科技创新是种业发展的关键。北京是全国种业科技基础最雄厚、创新资源集聚、创新主体活跃的地区之一。对标发达国家种业，从种质资源、育种技术、研发模式和种业企业竞争力4个方面对北京种业科技创新进行比较，剖析制约北京种业科技创新的关键问题。聚焦北京种业科技创新引领，从加强种质资源保护利用、开展育种关键技术联合攻关、深化种业体制改革、完善育种创新政策支持体系、推动部市协同形成合力等方面提出了北京种业科技创新发展的提升路径，以期为推进国家种业科技创新提供参考。

为了从产量、品质方面准确评价旱肥地试验小麦新品系，以2020—2021年连续2年参加国家黄淮冬麦区旱地组多点比较试验的26份新品系为材料，应用多元统计方法分析了大田条件下2年间产量和品质性状的变化。结果表明：26份品系的产量和品质性状2年变异系数分别为2.0%~74.2%和2.1%~95.1%，变异较大，变异系数大小顺序依次为稳定时间>湿面筋含量>蛋白质含量>吸水率=单位面积产量>容重；相关分析表明，2年产量与品质性状存在负相关关系，稳定时间均与蛋白质含量、吸水量正相关，稳定时间与产量负相关，其中稳定时间与蛋白质含量相关系数均较高。在相关分析的基础上，采用聚类分析方法将2年中26份小麦参试品系聚为4类，并在主成分品种、性状（genotype by trait， GT）双标图（biplot）和聚类图中进行展示，聚类结果与新品系的实际表现一致，其中‘泰科麦4835’‘洛旱35’‘农大162’‘山农611436’连续2年划为同一类型，表现为产量较高、品质优良。该研究结果可为参试新品系的合理评价和推广应用提供理论依据。

为了解干旱胁迫对甘蔗节间长度的影响，连续2年对国内外8个不同抗旱能力的甘蔗品种采用桶栽和大田种植，在人为控水和大田自然干旱胁迫条件下，于甘蔗收获期调查甘蔗株高、茎径及节间长度。结果表明，在桶栽人为控水条件下，干旱导致88%的甘蔗品种株高变矮；受干旱控水、复水影响，甘蔗茎径呈先变小后增大的趋势（+13~+6节茎径），节间长度明显变短后再增长。在自然干旱水分胁迫下，2个试验基地 8个甘蔗品种2年的株高为2.7~3.4 m；受干旱气候及其他条件影响，株高相对理想的甘蔗品种为‘ROC1’‘ROC22’‘GT21’和‘CP80-1827’。同人为控水相比，自然干旱导致甘蔗茎径变小，最细节出现在+7叶茎；节间长度变短，最短节出现在+8和+9叶茎。在人为控水干旱条件下，抗旱性较强的甘蔗品种节间旱胁迫指数和节间旱胁迫恢复指数相对较高。在大田自然干旱条件下，抗旱性较强的甘蔗品种表现为相对较高的节间旱胁迫指数和较低的节间旱胁迫恢复指数。从恢复指数来看，干旱复水后的正常节间长度均大于干旱前的正常节间长度，表明适度的干旱刺激了甘蔗生长。总体来说，水分胁迫导致甘蔗株高变矮、茎径变小、节间长度变短，节间旱胁迫指数和节间旱胁迫恢复指数可作为甘蔗茎节应对干旱胁迫的指标，以此来评价甘蔗品种的抗旱性具有一定的参考价值。甘蔗的抗旱性研究不能完全依赖人为控水的模拟干旱，其抗旱能力的整体评价需要围绕大田自然干旱开展。

为深入探索老山芹种子休眠机理，以老山芹层积前后种子为研究对象，采用气相色谱-飞行时间质谱联用技术 （gas chromatography-time of flight mass spectrometry，GC-TOF/MS）对其非层积种子（non-lamellarized seeds， NS）和层积后达到发芽状态种子（germination seeds， GS）的差异代谢物进行分析。结果表明，共检测到995种代谢产物，NS和GS的代谢物存在明显分离，差异代谢物有126种，其中极显著差异代谢物75种，包括35种上调，40种下调。对极显著差异代谢物所在代谢通路分析表明，涉及10条关键代谢通路。和弦图分析表明，差异代谢物中脂质类化合物（含类脂分子）与苯类化合物呈极显著正相关；苯丙烷类化合物（含聚酮类化合物）与有机氧类化合物呈极显著负相关。以上研究结果为探索老山芹种子成熟后萌发提供了代谢组学理论基础，为更好地研究老山芹种子后成熟及休眠机制提供了依据和支撑。

