中国农业科技导报

刘子飞1,孙慧武1,岳冬冬2,耿瑞1,赵蕾1*,潘澎1,曹坤1

2018, 20(12): 1-8. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2018.0043

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近年,近海捕捞资源呈衰退甚至枯竭之势，1978-2016年近海渔业资源整体恶化了1.57倍，“近海无鱼”成为社会焦点。研究了新时代加强近海捕捞渔业资源养护政策的紧迫性、现有政策及存在的问题、养护政策的方向与建议。结果表明：近海渔业资源持续衰退的主要原因是现有养护政策缺乏捕捞主体主动参与扩大增量、降低产量的激励相容机制；新时代从资源功能定位、实施重大工程、自然资源监管体制等为近海渔业资源养护政策指明了方向；未来养护政策应改革近海捕捞渔业产权制度（赋予排他权利、激励捕捞主体维护资源和防止外来者破坏的积极性）、推进渔民退捕工程（退捕者生态补偿、转产转业，非退捕者征收税费）、渔业资源自然保护区（改革资源保护监管体制，理顺三大关系）。该研究有利于改进现有养护政策和保护与恢复近海渔业资源，可为有关部门提供决策参考。

农业高新技术产业发展现状与趋势——以北京市为例

沈红霞

2018, 20(12): 9-15. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2018.0445

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高新技术企业作为当前创新活动中最活跃、创新实力最突出的群体，在实施创新驱动发展战略中发挥了标志性引领作用。在乡村振兴战略背景下，农业高新技术产业的发展对于改造传统农业、建立现代农业、提高国际竞争力有着十分重要的意义。以北京市488家农业领域高新技术企业2016年度发展数据为基础，分析了北京市农业高新技术企业的发展现状，总结农业高新产业发展的特征并预测其发展趋势，提出了加强支持北京农业高新技术企业培育和发展的相关建议。

玉米转录因子ZmbHLH4基因的克隆及功能分析

汪德州,莫小婷,张霞,徐妙云,张兰,赵军*,王磊*

2018, 20(12): 16-25. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2018.0189

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bHLH类转录因子在植物的生长发育及逆境应答反应中发挥重要作用。通过生物信息学比对分析，PCR扩增克隆得到玉米转录因子ZmbHLH4基因。亚细胞定位和转录激活实验结果表明ZmbHLH4特异性定位于细胞核，不具有转录激活活性。ZmbHLH4基因过表达可促进拟南芥种子萌发，同时转基因植株表现出矮化、抽薹及开花提前，花茎变细、分支增多，叶片数量增多、长度缩短，果荚扭曲皱缩、育性降低等多种表型，说明ZmbHLH4在调控植物的生长发育和形态建成方面发挥重要功能。

棉花黄萎病菌VdTri15基因的功能验证及致病成因分析

韩松,段兴鹏,张志东,左开井*

2018, 20(12): 26-35. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0811

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为分析棉花黄萎病菌VdTri15基因的功能，利用基因同源重组原理将强致病力落叶型大丽轮枝菌Vd991菌株的VdTri15基因进行敲除。以Vd991菌株为对照，比较分析敲除突变体与野生型之间在生长速度、外分泌毒素、致病性等方面的差异，探讨VdTri15基因在致病过程中的功能。结果表明，VdTri15突变并不影响病菌的生长，但可引起其致病力减弱，分泌毒素种类发生改变。由此说明，VdTri15基因通过影响相关毒素的合成来影响大丽轮枝菌的致病力。

