个miRs进行检测和分析。结果表明，①成功构建了2种苜蓿miR表达谱，ZM1和XY52中分别检测到656和703个miRs，其中已知miRs分别为433和480个，新预测miRs数量均为233个；②2种苜蓿中共检测到21个差异表达miRs，其中novel-miR54、miR156f和miR166a表达量较高，并且novel-miR54在XY52中表达量极显著高于ZM1（P<0.01），miR156f在ZM1中的表达量极显著高于XY52（P<0.01）；③5个已知有跨界调控功能miRs中，miR166a在ZM1和XY52中均为表达水平最高的miR；品种之间，miR166a在XY52中的表达量较ZM1极显著上调（P<0.01）；④KEGG通路和GO功能富集分析发现差异表达的21个miRs共预测得到623个靶基因，主要与RNA转运、ABC转运蛋白和泛素介导的蛋白水解等信号通路有密切关系。以上结果为解析苜蓿品种miRs差异表达及研究苜蓿源miRs调控奶牛体内基因奠定初步基础。

烤烟生长期叶片颜色特征值及其氮素诊断模型

朱莹雪, 王琪, 马献发, 焦玉生, 高金旭, 毛卫佳, 付佳, 孙雪岽, 元野

2023, 25(7):  54-62.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.1074

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为明确与烟叶全氮含量显著相关的颜色特征参数，利用多元逐步回归分析，建立烟叶全氮含量的颜色特征值诊断模型，分析不同氮肥用量下叶片颜色特征值与烟叶全氮含量及叶绿素（以SPAD值表示）的关系。结果表明，不同氮肥用量下，烤烟对氮素含量变化最敏感的时期为旺长期。颜色特征值［红色（red， R），绿色（green， G），蓝色（blue， B），亮度（lightness， L）］与叶片SPAD值之间呈显著负相关（P<0.05），其相关系数表现为r_R（0.728）>r_L（0.706）>r_G（0.649）>r_B（0.477）。烟叶全氮含量与颜色特征值L、R、G、L/（R+G）、B/R、B/G、L/B、R+B、B+G、R+B+G+L、R/（G+B）、R+B/（R+B+G）呈显著相关（P<0.05）。利用叶片全氮含量和颜色特征值进行多元逐步回归分析，构建氮素诊断模型，模型达到显著水平（P<0.05），对该模型进行验证，实测值与模拟值的相关性达到极显著水平（P<0.01）。因此，模型可用于指导烤烟生长期的氮素营养诊断，可方便、快捷地诊断烤烟叶片全氮含量，为智慧农业的发展提供理论依据。

复合盐碱胁迫下7个鲜食葡萄品种光合特性研究

卢倩倩, 阿布都外力·阿不力米提, 侯毅兴, 李志慧, 王爽, 周龙

2023, 25(7):  63-76.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0847

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为了筛选出较耐盐碱的鲜食葡萄品种，以7个新引葡萄品种为试验材料，在盆栽试验条件下，分别进行含盐碱量为0.29%、0.58%、0.87%的复合盐碱胁迫，于胁迫后第30天测定叶片SPAD值、光合参数日变化、荧光参数日变化，并采用主成分分析的方法对7个品种的耐盐碱性进行评价。结果表明，‘黑脆无核’的净光合速率日变化呈“单峰”曲线，其他6个品种呈“双峰”曲线，每日最高峰值均出现在11∶00。出现光合午休的6个品种中，‘深红玫瑰’‘浪漫红颜’‘甜蜜蓝宝石’主要受非气孔因素限制；‘丝路红玫瑰’‘阳光玫瑰’‘早夏无核’主要受气孔因素限制。随着盐碱胁迫程度的增加，叶片的SPAD值、净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度、蒸腾速率、水分利用效率、初始荧光、最大荧光、PSⅡ实际光化学效率和最大光能转换效率均呈下降趋势，非光化学猝灭系数呈上升趋势。主成分分析提取出4个特征根大于1的主成分，其累计贡献率为94.26%。根据该主成分综合模型得出7个品种的耐盐碱性，表现为‘早夏无核’>‘阳光玫瑰’>‘丝路红玫瑰’>‘浪漫红颜’>‘深红玫瑰’>‘黑脆无核’>‘甜蜜蓝宝石’，结果为7个新引鲜食葡萄品种在新疆地区的进一步推广应用提供了理论依据。