微型盆栽月季具有重要的观赏价值。目前在国内栽培生产中，微型盆栽月季种苗工厂化生产程度低、质量良莠不齐，严重影响了其成品花的商品价值。研究微型盆栽月季的扦插繁育技术以提高微型盆栽月季种苗的质量在微型盆栽月季栽培生产中具有重要的实践意义。为分析不同生根试剂对4个微型盆栽月季品种扦插生根的影响，设置不同水平的中蔬根保201、吲哚-3-丁酸（indole-3-butyric acid，IBA）、萘乙酸（1-naphthlcetic acid，NAA）、2，4-二氯苯氧乙酸（2，4-Dichlorophenoxyacetic acid，2，4-D）溶液以及部分试剂组合为生根试剂处理，并以清水（CK1）和公司常用试剂处理（CK2，由紫玉花卉产业有限公司提供的生根粉剂）为对照，利用主成分分析法对各品种扦插苗根系性状指标进行综合评价，以筛选扦插繁殖的最佳生根试剂。结果表明，在单一生根试剂处理中，CK2处理在所有品种均表现较优，能有效促进根系生长；另外， IBA和中蔬根保201溶液对扦插苗根系的生长发育也具有很好的促进作用，且它们的组合处理对所有供试品种的扦插苗根系生长发育也均有很好的促进效果，优于CK2。其中，0.67 mL·L^-1的中蔬根保201 溶液与1 500 mg·L^-1的IBA溶液的混合液处理所有品种扦插苗的根系生长情况都非常优异。

为探明平茬对鄂托克旗生态脆弱区柠条叶功能性状的影响，筛选促进柠条恢复生长的最优平茬高度，以内蒙古鄂尔多斯鄂托克旗生态脆弱区的柠条林为研究对象，对柠条进行距地表0（H1）、10（H2）、15（H3）、20 cm（H4）高度平茬处理，以未平茬植株为对照（CK），分析柠条叶功能性状对平茬的响应。结果表明，平茬对叶碳（C）含量无显著影响，对比叶面积（specific leaf area，SLA）、叶组织密度（leaf tissue density，LTD）、叶干物质含量（leaf dry matter content，LDMC）、叶氮（N）含量、C/N、净光合速率（net photosynthetic rate，P_n）、蒸腾速率（transpiration rate，T_r）、气孔导度（stomatal conductance，G_s）均有显著影响，H3的SLA、LTD、LDMC、N、C/N均较CK显著增加。与CK相比，平茬后SLA、N、P_n、T_r、G_s的增幅分别为7.87%~19.46%、3.81%~18.75%、17.71%~40.86%、14.85%~35.30%、13.93%~27.68%；LTD、LDMC、C/N的降幅分别为0.18%~1.20%、1.51%~4.84%、5.31%~16.82%。不同平茬高度处理的P_n、T_r均表现为“双峰”变化趋势，G_s表现为“单峰”变化趋势。SLA、N、P_n、T_r、G_s之间呈显著正相关，且分别与LTD、LDMC、C/N呈显著负相关。平茬后柠条向“快速投资-收益型”的资源权衡策略移动。不同平茬高度处理的叶功能性状基本表现为H3>H2>H1>H4>CK，即15 cm平茬高度处理最优，表明鄂托克旗生态脆弱区柠条应采取15 cm平茬高度处理以提高其生长速率。

