当期目录

    2021年 第23卷 第10期    刊出日期:2021-10-16
    上一期   
    农业创新论坛
    金砖国家农业合作机制进展与展望
    任育锋, 佟玉焕, 董渤, 李哲敏,
    2021, 23(10):  1-9.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0395
    摘要 ( )   PDF (3006KB) ( )  
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    完善农业合作机制是推动国家间农业可持续发展与合作的重要路径。金砖国家(巴西、俄罗斯、印度、中国、南非)农业合作机制是世界重要的多边农业合作机制之一,通过系统梳理金砖国家农业合作机制建立背景与意义、构建历程,探索其主要成绩与存在问题,展望未来趋势并提出相关建议。金砖国家农业合作已取得系列成效:国际地位提升明显、内部农产品贸易额增长较快、外资利用能力不断增强。但仍存在政治安全风险、缺乏落地平台、科技交流薄弱等问题。建议成立专项基金支持农业科技创新、完善农业信息交流平台、以双边协定促进多边贸易稳定性。
    我国农业科技创新中心建设现状及发展建议
    于辉, 刘现武
    2021, 23(10):  10-14.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0753
    摘要 ( )   PDF (918KB) ( )  
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    农业;科技创新中心;现状;建议
    生物技术 生命科学
    玉米叶夹角的遗传与分子调控研究进展
    张全艳, 张培高, 徐春霞, 丛一宁, 刘丽
    2021, 23(10):  15-24.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0121
    摘要 ( )   PDF (1035KB) ( )  
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    培育高产品种是玉米育种的主要目标之一,而叶夹角是株型选择进而提高产量的重要指标,对叶夹角的形成及相关基因的克隆和分子机理解析是开展耐密高产玉米品种选育的基础。从叶夹角对玉米生长发育的影响,叶夹角的形态建成、遗传基础、分子调控机制及QTL定位和基因克隆等方面归纳了国内外对玉米叶夹角的遗传与分子调控研究进展,总结现有研究存在的问题,初步提出未来玉米叶夹角的主要研究方向,为利用分子标记辅助选择培育耐密型品种,提高玉米产量潜力提供信息参考。
    黄淮北片冬麦区国家区试冬小麦品种抗寒性鉴定与评价
    郭佳晖, 白雄辉, 王爱东, 李瑞杰, 石晓鑫, 史勇峰, 李爱莲, 王西成, 王宏富, 郭杰
    2021, 23(10):  25-34.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0473
    摘要 ( )   PDF (3166KB) ( )  
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    冬小麦冻害是影响我国粮食生产安全的主要气候灾害之一,对小麦冻害的研究具有重要意义。通过对46个黄淮北片冬麦区国家区试冬小麦品种在山西定襄、太谷和河北遵化三个环境下的苗期表型(死茎率、冬前单株分蘖数和冬前单株次生根数)进行分析,筛选抗寒品种,并结合各试点表现对抗寒鉴定试验提供指导意见。结果表明:定襄环境下品种死茎率与其余两环境存在极显著差异(P<0.01),而太谷和遵化无显著差异。冬前单株分蘖数和冬前单株次生根数在三个环境下均存在极显著差异(P<0.01)。根据三个环境下品种死茎率进行聚类分析,参试品种被分为抗寒能力较强(Ⅰ类)、抗寒能力差(Ⅱ类)与抗寒能力中等(Ⅲ类)三类品种。在三个环境下筛选出死茎率稳定低于对照的7个品种。综合来看,太谷和遵化适宜作为黄淮北片冬麦区品种抗寒性鉴定试点。该研究结果为黄淮北片冬麦区国家区试冬小麦新品种抗寒性鉴定试验提供了理论依据和实践指导。
    玉米SNAC转录因子的基因结构特征与逆境调控预测
    罗平, 庞博, 崔进鑫, 于爽, 王晓楠, 程名, 陈勇, 高文伟, 郝转芳
    2021, 23(10):  35-44.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2020.0657
    摘要 ( )   PDF (5273KB) ( )  
