当期目录

2025年 第27卷 第3期    刊出日期：2025-03-15

上一期   

农业创新论坛

我国农业植物新品种保护现状与发展趋势分析

蒋国斌

2025, 27(3):  1-11.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2024.0797

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植物新品种保护是实施国家知识产权和科教兴农战略的重要组成部分，对保护育种者权益和促进育种创新具有重要意义。从政策法规、申请和授权、转化运用和合作交流、保护执法和技术支撑等方面阐述了我国农业植物新品种保护的进展和成效，并从立法进程、属（种）结构、区域发展和申请主体4个角度分析存在的问题，提出平衡法益、促进产学研融合、促进区域均衡发展、提升审查效率等对策和建议，为我国农业植物新品种保护和种子产业化发展提供依据。

智慧果园关键应用场景研究进展

吴建伟, 张琳, 郑文刚, 秦向阳, 吴忠高, 方锡红, 王永泉, 芦天罡, 王健, 朴香淑, 王芳, 岳巧云, 张海合, 季婧, 丛小蔓, 李奇峰

2025, 27(3):  12-23.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2024.0816

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智慧果园是将现代信息科技和智能化的装备与果园生产的各个环节深度融合，实现定量决策、精准投入和数字化、智能化管理的一种新型的生产方式。为提升果树产业数智化水平，聚焦智慧果园关键应用场景的最新研究进展，剖析了智慧果业在农业现代化进程中的战略地位与布局意义，并结合我国研究和应用现状提出了推动智慧果园发展的建议。详述了北京智慧果园场景设计与搭建，涵盖果园“天-空-地”一体化环境监测、水肥一体化投入、宜机化智能装备、综合管理服务平台等，从多维度打造高效协同生态，为智慧果园发展指明方向，为乡村振兴与数字农业的深度融合注入新的活力，推动果树产业提质增效和高质量发展。

生物技术 生命科学

CRISPR/Cas9基因编辑技术创制水稻雄性不育系的研究进展

杨大兵, 胡亮, 杜雪树, 万丙良, 夏明元, 戚华雄, 李进波

2025, 27(3):  24-34.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0460

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CRISPR/Cas9（clustered regularly interspaced short palindromic repeats and CRISPR-associated protein 9）基因编辑技术可以对特定基因进行改造，从而实现目标性状的定向改良，在作物遗传改良中具有良好的应用前景。而基于雄性不育系建立的杂交水稻育种体系是水稻杂种优势利用的重要途径，编辑水稻雄性不育基因能够定向创制新的雄性不育种质，有助于丰富杂交水稻不育系遗传资源，更好地利用水稻杂种优势。综述了CRISPR/Cas9基因编辑技术创制水稻雄性不育系的研究进展，展望了基因编辑水稻雄性不育系未来研究方向，以期为杂交水稻育种技术的创新与发展提供参考。

基于核心专利识别视角的作物生物育种核心技术研究

贾倩, 叶飒, 张辉, 串丽敏, 赵静娟

2025, 27(3):  35-48.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0683

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生物育种是种业创新的核心，是种源核心技术攻关的重要手段。明晰作物生物育种核心技术，对我国战略性部署育种技术研发、破解种源“卡脖子”、实现种业现代化以及建设种业强国具有指导意义。基于Derwent Innovation专利数据库，围绕核心技术特征构建核心特征测度指数，结合专家智慧识别作物生物育种领域核心专利，通过计量分析和文本挖掘，从研发机构、布局区域和技术分布视角分析领域核心专利布局概况，洞察作物生物育种核心技术研发热点和重点演变趋势，经专家研判识别出五大作物生物育种核心技术主题，并结合我国作物生物育种核心技术发展现状，基于转基因技术和基因组编辑技术对我国未来生物育种研发与产业化进行了展望。

大豆扩展蛋白基因GmEXLA1在荚果发育中的功能鉴定

李娜, 张华, 邢馨竹, 邵振启, 杨占武, 李喜焕, 张彩英

2025, 27(3):  49-59.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2024.0111

