当期目录

2025年 第27卷 第1期    刊出日期：2025-01-15

上一期   

农业创新论坛

现代化技术在森林病虫害监测与预警中的研究进展

蒋雪松, 戎子凡, 黄林峰, 陈青, 贾志成, 王金鹏

2025, 27(1):  1-16.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0210

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森林对生态环境的保护和经济的发展起重要作用，然而病虫害的侵染严重制约了森林资源的可持续发展。近年来，遥感、机器视觉、生物传感器、物联网等现代化监测技术迅速发展，为森林大面积病虫害的精准监测与快速预警奠定了坚实基础。因此，就现代化技术在森林病虫害监测和预警方面的应用进行综合评述，旨在为相关从业者提供技术参考及辅助决策依据。在遥感方面，介绍了基于光谱响应监测森林病虫害的机理，从近地、地块及区域3个尺度对森林病虫害遥感监测的研究现状进行总结和讨论；在机器视觉方面，对比传统图像处理方法与深度学习的优缺点，从迁移学习、轻量化模型等方面分析提高监测效率的可行性；在生物学方面，阐述了如何基于虫类的生物学特征以及植物的生物学变化实现对病虫害的监测。此外，对物联网、5G等网络技术与现代监测技术相结合的方法进行探讨，以期达到对森林病虫害进行远程监控与预警的目的。最后，针对现阶段森林病虫害监测不及时、演变不清晰、预警不准确、防治不精准等问题，提出今后亟需以物联网技术为核心，建立地面、空中立体化病虫害监测网络，构建完备的病虫害数据库，建立多终端在线实时信息显示的监测和预警系统。

农产品质量安全可信追溯体系构建与建议

赵雅雯, 李绍稳

2025, 27(1):  17-24.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0453

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农产品质量安全一直是全社会关注的焦点，频发的食品安全问题给消费者带来了严重的影响，因此农产品质量安全可信追溯变得尤为重要。分别从参与主体和中心化管理模式，溯源数据的完整性、真实性和产业各方信任度，溯源环节信息整合和对数据的精准监管，追溯体系和农业产业深度融合4个方面分析了农产品质量安全追溯体系的现有问题。探究了使用区块链技术作为一种去中心化、可靠的信息共享和管理方式，为构建农产品质量安全可信追溯提供新思路的发展现状，据此提出了建立“双品双链”的农产品质量安全可信追溯系统、农产品认证标识系统、农产品质量安全智慧监管系统、面向农业产业的追溯服务系统、应用示范体系建设的战略方针。建立联盟链、开发智能合约、选择共识机制、选取加密算法等措施有助于加快推进区块链与农产品质量安全溯源体系相结合，可全面提升农产品质量安全可信追溯体系的能力，为农产品质量安全保驾护航。

生物技术 生命科学

乳酸乳球菌表达系统的研究进展及其应用

冯哲瀚, 华德平, 梅雪锋, 赵柏萍, 张蕾

2025, 27(1):  25-34.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0244

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乳酸乳球菌是乳酸菌在异源表达蛋白方面的应用与研究中的一种重要模式菌，由于其公认的安全性、益生特性、无包涵体和内毒素、易于表面显示和细胞外分泌使其成为蛋白异源表达的理想宿主。由于乳酸乳球菌刺激黏膜免疫的特性，其在递呈病毒、细菌抗原等方面得到了广泛应用。阐述了乳酸乳球菌表达系统的相关研究进展，着重介绍了乳酸乳球菌表达异源蛋白的分泌和锚定策略，并总结了对乳酸乳球菌作为细胞工厂在食品、医药，特别是抗原呈递方面的应用，最后对乳酸乳球菌表达系统未来的研究方向进行了展望。

优质抗旱小麦种质的筛选及功能基因检测

薛振宇, 张康康, 张元元, 闫强强, 姚立蓉, 张宏, 孟亚雄, 司二静, 李葆春, 马小乐, 王化俊, 汪军成

2025, 27(1):  35-49.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2024.0200

