中国农业科技导报

元宇宙视域下畜牧业智能化路径探索

杨帆, 林青宁, 王琦, 毛世平

2024, 26(8): 1-8. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0406

摘要 ( 410 )

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元宇宙作为未来数字世界的显著范式，为畜牧业的转型升级提供了可行性路径。基于元宇宙视域，在分析畜牧业智能化现状和存在问题的基础上，探索畜牧业智能化的实现路径，提出以区块链、人工智能、物联网等技术为支撑的智能化路径。畜牧业智能化实现路径主要涵盖以下方面：首先，借助大数据和物联网技术实施畜牧业智能化，通过系统化数据采集和精准分析，优化生产效率并监测动物健康状况；其次，采用区块链技术记录畜产品的源头、生产历程和流通链路，建立全程可追溯的产品质量保障系统；再次，运用虚拟教育平台进行畜牧业培训和教育，协助用户在虚拟环境中学习畜牧业知识和技能，提升科技创新能力；最后，利用政府和市场双重作用，盘活资金、人才、技术等资源要素，推动畜牧业科技创新和产业转型升级。基于以上考量，期望通过数字技术的引导，实现畜牧业的高质量发展。

中微量元素对水稻产量和品质的影响研究进展

孙亮, 徐益, 蔡沁, 郭靖豪, 赵灿, 郭保卫, 邢志鹏, 霍中洋, 张洪程, 胡雅杰

2024, 26(8): 9-19. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2024.0141

摘要 ( 346 )

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中微量元素作为水稻生长发育所必需的营养元素，是多种酶系统的构成要素和激活剂，同时还参与光合作用、呼吸作用、激素合成及抗逆等一系列重要生理过程，对水稻生长及产量和品质的形成起着重要作用。因此，综述了对水稻具有显著作用的镁、锌、硒、铁元素的吸收、积累和代谢途径，以及它们对水稻产量和品质的影响，并深入分析了中微量元素在水稻生产中所面临的挑战，探讨了中微量元素在未来可持续发展农业中的必要性以及研究方向，旨在为通过合理施用中微量元素实现水稻高产和优质提供理论依据。

基于10K SNP芯片分析255份玉米种质资源的遗传多样性

高山, 闫晓翠, 王楠, 张梦洁, 李友鹏, 刁文达, 段会军

2024, 26(8): 20-33. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0801

摘要 ( 406 )

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玉米（Zea mays L.）是全球三大粮食作物之一，也是重要的饲料作物。分析玉米种质资源的农艺性状和遗传多样性对玉米育种和生产具有重要指导意义。以255份玉米种质构成的自然群体作为研究材料，利用10K SNP液相芯片进行全基因组扫描，获取基因分型；利用VCF2PCA Cluster和Mega11等软件进行表型聚类和遗传多样性分析。结果表明，检测到14 139个高质量SNP位点，分布于玉米10条染色体上；基因多态性的变化范围为0.05~0.50，均值为0.29；多态信息含量（polymorphism information content， PIC）的变化范围为0.04~0.38，均值为0.24；热带群体和温带群体的等位基因频率差异绝对值大于0.30的位点有104个；通过群体遗传结构分析、主成分分析和聚类分析，将255份供试材料划分为温带和热带2个主要亚群。研究结果确定了255份来自温带和热带玉米种质间的遗传多样性和亲缘关系，为后续玉米种质资源改良和创新奠定基础。

192份陆地棉杂交种的遗传多样性分析

庞博, 李生梅, 李彦霖, 杨涛, 梁维维, 张茹, 黄雅婕, 任丹, 崔进鑫, 李静, 马晶晶, 高文伟

2024, 26(8): 34-50. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0063

摘要 ( 304 )