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    NAC蛋白是植物特有的转录因子,在植物发育和各种非生物逆境应答中发挥着重要作用。为更好地揭示玉米SNAC(stress-responsive NAM,ATAF1/2,CUC2)家族的耐逆境胁迫功能,对其基因的结构特征及可能的调控机理进行了预测。利用生物信息学方法,鉴定了玉米16个SNAC家族基因,并对该基因家族各编码蛋白的理化性质、基因结构、潜在的磷酸化位点、蛋白质二级结构、基因进化关系、基因组序列结构和启动子结合元件等信息进行分析。分析结果表明:玉米16个SNACs不具有跨膜结构,且均具有N-末端保守结构域和高度可变的C-末端结构域。系统发育分析表明,同一亚群中密切相关的成员具有相似的基因结构,推测在不同植物中会具有类似的耐逆功能。磷酸化位点分析表明,玉米SNAC家族存在着大量的磷酸化位点。二级结构预测表明,玉米SNAC的转录调控区具有高度的内在灵活性。启动子分析表明,玉米SNAC家族基因启动子区域均含有大量的逆境胁迫应答顺式作用元件。这些结果为玉米耐逆境研究提供了候选基因,对促进玉米SNAC家族功能分析的进展具有重要意义。
    陆地棉核心种质抗黄萎病鉴定与优异种质筛选
    陈斌, 石荣康, 王志城, 刘松, 李青, 刘正文, 孙正文, 王国宁, 吴金华, 马峙英, 张艳, 王省芬
    2021, 23(10):  45-51.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.0170
    摘要 ( )   PDF (4017KB) ( )  
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    棉花黄萎病是由大丽轮枝菌引起的土传维管束病害,对棉花生产造成了严重危害。核心种质代表着整个资源群体的遗传多样性,采用六棱塑料钵定量注射菌液法,在环境可控的人工生长室对419份陆地棉品种(系)组成的核心种质进行了黄萎病抗性鉴定与优异材料筛选。结果表明,419份陆地棉种质资源总体抗病材料偏少,共筛选出12份抗病材料,病情指数范围在21.67~25.00;耐病材料253份,病情指数分布在25.47~50.00,其他材料均表现为感病;缺乏对黄萎病免疫和高抗的材料;现代品种的平均病情指数为43.75,整体抗性都要好于中期、早期品种(平均病情指数分为48.60和51.55);来自我国黄河流域棉区的材料(平均病情指数为43.21)整体抗性要好于其他植棉区和地理来源品种的整体抗性。筛选出的抗病材料为棉花抗黄萎病遗传改良提供了优异资源。
    棉花品种资源全生育期抗旱性评价及抗旱指标筛选
    李憬霖, 刘绍东, 张思平, 陈静, 刘瑞华, 沈倩, 李阳, 马慧娟, 赵新华, 庞朝友
    2021, 23(10):  52-65.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2020.1084
    摘要 ( )   PDF (5866KB) ( )  
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    为分析棉花品种资源全生育期抗旱性及筛选抗旱性评价指标,以238份抗旱性不同的棉花品种为材料,设置正常灌水和干旱胁迫两个处理,选取株高、铃数、单铃重及可溶性糖含量等指标,采用抗旱系数、主成分分析、关联分析和聚类分析相结合的方法对238份棉花品种进行抗旱性综合评价及抗旱指标筛选。结果表明:干旱胁迫对棉花全生育期生长有显著影响。以抗旱性度量值(D值)为主要参数,以加权抗旱系数(WDC值)和综合抗旱系数(CDC值)作为辅助参数,可以将238份棉花品种资源分为5类,第Ⅰ类(高抗旱型)10份、第Ⅱ类(抗旱型)61份、第Ⅲ类(中等抗旱型)84份、第Ⅳ类(敏感型)78份和第Ⅴ类(高度敏感型)5份。株高、单铃重、衣分及可溶性糖含量对干旱胁迫的反应较其他指标更为敏感,可作为棉花全生育期抗旱性评价的指标。上述结果为优质高产的抗旱棉花品种评价和选育理论依据。

    采前不同比例LED红蓝光连续光照对生菜光合特性及产量和品质的影响
    张玉彬, 刘文科, 杨其长, 邵明杰, 查凌雁, 周成波, 李宝石, 王奇
    2021, 23(10):  66-73.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2020.0445
    摘要 ( )   PDF (992KB) ( )  