喷施拉肖皂苷C提高烟草幼苗抗干旱胁迫能力的生理机制

丁丹阳,张艺洁,王凯悦,刘志宏,鲁宇童,邵惠芳*

2018, 20(12): 36-44. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0843

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为了揭示具有油菜素甾醇功能的拉肖皂苷C（Laxogenin C，LG-C）提高烟草抗旱能力的生理机制，以豫烟10号为供试材料，采用叶面喷施的水培实验，检测干旱胁迫下喷施LG-C对烟草幼苗脂质过氧化物水平、渗透调节物质含量、抗氧化酶活性和光合特性的影响。结果表明，干旱胁迫处理后，烟草幼苗叶片丙二醛（MDA）的含量升高，超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）的活性增加，可溶性蛋白、脯氨酸、可溶性糖的水平都有不同程度的增加，而光合作用受到抑制。喷施外源LG-C提高了干旱胁迫下SOD、POD和CAT的活性,增加了渗透调节物质的积累，同时增加了叶绿素含量，提高了光合速率和叶片含水量，降低了MDA含量和相对电导率。因此，LG-C能够通过积累渗透物质、提高抗氧化酶活性、增强光合能力，进而缓解干旱胁迫对烟草幼苗的危害。

飞蝗储存蛋白家族基因的表达与免疫功能分析

张早,焦丽丽,何康,印红*

2018, 20(12): 45-51. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2018.0230

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储存蛋白是一种重要的功能蛋白，在昆虫的生长发育和机体免疫应答反应中发挥重要作用。为了进一步分析飞蝗储存蛋白家族基因的免疫功能，通过qPCR对飞蝗储存蛋白家族基因的4个成员（L.m.Hx1、L.m.Hx2、L.m.Hx3和L.m.Hx4）在成虫不同组织的表达进行定量分析，并选取表达量较高的表皮和脂肪体为实验材料对飞蝗成虫进行大肠杆菌刺激实验。结果显示：菌刺激后，L.m.Hx1和L.m.Hx2的相对表达量均呈现先下降后上调的趋势，L.m.Hx3和L.m.Hx4则呈现先上调后下降的趋势，表明飞蝗储存蛋白家族基因均具有一定的免疫功能，L.m.Hx1和L.m.Hx2负向调控飞蝗的免疫过程，而L.m.Hx3和L.m.Hx4则正向调控飞蝗的免疫过程，因此家族成员之间可能存在相互补偿效应。为进一步探讨飞蝗储存蛋白家族基因的免疫功能、相互作用机制及制定害虫防治的策略提供参考。

气体信号分子在植物干旱胁迫下的调控作用及机制的研究进展

张杰,陈彪,马晓寒,郭豪,许自成*

2018, 20(12): 52-58. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0734

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气体信号分子是广泛存在于植物体内的一种重要的信号物质，在植物生长发育过程中承担着重要作用，并且对植物的抗逆性有较为明显的缓解作用。从一氧化碳、一氧化氮、硫化氢3种主要气体信号分子的来源出发，介绍了气体信号分子在植物抗旱性方面的研究成果，综述了气体信号分子诱导植物产生抗旱性的机理，分析了其在植物抵御干旱胁迫中的作用，并对气体信号分子在植物抗旱性的应用进行了展望。

基于三维点云的灌浆后期玉米植株形态变化研究

于泽涛1,2,温维亮1,2,郭新宇1,2*,王勇健1,2,钱婷婷3

2018, 20(12): 59-66. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0829

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快速、准确地获取玉米三维数据是玉米形态结构和功能分析研究的基础。然而，玉米单株和群体原位数据获取存在田间气流稳定性差、器官交叉遮挡严重、高温高湿环境不利于仪器连续工作等问题。因此，采用破坏性取样的方法研究玉米植株的形态变化过程，对玉米植株形态结构数据获取方式的确定具有重要意义。利用三维扫描仪对灌浆后期的两个氮肥处理玉米植株进行不同扫描时间的三维点云数据获取，并通过点云数据分析各叶片的形态变化过程。试验结果表明：从田间原位到室内可控环境下，在取样后2 h以内，玉米植株的形态变化最小，与田间原位的形态结构最为接近。上述结果为玉米植株破坏性取样提供理论依据，也为玉米结构功能模型研究提供数据获取技术支持。