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为筛选高产优质的棉花杂交组合，以15个陆地棉推广品种为亲本配置的192个F₁杂交种为试验材料，通过相关性分析、主成分分析和回归分析探讨主要农艺性状、产量和纤维品质之间的关系。结果表明，单铃重、籽棉产量和皮棉产量等产量指标都与始节数呈负相关，棉花纤维品质中上半部平均长度和整齐度这2个指标与主要农艺性状间的相互作用是正向的，马克隆值和纤维成熟度与主要农艺性状间具有反向相互作用。对16个指标降维后提取出5个主成分，分别命名为成铃因子、产量因子、品质因子、生长因子和衣分因子，共解释群体81.63%的变异。分别以产量性状和品质性状为因变量，以主要农艺性状为自变量构建了8个最佳回归模型，为适应不同需求的快速准确选择群体材料提供依据。研究结果为棉花品种选育提供了理论依据及材料支持。

番茄BURP结构域基因家族全基因组鉴定及表达分析

张福林, 奚瑞, 刘宇翔, 陈兆龙, 余庆辉, 李宁

2024, 26(8): 51-62. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0311

摘要 ( 293 )

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BURP结构域蛋白为植物所特有，在植物生长发育和胁迫响应中起着重要作用。为鉴定番茄BURP结构域基因（SlBURP）及分析其表达，从番茄基因组中鉴定出12个SlBURP基因，系统进化分析将其分为7个亚族，不同亚族的保守基序和基因结构有明显差异。SlBURPs启动子序列中广泛存在胁迫、生长、激素、光响应元件，表明该家族基因在对非生物胁迫的响应中有重要作用。共线性分析表明，番茄SlBURP基因和拟南芥BURP基因家族成员来自同一祖先。RT-qPCR表明，SlBURP6、SlBURP7、SlBURP8、SlBURP12在叶中大量表达；SlBURP2、SlBURP6、SlBURP7、SlBURP8在盐处理后转录水平上升；在植物调节剂处理下SlBURP5、SlBURP8、SlBURP9、SlBURP12基因在果实发育期的转录水平均有上升。综上所述，SlBURP基因在番茄生长发育和逆境胁迫中起着重要作用。

3种架式对‘新郁’葡萄栽培性状及果实品质的影响

白世践, 户金鸽, 李超, 蔡军社

2024, 26(8): 63-73. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.1069

摘要 ( 245 )

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为筛选及优化西北干旱区鲜食葡萄优质高效栽培架式，以‘新郁’葡萄为试验材料，设置独龙干+水平叶幕（SDTS-H）、顺行龙干+水平叶幕（ISDTS-H）和顺行龙干+V+水平叶幕（ISDTS-VH）3种栽培架式，分析其对‘新郁’葡萄叶片光合特性、果穗微域环境、果实品质及经济效益的影响。结果表明，相比SDTS-H，ISDTS-VH叶片净光合速率提高7.73%，ISDTS-H水分利用效率提高14.13%；ISDTS-H、ISDTS-VH比SDTS-H果穗微域环境平均温度分别升高2.29 和2.24 ℃，平均湿度分别减小4.96和3.85个百分点，日均总辐射分别为SDTS-H的2.66和1.31倍；ISDTS-H、ISDTS-VH葡萄较SDTS-H早熟，成熟期果实可溶性固形物、花色苷、类黄酮、维生素C含量及葡萄果实色泽指数均显著高于SDTS-H，SDTS-VH果实成熟后期果粒质量最大，为13.99 g，类黄酮和维生素C含量最高，分别为7.36和44.18 mg·kg^-1，且具有适度的花色苷含量（1.22 mg·g^-1），综合品质最好；SDTS-VH实际果穗数、实际产量与目标值相似指数最高，分别为0.73和1.06；ISDTS-VH相比传统SDTS-H，累计工时投入减少48.00%，经济效益提高189.58%。综上所述，ISDTS-VH栽培的‘新郁’葡萄叶片光合速率最高，果穗微域环境最优，利于品质形成和产量控制，栽培经济效益最高。