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    为了探究采前连续光照光质对水培生菜(Lactuca sativa L.)产量和品质的影响,研究了不同红(R)蓝(B)光质比例(1R:4B、1R:2B、1R:1B、2R:1B和4R:1B)对水培生菜生长、光合特性、抗坏血酸(ascorbic acid,AsA)含量和AsA代谢关键酶活性的影响。结果表明:与连续光照前相比,不同比例LED红蓝光连续光照后,生菜地上部鲜重的增幅为38.82%~77.65%,2R:1B处理下的地上部鲜重最大达到30.23 g;根鲜重的增幅为27.43%~73.14%,4R:1B处理下的根鲜重最大为3.03 g。红光比例越高,生菜的叶面积、SPAD和可溶性糖含量越高,硝酸盐含量的变化不显著。与其他处理相比,1R:4B的连续光照处理后,生菜的净光合速率、蒸腾速率、胞间CO2浓度和气孔导度达到最大。提高采前连续光照中的蓝光比例可显著提高生菜AsA含量和单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)的酶活性,1R:4B处理下叶片AsA的含量最高达到3.22 mg·g-1,1R:4B处理下的生菜叶片MDHAR酶活性显著增加了0.81 U·mg-1 FW。综上,降低采前连续光照的蓝光比例,可显著提高生菜的产量和可溶性糖等的含量,而提高采前连续光照蓝光比例可显著提高AsA的含量,这是因为采前连续光照蓝光比例的升高提高了MDHAR的活性。
    长江三角洲白山羊保种群体的SSR遗传多样性分析
    李丹阳, 孙玲伟, 吴彩凤, 张树山, 张德福, 戴建军
    2021, 23(10):  74-81.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2020.0748
    摘要 ( )   PDF (1618KB) ( )  
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    长江三角洲白山羊是皮、肉、毛兼优的地方山羊品种。通过微卫星标记(SSR)对长江三角洲白山羊保种群体进行遗传多样性分析,可为种质资源保护和品种改良提供数据支持。选取30个SSR标记,采用PCR扩增和毛细管电泳技术检测海门山羊、崇明白山羊和崇明地区杂交白山羊的遗传多样性。对各群体不同位点和各位点不同基因型进行分析。海门山羊、崇明白山羊和崇明地区杂交山羊群体中等位基因总数分别为205、191和147个,平均有效等位基因数(Ne)为4.012、3.812、3.092,平均期望杂合度(He)为0.683、0.668、0.617,平均观测杂合度(Ho)为0.726、0.691、0.633,平均多态信息含量(PIC)为0.647、0.630、0.567。三个群体的平均近交系数(Fis)为0.011 0,平均遗传分化系数(Fst)为0.050 7,平均基因流(Nm)为4.680 6。杂交山羊和崇明白山羊的遗传距离较近,和海门山羊遗传距离较远。系统进化树聚类分析表明,崇明白山羊与崇明杂交山羊聚为一类。两个纯种长江三角洲白山羊群体和杂交群体均表现出较高的杂合度、多态性和遗传变异;两个保种群体为中度遗传分化,近亲繁殖率低,存在基因交流,可用于种质资源的保存和利用。
    智慧农业 农机装备
    数字孪生系统在农业生产中的应用探讨
    顾生浩, 卢宪菊, 王勇健, 郭新宇,
    2021, 23(10):  82-89.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2020.0364
    摘要 ( )   PDF (6460KB) ( )  
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    数字孪生技术与农业的深度融合将为农业数字化转型升级提供新动能。农业数字孪生系统基于农业生产系统所产生的数据流,通过实时态势感知、超实时虚拟推演和全程交互反馈,有效实现对作物生产系统的智慧管控。系统分析了作物生产系统及其认知方法的发展历程,明确了农业数字孪生系统产生的背景、概念、内涵、基本组成及其技术优势,提出我国农业数字孪生系统的应用方向和发展路径,为推进我国作物生产智能化提供参考。
    基于正交试验的制粒机成型仿真及结构参数优化
    杨涛涛, 周星宇, 陆晓丽, 钱善华, 俞经虎
    2021, 23(10):  90-96.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2020.0694
    摘要 ( )   PDF (3994KB) ( )  