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为有效筛选优异抗旱小麦种质，以163份小麦种质资源为材料，对其高分子量麦谷蛋白亚基组成、萌发期和苗期的抗旱性进行分析，筛选优质抗旱种质资源，并对优质抗旱种质资源的已知功能基因/位点进行检测。结果表明，供试材料中鉴定出包含优质面条亚基组合1/7+8/5+10和N/14+15/2+12的材料分别有11和1份，包含优质馒头亚基组合1/7+9/5+10和N/7+8/2+12的材料分别有5和53份。将萌发期和苗期抗旱性综合评价结果联合后，发现有14份抗旱性强的小麦种质。此外，结合14份抗旱种质的HMW-GS鉴定结果最终筛选出9份优质抗旱种质资源，分别为中41-42、陇育5号、陇麦079、兰天31号、92-47、绵麦367、西科麦531号、铜麦3号和临旱5322。经检测，9份优质抗旱材料均含有提高粒重基因以及抗赤霉病、条锈病和叶锈病的基因/位点，6份材料含有提高多酚氧化酶活性的基因Ppo2-D1，6份材料含有半矮化基因RHT-8，仅陇麦079含有抗旱基因TaSINA-2。以上结果为小麦育种提供了优异种质资源与必要的理论支撑。

吉林西部半干旱地区不同谷子品种产量与农艺性状的分析

刘婷婷, 郝曦煜, 王辉, 冷静文, 宫世航, 刘伟

2025, 27(1):  50-60.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0184

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为探究不同农艺性状对产量的影响，筛选适宜吉林西部种植的谷子品种，对20个谷子品种在各重要生育期节点的23个农艺性状进行观察并测定产量，采用变异分析、偏相关分析、相关分析和通径分析等方法进行评价。结果表明，单穗粒重的变异系数最大（15.3%），生育日数的变异系数最小（5.9%）；抽穗期茎节数、成熟期茎节数、拔节期叶片数、抽穗期叶片数、成熟期倒第2片叶长、穗粗、单穗重、单穗粒重、千粒重共同影响了产量98.6%的变异；偏相关分析表明，产量与抽穗期茎节数、抽穗期叶片数、穗粗、单穗粒重显著相关，偏相关系数分别为-0.687、0.642、0.647和0.573；相关分析表明，穗长、单穗重和单穗粒重均与产量呈极显著正相关，相关系数分别为0.601、0.958、0.962，穗粗与产量呈显著正相关，相关系数为0.559；通径分析表明，成熟期茎节数、抽穗期叶片数、成熟期倒第2片叶长、穗粗、单穗粒重、千粒重对产量有正直接效应，单穗粒重对产量的直接作用最大。综上所述，冀谷168、中谷9号、嫩选18为适宜吉林西部半干旱地区种植的中熟、高产品种，应以单穗粒重和单穗重为主，抽穗期茎节数、抽穗期叶片数和穗粗为辅开展田间筛选和品种选育。以上结果为吉林西部半干旱地区谷子新品种选育和高产品种筛选提供依据。

不同基因型海岛棉的氮效率差异及其对光合特性和产量的影响

段松江, 胡浩然, 张承洁, 孙伟, 吴一帆, 郭仁松, 张巨松

2025, 27(1):  61-71.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0185

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为研究和不同氮效率海岛棉品种在不同氮肥水平下叶面积及光合荧光特性的差异，以氮高效品种棉城10号（MC10）和氮低效品种新海14号（XH14）为供试材料，分别设置0（N₀）、320（N₁）、480 kg·hm^-2（N₂）3个施氮处理，研究不同氮效率海岛棉品种的单株叶面积、光合荧光特性、产量构成及其对氮肥的响应特性。结果表明，施氮能显著提高海岛棉单株叶面积、净光合速率（net photosynthetic rate，P_n）、气孔导度（stomatal conductance，G_s），品种间表现为MC10大于XH14，在不同施氮量下分别提高7.5%~22.4%、14.5%~38.0%、32.4%~111.1%。2个品种的相对可变荧光曲线（ΔV_t）在K点出现较大波动，表现为N₂、N₀处理显著高于N₁处理；品种间表现为N₀处理下XH14低于MC10，N₁与N₂处理下XH14高于MC10。2个品种可变荧光F_K占F_J-F_O振幅的比例（W_k）、在J时的相对可变荧光强度（V_J）与OJIP荧光诱导曲线初始斜率（M_o）均表现为N₂>N₀>N₁，N₀、N₂处理相较于N₁处理降幅表现为MC10>XH14，而光系统Ⅱ（PSⅡ）中最大光化学效率（φ_Po）、向下游电子传递链传递电子的能力（ψ_o）和用于电子传递的量子产额（φ_Eo）则表现出相反的规律。最大光合量子效率（F_v/F_m）、潜在光化学活性（F_v/F_o）、以吸收光能为基础的性能指数（PI_ABS）和从PSⅡ吸收的光子到PSⅠ末端受体减少的能量守恒潜在的性能指数（PI_total）均表现为随施氮量的增加先升后降，且MC10均大于XH14。2个品种均在N₂条件下F_v/F_m、F_v/F_o、PI_ABS、PI_total最低，其中XH14降幅较大。施氮可以显著提高海岛棉单株结铃数、单铃重与产量，MC10的单株结铃数、单铃重、籽棉产量较XH14分别增加16.9%~33.8%、3.3%~7.7%、19.4%~41.7%。综上所述，不施氮或高氮处理均会在不同程度上造成海岛棉叶片PSⅡ损伤，降低其光合性能，并表现出较强的品种间差异。以上结果可为氮高效品种筛选与培育提供理论依据。

