当期目录

2024年 第26卷 第9期    刊出日期：2024-09-15

上一期   

农业创新论坛

中国粮食生产的时空格局及分布动态演进

邓昊宇, 李成民, 曹健, 宋玉兰, 刘健

2024, 26(9):  1-11.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0142

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从县域尺度全面考察粮食生产的差异及时空演化特征对提高我国粮食产量和保障粮食安全具有重要参考价值，基于2000—2020年2 545个县域尺度数据，运用标准差椭圆、三阶段嵌套泰尔指数和随机核密度估计等方法对我国粮食生产的时空格局及分布动态演进进行研究。结果发现，我国粮食生产整体水平以缓慢的速度上升，粮食生产增长率在2000—2020年呈现明显的波动趋势，在未来很长一段时期内我国粮食产量将保持稳定但粮食生产增长率会略有下滑。空间分布格局上，我国粮食生产的重心向西北方向迁移，呈现出东北-西南的方向性、东南-西北的发展分散性特征。空间差异上，我国粮食生产的总体差异越来越高，虽然我国粮食生产的县域差异贡献率从49.94%下降到29.51%，但县域尺度依然是总体差异最重要的来源。所以，空间差异主要以县域差异为主，其次分别是省间差异、市间差异和区域间差异。空间效应上，我国粮食生产水平呈现增长趋势并存在局部收敛的可能，其空间效应具有连续性，并且在不同时间、县域空间下具有明显的正相关空间效应。协同我国区域经济结构转型发展趋势与现实需求，“双循环”发展格局下细密且深入捕捉区域粮食生产韧性差异，利于各区域因地制宜制定合理有效的粮食生产政策，对于突破粮食生产困境及协调粮食生产安全具有重要意义。

生物技术 生命科学

基于BSA-seq发掘水稻抽穗期相关QTLs及候选基因

魏荣华, 尹明, 王文生, 崔彦茹

2024, 26(9):  12-24.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2024.0216

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抽穗期作为水稻重要的性状之一，不仅与水稻生育时期密切相关，还与水稻产量、品质和抗逆性密切相关，决定了水稻品种的种植地区和季节适应性，因此，定位水稻抽穗期相关基因在水稻生产中有着重要的作用。利用HQ20和金23B及其杂交构建的F₄群体为试验材料，根据群体中水稻抽穗期划分3个等级：抽穗期早、抽穗期适中、大青棵（不抽穗），并构建早、中、青3个混池，采用BSA-seq（bulked-segregant analysis sequencing）方法挖掘水稻抽穗期基因。结果表明，BSA-seq结果与参考基因组比对率在94%以上，4×基因组覆盖率在80%以上；基于此，在置信度为0.95时，经SNP-index算法获得位于4条染色体（6、7、8和9号）的17个SNPs与Indels一致的关联区间，进一步分析区域内的候选基因，发现61个基因存在非同义突变。GO与KEGG富集分析表明，与水稻抽穗期密切相关的途径有UDP-糖基转移酶活性、细胞周期G2/M期转变的正向调控和植物激素信号转导等。结合3K水稻数据库中的单倍型分析与已公布的表达量数据，挖掘出3个抽穗期关键候选基因：LOC_Os07g22720、LOC_Os07g23740、LOC_Os08g07200。以上结果为开展水稻抽穗期性状遗传改良以及遗传基础解析奠定了基础。

胡麻籽粒发育过程中重要性状的动态变化

赵利, 侯静静, 王斌, 袁明璐, 刘杰

2024, 26(9):  25-33.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0821

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为确定胡麻籽粒性状的积累动态和最佳收获期，优化胡麻品质育种和优质栽培技术，以1158-S、BISOW、陇亚10号、CHLH-99、38078为材料，研究胡麻种子发育过程中籽粒重要性状积累动态和变化规律。于开花后5 d开始取样，每隔5 d取1次直至成熟。取样后立即剥取种子，用于测定籽粒鲜重、千粒重、含油率、5种主要脂肪酸和木酚素含量。结果表明：随着籽粒的逐渐成熟，各种质的含水量、棕榈酸和亚油酸含量逐渐下降，依次于花后40、30和25 d达到稳定；籽粒干重、含油率、α-亚麻酸和木酚素含量不断增加，依次于花后40、35、35和40 d达到稳定。硬脂酸含量呈先下降后上升至稳定趋势，油酸含量呈先上升后下降再迅速上升至稳定趋势，说明胡麻籽粒棕榈酸和亚油酸的积累发生在始粒期，硬脂酸和油酸的积累主要在籽粒发育的中后期，而籽粒干重、含油率、α-亚麻酸和木酚素含量的积累发生在整个籽粒的发育期。各指标积累量正向影响最大的是籽粒干重和油酸含量之间，负向影响最大的是含油率和棕榈酸含量之间。要增大胡麻的含油率、ɑ-亚麻酸和木酚素含量就要尽量延长植物体内油脂、ɑ-亚麻酸和木酚素的合成时间或者增大它们前期的增长速率。花后40 d可作为胡麻重要品质积累最佳的收获时期。