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    制粒机是饲料行业重要设备之一,其结构参数影响饲料成型。为了进一步优化制粒性能,采用COMSOL有限元分析软件对物料的挤压过程进行分析模拟,设计L9(34)正交试验研究制粒机环模内径、模孔长度、压辊直径和模辊间隙对成型性能的影响,通过权矩阵分析确定较优的参数组合并加以验证。结果表明:①制粒机内部模型的仿真模拟能够有效地反映物料在实际工作时的运动状态;②对性能影响由大到小的结构因素排序为模辊间隙、模孔长度、压辊直径、环模内径;③制粒最优组合为环模内径425 mm、模孔长度54 mm、压辊直径178 mm、模辊间隙1.5 mm,制粒机的成型速率较优化前得到提升。上述结果表明,采取的仿真试验及优化办法具有一定的实效性,可为制粒机内部成型模拟分析以及后续的结构设计与参数优化提供方法借鉴。

    油菜钵苗移栽机成穴器外形优化试验研究
    全伟, 吴明亮, 官春云, 罗海峰
    2021, 23(10):  97-106.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2020.0914
    摘要 ( )   PDF (6500KB) ( )  
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    为了降低油菜钵苗移栽机成穴器的入土阻力及穴内回土量,根据油菜钵苗移栽的农艺要求,结合垂直入土成穴作业的特点,开展了成穴器外形优化研究。以油菜钵苗移栽机成穴器外形(方锥台形、圆柱台形、正菱台形)、下端尺寸、入土深度为试验因素,利用离散元法对成穴过程进行仿真分析,以成穴器的入土阻力与穴内截面回土系数为指标评价各试验因素对成穴作业质量的影响。仿真结果表明,较优的成穴器外形为圆柱台形,所成孔穴上端尺寸为72 mm,有效深度为43 mm,入土阻力为62.8 N,穴内截面回土系数为0.07。结合物理试验对成穴器作业性能进行验证,结果表明,孔穴上端尺寸、有效深度、入土阻力和穴内截面回土系数的试验结果与仿真结果之间的误差平均值分别为5.7%、6.9%、5.3%、22.2%。结果表明,优化后的成穴器外形及参数组合合理,所成孔穴满足设计要求。
    基于连续小波变换的蒺藜植被覆盖度预测
    刘昕, 杨光, 林群, 张龙英, 陈昊宇, 王宁, 刘峰, 刘晨
    2021, 23(10):  107-116.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2020.0268
    摘要 ( )   PDF (16075KB) ( )  
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    植被覆盖度是评价土地是否荒漠化最有效的指标之一,也是植被监测的重要指标。通过高光谱估算植被覆盖度,可以为植被监测提供重要依据。以半干旱区托克托县的固沙植被蒺藜(Tribulus terrestris L.)为研究对象,分析了不同植被覆盖度光谱曲线特征的变化情况;提取两波段原始光谱植被指数并与植被覆盖度之间的相关性,选取最优波段组合;利用连续小波变换(continuous wavelet transform,CWT)对植被光谱反射率进行不同尺度分解,提取出不同分解尺度的最优波段;采用偏最小二乘法(partial least square,PLSR)和支持向量机(support vector machine,SVM)两种方法,以不同自变量建立植被覆盖度估算模型。结果表明:①原始光谱植被指数与植被覆盖度呈显著相关,相关系数均在0.55以上,最优波段组合为DI(2 260 nm,2 210 nm)、RI(1 410 nm,660 nm)、NI(1 470 nm,670 nm)、RDVI(1 770 nm,670 nm)、MSR(1 410 nm,660 nm);②小波系数也与植被覆盖度之间有良好的相关性,原始光谱中1~10尺度对应的相关系数均在0.72以上,在波段630 nm处第6分解尺度中,相关性最大为0.788 9;一阶微分光谱提取的小波系数与植被覆盖度的最大相关性为0.806 9;二阶微分光谱中1~10尺度小波系数与植被覆盖度的相关性均在0.6以上,其中最大相关性为0.781 8;③以原始光谱植被指数与不同导数变换的CWT提取的小波系数为自变量建立的模型中,输入量为二阶微分小波系数的PLSR模型精度最高,模型最稳定,R2为0.905 9,RMSE为0.035 6,这表明经过CWT算法处理后,可以提高光谱的特征信息,为植被覆盖度的估算反演提供技术方法。
    生物制造 资源生态
    菌渣基质化利用中存在的问题与应对策略探讨