鼠李糖脂对盐胁迫下棉花幼苗根系生长的调控作用

徐雪雯, 王兴鹏, 王洪博, 曹振玺

2025, 27(1):  72-79.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0266

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为探究鼠李糖脂（rhamnolipids，RLS）对盐胁迫下棉花幼苗生理生长的缓解作用，设置低盐（3 g·L^-1 NaCl，T₁）和高盐（6 g·L^-1 NaCl， T₂）2个盐梯度，0（R₀）、200（R₁）、300（R₂）和400 mg·L^-1（R₃）4个RLS梯度，分析盐胁迫下施加RLS对棉花幼苗根系形态、抗氧化酶及渗透调节物质的影响。结果表明，盐胁迫下适宜水平的RLS可促进棉花幼苗根系总长度、表面积和根尖数的增长。在低盐胁迫下，棉花幼苗根系超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、过氧化物酶（peroxidase，POD）、过氧化氢酶（catalase，CAT）活性和脯氨酸（proline，Pro）、可溶性糖（soluble sugars，SS）含量随RLS含量升高呈先增大后减小的趋势，其中T₁R₂处理各项指标较T₁R₀分别提高14.0%、15.2%、28.8%、28.5%和19.5%；在高盐胁迫下，棉花幼苗根系SOD、POD、CAT活性和Pro、SS含量随RLS含量升高呈逐渐减小的趋势，其中T₂R₁较T₂R₀处理分别提高10.5%、12.6%、13.9%、21.7%和4.8%。主成分分析表明，盐胁迫下棉花幼苗根系表面积、SOD和Pro对RLS的调控响应度较高，可作为盐胁迫下RLS对棉花幼苗生理生长调控的主要控制指标。综合评价得出，低盐胁迫下施用RLS提升棉花幼苗耐盐性的最适宜量为300 mg·L^-1，而高盐胁迫下RLS的最佳施用量为200 mg·L^-1。以上研究结果为棉花耐盐抗逆种植提供了适宜的外源施用策略。

番茄CCCH类锌指蛋白家族的鉴定及其表达分析

李贤国, 戴麒, 王泽鹏, 陈兆龙, 闫会转, 李宁

2025, 27(1):  80-95.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0156

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CCCH（C3H）型锌指蛋白是进化上保守的RNA结合蛋白质，主要与DNA和RNA结合来调控基因表达，不仅参与植物的生长发育和激素调控过程，同时也响应生物和非生物胁迫。运用生物信息学方法，在番茄（Solanum Lycopersicum）中鉴定出47个SlC3H基因，不均匀地分布在12条染色体上，主要定位于细胞核中。根据系统进化树将其分为3个亚族（Ⅰ~Ⅲ）。共线性分析发现，SlC3H基因家族存在基因复制现象，表明在进化过程中SlC3H基因可能通过复制进行家族成员扩增。番茄SlC3H基因含有1~14个外显子，其启动子区域存在与激素和非生物胁迫响应的元件。Ka/Ks分析表明，SlC3H基因家族成员和C3H基因在进化过程中经历了强烈的进化选择。qRT-PCR分析发现，在盐胁迫下，SlC3H基因家族有一半以上的基因表达上调，其中SlC3H1在8 h时表达量最高，是0 h的30倍；用0.1 mol·L^-1 2，4-表油菜素内酯（2，4-epibrassinolide，EBR）处理后所有SlC3H基因在绿熟期都表达上调，表达量是对照组的8~150倍，尤其是SlC3H28在其他时期表达量几乎为0，但在绿熟期其表达量是对照组的150倍，推测EBR对果实绿熟期的发育有促进作用。上述研究结果为进一步揭示番茄C3H基因家族在响应非生物胁迫以及果实发育中的功能提供了参考依据。