为探究SMAD基因家族重要成员SMAD2、SMAD3和SMAD4基因在小尾寒羊繁殖活动中的生物学功能，利用生物信息学技术对SMAD2、SMAD3和SMAD4 基因的蛋白理化性质、亲疏水性和亚细胞定位进行分析，并对其二级结构、蛋白互作进行预测及GO（gene ontology）和KEGG（kyoto encyclopedia of genes and genomes）的富集分析；然后以小尾寒羊为研究对象，通过免疫组织化学染色（immunohistochemistry，IHC）确定SMAD2、SMAD3和SMAD4蛋白在卵巢组织中的表达，利用实时荧光定量PCR（real-time quantitative PCR，RT-qPCR）和蛋白免疫印迹（western blot，WB）方法测定SMAD2、SMAD3和SMAD4基因mRNA及其编码蛋白在不同生理阶段卵巢组织和不同直径卵泡中表达水平。结果显示，SMAD2、SMAD3和SMAD4蛋白为亲水性蛋白，理论等电点分别为6.67、6.73和6.50，在不同生理阶段卵巢组织中的阳性表达主要位于卵母细胞、卵泡膜细胞和颗粒细胞，且二级结构中α螺旋和无规则卷曲的占比较高，其蛋白与FOXH1、ACVR1B、SMAD1、TGFβR1、TGFβR2、ZFYVE9、SKI、SKIL、TGIF1和ENSOARP0000001869蛋白存在互作关系。SMAD2、SMAD3和SMAD4基因在TGF-β受体信号通路、TGF-β受体结合、TGF-β激活受体活性中发挥生物学功能，且在TGF-β信号通路富集。SMAD2和SMAD4蛋白在撤栓后42 h卵巢组织中的表达量显著高于撤栓后18 h，其mRNA表达趋势及其编码蛋白表达趋势总体一致；而SMAD3基因mRNA及其编码蛋白的表达量在不同生理阶段卵巢组织中差异不显著。SMAD3基因mRNA及其编码蛋白在中卵泡中的表达量显著高于大卵泡；SMAD2和SMAD4基因表达量在不同直径卵泡中差异不显著。综上所述，SMAD2、SMAD3和SMAD4 基因在小尾寒羊卵巢周期性活动中的生物学功能存在差异，SMAD2和SMAD4 基因参与小尾寒羊发情初期至排卵前的卵巢生理变化，但不参与卵泡发育；而SMAD3参与卵泡发育。以上研究结果为进一步探索SMAD基因家族在小尾寒羊卵巢活动中的分子机理提供理论参考。

为解决在高标准农田建设规划中存在的田间道路不完整，部分田块大小不一、散乱、不规则，农田挖填方量评估不准和建设工期过长等问题，基于多源时空点云融合技术，提出了一种多源数据融合技术，该技术结合了机载激光雷达、高清数码相机等多种数据，利用机载激光雷达获取的高精度数字高程模型和数字正射影像获取现势性强且分辨率高的影像数据，并结合大比例尺地形要素数据，为高标准农田建设提供精确量化的前端基础数据，实现高标准农田建设工程的快速规划和精准实施。结果表明，该多源时空点云融合技术能够有效地应用于高标准农田建设前期规划，不仅可以提高工作效率、降低成本，在减少数据缺失和错误方面还具有较大潜力。

农业物联网、大数据、人工智能等技术的飞速发展为温室蔬菜生产的数据采集、分析、调控提供了有力支撑。为满足温室环境数据智能直报场景需求，制定了温室环境传感器的部署规范，设计并对比分析了基于LSTM、CNN-LSTM及CNN-LSTM-Attention的 3种温室调控温度预测模型。基于CNN-LSTM-Attention预测模型的性能最好，其MSE、MAE、R² 分别为0.457 0、0.319 5和0.987 3。设计了基于ARIMA的温室传感器数据纠错方法，实现土壤湿度预测数据值与实际测量差异不显著。整合了常见温室果蔬种植作物对环境信息的参数阈值模型，并开发了温室数据直报与智能调控系统移动端，能够指导温室环境传感器的规范部署、温度预测与纠错及常见温室果蔬种植辅助决策。研究结果为温室数据直报场景的数据采集、业务分析、温室调控提供技术手段，有助于智慧温室蔬菜产业高质量发展。