不同年龄藏绵羊肌肉脂肪酸特征分析

王翻兄, 徐英, 沙玉柱, 邵鹏阳, 谢转回, 李文浩, 王继卿, 李少斌, 陈小伟, 杨文鑫, 刘秀

2024, 26(8): 74-83. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0267

摘要 ( 163 )

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为探究自然放牧条件下不同年龄藏绵羊肌肉脂肪酸含量及组成特征，选择不同年龄（1.5、3.5、6.0岁）藏绵羊母羊18只（每个年龄各6只），采用气相色谱仪测定其背最长肌、前腿肌和后腿肌中的脂肪酸组成及含量。结果表明，不同年龄藏绵羊肌肉脂肪酸组成及含量存在显著差异；其中，在背最长肌中，3.5岁组肉豆蔻酸（C14∶0）含量显著高于其他组（P<0.05），肉豆蔻烯酸（C14∶1）、亚油酸（C18∶2n6c）和花生四烯酸（C20∶4n6）含量在3个年龄组差异不显著；在前腿肌中，3.5岁组肉豆蔻烯酸（C14∶1）和亚油酸（C18∶2n6c）含量显著高于其他组（P<0.05）；在后腿肌中，6.0岁组硬脂酸（C18∶0）含量显著高于1.5岁组（P<0.05）；3个肌肉组织中的多不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比值（polyunsaturated fatty acid/saturated fatty acid，P/S）在0.280~0.798，其中，在前腿肌中，3.5岁组P/S显著高于其他组（P<0.05），在后腿肌中，1.5岁组P/S显著高于3.5岁组（P<0.05）。因此，1.5岁组藏绵羊不同肌肉组织中脂肪酸组成及含量更具优势，即成年后藏绵羊年龄越小其肉质具有更好的食用价值与生产高档羊肉的潜力。以上结果为不同年龄藏绵羊肉的营养价值评定及其产业化开发与利用提供了参考。

贵州太子参生产全程机械化技术现状及对策

吕成龙, 喻丽华, 郑乐, 吴雪梅, 张简荣, 杨怀诚

2024, 26(8): 84-92. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0376

摘要 ( 201 )

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太子参是贵州的道地药材，经过20年的发展，形成了集约化、规范化的种植模式，种植面积全国第一。但贵州太子参多种植于丘陵山地，受地形地貌和发展基础的影响，生产作业费时费力、效率低、机械化难度大。通过查阅文献及实地考察，结合贵州太子参的典型种植农艺与初加工工艺，简述了太子参全链条生产技术，分析了耕、种、管、收、初加工5个环节的机械化技术现状，指出太子参生产机械化存在的主要问题。基于此，提出太子参生产全程机械化对策建议，包括推行标准化种植，推动农机农艺融合及种植区宜机化改造；加大山地太子参块根播种、收获、去尾、分级等关键技术的研发力度，加强农机技术型人才培养，加快轻简型太子参播种机和收获机的研制，升级改造已有初加工机械设备，形成适度的初加工生产线。分析结果可为贵州太子参可持续性发展提供参考。

南方籼稻热风干燥特性及其工艺参数优化

刘大为, 秦锋, 廖骞, 王修善, 谢方平, 李铁辉

2024, 26(8): 93-102. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.1109

摘要 ( 162 )

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水稻是全球重要的粮食作物之一，籼稻是中国南方主要种植品种。收获的新鲜水稻含水率较高，不适合长期储存。针对南方籼稻在热风干燥过程中容易产生爆腰等问题，选择了中早35和玉针香2个典型品种，通过单因素试验和Box-Behnken Design试验，分析了热风干燥工艺条件下的影响因素（包括干燥温度、干燥缓苏比和初始含水率）与水稻的干燥爆腰增率和干燥速率之间的关系。结果显示，干燥温度对干燥速率和爆腰增率的影响最显著，其次是缓苏时间占比和初始含水率。在符合国家标准的爆腰增率要求下进行试验，得到了2个水稻品种的最佳干燥温度、缓苏时间占比和初始含水率参数组合：中早35的最佳参数为49.48 ℃、0.67、26%；玉针香的最佳参数为45.00 ℃、0.698、26%。在最佳参数下进行干燥试验，测得2种水稻品种的干燥速率分别为0.022 80%·min^-1和0.024 61%·min^-1，爆腰增率分别为2.87%和2.80%，均低于国家标准的3.00%。优化后的干燥工艺参数可为生产实践和稻谷品质变化机理的深入研究提供理论基础。