智慧农业 农机装备

计算机视觉与深度学习技术在烟叶生产上的研究进展

邢卓冉, 丁松爽, 张凯, 马明, 郭文龙, 刘旭东, 时向东

2025, 27(1):  96-106.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0379

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计算机视觉与深度学习技术在众多场景（如物体识别，图像分类）取得了显著进展，近年来这项技术在烟叶生产中展现出广泛的应用空间与发展潜力。综述了计算机视觉与深度学习技术在烟叶生产上的应用现状，重点讨论了其在解决烟叶病害识别、烟叶采收调制、烟叶分级等问题方面的方法。通过分析不同的算法及其在烟叶生产关键阶段的运用，并考虑这项技术在烟叶生产领域所面临的挑战与发展方向，为智能化烟叶生产提供理论支持和参考。

基于可见光波段的绿色植被提取方法研究

郑舒元, 刀剑, 张学林, 刘珊珊, 王建雄

2025, 27(1):  107-117.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0212

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可见光植被指数是一种基于RGB影像的植被提取方法，目前已被广泛用于无人机影像植被提取，现有的方法在植被提取效率及增大植被与其他地物区分度方面仍有可改进的空间。基于绿色健康植被光谱特性及8种不同地物在无人机RGB影像中的光谱特征，提出一种基于绿、蓝波段的可见光植被指数——超绿蓝比值指数（enhanced green blue ratio index，EGBRI），利用该指数与其他8种常见可见光植被指数提取效果进行对比研究，并采用基于目视解译的地物判别结果结合混淆矩阵进行精度量化评价。结果表明：由EGBRI计算的植被指数能够有效提取试验区绿色植被，对其他地物具有抑制作用；相比其他常见可见光植被指数，EGBRI增强了植被与其他地类的区分度，其分类精度更高，EGBRI总体精度为95.06%，Kappa系数为0.889 5，处于较高水平，能够对试验区的植被覆盖区域进行快速、准确的提取。研究结果表明，提出的超绿蓝比值指数（EGBRI）能够有效、快速、高精度、大范围地提取无人机影像RGB波段影像中绿色植被信息，且具有较好的适用性和提取精度。

基于休止角标定不同含水率木粉离散元参数

田祥州, 贺福强, 陈发江, 詹璐歆

2025, 27(1):  118-128.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0617

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在利用EDEM软件对木质板材生产过程中不同含水率的木粉混匀情况进行研究时，木粉颗粒离散元参数设置以及模型的选择直接影响仿真结果的可靠性。为确定不同含水率木粉的离散元物性参数，以松木木粉为研究对象，以休止角为响应值，针对不同含水率的木粉进行试验，构建了含水率与休止角之间的数学模型。基于Hertz-Mindlin JKR接触模型，构建2种形状不同的离散元颗粒模型进行仿真模拟；通过Plackett-Burman 试验，在与木粉颗粒相关的10个初始参数中筛选出了颗粒间碰撞恢复系数、颗粒间滚动摩擦系数和JKR表面能这3个对休止角影响显著的参数，结合爬坡试验、Box-Behnken试验建立了休止角与显著参数的数学模型，其P值为0.000 1，相对误差N≤4.07%。同时，通过含水率-休止角模型与休止角-离散元参数模型的推导，建立了含水率-离散元参数模型，并采用圆筒提升法进行试验验证，相对误差N≤4.34%。试验结果表明，可以通过含水率来推导木粉的离散元参数，为搅拌设备与木粉仿真中离散元接触参数的确定提供了方法，为进一步优化板材制备工艺以及设计高效的搅拌设备提供了参考。