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扩展蛋白是一类通过松弛细胞壁释放胞内膨胀压力使植物细胞得以扩张的蛋白，在植物生长发育以及抵御各种逆境胁迫中发挥重要功能。然而，有关扩展蛋白在荚果发育中的作用尚不明确，鉴于此，克隆大豆扩展蛋白基因GmEXLA1，并研究其在荚果发育中的功能。结果发现，GmEXLA1在大豆荚粒中优势表达，开放阅读框长度780 bp，编码259个氨基酸，其中第1~19位氨基酸属于信号肽序列，具有扩展蛋白发挥其生物学功能所必需的2个保守结构域；烟草叶片亚细胞定位发现，编码蛋白GmEXLA1位于植物细胞壁；进一步分析发现，GmEXLA1超表达极显著增加转基因拟南芥的果荚长度、宽度和种子重量，其中种子重量的增加幅度为61.2%~80.6%；而GmEXLA1突变则显著降低大豆的荚长、粒长、粒宽和粒重等性状，其中粒长、粒宽和粒重的降低幅度分别为13.5%、7.0%和25.6%，说明GmEXLA1在植物荚果发育过程中发挥重要作用。另外，分析不同大豆品种资源GmEXLA1等位变异发现15个SNPs，其中位于上游的SNP（A/G）在野生大豆与栽培大豆中的分布频率（A85% vs A38%；G15% vs G62%）存在极显著差异。研究结果为通过生物育种手段改良大豆产量性状提供了重要的扩展蛋白基因。

辣椒种质资源苗期耐热性综合评价体系的建立

雷刚, 方荣, 周坤华, 陈学军, 袁欣捷, 黄月琴, 李歌歌, 谢媛媛, 宋小民

2025, 27(3):  60-70.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0391

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为建立辣椒苗期耐热性综合评价体系，以30份辣椒种质为试验材料，随机分成2组，分别用于耐热性预测模型构建（20份）和模型验证（10份）。利用人工气候室模拟高温环境，测定10个与高温相关的形态和生理指标，应用主成分分析、隶属函数、聚类分析、逐步回归分析法综合评价辣椒材料的耐热性。结果表明，在10个指标中，有8个单项指标受高温影响显著，其可转化为3个相互独立的综合指标，累计贡献率达76.474%；基于综合评价值（D值）的系统聚类将20份材料分为抗、中抗、中感和敏感4大类；通过逐步回归分析构建了预测方程，并以此方程对验证组10份材料的耐热性进行预测，结果与D值极显著相关，表明此方程对辣椒苗期耐热性的预测具有较好的可靠性，可用于辣椒苗期耐热性评价。通过比较热害指数法和综合评价法鉴定辣椒苗期耐热性，发现2种方法的鉴定结果总体相似，热害指数法对于中等抗性材料的鉴定区分度不够，但其更直观、便捷，可作为耐热性鉴定的可靠指标和进行耐热性初步评价。

茶树钙调蛋白结合转录激活因子（CAMTA）家族基因鉴定与表达分析

刘金仙, 王丽娟, 刘杰, 傅仙玉, 武广珩

2025, 27(3):  71-82.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0591

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为了解茶树钙调蛋白结合转录激活因子（calmodulin-binding transcription activator，CAMTA）家族成员的功能，探究其表达特性，利用生物信息学方法在茶树全基因组中鉴定CsCAMTAs基因，并对其理化性质、基因结构、结构域、保守基序、系统进化、顺式作用元件进行分析，利用qRT-PCR技术分析CsCAMTAs在不同组织、不同激素处理和病菌胁迫下的表达情况。结果表明，在茶树全基因组中共鉴定出10个CsCAMTAs成员，共包含10个motifs，分布在6条染色体，均定位于细胞核。不同CsCAMTAs基因差异较大，氨基酸数目为124~1 419个，编码蛋白等电点为4.976~9.820，除1个为弱疏水蛋白外，其他均为亲水蛋白。系统进化分析将茶树10个CsCAMTAs基因划分为4个类群，有4个同源基因对，同源基因对在基因结构、保守结构域、保守基序数量和相对位置等方面具有较高相似性。CsCAMTAs启动子区含有34个与光响应、激素诱导以及生物胁迫相关的顺式作用元件。表达分析结果显示，CsCAMTAs在不同组织的表达有明显差异，其中CsCAMTA1、3、4、7、8、10在老叶中的表达水平较高；除CsCAMTA5不受茉莉酸甲酯诱导外，其他CsCAMTAs基因均受茉莉酸甲酯、脱落酸、水杨酸及茶轮斑病菌诱导表达，由此说明CsCAMTAs不仅调控茶树生长发育，还参与茶树对病菌和激素的应答。