基于光谱指数的棉花叶片叶绿素密度估算研究

李紫琴, 王家强, 李贞, 邹德秋, 张小功, 罗霄玉, 柳维扬

2024, 26(8): 103-111. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.1051

摘要 ( 240 )

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为构建叶绿素密度的估算模型，通过设置不同施氮量梯度的棉花盆栽试验，在盛花期对棉花叶片进行光谱测试获取反射率数据，同时采集叶片样本测定叶绿素密度，通过反射率数据构建光谱指数，优选与叶绿素密度相关性大的光谱指数，利用随机森林算法（radom forest，RF）和偏最小二乘法（partial least squares regression，PLSR）构建棉花叶片的叶绿素密度估算模型并进行精度验证。结果表明，RF与PLSR 2种估算模型的R²分别为0.723 5和0.704 7，RPD分别为1.851 4和1.456 9，表明2个模型均具有粗略的预测能力，其中，RF模型的精度要高于PLSR模型，故利用高光谱技术对盛花期棉花叶绿素密度进行无损快速估测是可行的，研究结果为棉花群体长势状况的监测提供技术支撑。

揉搓式高粱脱粒装置的设计与性能试验

张秀全, 冯晚平, 王嘉伟, 宋海燕, 郑德聪

2024, 26(8): 112-121. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0029

摘要 ( 212 )

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为了提高高粱联合收获时脱粒分离的作业质量，设计了一种揉搓式高粱脱粒滚筒。通过纹杆滚筒和与之相配合的栅格滚筒的相互作用，加强对物料挤压、揉搓、翻转，实现高粱籽粒的脱粒与分离，降低损失率和籽粒破碎率；采用二次通用旋转组合设计，以籽粒破碎率和夹带损失率为主要指标，选取喂入量、纹杆滚筒转速、栅格滚筒转速为影响因素，对揉搓式高粱脱粒装置进行了试验。结果表明：随着喂入量的增加，夹带损失率和破碎率均为先降低后升高；随着纹杆滚筒转速的增大，破碎率逐渐增加，夹带损失率先降低后升高；当栅格滚筒正转时，随着转速的升高，破碎率和夹带损失率均呈先降低后升高的趋势；当栅格滚筒反转时，随着转速的升高，破碎率和夹带损失率均呈升高的趋势；通过回归方程在约束条件下求最优解，得到脱粒装置最优参数组合为：喂入量为0.76 kg·s^-1、纹杆滚筒转速为403 r·min^-1、栅格滚筒转速为35 r·min^-1，在最优参数组合下籽粒破碎率为0.21%，夹带损失率为1.03%。研究结果可为该装置的田间试验提供依据。

基于深度卷积神经网络的青菜和杂草识别

金慧萍, 牟海雯, 刘腾, 于佳琳, 金小俊

2024, 26(8): 122-130. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0873

摘要 ( 251 )

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针对青菜田间杂草种类繁多且分布复杂导致识别效率低、精度差和稳健性不足等问题，以苗期青菜及其伴生杂草为研究对象，提出了一种基于深度卷积神经网络的青菜和杂草识别方法。首先使用图像处理方法标记出包含绿色植物的图像，进而利用神经网络模型对青菜和杂草进行区分。为探究不同神经网络模型的识别效果，分别选取DenseNet模型、GoogLeNet模型和ResNet模型对图像中包含青菜或者杂草图像进行识别，并以F₁值、总体准确率和识别速度作为评价依据。结果表明，3种神经网络模型均能有效区分青菜和杂草，其中ResNet模型为最优模型，其在测试集的总体准确率和识别速度分别为97.2%和78.34 帧·s^-1。提出的青菜和杂草识别方法可有效降低杂草识别的复杂度，并能够提升识别的稳健性和泛化能力，为青菜田间杂草精准防控的研究奠定基础。