枸杞开花生物学及传粉特征研究

万云星, 闫自杨, 姚军, 郭立明, 朱金忠, 唐建宁, 乔彩云, 匡海鸥, 龚雪阳, 岳丹, 赵文正

2024, 26(9):  34-43.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2024.0198

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授粉不足是导致枸杞落花落果的直接原因之一，为了解枸杞的生殖生物学特点，以‘宁杞10号’为研究材料，测定其花期不同阶段的花部色态、柱头可授性和花粉活力等开花特性及泌蜜规律，并对其常见传粉昆虫的单次访花时长、柱头花粉沉降数等传粉特征进行分析。结果表明，在开花后12~24 h，花瓣颜色变为浅紫色和白紫色时，柱头可授性、花粉活力和泌蜜量均最高，相比其他几个阶段差异显著（P<0.05）。常见传粉昆虫单次访花后的柱头花粉沉降数（螟蛾>蜜蜂>无垫蜂）与自然传粉相比差异显著，蜜蜂对紫色花的访花时长均值为4.1 s，与对黄色花的访花时长（均值为1.7 s）相比差异极显著（P<0.01）；从整体效率和传粉昆虫访问数量而言，建议引入传粉昆虫（如蜜蜂）以加强枸杞辅助授粉，提高枸杞的坐果结实率。研究结果为制定枸杞辅助授粉措施提供科学依据。

猪CREBRF基因生物信息学和表达规律分析

郭肖蓉, 刘颖, 樊佳珍, 黄涛, 周荣

2024, 26(9):  44-53.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2024.0154

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CREBRF基因在雌性动物生殖过程中具有重要调控作用，为了深入了解猪的CREBRF基因特征和功能，对CREBRF基因进行生物信息学分析，并通过RT-qPCR分析不同阶段巴马猪卵巢组织中CREBRF的表达规律。结果显示，在5个品种猪基因组上鉴定到20个CREBRF基因的碱基突变，其中7个为同义突变，13个为错义突变。猪CREBRF基因的CDS区全长1 920 bp，共编码639个氨基酸，不稳定系数较高，为亲水性蛋白，有85个高置信度的磷酸化位点和4个糖基化位点，且CREBRF的mRNA具有20个高可信度的m⁶A甲基化修饰位点，猪、人和小鼠中的CREBRF蛋白保守性较强。RT-qPCR结果显示，猪卵巢中CREBRF基因的表达量在猪出生0和28 d时表达水平较高，随着猪生长发育，在出生180 d时表达量显著降低，在母猪妊娠38和80 d时CREBRF的表达再次升高。通过比对不同品种猪中CREBRF基因CDS区的碱基突变并分析该基因的理化性质及表达规律，发现了CREBRF基因在猪胎儿期、出生早期和妊娠期卵巢组织中的高表达，推测CREBRF在母猪生殖过程中起重要作用，为猪高繁殖力基因挖掘和分子标记开发提供参考。

前导肽介导的SprD蛋白体外折叠研究

李丹

2024, 26(9):  54-61.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0176

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为提高以前体形式合成的蛋白质折叠与成熟效率，以枯草杆菌蛋白酶SprD为研究对象，通过蛋白重组表达、氨基酸定点突变、包涵体纯化结合体外复性、酶催化性能测定等方法比较各前体蛋白折叠成熟情况。结果表明，野生型前导肽介导的SprD前体蛋白可以在230 min内完成成熟，时间较长；成熟肽序列中E112A、S221A及S221C等突变导致相应前体蛋白成熟时间延长或成熟失败；而前导肽串联表达和切割位点酪氨酸缺失等措施可以将蛋白成熟时间缩短至80~160 min，成熟效率提高0.5~2.0倍，且成熟酶催化能力不受影响。前导肽序列中单个氨基酸位点改变对蛋白成熟影响较小，但对酶催化能力提升有一定帮助。因此，前导肽介导的蛋白成熟与酶催化能力的改变是2个相对独立的过程，前导肽表达方式与切割位点变化是促进蛋白体外成熟的较优方案。研究结果为加速蛋白成熟与蛋白改造提供了可参考方法。