过表达veA基因对冠突散囊菌次级代谢的影响

王云胜, 陈银翠, 程在, 张锦, 张传博

2023, 25(7):  77-86.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0170

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冠突散囊菌是茯砖茶加工过程中的优势益生真菌，其产生的胞外酶和丰富的次生代谢产物影响成品茶的品质和口感。为探究veA对冠突散囊菌次级代谢的调控机制，使用无缝克隆及农杆菌转化技术构建了冠突散囊菌veA基因过表达突变株，使用高效液相色谱技术（high performance liquid chromatography，HPLC）和转录组测序初步解析过表达veA对冠突散囊菌次级代谢相关基因表达的影响。结果表明，与野生型冠突散囊菌相比，突变株发酵产物中多种化合物含量具有明显变化，物质吸收峰1的相对峰面积提高了4.09倍，且检测到3种新的物质吸收峰。转录组测序结果表明，与野生型相比，突变株的基因表达谱具有较大差异，共检测出737个显著差异表达基因（differentially expressed genes，DEGs），其中，282个基因显著上调表达，455个基因显著下调表达。DEGs主要富集在氨基酸代谢、蛋白酶和萜类化合物合成等通路。使用antiSMASH软件注释到545个次级代谢产物合成基因，10.64%的基因表达存在显著差异，其中，聚戊烯基合成酶基因、异戊二烯基二磷酸δ-异构酶基因和法尼基焦磷酸合成酶基因均显著上调表达。上述结果表明VeA能够激活一些次级代谢相关基因的表达，为冠突散囊菌的发酵应用和新颖次级代谢产物的挖掘提供了新的见解和方法。

智慧农业 农机装备

基于DEM-CFD耦合的辣椒清选仿真研究

张德俊, 张小明, 吴荻, 林蜀云, 张太华, 徐卫平

2023, 25(7):  87-96.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0008

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辣椒收获机收获的辣椒由于含杂率高导致风选效果差，为降低辣椒含杂率，设计了辣椒风选分离装置。采用计算流体力学（computational fluid dynamics，CFD）和离散元法（discrete element method，DEM）耦合研究方法，模拟了辣椒风选分离过程，分析了流场中的辣椒混合物分离机理和运动状态，并讨论了风速对辣椒风选的影响。仿真结果表明，在风速为15、20及25 m·s^-1时，辣椒含杂率分别为11.774%、4.624%、1.676%，辣椒损失率分别为0.959%、1.798%、6.476%。上述结果表明：风速对辣椒的风选效果影响很大，当模拟风速提高到20 m·s^-1时，辣椒平均含杂率较15 m·s^-1风速时下降了7.15%，平均损失率上升了0.839%；而当仿真的风选气流速度调整为25 m·s^-1时，清选过程中辣椒平均含杂率较气流速度20 m·s^-1时辣椒的平均含杂率降低了2.948%，平均损失率上升了4.678%。综合辣椒风选的含杂率及损失率，在风速为20 m·s^-1，风选效果较好，此时辣椒含杂率为4.624%，辣椒损失率为1.798%。研究结果可为辣椒收获机的风选分离装置设计及优化提供参考。

无损方法实现重庆地区马尾松材积模型研建

郁壮, 冯仲科, 张标, 马天天

2023, 25(7):  97-104.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0102

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重庆地区立木材积表一直沿用的是四川马尾松材积模型，并不完全适用于实际情况，因此需要建立新的材积模型。因伐木进行数据采集较为困难，所以使用无损方法采集数据。通过摄影测量的方式测量林木材积，将样本分为80%的建模样本和20%的验证样本，使用建模样本建立多种一元、二元材积模型，使用验证样本应用《二元立木材积表编制技术规程》中相关指标对多种模型进行对比分析。结果表明，采用摄影测量方法获取数据，单木胸径及单木树高的偏差、均方根误差、相对偏差和相对均方根误差的值均偏低，结果完全满足调查需要，表明可以通过摄影测量的方式获取数据来进行材积模型的研建；通过多种指标相结合确定多种材积模型中效果最好的模型，R²达到了0.966，预估精度97.69%；新研建的二元材积模型相较于传统的四川马尾松材积模型在总相对误差、相对误差平均值、预估精度的评价指标效果更好，可以作为重庆地区马尾松立木材积表建立依据。