黄芪饲料添加剂对羔羊生长性能、血清Ig和瘤胃发酵功能及微生物菌群特征的影响

邵鹏阳, 沙玉柱, 刘秀, 陈国顺, 朱才业, 王继卿, 王翻兄, 陈小伟, 杨文鑫

2025, 27(3):  83-94.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0667

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为了解黄芪饲料添加剂对早期断奶羔羊机体免疫、瘤胃发酵功能及瘤胃微生物菌群特征的影响，选择30只健康、体重相近（14.63±1.22 kg）的断奶羔羊（45日龄）开展饲喂试验。对照组饲喂基础日粮，黄芪组在饲喂基础日粮的基础上添加0.3%的黄芪添加剂。试验结束后对羔羊的体重、血清免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）含量、瘤胃微生物菌群特征及发酵参数进行测定分析。结果表明，黄芪组羔羊日增重高于对照组，但差异不显著；黄芪组血液的IgA和IgM含量显著高于对照组；黄芪组瘤胃中的挥发性脂肪酸（volatile fatty acids，VFAs）含量显著高于对照组，其中乙酸和丁酸含量差异极显著，且黄芪组的氨态氮（NH₃-N）含量也极显著高于对照组。瘤胃微生物16S rRNA分析发现，黄芪组和对照组的微生物菌群特征存在显著差异，在门水平，拟杆菌门（Bacteroidetes）在黄芪组的相对丰度极显著高于对照组，而厚壁菌门（Firmicutes）在黄芪组的相对丰度极显著低于对照组；在属水平，普雷沃氏菌属（Prevotella）和琥珀酸菌属（Succiniclasticum）在黄芪组的相对丰度极显著高于对照组。微生物的基因与功能预测结果显示，能量代谢、多聚糖生物合成与代谢等通路在黄芪组显著富集。相关性分析发现，瘤胃微生物菌群与发酵产物VFAs、Ig间存在显著相关性。因此，黄芪作为饲料添加剂可增强羔羊机体免疫力，改善羔羊瘤胃微生物菌群结构，提高瘤胃发酵能力，从而缓解早期断奶羔羊的应激反应。

智慧农业 农机装备

干燥参数对稻谷热风干燥速率及能耗的影响

钟国良, 万霖, 车刚, 唐浩, 曲天奇, 张骐麟

2025, 27(3):  95-103.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0662

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针对稻谷热风干燥过程中能量消耗高、干燥效率低的问题，以‘稻花香’稻谷为研究对象，测定各初始含水率下的稻谷在不同干燥参数下的干燥能耗和干燥效率，确定不同参数水平下的最优方案。多因素正交试验研究表明，对稻谷干燥速率的影响从强到弱为热风温度、热风风速、初始含水率。对单位干燥能耗的影响从强到弱为：热风温度、初始含水率、热风风速。最优的干燥参数为热风温度50 ℃、热风风速0.7 m·s^-1、初始含水率19%、干燥速率为5.28%·h^-1、干燥能耗为5 565.03 kJ·kg^-1。因此，优化干燥流程和干燥参数，既能提升干燥速率又可减少干燥能耗。

基于高光谱技术与主成分分析的稻种品种识别研究

陈林涛, 刘兆祥, 蓝莹, 牟向伟, 马旭, 王日俊

2025, 27(3):  104-111.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0640

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为快速精准识别水稻种质资源，开发一种基于高光谱的高效识别方法。以9种稻种为试验样品，利用光谱仪测定2 700颗种子的高光谱反射率，利用主成分分析法（principal component analysis，PCA）对高光谱数据进行降维处理。为探讨PCA最佳的主成分个数，比较了不同主成分个数与判别分析法（线性判别、二次判别和马氏距离判别）组合在基于种子高光谱数据建立水稻品种识别模型中的效果。对全波段数据样本进行主成分分析，以2~20个主成分个数作为特征变量，以预测集正确率为评价指标，建立3个品种判别模型，并比较其预测效果。结果表明，以累积贡献率≥85%为评价标准，选择2个主成分，3种模型预测集正确率分别为32.14%、38.69%和33.73%；以特征值≥1为标准，选择11个主成分，预测集正确率为68.21%、87.33%和83.18%；若考虑模型的正确率，选择20个主成分，预测集正确率分别为84.99%、95.71%和95.32%。利用主成分分析+判别分析方法的稻种高光谱品种识别模型可行，但主成分个数不同，判别分析法的评价标准不同，识别效果差异大。当主成分个数相同时，3种判别标准中二次判别分析方法的识别效果最佳，最佳组合为20个主成分个数+二次判别分析法，预测集正确率为95.71%。研究结果表明基于高光谱技术与主成分分析的识别方法可快速识别不同稻种，具有较高的应用价值。