    周晚来, 杨睿, 张冬冬, 林伟, 陈雪娇, 王虹, 李杰, 戚智勇
    2021, 23(10):  117-123.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2020.0814
    摘要 ( )   PDF (984KB) ( )  
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    我国食用菌菌渣产生量巨大,并具有庞大的园艺基质市场需求,菌渣基质化利用意义重大。菌渣因其独特的理化特性和丰富的养分,具有极好的基质化利用潜力,但目前基质化应用依然不多。针对此现状,总结归纳了菌渣基质化利用的主要问题,包括:菌渣理化性状变异大,一致化调控技术研究薄弱;菌渣电导率普遍较高,而高效降盐技术缺乏;现有的菌渣基质化利用主要是通过腐熟发酵后复配,未能充分发挥菌渣潜力。在此基础上,提出了针对性的菌渣基质化利用策略,以期为食用菌菌渣的高效基质化利用提供指导。
    绿肥翻压与氮肥减施对水稻产量、品质及土壤肥力的影响
    梁琴, 周泽弘, 马雪清, 漆燕, 蒋进, 韩文斌, 全紫曼, 莫坤, 李胜, 曹卫东
    2021, 23(10):  124-130.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2020.0587
    摘要 ( )   PDF (975KB) ( )  
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    为探明绿肥山黧豆种植翻压下减量施用化学氮肥的潜力,通过3年田间定位试验,设置冬闲+100% N肥(常规施肥,CK)、山黧豆+60% N肥(GM+N60)、山黧豆+70% N肥(GM+N70)、山黧豆+80% N肥(GM+N80)、山黧豆+不施肥(GM)和冬闲+不施肥(NF)共6个处理,研究不同处理对水稻产量、品质及土壤肥力的影响。结果表明,与CK相比,山黧豆与氮肥减量配施能提高水稻产量,GM+N70和GM+N80处理显著提高水稻产量,分别增产13.84%和7.25%;且能提高稻米糙米率、精米率、整精米率和蛋白质含量,降低垩白度及垩白粒率和直链淀粉含量。其中,GM+N70处理的整精米率最高,为78.02%,垩白粒率最低,为18.11%;GM+N80处理的直链淀粉含量最低,为14.26%。山黧豆与氮肥减量配施能明显提高土壤有机质、全氮、碱解氮和速效钾含量,对土壤有效磷含量无显著影响。综上,种植翻压山黧豆与氮肥减量20%~30%配施有利于提高水稻产量、品质及土壤肥力,为构建四川稻区山黧豆种植翻压还田后科学施用氮肥提供理论依据。
    塔里木河下游植物群落空间分布及影响因素分析
    刘星宏, 张青青, 张广鹏, 李宏
    2021, 23(10):  131-144.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2020.0321
    摘要 ( )   PDF (9389KB) ( )  
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    为探究塔里木河下游植物群落空间分布及其影响因素,以实地调查的36个样地及植物种的重要值,运用双向指示种分析方法(TWINSPAN)对植物群落数量进行分类,通过除趋势对应分析法(DCA)、典范对应分析法(CCA)、除趋势典范对应分析法(DCCA)分析植物群落分布与影响因素关系。结果表明:①在所调查的所有样地中,多枝柽柳出现的频度最高,占总样地数的86.11%;其次是胡杨,占总样地数的41.67%;扁蓄、盐穗木、囊果薹草、薄翅猪毛菜、地肤出现频度最低,均占样地总数的2.78%。②TWINSPAN等级分类将塔里木河下游所有样点划分为9种植物群丛,其空间分布规律表现为,离河50 m范围内主要分布着以乔木植物胡杨、灌木植物多枝柽柳、草本植物芦苇为优势种的群丛;离河150—500 m范围内主要分布着以乔木植物胡杨和灌木植物骆驼刺、铃铛刺、多枝柽柳及草本植物芦苇为优势种的群丛;离河500—1 050 m范围内,主要分布着以乔木植物胡杨或灌木多枝柽柳为优势种的群丛。③CCA、DCCA两种排序结果的前2轴对环境因素的累计解释率均大于50%,各因素解释率及显著性分析结果表明总盐、地下水埋深对植物群落空间分布影响较大。因此,影响塔里木河下游植物群落空间分布的主要因素是总盐,其次是地下水埋深。塔里木河下游植物群落空间分布及影响因素分析对于揭示塔里木河下生植物群落数量特征和植被保护及生态修复具有重要的意义。
    鲁中夏玉米水肥一体化下减氮增效技术研究