智慧农业 农机装备

适于GlobalAllomeTree国际数据平台的标准化中国主要树种树高-胸径方程研建

杨飞, 冯仲科, 周杨杨, 程文生, 王智超

2024, 26(9):  62-71.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0116

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GlobalAllomeTree作为共享异速方程的国际网络平台，逐渐受到全球高度关注。当前，为促进该项国际合作，针对当前该平台缺乏中国主要树种生长异速方程的现状，系统性更新标准化中国主要树种树高-胸径方程。由于树冠和下部灌木及草丛遮挡，树高相对于胸径测量具有一定的难度，因此需要使用数学工具进行计算。选取了36个树种为材料构建树高-胸径关系方程，以全国主要树种的二元材积模型、各地区一元材积表为基础材料，以取样径阶为1 cm间隔所生成1 692组树高-胸径数据作为建立方程样本，1 238组外业调查数据为验证样本。建模结果表明：36个主要树种的1 692组树高-胸径数据建立的全国通用性树高-胸径方程拟合相关系数（R² ）为0.801，方程拟合结果较好，说明可以通过测定胸径，带入树高（H，m）-胸径（D，cm）方程（H=\mathrm{a}{D}^{\mathrm{b}})预估树高；对36个主要树种的树高-胸径方程进行拟合，决定系数R²值均大于0.916，平均误差（ME）、平均绝对误差（MAE）和均方根误差（RMSE）相对较小，方程整体精度较高，可广泛推广；将外业采集的1 238组树高-胸径数据，根据36个主要树种树高-胸径方程拟合公式及参数估计值a、b进行方程精度验证，方程预测的平均相对误差为16.86%，在误差允许范围内，并且模型形式规范，可为GlobalAllomeTree平台用户提供科学参考。

林下三七茎叶采收机设计及往复式割刀仿真试验

郑嘉鑫, 王世顺, 汤凡, 朱龙图, 罗骥, 杨文彩

2024, 26(9):  72-82.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2024.0176

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三七属于长茎秆类作物，茎叶采收是三七收获的重要环节之一。针对林下三七茎叶采收劳动强度大、缺乏成熟的采收装置等问题，结合林下三七农艺要求和茎秆力学参数，设计了一种林下三七茎叶采收装置，主要由控制箱、机架和剪叶装置组成，确定了整机尺寸、切割行程、前进速度和割幅宽度等参数。对往复式切割器关键结构参数的设计主要包括动刀片、定刀片、曲柄连杆机构、护刃器等，能够满足三七茎叶不伤苗、不漏割的技术要求。对切割器进行了运动学分析，在切割速度为0. 4~0. 8 m?s^?1时，能够在保证切割效果的同时，还保证整机的稳定性及安全性。构建了三七茎秆和切割刀片的刚柔耦合仿真模型，开展切割刀片仿真分析，将最大切割力作为评价指标，通过三因素三水平试验可知，影响切割的因素由大到小依次为切割倾角、切割速度、刀具构型，确定了刀型对三七茎秆切割力的降低效果为三角形刀片>梯形刀片>矩形刀片，三七茎秆-切割刀片的最优参数组合为切割倾角为90.5°、刀型为三角形刀片和切割速度为0.52 m?s^?1，此时最大切割力为7.46 N，满足切割要求。

基于ROI融合特征的柑橘炭疽病诊断方法

熊晓菲, 王秀琴, 庄翠珍, 郭家贤, 谢新锐, 吴建伟, 李奇峰

2024, 26(9):  83-92.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2024.0120