植入式苜蓿草捆热风干燥系统的研究

胡亚强, 苑亚, 杨鲁伟, 章学来, 邱少鹏, 于馨尧

2023, 25(7):  105-112.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0044

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为减少太阳光、田间作业及雨水对苜蓿品质的影响，研发了一种植入式草捆热风干燥设备，并基于湿法收获的加工工艺，利用该系统对苜蓿草捆进行了热风干燥试验。结果表明，在热风温度90 ℃条件下，可实现在40 min内将草捆的含水率从27%降低到14%以内。在干燥过程中，该系统的热效率达90%；植入式干燥中，草捆内部热量由内而外均匀扩散，完成整个草捆的干燥。试验后，草捆内部大部分已经完全干燥，叶片保存完整且呈翠绿色；相比较自然晾晒后打捆的苜蓿，经植入式热风干燥后，苜蓿的粗蛋白和相对饲用价值分别增加了10.98%和19.72%。上述结果为湿法收获草捆的干燥加工提供参考和技术支持。

动植物健康

阿维链霉菌中ECF-Sig16对阿维菌素合成的影响

罗帅, 问亚琴, 朱华, 张蓉, 王晓雯, 刘丽丽, 朱建亚

2023, 25(7):  113-121.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0105

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阿维菌素是阿维链霉菌产生的一种广谱、高效、低毒的杀虫抗生素，在医药、农业和畜牧业领域有着广泛的应用。ECF-Sigma因子在细菌适应生存环境变化和高效响应激活压力中起重要作用。为研究阿维链霉菌中ECF-Sig16因子对阿维菌素合成的影响，通过对sig16基因缺失、回补和过表达，利用摇瓶发酵试验初步证实Sig16能够抑制阿维菌素的合成， 但不影响菌株的生长。表型观察试验显示Sig16不影响阿维链霉菌的形态分化。通过凝胶阻滞试验（EMSA）确定Sig16直接结合在支链氨基酸ABC转运体操纵子SAV1190~SAV1194的启动子区，暗示Sig16可能通过影响阿维菌素生物合成的前体物质，抑制阿维菌素的合成。

减氮配施生物有机肥对植烟土壤特性及烟草青枯病的防效研究

尹兴盛, 包玲凤, 濮永瑜, 孙加利, 张庆, 李海平, 杨明英, 林跃平, 王怀鑫, 何永宏, 杨佩文

2023, 25(7):  122-131.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.1092

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为解析植烟土壤质量与烟草青枯病发生发展的关系以及减氮配施生物有机肥对烟草青枯病的防控效果，以常规施氮为对照，设置4个减氮水平（5%、10%、15%和20%）+生物有机肥处理的田间小区试验，研究了减氮配施生物有机肥模式对土壤主要理化性质、烟叶产量和质量的影响，并进一步考察了对烟草青枯病的田间防效，基于相关性分析解析土壤理化因子与病情指数间的关系。结果表明，减氮配施生物有机肥各处理的土壤容重、pH下降，土壤碳氮比、有机碳含量、碳储量、氮储量、土壤蔗糖酶活性、脲酶活性、微生物量碳、微生物量氮均不同程度增加，烟叶产量、上等烟比例、中上等烟比例均显著提升。烟草青枯病病情指数显著降低70.32%～75.31%，平均防治效果为69.64%～75.97%。其中，减氮15%配施生物有机肥处理为最佳模式。相关性分析结果表明，病情指数与土壤碳氮比、有机碳、碳储量、氮储量、蔗糖酶活性、脲酶活性、微生物量碳和生物量碳氮比呈极显著负相关（P<0.01），与pH呈极显著正相关（P<0.01），与微生物量氮呈负相关（P<0.05），与土壤容重、碱解氮、有效磷和速效钾呈正相关（P<0.05）。在试验条件下，适当减氮并配施生物有机肥能有效改善土壤质量，提高烟叶产量和质量，降低烟草青枯病的发生。