铧式犁农机田间作业过程机具功耗测评研究

唐琦军, 许祥, 任凯, 张大庆, 蒋蘋

2025, 27(1):  129-137.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0251

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为探究铧式犁农机具作业过程中功耗的变化规律，利用柴油机台架数据和控制器局域网络（controller area network，CAN）数据进行插值，测量铧式犁农机具作业过程中柴油机的有效功率。通过拉力传感器和GPS仪测量铧式犁的功率；然后，固定耕作深度为23 cm，开展耕地速度为5.7、7.1和8.9 km·h^-1的田间试验；固定耕作速度为5.7 km·h^-1，开展耕地深度为20、23和26 cm的田间试验。结果表明，铧式犁农机的实际耕地速度围绕目标耕地速度出现较大波动，导致铧式犁机具功率、铧式犁机具功率占比、柴油机功率、整机油耗等参数均出现变动，其中，柴油机功率变动率达15.93%。随耕地速度升高和耕地深度增大，农机具和柴油机的功率均增大，铧式犁机具功率占比相对稳定；铧式犁机具功率占柴油机功率的56.24%~67.30%。研究结果可以为农机动力系统匹配、优化和农机具选型提供参考。

动植物健康

哈斯油梨果实炭疽病病原鉴定及杀菌剂敏感性测定

刘锦霖, 陈莹莹, 蓝晓妹, 陈海永, 李鹏声, 覃碧, 杨叶

2025, 27(1):  138-146.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0702

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为鉴定油梨炭疽病病原菌并筛选合适杀菌剂，在海南省儋州收集哈斯油梨在储存期间疑似炭疽病的油梨果实，对病果的病原菌进行分离并鉴定其种类，依据柯赫氏法则对分离菌株进行致病性测定，并采用菌丝生长速率法对9种杀菌剂进行敏感性测定。结果表明，通过形态学与多基因序列分析法鉴定，4个分离菌株均为炭疽菌（Colletotrichum siamense），对油梨果实有强致病力。供试9种杀菌剂中，咪鲜胺对油梨炭疽菌的毒力最强，平均有效抑制中浓度（EC₅₀）值为0.11 mg·L^-1；其次是嘧菌酯、苯醚甲环唑、吡唑醚菌酯、吡噻菌胺和多菌灵，平均EC₅₀值为2.09~4.29 mg·L^-1，即这6种杀菌剂对油梨炭疽菌有明显抑菌效果，可作为防治油梨炭疽病的候选药剂。以上研究结果将有助于油梨果实炭疽病的管理及防治策略的制订。

福建无花果细菌性叶斑病的症状及病原菌鉴定

季梦婷, 朱玲, 罗晓华, 郑钰婷, 肖顺, 胡方平, 蔡学清

2025, 27(1):  147-154.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0546

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为明确2020年以来在福州市郊区种植无花果上新发生的细菌性叶斑病的病因，在果园内采集病样进行病原菌分离纯化，利用烟草过敏性反应测定、喷雾接种无花果叶片以及柯赫氏法则验证，明确其致病性；通过对病原菌的形态特征观察、生理生化测定，结合16S rDNA、gyrB和rpoD基因序列分析，确定病原菌的分类地位。结果表明，从病样中分离纯化获得10株细菌菌株；烟草过敏性反应阳性；人工接种结果显示，供试细菌可侵染健康的无花果叶片，并产生与田间相似的症状，且重新分离到与原菌落形态相同的细菌，柯赫氏法则证明这些菌株为该病害的病原菌。该病菌在NA培养基上培养2 d后，菌落为淡黄色、圆形、扁平；菌体形状为短杆状，革兰氏染色阴性；病菌在KB培养基上能产生绿色水溶性荧光色素；供试菌株的16S rDNA、gyrB和rpoD基因序列分析结果显示，供试菌株与菊苣假单胞菌（Pseudomonas cichorii）聚为一支；其生理生化和Biolog表型测定结果以及菊苣假单胞菌特异性引物检测结果均与菊苣假单胞菌的模式菌株5707一致。因此将该致病菌鉴定为菊苣假单胞菌（P. cichorii）。这是首次发现菊苣假单胞菌在自然状态下侵染无花果并引起叶斑病。