为推进富含花青素的紫苏品种选育，指导逆境胁迫下的紫苏生产管理，以紫苏为研究对象，采集田间叶片并使用数码相机拍照，结合红绿蓝色彩空间（red green blue color space，RGB）和CIELab色彩空间（CIELab color space）2种图像色彩分析手段处理图片，与叶片花青素含量进行相关性和显著性分析，筛选出相关系数较高的色彩参数，建立单变量回归反演模型，最终综合建模得到预测效果最优的紫苏叶片花青素含量预测模型。结果表明，在RGB色彩空间中，红光标准化值（normalized redness intensity，NRI）、绿光标准化值（normalized greenness intensity，NGI）与花青素含量呈极显著相关，其中NGI的相关系数大于NRI。当叶片正反面色彩贡献比为2∶1时，NGI与花青素含量的相关性最大，相关系数为0.853 2。对比不同模型发现，以NGI为自变量建立的指数模型拟合效果最好，相关系数为0.838 1，决定系数（R²）达0.755 0。在CIELab色彩空间中，红度（a^*）与花青素含量的相关性最好，且相关系数同样在叶片正反面色彩贡献比为2∶1时达最大，为0.735 6。基于a^*建立的幂模型拟合效果最好，相关系数和R²分别为0.743 8和0.679 8。分别使用NGI模型和a^*模型对叶片花青素含量进行估测，验证后发现a^*模型的预测效果更好，准确性和稳定性更高，因此以a^*模型为预测紫苏叶片花青素含量的最优模型。

在复杂的自然环境中绿色柑橘生长形态各异，颜色与背景色相近，为有效识别绿色柑橘，提出一种基于混合注意力机制并改进YOLOv5模型的柑橘识别方法。首先，改进YOLOv5的网络结构，在主干网络中添加混合注意力机制，即在主干网络中的第2层嵌入SE（squeeze and excitation）注意力，第11层嵌入CA（coordinate attention）注意力；其次，改进网络模型特征融合结构，将YOLOv5模型Concat特征融合操作的下层分支放在模型C3模块之前，再与另一条上层分支进行特征融合；最后，改进模型分类损失函数，将YOLOv5模型的分类损失函数改成Varifocal Loss函数，加强绿色柑橘特征信息的提取，提高绿色柑橘检测精度。根据自然环境和柑橘自身的特点，对自建数据集进行分类，设计3组不同分类场景下柑橘的对比试验以验证其有效性。试验结果表明，改进后的YOLOv5-SC模型准确率为91.74%，平均精度为95.09%，F₁为89.56%，在自然环境下对绿色柑橘的识别具有更高的准确率和更好的鲁棒性，为绿色水果智能采摘提供技术支持。

为明确患根腐病的油茶在不同病情等级下根系和根际土壤内真菌群落组成、多样性、功能特征及与环境因子的关系，以德宏州梁河县的油茶为研究对象，利用高通量测序技术对5个病情等级的油茶根系及根际土壤内真菌的转录间隔区（internal transcribed spacer，ITS）序列进行测序。结果表明，染病油茶根系及根际土壤内的真菌群落多样性（Shannon指数）降低，根系中真菌总OTUs（operational taxonomic units）、特有OTUs和丰富度（Chao1指数）呈先增加后减少的趋势；根际土壤中染病油茶真菌群落的均匀度和丰富度上升。门水平上，子囊菌门（Ascomycota）和担子菌门（Basidiomycota）为根系及根际土壤中共同的优势菌门，球囊菌门（Glomeromycota）和被孢囊门（Mortierellomycota）在根系中丰度表现为逐级递减的趋势。属水平上，患病后油茶根系内树状孢属（Dendrosporium）、暗双胞属（Cordana）、Matsushimamyces、无柄盘菌属（Pezicula）、黑孢盘属（Melanconium）的丰度明显上升。油茶林下土壤真菌群落结构的主要影响因子为速效钾、有机质、pH、速效磷，真菌群落与环境因子联合分析结果表明，部分有益菌和磷含量呈正相关，部分病原菌和钾含量呈负相关。FUNGuild 功能分析表明，油茶根系及根际土壤中真菌以腐生型为主，健康油茶中共生营养型真菌丰度最高，染病后逐渐降低；从Ⅱ级病害以后的油茶根系内植物病原功能群开始成为优势功能群。综上所述，油茶患病后真菌的多样性减少，根系内部分有益真菌丰度减少，植物病原菌和腐生菌增加，丛枝菌根真菌的定殖在调节油茶病健关系中发挥着重要的作用。针对德宏州梁河县的油茶基地，需要多施钾肥和磷肥，减少氮肥的施用，可提高部分有益菌的丰度，降低病原菌的丰度，从而减轻油茶根腐病的发生。