生物制造 资源生态

施氮量和密度对有序机抛早稻生长发育和产量的影响

郑志刚, 向丽, 刘功义, 徐彩, 覃斌, 王慰亲, 郑华斌, 唐启源

2023, 25(7):  132-143.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.1076

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为探究有序机抛模式下施氮量和抛栽密度对早稻生长发育特性和产量形成的影响，以湘早籼24号为供试材料，采用裂区试验设计，施氮量为主区（N1：120 kg·hm^-2；N2：150 kg·hm^-2），抛栽密度为副区（D1：22.2万穴·hm^-2；D2：25.0万穴·hm^-2；D3：30.8万穴·hm^-2；D4：33.3万穴·hm^-2；D5：38.5万穴·hm^-2），对各处理产量、产量构成因子、分蘖成穗率、干物质积累、叶面积指数和叶片SPAD值进行分析。结果表明，适当增氮和密植能显著提高有序机抛早稻的产量。N2处理比N1处理显著增产5.33%～6.75%，D3、D4、D5处理比D1处理显著增产11.97%～15.05%，增产的主要原因是有效穗数较多。群体结构方面，适当增氮和适密抛栽能显著提高群体干物质同化积累能力和叶面积指数，促进分蘖成穗能力，形成较多的有效穗数，显著提高单位面积总颖花数；增施氮肥能显著提高叶片SPAD值，提高水稻光合生产能力；而增加抛栽密度会明显降低水稻叶片SPAD值。综上，有序机抛早稻抛栽密度在30.8万～38.5万穴·hm^-2范围内均能获得较高产量，考虑节本增效的原则，推荐抛栽密度为30.8万穴·hm^-2，为湖南省有序机抛早稻生产提供理论依据。

硒肥土施位置对小麦生理特性及硒积累的影响

侯非凡, 张笑文, 王嘉琦, 张建珍, 李凯泉, 尹雪斌

2023, 25(7):  144-152.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.1104

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为明确富硒有机肥在土壤中不同的施用位置对小麦生理特性及富硒效果的影响，以‘鑫麦296’为试验材料，在与小麦根际水平距离5和10 cm处，同时与土表垂直深度5、10、15 cm处土施硒肥，对6个处理条件下的小麦成熟期农艺性状、产量因素、硒含量及硒积累量等指标进行测定。运用隶属函数法综合分析可得，与其他施用位置相比，将硒肥施于小麦根际水平距离5 cm、土表垂直深度5 cm位置时（T1处理）可获得较优肥效。在此条件下，小麦平均株高达67.18 cm，每株平均干物质量为20.30 g，产量达820.17 g·m^-2，植株硒积累量为10.85 μg·株^-1，均显著高于其他处理，且所含硒元素以硒代蛋氨酸和硒代胱氨酸等有机态硒为主。因此，建议在富硒小麦生产中可在小麦根际水平距离5 cm、土表垂直深度5 cm位置施用硒肥从而获得较好的产量和富硒效果，为富硒小麦精准施肥提供了理论参考。

玉米产量对氮肥的响应因素研究

孟亚轩, 马玮, 姚旭航, 孙颖琦, 钟鑫, 黄山, 瓮巧云, 刘颖慧, 袁进成

2023, 25(7):  153-160.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.1032

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为明确不同生态条件下施氮对我国玉米产量的影响特征，通过中国知网、维普资讯、万方数据库进行文献检索，共获得78篇文献，构建了525个独立数据集，利用整合分析方法，以不施氮为对照，增产率为量度，定量分析不同氮肥运筹（施氮量，N；基追比，DR）、不同地域、不同气象因子（平均气温，T_a；生长季平均气温，T_g；年平均降雨量，P_a；生长季平均降雨量，P_g）、不同土壤有机质（soil organic matter，SOM）条件下施氮对玉米产量的影响。Meta分析结果表明，施氮可以显著提升玉米产量，增产率为17.64%。当以250<N≤300 kg·hm^-2且DR=1∶2的方式施氮对玉米增产效果最佳。不同试验区域中，西南地区施氮处理增产率最高（28.15%），东南地区增产率最低（7.86%）。不同气象因子条件下氮素对玉米的增产效率不同，当5<T_a≤10 ℃、400<P_a≤800 mm、T_g≤25 ℃、P_g>400 mm时施氮的增产效应最高。施氮效果与土壤有机质含量密切相关，在15<SOM≤25 g·kg^-1时，施氮对玉米的增产率最高，为18.36%。综上所述，生长季降雨量和土壤有机质含量较高、气温适宜的区域有利于发挥施氮的增产效应；因此，西南、西北地区为施氮的适宜区域；基追比为1∶2施入250~300 kg·hm^-2氮肥为较高效的施氮模式。