金乡紫皮蒜种离散元参数标定与试验验证

顿国强, 王雷, 纪欣鑫, 姜新波, 赵宇, 郭娜

2024, 26(8): 131-139. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.1023

摘要 ( 202 )

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针对蒜种在播种仿真试验时缺乏参数的问题，以金乡紫皮蒜种为研究目标，测量蒜种的物性参数并对蒜种的离散元仿真参数进行标定。测定了蒜种的密度、含水率、泊松比、剪切模量、静摩擦系数、滚动摩擦系数以及碰撞恢复系数，以多个物性参数为试验因素，以蒜种堆积角为试验指标进行Plackett-Burman试验，筛选出对堆积角影响显著的因素为蒜种间静摩擦系数及滚动摩擦系数。以物理试验结果为最优值，通过CCD响应曲面试验对显著因素进行优化，优化后蒜种间最佳静摩擦系数和滚动摩擦系数分别为0.428和0.287。以转速为试验因素，以多粒率为试验指标，以自制链勺式大蒜排种器装置进行试验验证，结果表明，仿真与测量结果平均相对误差较小，变化折线图趋势相一致，优化标定的蒜种仿真参数具备一定的可靠性，可以为大蒜播种机的仿真试验提供数据支撑。

烟草番茄斑萎病毒RT-LAMP检测体系的建立及优化

张俊蕾, 盖晓彤, 赵正婷, 刘弟, 王金凤, 姜宁, 刘雅婷

2024, 26(8): 140-150. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0238

摘要 ( 209 )

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为快速检测烟草番茄斑萎病毒（tomato spotted wilt virus，TSWV），基于TSWV核外壳蛋白（nucleocapsid protein，NP）保守序列设计5组引物进行筛选，采用单一变量法对反应温度、时间及反应体系中dNTPs、Mg²⁺、甜菜碱的含量和内外引物比等参数进行优化，建立烟草TSWV反转录环介导等温扩增（loop-mediated isothermal amplification，RT-LAMP）检测体系，并采用RT-PCR（revers transcription-polymerase chain reaction）检测方法进行平行比对试验，验证优化后RT-LAMP的特异性、灵敏性及实用性。结果表明，烟草TSWV RT-LAMP检测体系最佳引物组为TS-N-4，在25 μL的反应体系中各组分最佳加入量为缓冲液2.5 μL、100 mmol·L^-1 MgSO₄ 0.5 μL、10 mmol·L^-1 dNTPs 0.5 μL、10 mmol·L^-1 FIP/BIP 1.5 μL、10 mmol·L^-1 F3/B3 0.5 μL、10 mmol·L^-1 LF/LB 1.5 μL、5 mmol·L^-1 Betaine 6 μL、Bst 2.0 WarmStar DNA Polymerase（8 000 U·mL^-1） 0.5 μL、M-MLV 酶（10 000 U·mL^-1） 0.125 μL、RNA （≥64.7 fg）1 μL，DEPC H₂O补至25 μL；最佳反应温度和时间分别为58 ℃、60 min。优化后的RT-LAMP灵敏度是RT-PCR的1 000倍，且田间样品检测结果与RT-PCR相符。建立的RT-LAMP方法特异性强、灵敏度高、操作简单，对于烟草TSWV的检测及监控有重要意义。

桃蛀果蛾雌雄虫不同发育时期嗅觉基因的表达水平差异

张倩, 门丽娜, 李一然, 刘巧, 胡晓雯, 张宇宏, 张志伟, 张伟

2024, 26(8): 151-162. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0338

摘要 ( 471 )

