当期目录

    2017年 第19卷 第10期    刊出日期:2017-10-15
    农业创新论坛
    技术成熟度应用现状及加快其在我国农业科技创新应用的政策建议
    刘磊1,王振忠2*,卢兵友2
    2017, 19(10):  1-6.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0333
    摘要 ( )   PDF (1037KB) ( )  
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    技术成熟度是国际上广泛应用的,对重大科技攻关和工程项目进行技术成熟度量化 评价的工具。技术成熟度可准确评价技术发展状态,提高管理决策科学性,降低新 技术应用风险,在欧美主要工业发达国家的工业化进程中发挥了重要作用。我国于 21世纪前后开始重视技术成熟度的研究和应用,并在一些领域取得了令人瞩目的成 绩。然而,该项研究在农业和生命科学领域的应用极少。综述了技术成熟度在国内 外工业领域应用现状,探讨了技术成熟度应用于农业科技创新体系的必要性,并就 加快技术成熟度应用于农业科技创新过程提出相应的政策建议,以期尽快将这一先 进技术评价方法和管理工具引入到农业科技创新过程中。
    气候智慧型农业及其对我国农业发展的启示
    管大海1,张俊2,王卿梅1,张燕萍1,周玮1,黄波1,
    2017, 19(10):  7-13.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0011
    摘要 ( )   PDF (1130KB) ( )  
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    每一种农业类型均有其特定的时代意义,并诠释了其所处发展阶段面临的主要挑战 与机遇。在全球气候变化大环境下,如何协调温室气体排放与农业生产力之间的关 系,以实现减缓气候变化、保障粮食安全、提高农民收入,是本世纪全世界面临的 理论与技术难题。在联合国粮食及农业组织的倡导下,气候智慧型农业正成为全球 农业发展应对气候变化的新方法。在简述世界气候智慧型农业发展现状和实践的基 础上,提出了我国气候智慧型农业健康发展的方向和对策,以期为我国农业应对气 候变化,尤其是农业温室气体减排与气候变化公约履约等工作提供参考和借鉴。
    欧洲蜜蜂遗传改良项目及对中国蜜蜂资源和育种工作的启示
    陈晓,石巍*,陈超,刘之光,王慧华,郭海坤,汤娇
    2017, 19(10):  14-20.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2016.786
    摘要 ( )   PDF (1689KB) ( )  
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    遗传改良工作的本质是对现有品种(系)持续选育提高,保证其具有持续稳定的遗传进展。自2014年开始,欧洲开展了整个欧洲范围内的蜜蜂遗传改良计划项目(简称“SMARTBEES”),目的是提高蜜蜂性状表现,保护蜜蜂资源。中国蜜蜂资源丰富,但是由于受到现代农业、工业和人类活动的影响,蜜蜂资源遗传多样性逐年下降,亟待保护。中国已经在多个畜种开展了遗传改良项目,但是在蜜蜂上还没有相关的项目。中国境内的蜜蜂地方品种和特色资源迫切的需要开展类似欧洲SMARTBEES项目的遗传改良,以提高蜂群性状表现,改善蜂群健康状况,保护珍贵蜜蜂资源。对欧洲蜜蜂遗传改良SMARTBEES项目进行了介绍,对中国蜜蜂资源和育种现状进行了总结,并围绕欧洲蜜蜂改良项目对中国蜜蜂资源和遗传育种工作的启示进行了阐述。
    生物技术 生命科学
    陆地棉钾吸收相关基因GhHAK1的克隆与功能分析
    王昭玉1,吕婷婷1,李爱芹2,王頔1,张子玉1,闫瑞娴1,
    2017, 19(10):  21-27.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2016.657
    摘要 ( )   PDF (4268KB) ( )  
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    棉花是一种典型的喜钾经济作物,其产量和品质形成与钾含量密切相关。克隆获得棉花高亲和性钾转运体基因GhHAK1框,系统进化树表明该GhHAK1基因属于第Ⅰ亚族,此分支被认为介导高亲和性K+。膜结构预测显示该基因编码的蛋白跨膜螺旋区域(TMS)有 12个,且在第2和第3 TMS之间有一个较长的胞质质环。洋葱表皮亚细胞定位表明,该基因编码蛋白定位在细胞质膜上;继而对部分转GhHAK1基因拟南芥纯合系进行K+营养试验,发现在低钾(0.05 mmol/L)条件下,野生型拟南芥表现明显的缺钾症状,叶片黄化,植株抽薹明显受抑制,而转基因材料则表现植株叶片生长正常,抽薹未受影响,同时转基因拟南芥叶片中K+含量约为野生型拟南芥的2倍左右,根中K+含量约为1.5倍左右。该结果初步表明GhHAK1基因具有介导植株钾高效吸收的功能,为进一步培育适应土壤钾素匮乏及盐渍化环境下生长的棉花新品种提供重要的基因资源。