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炭疽病在柑橘园普遍发生、危害严重，为提高果园环境条件下病害识别的及时性和准确率，保障果品产量和品质，对果园环境条件下病害图像的ROI融合特征进行识别。收集果树不同发病部位、病害不同发病阶段的9种类型的柑橘炭疽病害图像作为模型训练的数据集；在病害ROI特征提取检测模块中对图像颜色、纹理特征及其融合特征进行提取，以获得更多的病害特征信息，并形成SVM分类器；使用训练好的SVM分类器进行待测病害图片的检测识别。将光谱特征与纹理特征融合送入训练好的SVM分类器，病害识别准确率平均可达94%，病害识别平均用时0.005 s。该方法对复杂自然环境下柑橘炭疽病的检测识别具有较高的精准度和较强的鲁棒性，对柑橘疾病的防控具有重要意义。

具有腐熟剂喷施装置的香蕉秸秆粉碎还田机的设计与试验

高阳, 李粤, 位士全, 黄椿, 吴紫晗, 魏晨辉, 黄麒润

2024, 26(9):  93-104.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2024.0150

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针对目前香蕉秸秆粉碎效果不佳、能耗高、粉碎后秸秆腐化速度慢及腐熟程度低等问题，设计一款具有腐熟剂喷施装置的香蕉秸秆粉碎还田机。设计了直式异形甩刀，刀辊的排列方式为对称单螺旋排列，粉碎刀轴转速范围为1 500~1 860 r·min^-1，喷施装置选用容积为180 L的药箱和喷射角为90°的扇形喷头，单喷头流量为0.8 L·min^-1，4个喷头分别间隔370 mm固定于药杆。以机器前进速度和刀辊转速为自变量，以秸秆粉碎合格率和抛撒不均匀度为应变量进行二因素三水平的田间试验和进行对比试验。试验结果表明，机器前进速度为1.4 m·s^-1，刀辊转速为1 860 r·min^-1，此时香蕉秸秆粉碎合格率为93.08%，抛撒不均匀度为12.11%。实现了香蕉秸秆粉碎与腐熟的联合作业，相较于前代机具，不仅提升了秸秆的粉碎效果，还促进了秸秆有机质的分解，为后续香蕉秸秆腐熟还田机的研究提供技术参考。

基于机器视觉的葡萄藤结构分割方法研究

胡国玉, 董娅兰, 古丽巴哈尔·托乎提, 刘广, 周建平

2024, 26(9):  105-111.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0094

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葡萄藤结构的精确分割是推理与定位冬季剪枝点位置的重要前提。为精确分割葡萄藤结构，建立自然种植条件下的葡萄藤结构数据集，提出一种基于U-net模型的葡萄藤结构分割方法，通过主干特征提取网络和模型分割性能的对比试验，得出最优的U-net模型结构并验证其在不同疏密程度目标下的分割性能。结果表明，以VGG 16为主干特征提取网络的U-net模型准确率达93.55%、召回率为94.15%、类别平均像素准确率为94.15%、均交并比为88.65%，与传统图像分割方法和对照组模型分割效果相比，其能保证自然种植背景下葡萄藤各结构分割边缘完整，结构之间连接关系正确，可适用于植株间存在遮挡的葡萄藤结构分割任务，为实现智能化葡萄藤冬季剪枝作业奠定基础。

动植物健康

棉花抗黄萎病相关基因GhERF020功能的初步分析

翁慧婷, 刘海洋, 郭惠明, 程红梅, 李君, 张超, 苏晓峰

2024, 26(9):  112-121.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0407

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黄萎病（Verticillium wilt）是影响我国棉花产量和品质的重要病害，其病原菌是大丽轮枝菌（Verticillium dahliae）。AP2/ERF类转录因子在植物生长发育和胁迫适应性响应中的作用日益突显。?为挖掘棉花抗黄萎病相关基因并探究其生物学功能，利用拟南芥抗大丽轮枝菌相关基因AT1G22810.1，同源比对获得棉花抗黄萎病候选基因GhERF020（XM_016842745.1）。生物信息学分析结果表明，GhERF020开放阅读框的长度为441 bp，编码147个氨基酸；其蛋白含有1个保守的AP2结构域，相对分子质量为16.16 kD，无跨膜结构，属于亲水蛋白；预测其启动子区域含有水杨酸、茉莉酸甲酯和脱落酸等响应元件。基因表达模式分析发现，GhERF020受大丽轮枝菌侵染诱导表达。亚细胞定位分析表明，GhERF020蛋白定位于细胞核中。利用病毒诱导的基因沉默（virus-induced gene silencing， VIGS）技术下调GhERF020表达后，棉花植株对大丽轮枝菌的敏感性显著增强，病情指数和病原菌生物量明显升高。由此表明，GhERF020是棉花抗黄萎病的正向调控因子。