油茶茶枯离散元模型参数标定与试验

许静, 李晗, 陈平录, 罗江旎, 唐承露, 刘木华

2025, 27(3):  112-121.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0687

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准确获取油茶茶枯有机肥的离散元仿真模型参数是运用仿真手段优化设计油茶茶枯施肥装置的关键。以含水率为2.88%的油茶茶枯为研究对象，选用EDEM软件中的“Hertz-Mindlin with JKR”作为接触模型，以圆筒提升法物理实验堆积角度为响应目标，通过响应面法优化标定了油茶茶枯有机肥的仿真参数。首先通过接触摩擦试验并结合GEMM材料库得出其他难以测量的参数，如COSM的泊松比和剪切模量，进而为Plackett-Burman试验提供选择水平。通过Plackett-Burman试验从油茶茶枯有关的9个参数中筛选出了3个对堆积角影响较为显著的参数：茶枯-茶枯静摩擦系数、茶枯-不锈钢静摩擦系数、茶枯-茶枯滚动摩擦系数。根据最陡爬坡试验结果确定显著性参数最优值区间，进一步以茶枯有机肥堆积角为响应值，基于Box-Behnken试验获得堆积角与显著性参数的二阶回归模型。以物理试验测得的堆积角度35.42°为响应目标对回归方程寻求最优解，得到最佳参数组合为：茶枯-茶枯静摩擦系数1.01，茶枯-不锈钢静摩擦系数0.34，茶枯-茶枯滚动摩擦系数0.20。采用最优解进行堆积和模孔压缩仿真试验，仿真堆积角与物理试验结果的相对误差为2.96%，且堆积形状具有高度相似性，仿真挤压力与实际模孔压缩试验的挤压力相对误差为1.79%，验证了所标定的参数的准确性。研究结果可为分析茶枯有机肥与施肥装置间复杂的相互作用并设计出高效精准茶枯有机肥施肥机提供理论参考。

树干绷带环形缠绕机构设计与优化研究

冯长龙, 宁辰阳, 朱艺鑫, 李树平, 黄春光

2025, 27(3):  122-132.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0691

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随着各地风景绿化建设引入外来树木数量的增多，对不耐寒树木进行绷带包裹是避免其在寒冷天气下冻伤的重要举措。为实现绷带包裹的高效、高质量和低能耗，计算了绷带最优重叠量，设计了环形缠绕机构，并优化了参数。通过离散元法建立绷带模型，借助EDEM中的Heat Conduction模块对树干在-19 ℃（253 K）的环境温度下进行8 h的热传递仿真，设置多组不同绷带重叠量，得到树干不被冻伤所需的绷带重叠量的最小值为1/2。利用Solid Works软件对缠绕机构关键部件C形转动环进行建模，将模型导入ADAMS进行缠绕转动的动力学仿真。以环宽、环厚和模数为设计因素，以所受应力和质量为响应值，设计响应面试验方案。根据ADAMS仿真得到的数据，构建应力和质量的回归方程并对试验数据进行方差分析，得到最优结构参数：环宽为109.352 mm、环厚为70 mm、模数为4.5 mm，此参数组合下应力为15.589 MPa、质量为51.905 kg。通过验证试验和样机试验证明了运动学仿真和优化设计的可行性。以上研究结果可为树木保温防护和绷带缠绕装置设计研发提供一定参考。

动植物健康

大豆疫霉菌的致病机制及寄主分子响应和防控方法研究进展

杨冰

2025, 27(3):  133-142.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2024.0218