    新疆乌鲁木齐市周边鸡场鸡源沙门氏菌耐药性及耐药基因的检测
    关茹飞,江萍,高超,夏利宁*
    2017, 19(10):  28-35.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0064
    摘要 ( )   PDF (1082KB) ( )  
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    为掌握新疆乌鲁木齐市周边鸡场鸡源沙门氏菌对常用抗菌药物的耐药性及耐药基因的携带情况。从新疆乌鲁木齐周边养鸡场共采集950份鸡泄殖腔拭子,从中分离出沙门氏菌80株,采用琼脂稀释法对其进行最小抑菌浓度测定;通过PCR方法对耐药沙门氏菌进行PMQR(qnrA、qnrB、qnrC、qnrD、qnrS、oqxA、oqxB、qepA和aac(6′)Ib-cr)、β-内酰胺酶(blaTEM、blaCTX-M、blaSHV、blaKPC、blaCMY-2、blaLAP-1和blaOXA)及16S rRNA甲基化酶(armA和rmtB)共18种耐药基因的检测。耐药结果显示:鸡源沙门氏菌对环丙沙星(83.6%)和恩诺沙星(77.5%)呈现高水平耐药;对阿米卡星的耐药率(20.0%)较低。耐药基因检测结果为:①qnrS检出率为12.5%,qnrB检出率为13.8%,oqxA检出率为51.3%,oqxB检出率为51.3%,aac(6′)-Ib-cr检出率为37.5%,未检出qnrA、qnrC、qnrD和qepA;②blaCTX-M检出率为5.0%,blaTEM检出率为67.5%,blaSHV检出率为13.6%,blaOXA检出率为37.5%,未检出blaKPC、blaLAP-1和blaCMY-2。③rmtB检出率为7.5%,armA检出率为1.3%。乌鲁木齐周边鸡场分离的鸡源沙门氏菌对环丙沙星和恩诺沙星耐药严重,对阿米卡星比较敏感。共检出11种耐药基因,基因类型较多,使养鸡场细菌的多药耐药风险加大。
    Bispora sp. MEY-1来源的新型嗜热多聚半乳糖醛酸酶的酶学性质研究及其应用评估
    李烨青1,涂涛2,王苑 2,马锐2,姚斌2,罗会颖2,徐波1*
    2017, 19(10):  36-44.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0110
    摘要 ( )   PDF (2411KB) ( )  
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    果胶酶作为添加剂广泛应用于食品行业的果汁澄清工艺中,发现和挖掘适用于工业应用的优质果胶酶,能够为工业应用提供更多的选择。从嗜酸的Bispora sp. MEY-1基因组中克隆得到一个多聚半乳糖醛酸酶基因Bspg28b,并在毕赤酵母GS115中实现高效异源表达。对重组蛋白纯化后进行酶学性质的测定,其最适pH 3.5,最适温度为65℃,在酸性至中性的环境中具有很好的pH稳定性,完全满足果汁澄清工艺的需求;BsPG28b在55℃下保持高度稳定,在65℃中保温10 min后仍能剩余50%的酶活,是真菌来源中少见的耐高温优质果胶酶。对BsPG28b的应用效果进行评估发现,可显著提高葡萄汁的澄清度,体现巨大的应用潜力。
    智慧农业 农机装备
    基于健康农业理念的光伏生态农业园区规划研究
    陈晓栋,褚庆全*
    2017, 19(10):  45-51.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2016.783
    摘要 ( )   PDF (3026KB) ( )  
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    石油农业的快速发展使地球生态环境遭到严重破坏,农业产业需要向着现代化、绿色化和健康化升级,现代农业的核心问题和重要任务是发展健康农业。走资源节约、环境友好、低碳循环、产出高效、绿色安全的健康农业发展道路成为世界各国农业发展的共同选择。分析了健康农业的内涵及意义,阐述了光伏农业的概念、主要应用领域及未来发展趋势,并以四川射洪光伏生态农业园区为例,提出了以健康农业理念为引领的园区创新发展思路与功能区规划设计,指出将绿色光伏和生态农业跨界融合的光伏生态农业园区是一种新型的农业发展模式,对于构建绿色低碳循环发展产业体系,实现生态农业与绿色能源双赢,助推大健康农业发展都具有非常积极的作用,将为我国两型社会建设、低碳经济发展、实现绿色崛起探索出一条创新发展之路。