一种引起板栗内腐病的果生炭疽菌鉴定及其生物学特性

母时风, 温晓蕾, 冯丽娜, 赵德轩, 高素红, 高朋, 齐慧霞

2024, 26(9):  122-128.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0871

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板栗内腐病是板栗采后贮藏期主要病害，引起栗仁腐烂霉变，给生产带来巨大经济损失。为明确板栗内腐病的致病菌及其生物学特性，采用组织分离法获得菌株ZHZF21，通过形态学特征及ITS、TUB2、CAL多基因序列分析对该菌株进行鉴定，以菌丝块有伤接种法测定菌株ZHZF21的致病性，并对其生物学特性进行研究。结果表明，菌株ZHZF21的菌落呈墨绿色环状同心圆圈，具备有性和无性繁殖阶段。该菌株的序列与GenBank中编号为NDSTY31的果生炭疽菌（Colletotrichum fructicola）聚为一支。结合菌落形态特征及分子树将ZHZF21初步鉴定为果生炭疽菌。将菌株ZHZF21接种栗果后产生褐色病斑，与自然发病症状一致。该菌株在5~35 ℃均可生长，最适生长温度为25 ℃，致死温度为45~50 ℃，最适pH为6；在全黑暗条件下生长最快，阿拉伯树脂糖和酵母的利用率最高，乳糖的利用率最低，几乎不能利用尿素。

ExsA对维氏气单胞菌致病性的影响

才子惠, 陈文欣, 李娟娟, 李宏, 迟雪, 唐燕琼, 刘柱, 马香

2024, 26(9):  129-136.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2024.0316

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维氏气单胞菌是一种重要的人鱼共患病原菌，可以引起多种水产生物的大量死亡，对水产养殖业以及公共卫生安全有重大危害。Ⅲ型分泌系统（type Ⅲ secretion system， T3SS）是决定气单胞菌属致病性最关键的毒力机制之一，AraC家族转录因子ExsA作为主调控因子，响应环境条件变化，激活T3SS组装及效应蛋白分泌。为了探究ExsA对维氏气单胞菌致病性的影响，通过同源重组策略构建exsA基因敲除菌株，并检测其生物膜形成能力、黏附性及培养后上清的细胞毒性。结果显示，维氏气单胞菌中exsA基因缺失导致其生物膜形成能力、对宿主离体组织的黏附能力以及培养后上清液的细胞毒性显著下降。与野生型相比，exsA敲除株形成生物膜的能力降低1.5倍，对上皮细胞的黏附能力无显著性变化，但对小鼠离体肠道组织的黏附能力降低3.4倍，细菌培养后上清的细胞毒性下降1.2倍。研究结果表明ExsA对于维氏气单胞菌的毒力机制有重要调控作用，为进一步阐明T3SS对于病原菌的致病机制以及指导水生生物微生物感染防治策略奠定坚实基础。

食品质量 加工储运

不同贮藏温度对京彩1号西瓜品质的影响

向兰婷, 宋曙辉, 刘立娟, 佘小玲, 周家华, 王宝刚, 常虹, 张超, 傅达奇, 王云香

2024, 26(9):  137-145.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0685

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为探究不同贮藏温度对京彩1号西瓜品质的影响，将京彩1号西瓜果实分别在5、15、25 ℃温度下贮藏，研究贮藏期间其硬度、失重率、冷害率、可溶性固形物、果胶、纤维素、可溶性糖、有机酸、番茄红素、β-胡萝卜素和维生素C含量的变化。结果表明，随着贮藏时间的延长，京彩1号西瓜果实失重率增加，硬度降低，水溶性果胶含量升高，碱溶性果胶含量降低，维生素C、番茄红素及β-胡萝卜素含量均呈降低趋势，可溶性固形物含量变化较小，纤维素含量呈先降低后升高趋势，而可溶性糖和有机酸含量在不同贮藏温度下呈现不同变化趋势。对不同温度处理比较发现，5 ℃条件下贮藏可以使西瓜的维生素C及可溶性糖含量保持较高水平，但长期贮藏冷害率较高，且营养物质逐渐损失，可能会导致其失去食用价值和商品价值；15 ℃条件下贮藏可以较好地维持西瓜果实的水分、有机酸和细胞色素含量，使其具有较好的品质和风味；25 ℃条件下贮藏，西瓜果实的可溶性糖、有机酸及果胶含量消耗过快，进而造成软腐，丧失原有风味，品质不易保持。以上研究结果为不同条件下西瓜商业化物流贮运提供了参考。