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桃蛀果蛾是严重隐蔽危害的蛀果害虫，亟待开发环境友好型防治方法，昆虫行为调控技术被认为是新型绿色的害虫防控手段，明晰嗅觉识别机制是开发行为调控剂的基础。基于桃蛀果蛾触角转录组得到242个嗅觉基因，基于序列比对和近缘物种相似基因的功能背景，选取了13个嗅觉基因，采用RT-qPCR进一步分析其潜在识别功能。结果表明，13个嗅觉基因中有6个基因在雌雄虫不同发育时期的表达水平存在显著差异（ P<0.05），推测这6个基因与成虫期嗅觉识别行为相关；根据雌雄成虫初羽化、成熟未交尾和交尾后基因表达水平的差异推测， OBP11可能在识别性信息素和交配行为中发挥重要作用，OR45可能与雌虫识别寄主植物和产卵过程相关，IR5可能与交配和产卵行为相关。以上研究结果为解析桃蛀果蛾嗅觉识别机制奠定了基础，同时也为开发新型昆虫行为调控剂、构建环境友好的害虫治理策略提供了思路。

工业集聚区土壤和农作物重金属赋存特征解析

赵培强, 崔永峰, 徐亚, 李明丽

2024, 26(8): 163-171. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2024.0047

摘要 ( 177 )

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为系统研究工业集聚区土壤和农作物重金属污染，对工业集聚区不同方位、不同距离的土壤和小麦重金属含量进行测定，采用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法（Nemero composite pollution index，NPI）及生物富集系数法进行分析。结果表明，工业集聚区内土壤和小麦重金属污染严重（NPI>2），工业集聚区外至5 km范围内，除汞（Hg）、铅（Pb）和锌（Zn）污染较轻，其他重金属污染相对较严重（NPI>1），工业集聚区5 km范围之外土壤和小麦重金属污染相对小（NPI<1）。同时小麦重金属含量与土壤重金属含量存在显著相关性，主要食用组织籽粒中镉（Cd）、Hg、Pb、镍（Ni）、砷（As）与土壤重金属含量呈正相关，相关系数分别为0.484、0.409、0.018、0.679，0.480，籽粒中铬（Cr）与土壤重金属含量呈负相关，相关系数为-0.133。依据研究结果，建议工业集聚区内不宜种植农作物（小麦），工业集聚区外至5 km范围内种植的小麦只可食用籽粒，工业集聚区5 km范围之外可安全开展农作物（小麦）生产。

2000—2020年新疆阿克苏地区土地覆被变化的研究

李云, 罗长莲, 武红旗, 柴仲平, 盛建东, 冯雷

2024, 26(8): 172-179. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.1062

摘要 ( 188 )

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为解析阿克苏地区土地覆被变化及其影响因素，采用土地利用转移矩阵和景观格局分析法，通过解译遥感影像绘制了不同年份的土地覆被变化现状图。结果表明，阿克苏地区的土地利用类型发生了显著变化。2000—2020年，阿克苏地区的耕地和城乡、居民工矿用地明显增多，其他类型的用地逐渐减少；同期气候呈暖干特点。相关性分析表明，不同年份的景观格局指数与6类用地面积的相关性存在一定差异：斑块数量与地类面积的相关性由2000年的0.6下降至2020年的0.3；景观分割指数与不同类型用地面积的相关性由2000年的0.6上升至2020年的0.9。草地向未利用地转移6 255 hm²，耕地向草地转移最多为3 706.16 hm²，未利用地向草地转移11 848.8 hm²。景观格局分析表明，该区域景观呈现破碎化，土地承载力下降，抵抗生态风险的能力减弱。

乌珠穆沁沙地聚乳酸纤维沙袋沙障地表蚀积特征

朱泊年, 党晓宏, 蒙仲举, 刘阳, 郭春晖

2024, 26(8): 180-188. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0950

摘要 ( 172 )