    小型履带底盘螺旋培土机研究
    肖名涛1,孙松林1*,黄国联2,张建文2,许清孝2
    2017, 19(10):  52-58.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0142
    摘要 ( )   PDF (1976KB) ( )  
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    针对南方稻田区域稻烟轮作过程中,由于土壤含水率高导致的培土器抛土、输送土能力差,行驶装置驱动易打滑下陷,烟叶生产过程中机械化培土环节与农艺要求不匹配等问题,提出了采用履带底盘螺旋培土机的解决方案,设计了履带底盘螺旋培土机的行驶机构、变速器及螺旋刀盘培土器等基本结构。通过建立螺旋式培土器的运动学与动力学数学模型和对影响螺旋输土的关键指标进行正交试验研究,试验结果表明,当螺旋刀盘半径为130 mm,螺距为110 mm,刀盘入土深度为30 mm,螺旋刀盘转速为260 r/min时,螺旋式培土刀盘输土量符合设计要求。样机田间试验表明,通过合理选择螺旋培土器的基本参数,螺旋培土器能实现烟田清沟、垄侧松土除草和垄顶送土等功能,螺旋式培土器相对于13组对照测试机型更符合烟田培土农艺要求。
    食品与营养
    中日泰优质稻米的外观及食味差异性研究
    刘建1,曹高燚1,2*,杜锦1,刘瑞亮1,张芬1,李文飞1
    2017, 19(10):  59-65.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2016.793
    摘要 ( )   PDF (1077KB) ( )  
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    选用中国、日本和泰国有代表性的6个主栽水稻品种,对其稻米外观、食味特性值和品尝评价值进行了分析,结果显示:3个国家的稻米品种间在外观、蛋白质含量、直链淀粉含量和淀粉糊化特性方面均存在显著差异;蛋白质含量和淀粉糊化特性值间不存在显著的相关关系,而直链淀粉含量和最高粘度、最低粘度以及最终粘度间呈现出显著负相关,但与崩解值以及消减值间的相关性并不显著;食味品尝评价方面,中、日、泰3国稻米除硬度外,米饭的外观、香气、味道、粘度和综合评价值均存在显著差异。日本“越光”稻米品质综合评价为最优,中国“稻花香”、“隆粳香1号”和“津川1号”稻米品质其次,而中国“津原45”及泰国“Hom Mali105”稻米品质处于第三档次。对中日泰代表性稻米品质的综合评价为水稻品质育种及稻米加工产业的发展提供了有益参考。
    资源环境 生物药物 生物质转化
    铵态氮和硝态氮对谷子形态和生物量的影响研究
    崔纪菡1,2§,赵静1§,孟建3,刘猛1,赵宇1,
    2017, 19(10):  66-72.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0097
    摘要 ( )   PDF (2975KB) ( )  
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    为了明确铵态氮和硝态氮营养对谷子形态和生物量的影响,合理选择谷子施氮形式,采用蛭石浇灌不同氮形态营养液的方法培养谷子植株。结果表明:两种氮形态显著影响了谷子形态和生物量累积,氮形态对根形态、穗长的促进作用无显著差异。氮形态在生物量、株高、叶面积、叶绿素含量方面的影响存在显著差异:相比铵态氮,硝态氮分别提高了17%的根重、32%的茎重、39%的叶重和40%的总生物量,硝态氮还提高了38%的株高和40%的叶面积;相比硝态氮,铵态氮提高了173%的叶绿素含量和12%的穗重。氮形态在根冠比和穗比重也存在极显著差异,相比硝态氮,铵态氮显著提高了8%的根冠比和44%的穗比重。以上结果表明,硝态氮显著促进谷子株高、叶面积、生物量的提高,在株体扩建方面发挥重要的作用,铵态氮显著促进谷子叶绿素合成和生殖器官建成,在功能建成方面发挥重要作用。
    生物炭对烤烟生长及烟叶质量的影响
    刘卉1,周清明1,刘勇军2,黎娟1*,张黎明3,张明发3
    2017, 19(10):  73-81.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0360
    摘要 ( )   PDF (1385KB) ( )  