疫霉侵染下烟草对哈茨木霉接种顺序的生理响应

任志超, 穆耀辉, 姚旭阳, 李淑娥, 张永峰, 任天宝, 刘国顺, 殷全玉

2025, 27(1):  155-164.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0544

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为探究疫霉侵染下烟草对哈茨木霉施用顺序的生理响应，采用盆栽试验方法，以接种清水为对照（CK），设置5个哈茨木霉处理，分别为接种疫霉孢子悬浮液（T1）；接种哈茨木霉孢子悬浮液（T2）；先接种疫霉孢子悬浮液，后接种哈茨木霉孢子悬浮液（T3）；先接种哈茨木霉孢子悬浮液，后接种疫霉孢子悬浮液（T4）；同时接种疫霉孢子悬浮液和哈茨木霉孢子悬浮液（T5），探究哈茨木霉接种顺序对疫霉侵染下烟草生物学性状、生理特性和诱导抗性的影响。结果表明，在烟株生长上，T4处理烟株的农艺性状较CK增幅最大，且地下部干、鲜重较CK分别增加103.73%、8.30%；在烟株生理特性上，哈茨木霉可缓解疫霉对烟株光合色素积累和根系活力的抑制作用，同时对二者有显著增益效果，还可增强烟株内碳氮代谢相关酶的活性。移栽后21 d，T4处理的硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶活性较CK分别提高13.14%和6.40%；在防治效果上，T4处理烟株黑胫病的发病率和病情指数最低，分别为39.39%和13.89%，且抗氧化酶活性最高。综上，烟株对哈茨木霉接种顺序的生理响应存在显著差异。在生产中，可提前接种哈茨木霉菌剂来促进烟草生长发育，抑制黑胫病的发病率。以上研究结果为调控烟草生长发育及黑胫病的综合防治奠定了理论基础。

食品质量 加工储运

宁南山区新优甘蓝品种品质及挥发性物质研究

王婷, 杜婧含, 张光弟, 王江龙, 贾毅男, 王玉, 包文毅

2025, 27(1):  165-180.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0320

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为探究不同品种甘蓝常规品质及挥发性物质间的差异，采用生理生化测定方法和气相离子迁移谱（gas chromatography-ion mobility spectrometry，GC-IMS）技术对8个品种甘蓝的外观品质、理化品质及挥发性组分进行检测，并对其品质进行综合评价。结果表明，叶球质量最大的为‘尼森’；‘探春’的纵径、呼吸强度高于其他品种；横径、维生素C含量最高的为‘晚丰’；‘成功65’可溶性固形物、可滴定酸、可溶性糖含量均最高。8个品种甘蓝中共鉴定出99种挥发性物质，其中醛类、醇类、杂环类物质是甘蓝特征性香气的主要成分；甘蓝的关键挥发性物质主要包括茴香脑、2-异丁基-3-甲基吡嗪、5-甲基-2-呋喃甲醇、芳樟醇、乙酸异戊酯、苯乙醛、2-癸烯醛等。综合评价得分最高的是‘中甘107’，可作为新品种选育及定向育种的优良品种。以上研究结果为甘蓝后续开发利用提供了方向，为宁南山区甘蓝的品质评价、定向育种和生产加工提供理论依据。

基于Plackett-Burman设计和响应面法优化枣花蜂蜜挥发性成分的萃取条件

王雪, 郑星, 任佳淼, 赵亚周, 彭文君

2025, 27(1):  181-192.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0384

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为了提高蜂蜜中挥发性成分的顶空固相微萃取（head space-solid phase micro extraction，HS-SPME）效率，以便利用气相色谱-质谱联用仪（gas chromatograph-mass spectrometer，GC-MS）对其进行更精确的定性与定量分析，以枣花（Ziziphus jujuba Mill.）蜂蜜挥发性成分的色谱图总峰面积作为考察指标，采用Plackett-Burman（PB）设计和响应面（response surface methodology，RSM）对枣花蜂蜜的萃取条件（萃取温度、萃取时间、样品量、去离子水添加量、氯化钠添加量和搅拌速度）进行优化。结果发现，萃取温度、萃取时间和样品量对色谱图总峰面积影响显著。优化后的萃取条件为萃取温度68.5 ℃、萃取时间51.6 min、取样量5.1 g，在最优萃取条件下，色谱图总峰面积可达2.20×10⁹ mAU·min^-1。以上研究结果为蜂蜜中挥发性成分的进一步定性与定量分析提供一定的方法性指导。