为探索长期连作状态下烟草根系分泌物内含有的化感物质组成成分，设置石英砂栽培和连作土壤栽培2种烟草培养处理，对2种烟草不同生长时期的根系分泌物进行提取，利用超高效液相色谱串联质谱（ultra-high performance liquid chromatography tandem mass spectrometry， UHPLC-MS/MS）对提取的根系分泌物进行分析，通过数据库比对、差异分析和时间聚类分析等方法筛选连作烟草根系分泌物中潜在的化感物质。结果表明，共筛选出11类潜在化感物质，分别为生物碱、萜类、胺类、有机酸、苯酸及其衍生物、脂肪酸、酚类、氨基酸和多肽、香豆素、肉桂酸及其衍生物和其他。生物碱、萜类、胺类和有机酸4类化合物相对含量占所有化合物的73.3%。L-烟碱、熊果酸、β-氨基丙腈、5-羟基吲哚乙酸、早熟素Ⅱ、单乙基己基邻苯二甲酸、己内酰胺、姜酚、L-乳酸、邻苯二甲酸二乙酯和2，3-二氢-3，5-二羟基-2-氧代-3-吲哚乙酸甲酯是连作烟草根系分泌物中相对含量较高的潜在化感物质。研究结果为烟草根系化感物质的化感作用研究及缓解烟草连作障碍方法研究提供理论基础。

随着人参种植年限的增加，土壤中自毒物质的积累会导致连作障碍的发生，极大地影响人参种植业的健康发展。生物降解土壤中自毒物质是缓解连作障碍的有效途径。以酚酸类自毒物质为筛选指标，从人参根际土壤中分离、筛选酚酸类自毒物质降解细菌，结合16S rRNA基因测序及生理生化试验对降解菌株进行分类鉴定，采用紫外分光光度法测定其降解能力，并进一步采用单因素试验对其培养条件进行优化，利用降解菌对酚酸胁迫下的人参种子进行生防研究。结果表明，从人参根际土壤中分离出10株自毒物质降解菌，以假单胞菌属（Pseudomonas）为主。初步降解试验显示菌株S1对水杨酸的降解率最高，达65.32%，经鉴定该菌株为伯克霍尔德属（Burkholderia）细菌。单因素试验结果表明，以硝酸钙作为氮源，培养温度30 ℃，500 mg·L^-1自毒物质下，菌株S1的降解率达88.58%，较优化前明显提升。生防试验结果表明，菌株S1可缓解水杨酸对人参种子生长的抑制作用，促生效率达12.56%。综上所述，从土壤中分离出可降解水杨酸的伯克霍尔德属菌株S1具有较好的生防效果，对于解决连作障碍问题具有潜在生防应用价值。

农用植物酵素是以植物为主要原料，经微生物发酵制成的含有特定生物活性成分的产品，可用于种植业、养殖业、土壤改良等方面。农用植物酵素在促进作物增产，改良土壤，抑菌防虫等方面具有良好的作用，可作为构建绿色生态农业的主力产品。简述了农用植物酵素的分类、特点及各种有效成分，对农用植物酵素的增产、抑菌、土壤改良及环保作用进行总结，并对其机制进行分析，提出目前存在的问题，并对其未来的发展进行展望。

为探究紫外线辐照对栽培营养废液中尖孢镰刀菌的抑菌效果以及营养成分的影响，以2种典型真菌即黄瓜和番茄专化型尖孢镰刀菌为材料，采用1.3、2.7、3.8 mW·cm^-2 3种辐照强度和1、3、5 min 3个辐照时间对营养废液进行灭菌试验。结果表明，在离体培养下，紫外线对2种病原真菌有明显抑制效果，且随着辐照剂量增加，菌丝生长缓慢，菌落形态皱缩，孢子生殖量及萌发率降低，在最高剂量1 140 mJ·cm^-2（3.8 mW·cm^-2、5 min）下实现100%抑菌率；同样在接种营养液下最高剂量处理显著抑制菌孢生长，杀灭率达到95%以上。经最高剂量紫外辐照后2种营养液中有机物去除率分别为92.3%、83.3%，而全氮、全磷含量无明显变化，表明紫外辐照在实现有效抑菌的同时易造成营养液中有机质损失而影响其后续的循环利用。以上研究结果为紫外杀菌技术在设施园艺栽培循环系统的应用提供基础数据。