利用Beer-Lambert消光定律遥感反演玉米叶面积指数

王双喜1,2§,束美艳3§,顾晓鹤2*,杨贵军2,张继超1,韩东4,郭伟5

2018, 20(12): 67-73. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0847

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利用遥感技术反演大范围玉米叶面积指数，对于田间肥水管理、长势监测乃至产量预测具有重要意义。在野外实测样本的支持下，获取玉米抽雄期的Landsat-8多光谱影像，引进Beer-Lambert定律，利用最小二乘法分析玉米冠层结构的消光系数，构建玉米叶面积指数遥感反演模型，最后采用交叉验证法评价模型精度。结果表明：玉米抽雄期NDVI、LAI呈较明显的正相关关系；基于Beer-Lambert定律的玉米叶面积指数遥感反演模型决定系数可达0.97，LAI空间分布状况与当地农业技术推广部门掌握的玉米实际生长状况基本一致，说明利用Beer-Lambert消光定律方法可以有效地反映玉米群体结构对光照的影响，据此开展玉米叶面积指数遥感反演具有较高的可行性。

基于趋化-改进粒子群算法的SVR光合速率预测模型

王健,石晶

2018, 20(12): 74-82. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0880

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针对回归型支持向量机(SVR)参数选取影响模型性能的问题，提出融合细菌觅食算法趋化操作的改进粒子群混合算法(C-IPSO)，以优化SVR的惩罚参数和核参数。同时，为了实现对温室环境的精细控制，结合温室作物生长环境因子，建立一种基于趋化-改进粒子群算法优化的回归型支持向量机温室光合速率预测模型。以温室番茄幼苗期、开花期、结果期为例，与支持向量机和基本粒子群算法优化的支持向量机分别建立的模型进行实验对比。结果发现：建立的三个生长期光合速率预测模型的光合速率实测值和预测值的决定系数分别为0.954 8、0.985 4和0.951 5，均比另外两个预测模型更接近于1，表明该模型预测效果均更佳，并证明了所提算法的有效性，为指导温室环境根据作物光合需求进行精准调控提供了理论基础。

基于Storm的奶牛发情实时监测系统设计与实现

谭益,何东健*,郭阳阳,张子儒

2018, 20(12): 83-90. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0787

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奶牛发情识别是奶牛场生产活动中的重要组成部分，直接关系到奶农的经济效益，而现有的奶牛发情识别方法存在效率低、时效性差、准确率低等问题。针对这些问题，基于大数据实时流式框架Storm设计并实现了奶牛发情实时监测系统。利用阿菲金二代计步器获取奶牛体征参数，通过无线局域网传输到服务器，采用基于Storm的实时流式框架进行处理，JavaWeb对处理后的体征参数可视化展示；以2 h作为单个时间片，6 h作为一个情期显著滑动窗口，选取窗口内连续3个时间片单元的步数s1、s2、s3、累积静卧时间t1、累积起卧次数b和累积站立时间t2为特征向量，建立了基于Storm的奶牛发情SVM预测模型。测试结果表明，设计的系统平均延迟在2 s内，平均准确率在98.9%以上，奶牛发情预测准确率为85.71%，奶牛发情预测周期缩短为6 h。该系统为奶牛发情预测提供了有效工具，对其他大型动物的监测也具有一定的指导意义。