生物制造 资源生态

不同秸秆还田量对土壤团聚体及有机碳含量的影响

赵炳地, 张久明, 朱莹雪, 匡恩俊, 袁佳慧, 迟凤琴, 孙磊, 李宁

2025, 27(1):  193-200.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0342

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为探究不同秸秆还田量以及秸秆还田年限对土壤团聚体组成、稳定性以及碳库变化特征的影响，利用长期定位试验站的4个处理，秸秆全量还田（1XG）、秸秆1/2量还田（1/2XG）、秸秆1/3量还田（1/3XG）和根茬还田处理（CK），对团聚体稳定性以及各级团聚体有机碳含量进行连续3年的动态监测。结果表明，与CK相比，秸秆还田能够提高土壤中>0.25 mm粒级团聚体的含量，其中秸秆全量还田效果最好。随着秸秆还田年限的增加，<0.053 mm粒级团聚体含量呈增加趋势。秸秆还田能够显著提高团聚体平均重量直径，对增强团聚体稳定性起到一定作用。秸秆还田提高了土壤团聚体有机碳含量，其中秸秆全量还田效果最好，各处理>0.25 mm粒级团聚体有机碳含量均最高，表明秸秆还田后有机碳优先固存在大团聚体中，>0.25 mm粒级团聚体的有机碳贡献率最高，为60.90%~82.09%，<0.053 mm粒级团聚体最低，为2.39%~6.28%。综上，秸秆还田能够促进土壤团聚体的形成，提高土壤团聚体有机碳的含量，其中秸秆全量还田的固碳效果最好。研究结果为确定合理的秸秆还田量提供数据支持，为提升和改善黑土区土壤肥力提供理论依据。

水分胁迫下新型土壤保水剂对玉米苗期发育的影响

张余莽, 陈贵娟, 常洪艳, 王永恒, 刘淑霞, 应允秀

2025, 27(1):  201-210.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0302

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保水剂在土壤中降解能力低，会对土壤环境产生危害，利用聚天冬氨酸和膨润土为原料，制备了新型的可降解土壤保水剂。设置水分胁迫处理和正常灌溉处理2组水分处理，在2组水分处理下分别施用市售腐殖酸保水剂（TA）和12.5（TB₁）、17.5（TB₂）、22.5（TB₃）、27.5（TB₄）和32.5 kg·hm^-2（TB₅）的新型土壤保水剂，以不施用保水剂为对照（CK），探讨其对玉米苗期生长发育的影响。结果表明，施用保水剂在玉米苗期可提高土壤含水量，当保水剂加入量为22.5 kg·hm^-2效果最好，保水剂用量为32.5 kg·hm^-2时对玉米出苗有显著抑制作用；在水分胁迫条件下，施用保水剂各处理的株高、茎粗、叶绿素含量和超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性均显著高于CK；同时施用保水剂能显著降低丙二醛和脯氨酸含量；其中，以保水剂用量为22.5 kg·hm^-2（TB₃）效果最佳。以上结果表明，新型土壤保水剂效果明显，对我国的农业节水有一定的推进作用。

高寒草原矿区生态修复过程中植物多样性及群落稳定性分析

李诗文, 王博, 刘静, 胡晶华, 袁亚楠, 郑欣如

2025, 27(1):  211-221.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0196

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为研究高寒草原矿区植被恢复过程中植物多样性及群落稳定性，探究矿区植物群落演替规律，以锡林郭勒盟西乌珠穆沁旗白音华露天矿内的排土场生态修复区及相邻天然草原为研究对象，研究其植被恢复过程中植物群落特征、物种多样性及群落稳定性的动态变化。结果表明，天然草原的物种数目远高于排土场生态修复区，后者共发现32种植物，其中，灌木共5种，隶属3科4属，以豆科为主；草本植物共27种，隶属7科21属，以禾本科和豆科为主，且多年生草本占比由40.0%逐年增至62.5%。排土场生态修复区的建群种包括羊草（Leymus chinensis）、披碱草（Elymus dahuricus）、紫花苜蓿（Hippophae rhamnoides）和冰草（Agropyron cristatum），其中羊草的平均重要值达30.96%，其生态位具有明显优势。天然草原的Margalef丰富度指数、Shannon-weiner多样性指数、Pielou均匀度指数均显著高于排土场生态修复区。排土场修复区处于演替初期的不稳定状态，其中南排土场的稳定性较好；东排土场坡度过大、地表轻微退化，导致植物难以定植，各项α多样性指数均处于最低水平，稳定性最差。综上所述，应加强排土场生态修复区的管护，改善生境质量，提高群落稳定性，促进群落演替进程，从而提高植被恢复效果。