烤烟间作半夏对烤烟生长及产量和品质的影响

周文, 郭笑恒, 徐锐, 王晓丽, 牛慧伟, 韩丹, 邵惠芳

2023, 25(7):  161-169.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0009

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为探明烤烟间作半夏对烤烟产量、品质和经济效益的影响，设置烤烟单作（CK）及半夏与烤烟分别按照1∶2（C1）、1∶3 （C2）、1∶4（C3）的比例进行间作共4个处理，研究烤烟间作半夏对烤烟农艺性状、抗病性、产量、品质和经济性状的影响。结果表明，相对于单作，烤烟间作半夏显著提高了烤烟的株高和最大叶面积，改善了烤烟冠层形态；显著减少了赤星病病害的发生，相对防治效果为45%（C1）、30.7%（C2）和38.2%（C3）。并且，间作半夏提高了烤烟上、中、下部叶的中性致香物质总量，改善了烟叶品质；提高了上等烟比例和经济效益。其中，半夏与烤烟1∶2间作处理的综合收效较单作提高6.1%，整体表现最好，为缓解烟草连作障碍、实现助农增收提供了新途径。

外施α-酮戊二酸对盐胁迫下海滨锦葵生长、碳氮磷养分积累及其计量关系的影响

吴雨露, 扈嘉鑫, 陈宇熙, 郑炳松, 闫道良

2023, 25(7):  170-177.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0276

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为研究有机碳肥α-酮戊二酸（α-ketoglutaric acid，KG）对盐碱地植物生长调控及其碳（C）、氮（N）、磷（P）养分吸收利用的影响，以海滨锦葵（Kosteletzkya virginica）幼苗（具3~4片真叶）为试验材料，分别用0、5、15 g·L^-1 NaCl溶液浇灌栽培基质，配以0、10、20 mg?L^-1 α-酮戊二酸溶液叶面喷施，处理45 d后测定并分析各处理组盐胁迫下海滨锦葵生长及碳氮磷积累及其计量关系。结果表明，外源喷施α-酮戊二酸对盐胁迫下海滨锦葵植株的相对生长率没有明显影响，但促进了非盐胁迫下植株的总生物量；高盐（15 g?L^-1 NaCl）胁迫下，外源喷施20 mg?L^-1的KG明显提高了海滨锦葵的根生物量、根冠比和比叶重；同时，20 mg?L^-1 KG显著提高了叶片C和N含量，对高盐胁迫下的海滨锦葵来说，α-酮戊二酸对叶片C的积累更为明显。α-酮戊二酸对海滨锦葵盐胁迫下的N、P积累没有明显影响；外施喷施20 mg?L^-1 KG可以显著提高15 g?L^-1 NaCl处理下海滨锦葵的碳氮比（C∶N）和碳磷比（C∶P）比值，N和P的利用效率显著提高；5 g·L^-1 NaCl处理下，施加10 mg?L^-1 KG显著增加了海滨锦葵叶片K⁺的含量，说明α-酮戊二酸可以促进盐胁迫下植株对K⁺的吸收，对Na⁺的吸收则无明显影响。相关分析表明，海滨锦葵叶片总N与叶片总P呈极显著正相关（P<0.01），与叶片N/P呈极显著负相关（P<0.01），而与叶片K⁺/Na⁺呈极显著正相关（P<0.01）。叶片总P含量与叶片总Na含量呈极显著负相关，与叶片K⁺含量呈显著正相关。以上结果表明，一定水平的有机碳肥α-酮戊二酸能缓解盐胁迫对海滨锦葵生长的抑制，为盐碱地提高海滨锦葵的生物量和正常生长提供了新的施肥思路。