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    为了改善烟叶质量,探讨最适宜的生物炭施用量,系统阐明生物炭对烤烟生长及烟叶质量的影响。以云烟87为试验材料,通过田间试验研究了3种不同生物炭施用量(3 000 kg/hm2、3 750 kg/hm2、4 500 kg/hm2)对烤烟生长及烟叶质量的影响,并利用R语言构建了偏最小二乘路径模型。结果表明:施用生物炭能显著降低烤烟黑胫病发病率及病害指数,较低水平的生物炭施用水平能促进烤烟生育前期的生长及根系发育,协调烟叶化学成分;生物炭施用量过高时对烟叶质量产生负面影响。偏最小二乘路径模型明确了施用生物炭后烤烟生长及烟叶质量各指标之间的关系,系统地阐明了生物炭促进烤烟生长及烟叶质量的作用机制。综合来看,最适宜的生物炭施用量为3 750 kg/hm2。
    采收期烟田生态系统碳通量的变化特征及影响因素分析
    王树键1,2,申国明1,高林1,王瑞3,王英旗2,周传哲2,
    2017, 19(10):  82-88.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0009
    摘要 ( )   PDF (1252KB) ( )  
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    农田生态系统碳通量的变化规律及源汇关系是国际碳循环的研究热点,为阐明烟田生态系统在烟叶采收期的碳通量变化特征及影响因素,在湖北恩施烟区利用静态箱-红外二氧化碳分析仪法对纯化肥(NPK)和化肥与有机肥配施(NPKOM)两种处理的烟田碳通量进行了动态监测。结果表明:在烟草采收期,烟田碳通量由碳吸收向碳排放转变,整体表现为碳吸收,NPKOM的碳通量显著高于NPK处理,特别在采收中段表现更明显。最大碳排放量出现在全部采收后,NPK和NPKOM处理的碳通量分别为79.2 mg/m2·h和81.8 mg/m2·h。从整个采收期来看,各温度因子间存在显著或极显著的相关性,其中5 cm地温与10 cm地温相关性最高,土壤湿度与地表温度、气温呈极显著负相关。烟田生态系统碳通量与地表温度、5 cm地温和10 cm地温、土壤湿度和气温均有显著相关性。主成分分析表明,5 cm及10 cm地温是影响该时期碳通量的主要环境因子。采收期烟田生态系统碳通量呈现“W”型波动,同时碳通量与烟株的有效叶片数呈极显著的抛物线型关系。
    柠檬香茅精油的成分分析及抑菌作用研究
    林霜霜1,2,邱珊莲1,郑开斌1,2*,刘华建3,刘荣章1,鞠玉栋1
    2017, 19(10):  89-95.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2016.756
    摘要 ( )   PDF (1093KB) ( )  
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    为了研究柠檬香茅精油及其主要成分的抑菌活性,为开发植物源农药提供理论基础,采用水蒸气蒸馏法提取柠檬香茅精油,通过气相色谱-质谱法(GC-MS)对精油进行成分分析,鉴定出了26种成分,占精油的93.57%。其中以柠檬醛(75.73%)为主,萜类化合物含量最高,可达93.13%。醛类化合物在精油中比重最高,占76.35%,其次是醇类、酮类、环醚类和酯类。采用菌丝生长法测试柠檬香茅精油及柠檬醛对黄瓜腐霉菌、番茄灰霉菌、番茄早疫病菌和辣椒尖孢镰刀菌4种重要果蔬病原真菌的抑菌活性,结果表明:在4种供试菌中,柠檬香茅精油及柠檬醛均对黄瓜腐霉病的抑菌效果最佳,但柠檬醛的抑菌效果高于柠檬香茅精油35.30%。
    煤和沙柳的O2/CO2混合燃烧特性及相互作用研究
    宫聚辉,邵婷婷,路平,武彦伟,高学艺,王克冰*
    2017, 19(10):  96-106.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2016.722
    摘要 ( )   PDF (1914KB) ( )  
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    利用综合热分析仪在O2/CO2(纯O2、纯CO2、O2/CO2=1∶4、O2/CO2=5∶5、O2/CO2=4∶1)气氛条件下对胜利煤、生物质(沙柳)以及二者以不同比例(煤:沙柳=1∶4、煤:沙柳=5∶5、煤:沙柳=4∶1)混合后的试样进行了TG/DTG分析,结果表明:煤、沙柳及二者的混合物的燃烧特性参数随氧气浓度及其掺混比例的变化表现出一定的规律性,含氧量≥50%的样品的燃烧机理为多相燃烧,含氧量≤20%的样品的燃烧机理为均相燃烧。沙柳与煤的混合物在不同热解区间有不同程度的相互协同/抑制作用,其中沙柳含量为20%、含氧量为80%气氛条件下的沙柳和煤的混合物的相互协同性最好,纯O2气氛下的混合物的相互抑制性最好。本研究的创新之处在于研究不同O2/CO2气氛下对生物质与煤混合物的共燃烧进行燃烧特性指数的分析及二者的相互作用。通过确定合理的生物质和煤以及O2/CO2气氛的混合比例可确保在共热解过程中生物质与煤的协同效果最佳,研究生物质和煤的燃烧特性及协同/抑制作用可为煤和生物质的有效洁净利用及降低环境污染起到积极的作用。