新疆骏枣营养品质特点及其表征指标初探

王成1,2,吴东峰2,何伟忠2,吴文良1*

2018, 20(12): 91-98. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0804

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为了初步探明新疆骏枣营养品质特点及其代表性表征指标，以山西交城骏枣为参照，在获取新疆11县市骏枣中的18项营养品质指标数据的基础上，对数据进行四分位差分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析。结果显示，新疆骏枣18项营养品质指标含量均优于交城骏枣；其中还原糖、果糖、葡萄糖、可溶性固形物、蛋白质、Zn、Cu、Fe、P、Ca、总糖、黄酮在对应主成分中的载荷值相对较高，能够较好地反映数据整体变异情况；受试11县市大致可聚为4类，第一类中可溶性固形物整体偏高，第二类铁含量高于其他县市，第三类还原糖、黄酮含量相对较高，第四类蛋白质含量略高于其他县市。因此，还原糖、果糖、葡萄糖、可溶性固形物、蛋白质、Zn、Cu、Fe、P、Ca、总糖、黄酮可作为新疆骏枣品质特点的代表性表征指标，上述结果为进一步深化利用骏枣资源提供理论依据。

碳源调理剂对牛粪高温好氧堆肥发酵的影响

张国占

2018, 20(12): 99-106. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2018.0415

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以牛粪为主要原料，以花生壳（T1）、玉米秸秆（T2）、玉米壳（T3）为添加剂，辅以禽畜粪便腐熟专用em菌剂，探讨不同碳源调理剂对牛粪高温好氧堆肥的影响，以期为固体废弃物的科学利用及解决废弃物带来的环境污染问题提供科学依据。结果表明：T1、T2、T3处理堆肥温度、铵态氮含量、pH、电导率值、种子发芽指数（GI）均符合堆肥腐熟要求。T2处理有机质含量（135.0 g/kg）、全氮含量（6.7 g/kg）、全磷含量（5.0 g/kg）、全钾含量（8.1 g/kg）显著（P＜0.05）高于T1处理（118.4 g/kg、5.2 g/kg、4.6 g/kg、6.5 g/kg、）和T3处理（122.2 g/kg、4.5 g/kg、4.4 g/kg、6.1 g/kg）。T3处理温度降至室温所需时间最短，为32 d，T2、T1处理分别为58 d、48 d。综合考虑堆肥进程、堆肥产品性状、碳源来源及成本，建议实际生产中用玉米壳作为牛粪高温好氧堆肥的碳源调理剂。

留膜留茬免耕栽培对旱地春玉米耗水特性、产量及品质的影响

张建军,马明生,樊廷录,赵刚,党翼,王磊,李尚中

2018, 20(12): 107-114. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2018.0128

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通过大田试验研究了全膜双垄沟播栽培（T1）、留膜留茬免耕栽培（T2）、露地沟播栽培（T3）、露地不施肥沟播栽培（CK）4种栽培模式对旱地春玉米耗水特征、产量、水分效应及籽粒品质的影响。结果表明：T2较T1、T3、CK播前0~2 m和0~3 m土层分别多贮水26.6 mm、63.3 mm、55.4 mm和27.4 mm、57.8 mm、59.4 mm；0~2 m土层耗水量分别增加了5.2%、17.9%、15.7%，且耗水量随播前底墒增加而增加。T1、T2产量和水分利用效率均与CK差异极显著，而T1、T2间产量和水分利用效率差异均不显著。产量构成中穗粒数及百粒重以T1最高，其次为T2。玉米收获期单株总干物质质量、茎鞘和叶片干物质输出率和贡献率、收获指数均为T1＞T2＞T3＞CK。不同栽培模式籽粒粗蛋白含量极显著高于CK，增幅为23.0%~27.4%，粗脂肪含量均低于CK，降低幅度为11.7%~13.9%。旱地留膜留茬免耕栽培休闲期蓄积的水分能保证特殊降雨年份玉米生长发育对水分的需求，实现旱地春玉米高产优质与水分高效，并在特殊降雨年份起到防灾减灾作用。

西藏高原地理与气候因子对青稞功能性成分的影响

魏娜,次顿,张唐伟

2018, 20(12): 115-121. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2017.0861