以牛粪生物质炭、沼渣、化肥、氧化铁为主料，以生石灰、硅酸盐水泥、预胶化淀粉为辅料，采用挤压造粒工艺可以制备得到生物炭基长效肥。为研究辅料添加对生物炭基长效肥浸水稳定性的影响，根据辅料添加的差异设置8个处理，分析不同处理间肥料的抗压强度、浸水耐泡性能、浸水质量损失、浸水养分释放率、pH、电导率（electrical conductivity，EC）等指标，综合评价不同辅料添加对肥料浸水稳定性的影响。结果表明，硅酸盐水泥和生石灰的添加会降低肥料颗粒的抗压强度，但能显著提高肥料颗粒的浸水稳定性；预胶化淀粉的添加不仅显著降低肥料的抗压强度，也不利于提高肥料颗粒浸水稳定性。与不添加辅料相比，仅添加生石灰、仅添加硅酸盐水泥、不添加预胶化淀粉处理的浸水耐泡性能分别提高24.00%、19.20%和45.60%，浸水质量损失分别降低8.61%，6.96%，12.04%，56 d内浸水养分累积释放总量分别降低16.20%、11.87%和21.34%。与3种辅料组配相比，不添加生石灰、不添加硅酸盐水泥、不添加预胶化淀粉处理在浸水56 d内氮素累积率分别提高2.11%、1.27%、-8.66%，磷素累积释放率分别提高19.66%、15.30%、-8.93%，钾素累积释放率分别降低1.95%、0.92%、-5.15%，质量损失分别增加2.32%、1.29%、-8.86%，浸水耐泡性能分别降低10.07%、5.04%、-30.94%。因此，在利用该技术生产生物炭基肥时，为提高肥料的浸水稳定性推荐使用硅酸盐水泥和生石灰作为辅料，不宜添加预胶化淀粉。

为优化土壤有机质含量预测模型运算速度，以50份土壤有机质为例，利用Pearson相关系数分析法对土壤有机质的特征波段进行提炼筛选。结果表明，土壤样品的反射光谱与土壤有机质含量在555~662 nm波段范围内呈较强负相关，显著特征波段为601 nm；经过不同预处理后的土壤反射光谱与土壤有机质含量呈较强的相关性，显著特征波段增加，主要体现在601、1 221、1 410、1 665、1 880、2 110、2 200 nm波段附近。对不同土壤含水率的反射光谱与土壤有机质含量之间的Pearson相关曲线进行分析发现，显著特征波段主要体现在601、1 450、1 930、2 200 nm波段附近，随着土壤含水率的增加，土壤有机质的特征波段601 nm的相关性逐渐减弱，土壤水分的特征波段1 450、1 930、2 200 nm的相关性逐渐加强；土壤含水率超过10%，土壤反射光谱与土壤有机质含量呈正相关。研究获取的土壤有机质特征波段和土壤水分影响波段，为土壤有机质快速检测模型的建立提供理论支撑。

为探究不同土壤改良物料对连作土壤酶活性和黄芩生长的影响，采用室内盆栽试验，设置不添加改良物料（CK）和分别添加生物炭（T1）、腐殖酸（T2）、腐殖酸+生物炭（T3）、蚯蚓粪（T4）、蚯蚓粪+生物炭（T5）共6个处理，对未种植黄芩（Y₀）和连作黄芩3年（Y₃）2种土壤的黄芩农艺指标及土壤酶活性进行比较。结果表明，Y₀条件下，仅T5处理的黄芩地上部生物量显著大于CK，并且5种土壤改良处理的黄芩根部生物量与CK均无显著差异；Y₃条件下，除T2处理外其他处理的黄芩地上部、根部生物量较CK均显著提升。2种土壤条件下，T5处理对黄芩总氮含量的提升效果最好，T4处理对磷和钾含量的提升效果最好；T3处理下土壤蔗糖酶活性增幅最大，T1处理下碱性磷酸酶活性增幅最大。Y₀条件下，T4处理的脲酶活性较CK显著提升，各处理的过氧化氢酶活性均显著降低；Y₃条件下，仅T2处理的脲酶活性显著提升，T1处理的过氧化氢酶活性显著降低。Y₀条件下，黄芩氮磷钾含量主要与蔗糖酶、脲酶活性显著相关；而Y₃条件下的黄芩氮磷钾含量主要与脲酶、过氧化氢酶活性显著相关；同时，Y₃条件下T5处理与黄芩氮磷钾含量、土壤蔗糖酶活性相关性更强。综上所述，T1、T5处理均可提升Y₃条件下黄芩的生物量和氮磷钾含量，同时添加生物炭对连作土壤酶活性均有显著影响；T5处理对缓解黄芩多年连作障碍有显著效果。以上研究结果为缓解黄芩连作障碍、提升黄芩质量提供了理论依据。