    粉垄改造利用盐碱地效果初探
    韦本辉,申章佑,周佳,甘秀芹,劳承英,周灵芝,
    2017, 19(10):  107-112.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0129
    摘要 ( )   PDF (1177KB) ( )  
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    为探索粉垄改造利用盐碱地的效果,利用自主发明的粉垄耕作机械和粉垄技术,于2015-2016年分别在新疆和陕西等地进行了粉垄改造利用盐碱地试验,结果显示:在新疆的重度盐碱地经粉垄种植一季棉花后,土壤全盐量下降幅度31.31%,棉花产量增加48.80%,盐碱程度由重度降为中度;在陕西轻度盐碱地种植麦后夏玉米,土壤全盐量下降幅度42.73%,玉米产量增加34.83%,盐碱程度由轻度脱盐为正常耕地。最后分析了粉垄盐碱地淡盐增产的机理原因。
    海洋农业 淡水渔业
    智利竹筴鱼渔场海表温度及叶绿素浓度分布特征
    杨嘉樑1,2,黄洪亮1,2*,刘健1,2,李灵智1,2,屈泰春1,2,
    2017, 19(10):  113-120.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0357
    摘要 ( )   PDF (6604KB) ( )  
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    根据2015年3月~7月大型拖网加工船“开富号”在智利外海东部智利竹筴鱼渔场(38°~47°S、78°~93°W)得到的生产调查数据及通过NOAA卫星遥感获取的海洋环境数据(海表温度、叶绿素浓度),对该海域调查期间的竹筴鱼资源与海表温度(SST)及叶绿素浓度分布特征进行初步分析。结果显示:①整个调查期间平均日产量为146.33 t,其中以4月份最高,3月份最低;②平均CPUE为10.49 t/h,其中以7月份最高,3月份最低;③随着季节从秋季进入冬季,智利竹筴鱼渔场总体从南向北移动,秋季(3~5月初)的渔场由东向西移动,而冬季(5月末~7月)的渔场则突然向东转移;④智利竹筴鱼渔场主要分布在SST为10~18℃的海域,其中又以13~14℃的渔获率较高;⑤智利竹筴鱼渔场主要分布在叶绿素浓度为0.12~0.26 mg/m3的海域,其中又以0.14~0.18 mg/m3的渔获率较高;⑥随着秋冬交汇,智利竹筴鱼鱼群明显分裂成两片渔场进行聚集,其中西部渔场大规格个体占比较高。
    方法与技术创新
    基于响应面法优化玉蝉花切花保鲜剂配方的研究
    于晓萌1,杜钰1,郝宏娟1,王玲1*
    2017, 19(10):  121-131.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2016.777
    摘要 ( )   PDF (5977KB) ( )  
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    为延长玉蝉花切花的观赏时间和提高观赏品质,在对植物激素、有机酸和无机盐单因素试验的基础上进行Box-Behnken中心组合试验设计,并通过响应面回归分析优化玉蝉花切花组合保鲜剂配方。结果表明,最佳组合保鲜剂配方为30 mg/L蔗糖+250 mg/L 8-HQ+10.66 mg/L 6-BA+108.95 mg/L CA+909.95 mg/L CaCl2 ,按此条件进行验证,测得玉蝉花切花瓶插寿命为6.8 d,较对照延长3.7 d;该处理还可增加切花花枝鲜质量,缓解切花花瓣中可溶性蛋白质的降解速度,提高其超氧化物歧化酶(SOD)活性,延缓丙二醛(MDA)含量的升高,本保鲜剂配方对于玉蝉花切花的推广有着重要的实践意义。
    苯乙醇胺A及其残留检测方法研究进展
    刘艳1,2,汪建明2*,王敏1*,周剑1
    2017, 19(10):  132-138.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0071
    摘要 ( )   PDF (1089KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    苯乙醇胺A作为一种新型的β-兴奋剂,具有促进动物蛋白质合成、提高饲料转化率的作用,但其在动物性食品中的残留物对人体健康构成威胁,故近年来引起各界学者的广泛关注。因此建立便捷高效的检测方法至关重要。主要介绍了苯乙醇胺A 的理化性质、药理作用、代谢规律、毒理研究以及其在不同样品基质中残留检测的方法,对研究方法的开发与研究提供有益帮助。