超高压处理对赤霞珠葡萄挥发性物质的影响

王学庆, 张波, 韩丽婷, 吕转转, 陈建军, 张竹林, 张军强, 杜建梅

2024, 26(9):  146-158.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.1036

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为改善酿酒葡萄原料的香气品质，研究不同超高压处理条件对赤霞珠葡萄果实挥发性物质的影响，利用顶空固相微萃取（headspace-solid phase microextraction，HS-SPME）与气相色谱-质谱联用技术（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS），对不同超高压条件处理的葡萄果实挥发性物质进行测定，结合主成分分析与香气轮廓描述对其特征香气进行分析。结果表明，不同处理条件下的果实挥发性物质与对照相比均发生显著变化（P<0.05）；主成分分析发现，400 MPa压力操作及25 min的处理时间均与果实中具有草本、果香气味的醛、酮类物质有较高的相关性；香气轮廓分析发现，一定的压力与时间处理可显著提高赤霞珠葡萄的气味强度。以上研究结果为超高压技术在葡萄酒生产中的应用与推广提供了一定的数据参考和技术支持。

糖基化对虹鳟鱼鱼松品质和挥发性风味特征的影响

纪蕾, 刘天红, 王颖, 李晓, 李红艳, 姜晓东, 孙元芹, 张帅中

2024, 26(9):  159-172.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0731

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为促进虹鳟鱼高值化产品开发，对添加不同糖的虹鳟鱼鱼松品质（理化特性、色泽和感官等）进行研究，同时采用气相色谱-质谱联用仪（gas chromatography-mass spectrometer，GC-MS）对鱼松进行脂肪酸和挥发性成分分析。结果表明，糖的添加对虹鳟鱼鱼松品质具有重要影响，可促进美拉德反应进程，改善鱼松产品的口感、色泽等感官品质，其中阿拉伯糖作为戊糖，美拉德反应进程更快，颜色变化更明显，而添加低聚果糖的鱼松甜味更好。在脂肪酸方面，低聚果糖鱼松的饱和脂肪酸、二十碳五烯酸（eicosapntemacnioc acid，EPA）和二十碳六烯酸（docosahexaenoic acid，DHA）含量最高，而阿拉伯糖鱼松的多不饱和脂肪酸含量最高。综上，添加糖后的鱼松样品由于美拉德反应，产生了阈值较低、对风味影响更大的醛类、酮类、醇类等物质。以上研究结果为改善虹鳟鱼鱼松的品质和提高产品附加值提供了参考。

生物制造 资源生态

不同植物群落土壤有机碳及其组分的差异

于远介, 张青青, 马建国, 江康威, 李宏

2024, 26(9):  173-182.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0047

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为明确植物群落对土壤有机碳的影响，在天山北坡中段选择雪岭云杉（Picea schrenkiana）、鸢尾（Iris loczyi）灌丛、醉马草（Achnatherum inebrians）和圆叶锦葵（Malva rotundifoli）4个植物群落，在每个群落设置5个1 m×1 m的样方，采取5点取样分析不同土层（0—10、10—20、20—30、30—40和40—50 cm）土壤有机碳及其组分含量。结果表明，4个典型植物群落土壤均表现为0—20 cm土壤有机碳含量较高，在30—50 cm土壤不同组分有机碳含量逐渐下降且趋于稳定；雪岭云杉植物群落土壤有机碳含量（244.24 g·kg^-1）显著高于其他植物群落，较醉马草植物群落、鸢尾灌丛植物群落和锦葵植物群落分别提高86.62%、20.66%和41.32%。4个植物群落下，3种不同氧化程度的有机碳含量均表现为极易氧化有机碳>难氧化有机碳>易氧化有机碳。0—10和10—20 cm土层，极易氧化和易氧化土壤有机碳含量均为雪岭云杉植物群落最高。对于难氧化土壤有机碳，锦葵植物群落在0—10 cm最高，雪岭云杉林下植物群落在10—20、40—50 cm最高，醉马草植物群落在20—30、30—40 cm最高。各群落惰性有机碳含量分别为48.61、29.46、54.46和39.17 g·kg^-1，占总有机碳20％左右。天山北坡不同植物群落会影响土壤有机碳含量及其组成和空间分布，土壤有机碳可作为土壤含碳量动态变化的敏感性指标，及时反映土壤有机碳库的周转和动态变化过程。