传统蚯蚓堆肥原料配制依赖质量比、体积比或碳氮比（C/N）的配制方法，忽略了不同碳源有机质生物可利用组分的差异，存在不合理性。为探究不同生物可利用度碳源对蚯蚓生长繁殖和堆肥碳氮固定的影响，在C/N=30下，以牛粪（氮源）和生物利用度低、中、高的碳源物料（菠萝皮渣、水稻秸秆和番茄秸秆）复配，开展60 d蚯蚓堆肥试验。结果表明，蚯蚓日均增数量最高达6.4倍。易利用碳源菠萝皮渣处理中腐殖质含量最高，为15.11%，但总有机碳固定率最低，仅39.63%；添加难利用碳源番茄秸秆处理组中的蚯蚓总数最高，为385条，且总氮固定率最高。生物利用度高的碳源废弃物占比越高，蚯蚓增重越大；生物利用度低的碳源废弃物占比越高，可促进蚯蚓繁殖；蚯蚓转化后的蚓粪总有机碳固定率为39.63%~59.28%，全氮固定率为65.04%~95.59%。碳源生物可利用度增大时，蚯蚓堆肥体系中的总有机碳固定率降低，而总氮的固定率升高。以上研究结果阐明了原料中不同利用度碳源对蚯蚓生产和碳氮固持的影响规律，为蚯蚓高效养殖与绿色低碳的固废堆肥处理工艺改进提供参考借鉴。

畜禽养殖集约化生产过程中排放的废弃物会对当地生态环境造成巨大压力。通过硫还原地杆菌（Geobacter sulfurreducens）小分子酸代谢、奥奈达希瓦氏菌（Shewanella oneidensis）有氧无氧代谢、导电菌毛（electrically conductive pili）直接接触和电子穿梭物质介导的胞外电子传递等呼吸代谢的理论研究，明确了电活性模式微生物的中心碳代谢途径、胞外电子传递过程及主要调控机制。基于对电活性菌呼吸代谢过程的理解，已开发并优化了以微生物燃料电池、微生物电解池和电场辅助好氧堆肥为主的多种微生物电化学系统。在降低化学需氧量、温室气体排放、抗生素和耐药基因等有害物质含量的同时，提高发电效率、阴极高附加值产物和有机肥腐殖质含量。综述了微生物电化学理论的研究进展并系统介绍了微生物电化学技术在畜禽废弃物资源化方面的应用研究，以期为畜禽废弃物资源化利用工艺的多元化发展提供参考和理论支撑。

为优化黄芪瞬时高温灭菌（high temperature short time，HTST）工艺参数并多维度考察其对黄芪质量的影响，基于指标相关性的权重系数（criteria importance though intercrieria correlation，CRITIC）法采用正交设计优化黄芪灭菌工艺参数，以灭菌温度、灭菌时间、药材粉碎粒度为考察因素，以灭菌率、5种化合物含量及1，1-二苯基-2-苦基肼自由基（1，1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH·）清除率为考察指标，通过直观及方差分析评价灭菌对3个考察指标的影响；并运用液质联用技术（liquid chromatography-mass spectrometry，LC-MS）确认指纹图谱共有峰的结构，以偏最小二乘回归分析法分析共有峰与抗氧化活性的谱效关系。结果显示， 灭菌温度是具有显著影响的因素（P<0.05），最佳灭菌工艺参数为灭菌温度（170±2）℃，灭菌时间5 s，粉碎粒度50目；按优化工艺灭菌后的3批样品微生物水平均符合药典规定，5种化合物含量及DPPH·清除率与灭菌前比较无明显变化；灭菌前后指纹图谱相似度均大于0.900；谱效学分析相关性结果与化合物单体抗氧化的试验结果及其结构特点基本一致。综上所述，瞬时高温灭菌对黄芪中微生物具有明显杀灭作用且对其质量无明显影响，表明该方法适用于黄芪药材灭菌。