    吴广俊, 黄志银, 张超, 路笃旭, 翟乃家, 乔健, 刘蔚霞, 王宁宁, 王光明
    2021, 23(10):  145-152.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2020.0434
    摘要 ( )   PDF (1141KB) ( )  
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    为研究水肥一体化对鲁中地区夏玉米生长的影响,进而探索水肥一体化下减氮的可行性,在田间条件下,以不施氮为对照(CK),设置水肥一体化减氮施肥(W1N1)、水肥一体化施氮(W1N2)、常规水肥管理减氮(W2N1)、常规水肥管理施氮(W2N2)共5种水肥管理模式,研究水肥一体化下减氮对玉米生长发育、氮素吸收和利用的影响。结果表明:施肥处理的玉米籽粒产量、穗粒数、千粒重均高于不施肥处理。同等施氮量下,水肥一体化能显著提高玉米籽粒产量、干物质积累量和氮素积累总量。W1N2显著增加了花后干物质积累量,提高了花后对氮素的吸收积累能力。与CK相比,W1N1的氮素转运量提高了120.51%,氮素转运率提高了72.78%。W1N1在保障玉米籽粒产量的同时,可提高氮素转运效率、氮素偏生产力和氮素农学利用效率。说明水肥一体化减氮处理能获得较高的氮肥利用率,能够在稳产的前提下,实现氮肥的减量施用。
    南疆无膜滴灌棉田灌溉模式及耗水规律研究
    王洪博, 赵栗, 高阳, 王兴鹏, 曹辉,
    2021, 23(10):  153-160.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2020.0631
    摘要 ( )   PDF (6147KB) ( )  
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    基于长远的土壤环境问题考虑,棉花无膜滴灌栽培模式将成为解决南疆棉田地膜残留污染的有效途径。为了探讨南疆地区棉花无膜滴灌栽培模式的可行性,设置27(I1)、36(I2)、45(I3)、54(I4)和63 mm(I5) 5个无膜滴灌灌水定额处理,并以膜下滴灌灌水定额36 mm(I6)作为对照处理,研究土壤水分分布、棉花耗水及产量等对不同灌水处理的响应。结果表明,相同灌水定额时,无膜滴灌棉田的土壤含水率低于膜下滴灌;无膜滴灌条件下,随着灌水定额的增加土壤含水率呈增加的趋势;其中I5处理的土壤含水率随土壤深度的增加而上升,而I1、I2、I3及I4处理的土壤含水率在60 cm深处达到峰值,之后随深度增加土壤含水量逐渐减少。相同灌水定额时,无膜滴灌I2处理的籽棉产量显著低于膜下滴灌I6处理,减产14.25%。无膜滴灌条件下,籽棉产量随灌水定额的增加呈先增加后减小的趋势,水分利用效率则随着灌水定额的增加逐渐降低。其中,I4处理的籽棉产量最高,与膜下滴灌I6处理间无显著差异。因此,结合产量水平,棉花无膜滴灌的适宜灌水定额为54 mm,灌水次数以10次为宜,为棉花无膜滴灌制定科学的灌溉制度提供了理论依据。
    内蒙古中部区干旱指数演变及其对马铃薯产量的影响
    内蒙古中部区干旱指数演变及其对马铃薯产量的影响
    2021, 23(10):  161-170.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2020.0503
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    为了解内蒙古中部马铃薯主产区干旱发生程度对马铃薯产量的影响,选用内蒙古中部马铃薯主产区23个气象站1961—2017年逐日降水量数据,统计分析了近50年的降水集中度(PCD)、降水集中期(PCP)、标准化降水指数(SPI)和标准化降水蒸散指数(SPEI)的时空特征及其与马铃薯产量变化的响应关系。结果表明,从年际变化来看,PCD呈下降趋势,突变年份为1998年,表明研究区区域降水量年度内的分配更趋近于均匀;PCP、SPI和SPEI无明显趋势变化。从区域变化来看,PCD与马铃薯生长季的降水量呈负相关关系,即降水越少的地区降水越集中;东部的PCP要早于西部,平均值出现在6月25—30日之间;SPI和SPEI低值区主要位于中部。SPI和SPEI气候倾向率的空间分布表征西北部地区干旱程度有所缓解,东南部地区有所增强。PCD>0.37、PCP>39 候、SPI<0.13或SPEI指<0.34的年景马铃薯产量可能因干旱出现减产;PCD>0.48、PCP>41 候、SPI<-0.54或SPEI<-0.29的年份可能因干旱成灾。研究结果为内蒙古马铃薯干旱的防灾减灾提供了科学的决策依据。