酸改性生物炭对滨海盐渍土壤水分入渗特性的影响

史丹一, 邱禹, 黄成真, 王娟

2024, 26(9):  183-192.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0113

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为探究常规生物炭及酸改性生物炭对盐渍土壤水分入渗特性的影响，以不添加生物炭为对照（CK），2种生物炭均设置2%、4%和8%（质量分数）3个添加量，采用一维定水头垂直积水入渗法观察累积入渗量、湿润锋运移的动态变化。结果表明，添加生物炭可以增加累积入渗量，缩短湿润锋运移时间，提高入渗速率，且添加量越大，效果越明显。添加生物炭可以提高滨海盐渍土的持水能力，酸改性生物炭对提高浅层土壤含水率效果更明显。一维代数模型对添加生物炭后滨海盐渍土的耕作层含水率适用性较好，可以模拟入渗后的土壤耕作层水分分布。总体来说，添加4%酸改性生物炭有利于改善滨海盐渍土壤入渗能力和持水特性。

一次性施肥对不同生态区夏玉米产量和氮肥效率的影响

石纹碹, 谭金芳, 张倩, 李岚涛, 王宜伦

2024, 26(9):  193-202.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.1099

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为研究一次性施用缓（控）释肥对黄淮夏玉米产量、氮肥利用率和经济效益的影响，于2021年在河南省6个试验点开展一次性施用控释尿素或缓释尿素配施普通尿素的田间试验。共设置9个处理：不施氮肥（CK），单施普通尿素（U1），农民习惯施肥（U2），控释尿素与普通尿素配施（CRU）包括3∶7（CRU1）、5∶5（CRU2）、7∶3（CRU3）3种比例，缓释尿素与普通尿素配施（LCU）包括3∶7（LCU1）、5∶5（LCU2）和7∶3（LCU3）3种比例。研究控释尿素或缓释尿素配施普通尿素对夏玉米产量、氮素利用和经济效益的影响。结果表明，施氮处理较不施氮增产11.6%~49.1%，平均产量表现为CRU>LCU>U（U1、U2），CRU和LCU平均产量较U分别提高23.3%和9.7%，其中CRU2产量最高，为9 444.0 kg·hm^-2，较其他施氮处理提高8.0%~33.6%，LCU2产量次之。CRU和LCU干物质积累量、穗粒数、千粒重较U均显著提高。CRU2氮肥表观利用率最高，为36.9%，LCU2次之，为33.2%。与U相比，CRU和LCU 0—40 cm NO{}_{\mathrm{3}}^{-}-N含量较高，深层土壤（40—100 cm）NO{}_{\mathrm{3}}^{-}-N含量明显降低，分别平均增收2 186和995元·hm^-2。夏玉米产量可持续性指数与产量高低、变异系数均相关，CRU2和LCU2产量较稳定，可持续性较好。综合产量、氮素利用和经济效益，推荐控释尿素与普通尿素5∶5配施的施肥模式在黄淮夏玉米生产上一次性施用。研究结果可为夏玉米轻简化生产和氮肥高产高效提供依据。