我国番茄土壤有效磷丰缺指标和推荐施磷量初步研究

米春娇, 孙洪仁, 张吉萍, 吕玉才, 张砚迪

2025, 27(1):  222-232.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0268

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为给我国番茄测土施磷提供有效参考，在数据库中检索我国开展的番茄施肥相关试验文献，并采用零散试验数据整合法和养分平衡-地力差减法新应用公式，对我国番茄土壤有效磷丰缺指标与推荐施磷量进行研究。结果表明，我国番茄露地土壤有效磷第1~6级丰缺指标依次为：≥296.9、76.6~296.8、19.8~76.5、5.1~19.7、1.3~5.0和<1.2 mg·kg^-1，设施土壤有效磷第1~6级丰缺指标依次为：≥298.4、79.0~298.3、20.9~78.9、5.5～20.8、1.5~5.4和<1.4 mg·kg^-1，露地+设施土壤有效磷第1~6级丰缺指标依次为：≥313.0、81.0~312.9、20.9~80.9、5.4~20.8、1.4~5.3和<1.3 mg·kg^-1。当磷肥当季利用率15%~35%、番茄目标产量45~195 t·hm^-2时，土壤有效磷丰缺级别第1~6级的推荐施磷量依次为0、13~130、26~260、39~390、51~520和64~650 kg·hm^-2。该研究建立了我国番茄土壤有效磷丰缺指标推荐施磷系统，为我国番茄测土施磷提供了科学依据。

添加不同类型水稻秸秆对植烟连作土壤微生物群落的影响

熊橙梁, 张庆富, 姚未远, 夏滔, 许庆平, 周喜新, 张毅, 陈丽鹃, 杨柳

2025, 27(1):  233-240.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0234

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为研究添加不同类型水稻秸秆对烤烟连作土壤细菌群落的影响，以无添加土壤为对照（CK），分别添加新鲜水稻秸秆（FS）和腐熟水稻秸秆（RS），利用高通量测序分析3种处理下不同时间（0、7、30、60、90 d）土壤细菌和真菌的群落组成及多样性。结果表明，新鲜水稻秸秆和腐熟水稻秸秆能够显著提高土壤微生物群落的多样性和丰富度。FS和RS处理90 d后显著提高了土壤细菌的Chao1指数、Shannon指数和Simpson指数及真菌的Chao1指数。群落结构组成分析表明，FS和RS处理提高了变形菌门（Proteobacteria）、螺旋体门（Spirochaetes）和疣微菌门（Verrucomicrobia）的相对丰度；其中FS处理还增加了担子菌门（Basidiomycota）的相对丰度，降低了壶菌门（Chytridiomycota）和罗兹菌门（Rozellomycota）的相对丰度；RS处理增加了子囊菌门（Ascomycota）和担子菌门（Basidiomycota）的相对丰度，降低了结合菌门（Zygomycota）和壶菌门（Chytridiomycota）的相对丰度。综上所述，添加新鲜水稻秸秆和腐熟水稻秸秆均能改变土壤细菌和真菌的群落构成，改善植烟连作土壤的健康状态。相较于添加腐熟水稻秸秆处理，添加新鲜水稻秸秆处理会导致致病性真菌丰度的增加。

响应面法优化黑水虻处理餐厨垃圾工艺参数研究

郗婧怡, 王双庆, 白一彤, 姚秀利, 黄碧璇, 李青怡, 范丽清, 黄世臣, 孙明国

2025, 27(1):  241-249.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0283

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为了利用黑水虻高效处理餐厨垃圾，提高资源化率，以黑水虻幼虫产量为响应值，利用响应面法，在Plackett-Burman（PB）试验基础上，通过Box-Behnken（BB）试验对环境温度、处理料含水率、日投料量、投放空间、初始虫龄、处理料透气性6个参数进行优化。PB试验结果表明，对黑水虻幼虫产量影响显著的因素依次为处理料含水量、环境温度、日投料量、投放空间和起始虫龄；BB试验结果表明，最佳幼虫产量条件为环境温度28 ℃，处理料含水量75%，日投料量26 g·千头^-1幼虫，投放空间1 443 cm³·千头^-1幼虫，初始虫龄6日龄；在此条件下可获得最大幼虫产量，达243.78 g，与模型预测值（243.82 g）相对误差较小，表明响应面法可以准确优化工艺参数。以上研究结果为黑水虻处理餐厨垃圾的生产实践提供理论依据。