黄淮海平原农田土壤温室气体排放对长期施加生物炭的响应

刘宏元, 周志花, 赵光昕, 沈钦瑞

2023, 25(7):  178-186.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.1081

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为研究生物炭对温室气体排放影响的时间效应，以黄淮海平原土壤为研究对象，设置每年分别施用0.00（CK）、2.25（C1）、4.50（C2）、9.00（C3）、13.50 t·hm^-2（C4）生物炭和仅一次性施用13.50 t·hm^-2生物炭处理（CS），研究3年后黄淮海平原小麦-玉米轮作农田生态系统土壤温室气体排放及土壤理化性质的差异。结果表明，CS处理可以显著抑制土壤CO₂排放量，在小麦季和玉米季分别较CK显著降低38.5%和25.75%；C2、C3和C4生物炭处理仅在玉米季显著抑制土壤CO₂排放，较CK降低17.7%~24.6%。生物炭对土壤CH₄排放无显著性影响。生物炭处理均可以显著抑制土壤N₂O排放，在小麦季和玉米季分别较CK显著降低37.5%~60.1%和24.9%~39.3%。CS处理显著降低了综合增温潜势，较CK降低30.4%，表明一次性施用大量生物炭对温室气体排放的抑制效果更佳。相关分析表明，土壤CO₂排放通量与土壤温度、湿度、NH{}_{\mathrm{4}}^{+}-N和NO{}_{\mathrm{3}}^{-}-N呈极显著的正相关关系；土壤CH₄排放通量与土壤温度、NH{}_{\mathrm{4}}^{+}-N、NO{}_{\mathrm{3}}^{-}-N呈极显著的负相关关系，与土壤湿度呈显著的负相关关系；土壤N₂O排放通量与土壤温度、湿度、NH{}_{\mathrm{4}}^{+}-N和NO{}_{\mathrm{3}}^{-}-N呈极显著的正相关关系。综上所述，生物炭对土壤温室气体排放具有抑制作用，在本试验条件下，一次性施用13.5 t·hm^-2生物炭可达到环境效益最大化。

乌兰布和沙漠固沙梭梭林生长季土壤水分动态研究

郝需婷, 黄雅茹, 马迎宾, 张帅, 韩春霞, 庞嘉诚, 徐光甫, 郝惠忠, 刘雅婧

2023, 25(7):  187-196.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0862

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土壤水分是干旱沙区荒漠植被生长发育的主要限制因子，为了解乌兰布和沙漠固沙梭梭林地的土壤水分动态变化特征，采用烘干法于2021年4—9月对梭梭林生长季土壤水分进行测定。结果表明，梭梭林地0—20 cm土壤含水量0.23%~2.13%，为浅层干沙层；20—80 cm土壤含水量0.36%~3.59%，为中层剧烈变化层；80—120 cm土壤含水量0.45%~1.63%，为深层稳定层。土壤含水量的月变化显示在4月处于土壤水分消耗较弱阶段；5—8月处于土壤水分消耗旺盛阶段；9月处于土壤水分缓慢恢复稳定阶段。土壤水分与土壤水势之间存在明显的对数函数关系（R²均大于0.514 2）。综上所述，梭梭林地土壤水分垂直分布分层特征明显，时间上变异程度高于空间，具有较强的时间变异性，对该区人工植被建设具有重要意义。

新疆天然草地时空变化及其对气候因子的响应

赵苇康, 井长青, 陈宸

2023, 25(7):  197-206.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0931

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基于植被净初级生产力（net primary productivity，NPP）、归一化植被指数（normal difference vegetation index， NDVI）、气候因子（气温和降水量）等遥感数据，并借助于一元线性回归模型、相关性分析等方法，对新疆天然年草地NPP、NDVI的时空变化及其对气候因子的响应进行了分析。结果表明，新疆草地NPP和NDVI的年均值呈上升趋势，其中草地NPP的多年空间分布呈北高南低的趋势；草地NDVI由西北向东南呈逐渐降低的趋势。1985—2015年年均气温和降水量均呈上升趋势，总体表现为盆地年均气温高于山区，而山区年均降水量多于盆地。从空间分布来看，草地NPP和NDVI均表现为与降水量呈正相关的草地面积大于与气温呈正相关的草地面积，且与降水量的相关系数均高于与气温的相关系数。由此表明，降水量是新疆草地植被的主要影响因子，为应对气候变化提供了数据支撑。