内蒙古黄土丘陵区天然侧柏种群空间格局及种内关联性研究

宋佳佳, 麻云霞, 郭靖捷, 宝孟克那顺, 谷忠厚, 刘坤, 李治龙, 韩胜利, 康霞, 热瓦迪

2024, 26(9):  203-212.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.1034

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为探究内蒙古黄土丘陵区侧柏种群空间分布格局和种内关联性，以内蒙古典型的黄土丘陵区的天然侧柏疏林为研究对象，使用点格局结合构建单变量函数的均质泊松模型、异质泊松模型和泊松聚块模型分析侧柏种群不同坡向的空间格局，利用拟合曲线确定龄级的可用性后划分种内等级，构建双变量函数研究侧柏种群种内关联性。结果表明，更新苗资源丰富，幼树次之，成树最少，Ⅰ级占比高达27.79％，Ⅱ级占比21.84％，Ⅲ~Ⅴ级累计占比32.85％，各个龄级数量分配呈金字塔型，侧柏种群结构稳定，表现出稳定的增长趋势。在完全随机模型下阳坡呈大尺度4~22 m、阴坡等呈小尺度0~1 m聚集分布，异质泊松模型表明坡向对侧柏种群聚集程度有影响，泊松聚块模型1~5 m范围内聚集分布，表明种内间存在一定关系；侧柏种内表现出3种关联性，幼苗-成树在阴坡、半阴坡条件尺度为0~1 m内均呈正关联，幼树-成树在阳坡完全处于置信区间无关联，幼树-成树在半阴坡、半阳坡条件下分别在6~7和3~4 m为负关联，在阴坡、半阴坡及半阳坡均出现负关联，阳坡条件下无负关联。综上所述，影响黄土丘陵区侧柏种群分布的除自身生物特性外，小环境和种内竞争也十分重要。研究结果可为侧柏的种植、管理及其生境适应性提供理论基础。

生态因子对林地参和农田参质量差异的影响

徐哲丰, 刘春铄, 廖旭东, 隋佳宏, 陈雨秋, 陈长宝, 张涛, 魏丽娜

2024, 26(9):  213-223.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0081

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生态环境是导致林地参和农田参质量差异的重要影响因素，以林地参和农田参中人参皂苷含量为指标分析其质量差异，测定根际土壤理化性质，并对测定结果进行相关性、多元逐步回归、变异系数、偏最小二乘法判别和层次分析法综合评价。结果显示，林地参和农田参中人参皂苷含量及其根际土壤理化性质差异显著；变异系数分析显示，农田参中大部分生态因子指标变异系数大于林地参；相关性、多元逐步回归和偏最小二乘法判别分析显示最高气温、最低气温、pH、碱解氮、有效磷等土壤因子与人参皂苷的相关性显著；层次分析结果显示，不同栽培模式的土壤质量差异显著。多项统计结果表明，最高气温、最低气温、pH是影响人参皂苷含量的主要因子，其次为碱解氮、有效磷和土壤含水量。以上结果表明，最高气温、最低气温、pH、碱解氮、有效磷和土壤含水量是影响林地参和农田参质量的重要原因，研究结果为解析人参质量形成和种植生产提供理论依据。

不同来源微生物对葡萄枝条猪粪共堆肥过程的影响

王吉平, 卢铁东, 梁芷姮, 张野, 苏天明, 何铁光

2024, 26(9):  224-233.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0926

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为探讨不同来源微生物对葡萄枝条猪粪共堆肥过程的影响，以不添加外源微生物为对照（CK），分别设置接种沼液（T1）和微生物菌剂（T2）处理，分析不同处理堆肥过程中的堆体温度、水分、pH、电导率、总氮磷钾含量、种子发芽指数及细菌和真菌群落的变化情况，以确定堆肥过程中的关键微生物种类。结果表明，T1处理在第3天时堆体温度已超过45 ℃，较T2处理前期升温更快，3种处理的最高堆体温度均达到60 ℃。各处理堆肥的水分、pH、电导率和养分含量变化一致，总氮、总磷、总钾含量分别为3.43%~3.59%、1.46%~1.56%、1.87%~2.02%，其中，T2处理发酵结束后，堆肥的水分、pH和电导率较其他处理更高。堆肥过程中，CK和T1处理第30天物料的种子发芽指数超过70%，较T2处理更快地达到有机肥料标准。微生物群落分析表明，各处理堆肥发酵前期变形杆菌门和厚壁菌门的相对丰度超过75%；发酵中期厚壁菌门为优势菌群；发酵中后期拟杆菌门和异常球菌-栖热菌门的相对丰度上升，最终占比均超过20%。相关分析表明，厚壁菌门、拟杆菌门和异常球菌-栖热菌门3种细菌门类与堆肥各项指标呈显著相关。贡献度分析表明，微生物群落对堆肥的总贡献度为33.90%， 其中芽单胞菌门的贡献度达80.80%。以上研究结果为进一步研究筛选专用型耐受抗氧化物的发酵菌剂提供了参考依据。