    雪茄烟叶原料发酵微生物多样性及酶活变化研究
    张磊, 罗泽华, 杨明川, 李世贵, 辛玉华, 蔡斌, 刘好宝, 曾代龙, 顾金刚, 段碧华
    2021, 23(10):  171-180.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2020.0534
    摘要 ( )   PDF (11171KB) ( )  
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    烟叶原料发酵是决定雪茄品质与风味的关键因素之一,研究了雪茄烟叶不同发酵阶段的微生物多样性及蛋白酶、淀粉酶、果胶酶的变化规律。结果表明,不同发酵阶段微生物菌群呈动态变化,样品1在发酵起始阶段以葡萄球菌属为优势菌,结束则以肠杆菌属、假单胞菌属、短杆菌属为优势菌;而样品2在发酵过程中主要以葡萄球菌和四联球菌为优势菌。不同发酵阶段酶活性变化规律具有一定差异性:样品1蛋白酶(165.95 U·g-1)与淀粉酶(0.34 U·g-1)在发酵结束活性较强,果胶酶活性(1.30 U·g-1)在发酵起始较强;样品2蛋白酶活性(121.57 U·g-1)发酵结束活性较强;果胶酶活性(1.60 U·g-1)与淀粉酶活性(0.38 U·g-1)在发酵中期活性较强。样品1雪茄原料在三个不同发酵阶段pH变化较为明显,在发酵中期pH为7.6,呈碱性;样品2雪茄原料在不同发酵阶段pH变化较小,整个发酵阶段pH呈酸性。
    海洋农业 淡水渔业
    海洋无脊椎动物多不饱和脂肪酸合成代谢机理研究进展
    王姮, 丁君
    2021, 23(10):  181-191.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2020.0690
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    近年来,人们对水产品质量安全、优质的动物蛋白以及脂肪来源的关注度越来越高。海洋无脊椎动物不仅是优质食物蛋白的重要来源,也是人体获取多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids,PUFA)的主要食物来源。研究表明,几乎所有的PUFA都来自于水生生态系统中的初级生产者,海洋中主要初级生产者微藻生产出PUFA进入食物链后,较高营养级生物可通过生物转化或修饰产生新的PUFA。关于初级生产者和脊椎动物中PUFA合成代谢的研究较多,但位于两者之间无脊椎动物PUFA的生物合成代谢途径却知之甚少。因此,本文对五类海洋无脊椎动物(多孔动物、刺胞动物、软体动物、甲壳动物和棘皮动物)PUFA的合成代谢途径以及参与其过程中重要酶和关键基因的研究进展进行了总结,以期为更深入地理解海洋无脊椎动物PUFA的合成代谢与调控体系提供有价值的参考资料。
    异常气候下温跃层及时空因子对中西太平洋黄鳍金枪鱼渔场分布的影响
    周为峰, 陈亮亮, 崔雪森, 张衡
    2021, 23(10):  192-201.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2020.0280
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    为研究气候变化对渔业资源的影响,采用2008—2017年全球海洋Argo网格数据集(BOA_Argo)和同期商业渔船渔捞日志数据,分析了拉尼娜和厄尔尼诺年中西太平洋黄鳍金枪鱼围网主要作业渔场温跃层的时空变化特征,结合GAM(generalized additive model)对影响黄鳍金枪鱼渔场的变量进行分析。结果表明,拉尼娜年,单位捕捞努力量渔获量(catch per unit effort, CPUE)随温跃层上界温度的高值区向西收缩而西移,最西至145°E;厄尔尼诺年,东移至165°E以东。拉尼娜年较正常年份,赤道太平洋东、西侧温跃层的上界深度差拉大,80~130 m上界深度值偏西。温跃层强度整体上呈现西弱东强,温跃层厚度以15°N和15°S为轴线,分别存在一个较厚的带状分布结构,CPUE分布在厚度值120~200 m之间。温跃层上界温度为27.5~29.5 ℃、强度为0.08~0.13 ℃·m-1时,CPUE分布密集,温跃层参数中上界温度对CPUE分布的影响最大。且厄尔尼诺年CPUE的东移和拉尼娜年CPUE的西移随渔场所在温跃层的最适参数值而移动。时间因子中年份对CPUE的影响是波动性的,拉尼娜年对CPUE的影响更密切。资源丰度较高海域在5°N—5°S,150°E—175°E。综上所述,异常气候导致的温跃层变化对于CPUE具有显著影响。