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沙障的蚀积特征对其发挥防护作用具有重要影响。为探究聚乳酸纤维（polylactic acid fiber，PLA）沙袋沙障对乌珠穆沁沙地沙化治理的效果，设置0.5 m×0.5 m、1.0 m×1.0 m、2.0 m×2.0 m和3.0 m×3.0 m共4种规格的聚乳酸纤维沙袋沙障，采用悬测法测量障格内部凹曲面形态，并分析不同规格沙障内部凹曲面的形态特征、蚀积效应。结果表明，沙障凹曲面中心风蚀深度随沙障规格的增大由5.17 cm增加到21.23 cm，而堆积强度随沙障规格的增大由3.86 g·cm^-3降至0.42 g·cm^-3，障格内由堆积变为风蚀；蚀积系数稳定在1/9~1/8，随沙障规格的增大蚀积系数逐渐减小；障格内风蚀最深点随主风向偏移，障格内与主风向一致的方位风蚀量更大，剖面曲线开口更大；坡顶处凹曲面拟合效果大于坡中和坡底。综上所述，在乌珠穆沁沙地内，风蚀多发生在西北-东南和西-东方向上，且坡顶处形成的凹曲面较稳定，该地区适合布设2.0 m×2.0 m规格PLA沙障，研究结果为PLA沙障在乌珠穆沁沙地防沙工程中的合理应用提供了科学参考。

水气互作对膜下滴灌玉米生理生长及产量的影响

吴梅, 张金珠, 王振华, 刘健, 温越, 李宣志

2024, 26(8): 189-200. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0963

摘要 ( 210 )

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为研究水气互作对膜下滴灌玉米生理生长及产量的影响，探寻膜下滴灌玉米适宜的水气组合模式，以‘新玉66’为试验材料，设置3 375（W1）、4 500（W2）、5 625（W3）、6 750 m³?hm^-2（W4）4个灌溉水平和加气滴灌（A）与不加气滴灌（C）2种灌水方式，分析不同水、气处理下滴灌玉米生理生长和产量的变化。结果表明，随着灌水量增加，玉米的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、地上部干物质量及产量先增大后降低，胞间CO₂浓度和灌溉水分利用效率降低，W3水平下产量最大。加气滴灌较不加气处理提高了玉米的株高、茎粗、叶面积指数；加气滴灌下玉米净光合速率显著增加5.39%~10.09%（P<0.05），气孔导度显著提高10.64%~18.40%（P<0.05），蒸腾速率显著增加7.07%~15.27%（P<0.05），干物质量显著增加5.53%~7.76%（P<0.05），在W3灌溉水平下增长率最大。加气滴灌使玉米产量和灌溉水分利用效率平均提高3.58%~6.64%和3.36%~6.63%，在W3灌溉水平下的影响更显著（P<0.05），AW3处理玉米产量达到最大，为14 629 kg?hm^-2。以上结果表明，AW3处理即加气滴灌下、灌水量为5 625 m³?hm^-2时，可促进膜下滴灌玉米生长，提高产量。以上研究结果可为新疆干旱绿洲区玉米生产提供理论基础及技术指导。

有机肥对玉溪植烟土壤有机质组分和微生物群落结构的影响

王兴松, 王娜, 杜宇, 周鹏, 王戈, 贾孟, 徐照丽, 白羽祥

2024, 26(8): 201-212. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0932

摘要 ( 245 )