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为探明高原产地环境对青稞功能性营养成分的影响，对西藏18个县青稞的3个特质营养成分（β-葡聚糖、黄酮、花青素）进行了分析。结果表明：黄酮含量与年积温呈负显著相关，与海拔高度呈显著正相关。β-葡聚糖与年日照时数呈显著正相关；年降雨量对β-葡聚糖的抑制作用存在一定阈值，超过600 mm，β-葡聚糖含量明显降低；海拔在3 580~3 850 m范围，β-葡聚糖含量最高。年降雨量对有色青稞中花青素含量影响最大，海拔高度对不同颜色有色青稞中花青素含量的影响效果不同，其他因子对花青素含量影响均不显著。此研究可为西藏高原青稞育种、推广和加工提供理论依据。

河南浓香型烤烟叶面不同分切区位非挥发性有机酸含量和感官质量的变化

刘超,陈伟,杨永锋,刘向真,王根发,张书伟,王宝林,贾国涛,姚倩,杨宗灿*

2018, 20(12): 122-129. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2018.0347

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摘要：为进一步探索烟叶分切加工的化学物质基础，以河南浓香型初烤烟叶为材料，从叶尖到叶基分切成10段（HN-1~HN-10），利用单因素方差分析、相关回归分析研究了叶片不同分切区位非挥发性有机酸含量的变化，并基于非挥发性有机酸含量对不同区位进行聚类分析和感官评价。结果表明：①不同分切区位非挥发性有机酸总量平均为124.22 mg/g，变幅为41.70~193.40 mg/g，各组分平均含量表现为苹果酸（89.38 mg/g）＞草酸（18.07 mg/g）＞柠檬酸（13.48 mg/g）＞丙二酸（3.13 mg/g）＞丁二酸（0.17 mg/g）；②草酸和丙二酸在不同区位间的差异达到极显著水平；③丙二酸、柠檬酸含量与分切区位（HN-1→HN-10）呈极显著负相关关系，草酸与分切区位呈极显著正相关关系，从叶尖到叶基，草酸含量呈逐渐增加的抛物线型变化，丙二酸和柠檬酸含量均呈逐渐降低的线性变化；④可将不同区位聚为两段，第一段（HN-1~HN-7）非挥发性有机酸含量为124.68 mg/g，第二段（HN-8~HN-10）含量为123.15 mg/g；⑤两段式分切烟叶样品的感官评吸结果为第一段（43.19分）＞整片（42.08分）＞第二段（41.04分），且第一段的得分显著高于整片和第二段，说明切除叶基3/10的烟叶有望作为高端原料的替代。

覆盖方式对涌泉根灌枣树土壤水热效应及产量的影响

何振嘉

2018, 20(12): 130-139. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2018.0503

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为了探明不同覆盖方式对涌泉根灌条件下黄土高原地区山地枣树的土壤水热效应、枣树产量及水分利用效率的影响，在陕北米脂试验站进行了非充分灌溉试验。结果表明，各覆盖处理对日平均地温的影响为：地膜覆盖>秸秆覆盖>对照（CK）。秸秆覆盖升温降温的变化速率最为缓慢，对土壤温度的调节能力最好。涌泉根灌灌水后各处理土壤平均含水量大小排序为秸秆覆盖（12.06%）>地膜覆盖（11.27%）>CK（10.36%），秸秆覆盖条件下的土壤含水量变化更加稳定，保水性能优于地膜覆盖和CK。在枣树全生育期内，CK的耗水量最高，达到761.94 mm，秸秆覆盖耗水量最低，为670.24 mm。秸秆覆盖和地膜覆盖枣树耗水强度较CK分别降低0.73 mm/d和0.65 mm/d，水分利用效率较CK分别提高31.7%和18.78%；产量分别较CK提高15.8%和5.88%，三种处理间产量均存在显著性差异。秸秆覆盖枣树保水性能最佳，且能更大地提高枣树产量，是本试验条件下的最佳覆盖方式。为陕北地区山地枣树树盘覆盖模式及涌泉根灌条件下，高效节水的枣树覆盖技术的推广提供理论依据和技术支撑。

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