海洋农业 淡水渔业

火山石沉积对鱼菜共生系统运行的探究

陈登龙, 张雨翔, 宋佳佳, 陈鹏宇, 温祥珍, 李亚灵

2023, 25(7):  207-214.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0074

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在一体化鱼菜共生系统中，由于鱼类排泄物和残饵过量累积于池底易引起水质的进一步污染，在池底放置火山石，探究其对鱼菜生长、水质净化和系统氮磷利用率的影响。试验设置4个处理，分别是养殖鲤鱼（F），养殖鲤鱼并在鱼池底部添加火山石（Fv），养殖鲤鱼、在鱼池底部添加火山石并在上部种植生菜（Fvs），只养殖鲤鱼和种植生菜（Fs）。45 d的试验结果表明，添加火山石有效降低了亚硝酸盐氮含量，有助于硝酸盐氮的累积，对鱼的产量无影响，但生菜产量显著（P<0.05）提高了33.95%；添加火山石的一体化鱼菜种养殖系统（Fvs）氮利用率（NUE）和磷利用率（PUE）最高，分别为36.80%和26.14%。综上，在一体化鱼菜共生系统中添加火山石可以有效降低亚硝酸盐氮的含量，减少水中有毒物质的累积，促进硝酸盐氮的累积，为植物生长提供更多的营养物质，并能提高氮与磷的利用效率以及生菜产量，结果可为鱼菜共生系统的有效运行提供理论依据。

方法与技术创新

大气压冷等离子体持续和间隔处理对燕麦种子萌发的影响

任棚, 吕晓桂, 石磊

2023, 25(7):  215-221.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0126

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为了探究冷等离子体处理对燕麦种子萌发及幼苗生长的影响，用空气环境中大气压氩气交流放电冷等离子体射流对燕麦种子进行处理，对比分析了电压为4 kV、总处理时间分别为40和60 s时，持续处理和间隔处理对燕麦种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明，与持续处理相比，间隔处理能够显著（P<0.05）提高种子的发芽势，其中10 s处理4次效果最佳，发芽势提高了约27.16%；间隔处理能够提高种子发芽率和幼苗的根长、芽长以及干物质积累，但是变化不显著。此外，间隔处理时燕麦种子的亲水性显著提高（P<0.05），10 s处理4次时亲水性变化最大，与持续处理相比增加约39.07%。相比于持续处理，间隔处理能够明显提高燕麦种子的发芽势、亲水性，为燕麦种植时缩短浸种时间、增加发芽整齐度提供理论指导。

响应面法优化禾谷镰刀菌产脱氧雪腐镰刀菌烯醇及其衍生物的液体培养条件

赵秀英, 黄晴雯, 曹浩杰, 王杰, 李瑞姣, 聂冬霞, 韩铮, 赵志辉

2023, 25(7):  222-233.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.1055

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为研究不同液体培养条件对禾谷镰刀菌脱氧雪腐镰刀菌烯醇（deoxynivalenol，DON）和15-乙酰基脱氧雪腐镰刀菌烯醇（15-acetyldeoxynivalenol，15-ADON）产量的影响，采用单因素试验和响应面法进行研究。结果表明，培养时间、pH及两者间交互作用对DON产量影响极显著；培养时间及培养时间与培养温度的交互作用对15-ADON产量影响极显著。DON的最佳产毒条件为：培养温度26.3 ℃，初始pH 6.35，培养22 d，此条件下DON的产量达5 739.69 μg·L^-1；15-ADON的最佳产毒条件为：培养温度26.3 ℃，初始pH 5.58，培养21 d，此条件下15-ADON的产量达10 453.41 μg·L^-1，为DON及15-ADON的生物合成、日常监管和污染防控等提供理论依据和数据支持。