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为进一步明确有机肥增施对植烟土壤微生态环境的影响及其内在相互作用，通过田间试验，在常规化学肥料基础上分别增施0、3 000、6 000和12 000 kg·hm^-2有机肥，研究其对土壤有机质组分、理化性质及微生物群落特征的影响。结果表明，增施有机肥显著提升了植烟土壤pH及有机质和速效养分含量；随着有机肥施入量的增加，土壤颗粒有机质、水溶性有机碳、微生物量碳氮及轻组有机质含量均呈现增加趋势，其中有机质含量提升7%~28%，速效钾含量提升10%~61%，微生物量碳提升14%~20%，微生物量氮提升24%以上。增施有机肥处理提高植烟土壤细菌与真菌的ACE指数，土壤中变形菌门、担子菌门、枝顶孢霉属、假单胞菌属等有益菌群的丰度明显增加；Bryobacter、Haliangium等菌群丰度明显降低，且其丰度与土壤活性有机质含量呈负相关。综上所述，增施有机肥刺激了土壤有益微生物菌群的生长和繁殖，提高了植烟土壤活性有机质组分含量，改善了土壤理化性状。

生物质炭和有机肥配施对苹果重茬育苗地土壤理化性质和微生物群落特征的影响

张继东, 张亚雄, 程伟, 蒲莉, 柳路行, 王亚明

2024, 26(8): 213-222. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2024.0009

摘要 ( 258 )

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为研究生物质炭和有机肥配施对连作苹果育苗地的改良效果，以连作5年的苹果育苗地为研究对象，采用高通量测序技术结合土壤理化性质分析，探究不同配比生物质炭和有机肥配施对苹果根际土壤理化性质和微生物群落结构的影响。结果表明，生物质炭和有机肥配施处理后土壤中养分含量显著增加，土壤pH和电导率显著上升。其中以600 kg·hm^-2生物质炭配施有机肥处理土壤的速效养分含量显著增加，其土壤全氮、碱解氮、速效磷、速效钾和有机碳含量分别显著增加15.06%、27.03%、61.32%、51.55%和20.18%。此外，生物质炭和有机肥处理提高了土壤中细菌群落的多样性和丰度，降低了真菌群落的多样性和丰度，使土壤中有益菌属的丰度显著增加。相关性分析表明，土壤有机碳、速效钾和碱解氮含量对土壤中细菌群落特征影响显著；而真菌群落特征主要受土壤全氮、有机碳和速效钾含量的影响。综上，生物质炭和有机肥配施对苹果育苗地连作障碍具有一定的缓解作用，可改善土壤的微环境，提高土壤质量。

苜蓿绿肥对塔里木盆地苹果园土壤细菌多样性和功能的影响

刘霏霏, 何万荣, 孙强, 席琳乔, 廖结安, 韩路

2024, 26(8): 223-233. DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0942

摘要 ( 160 )

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为探讨南疆干旱荒漠区苹果园种植覆盖作物苜蓿对果园土壤细菌群落结构与功能的影响，以苹果园间作苜蓿绿肥为处理（GMA）、清耕（CT）为对照，分别对0—20、20—40、40—60 cm土壤微生物16S rDNA 基因组采用Illumina MiSeq高通量测序技术和PICRUSt基因预测分析，比较不同处理下果园不同耕层土壤细菌群落结构、多样性及代谢功能变化。结果表明，苹果园间作苜蓿绿肥显著影响园区土壤细菌群落多样性，细菌拷贝数、丰富度指数（Chao1、ACE指数）及多样性指数（Shannon指数）均显著提高。其中，GMA处理下变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidetes）的相对丰度分别为10.15%、64.97%和82.31%，较CT显著提高。通过PICRUSt功能预测，间作苜蓿绿肥明显提高了果园0—20 cm土层细菌功能的相对丰度，其中在7和9月提升最为显著，主要提高了土壤细菌对异物的生物降解能力，增强了土壤碳代谢、氮代谢相关功能菌的丰度。相关性分析表明，土壤细菌优势菌门与土壤全氮、总碳、碱解氮和有效钾含量呈显著正相关，与pH呈显著负相关。综上所述，苹果园种植苜蓿绿肥能显著改善土壤微生物群落组成，提高土壤细菌丰富度、多样性和拷贝数，显著提高土壤微生物功能，对果园土壤熟化、促进物质代谢及培肥地力具有重要作用。

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