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大豆疫霉病菌（Phytophthora sojae）是一种对农业生产具有重要威胁的病原体，可导致大豆疫霉根腐病（Phytophthora root rot，PRR），该病难以防治，每年可造成重大产量损失。为了制定更有效的防控策略，使其得到有效控制，归纳了大豆疫霉菌的致病机制及寄主分子响应，总结了大豆的抗病特性以及目前防治大豆疫霉病菌的策略，主要包括抗性品种选育、化学防治、农业防治、生物防治和综合防控等，并深入分析不同防治措施的优缺点，进一步探讨了控制PRR的可持续替代方案，为大豆产业的可持续发展提供理论依据。

黄连提取物对金黄色葡萄球菌的抑菌活性及作用机理

周瑾, 梁海运, 孙佳慧, 张舒涵, 宋丽雅

2025, 27(3):  143-152.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2024.0132

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为了解黄连提取物对金黄色葡萄球菌的抑菌机理，通过生长曲线、氧化损伤试验、细胞壁膜分析、蛋白质分析和DNA分析，探讨黄连提取物对金黄色葡萄球菌的作用机制。结果表明，黄连提取物对金黄色葡萄球菌有明显的抑制效果，最小抑菌浓度为2.60 mg·mL^-1。黄连提取物可引起金黄色葡萄球菌胞内活性氧水平增加506.90%，胞外β-半乳糖苷酶活性和核酸含量分别增加258.28%和23.82%，碘化丙啶荧光染色也明显多于对照；总蛋白合成量、细胞代谢活力以及琥珀脱氢酶活性分别降低30.83%、30.89%、54.05%。基因组DNA的紫外吸收光谱和竞争性荧光光谱显示，黄连提取物可以与金黄色葡萄球菌DNA进行小沟结合或静电结合。以上结果表明，黄连提取物主要通过增加胞内活性氧水平，破坏细胞壁膜完整性及通透性来达到抑菌效果。研究结果为黄连的综合开发利用及其在饲料添加剂领域的应用提供借鉴。

食品质量 加工储运

梨果实酚类物质组成及含量差异研究

周晓凤, 李湘钰, 冯岚, 吴翠云

2025, 27(3):  153-161.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0729

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为进一步明确梨果实中酚类物质含量的空间分布特征，选取晚秀和85-8-13为试材，采用紫外分光光度法及高效液相色谱法，开展梨果实不同部位总黄酮、总酚及酚类物质组成含量的分布差异研究。结果表明，晚秀和85-8-13果实不同部位的总酚、总黄酮含量均表现为果皮>果核>果肉（上、中、下、内、外），且85-18-13果实各部位的总酚、总黄酮含量均显著高于晚秀。梨果实中检测出熊果苷、儿茶素、绿原酸、表儿茶素、芦丁、槲皮葡萄糖苷、槲皮素鼠李糖苷、山柰酚-双脱氧己糖苷、山柰酚-3-O-葡萄糖苷、山柰酚-3-O-6-乙酰葡萄糖苷、异鼠李素-3-O-葡糖苷、异鼠李素-3-O-芸香糖苷、莰菲醇-3-O-芸香糖苷共13种酚类物质，其中晚秀果实中的酚类物质的种类更多，而85-18-13酚类物质的含量更高。梨果实中各酚类物质含量均表现为果皮>果核>果肉，且近果梗处果肉的熊果苷含量均高于其他部位；其次为近萼洼处果肉的绿原酸、表儿茶素含量较高。主成分综合评价表明，果皮得分远高于果核及果肉，晚秀在近果心和萼洼处果肉的酚类物质含量较高，而85-8-13在近果梗和萼洼处果肉的酚类物质含量略高于其余部位。以上研究结果为梨品质调控与遗传改良提供了补充和参考。

基于GC-IMS技术对不同焙炒程度黑芝麻风味差异分析

饶文俊, 李信, 欧阳玲花, 祝水兰, 袁林峰, 周巾英

2025, 27(3):  162-171.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0724

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为探究焙炒程度对黑芝麻风味的影响，采用气相色谱-离子迁移谱（gas chromatography-ion mobility spectrometry，GC-IMS）对未焙炒、轻度焙炒、中度焙炒和重度焙炒的黑芝麻进行风味差异分析。结果表明，不同焙炒程度黑芝麻样品可通过GC-IMS技术得到较好地区分。GC-IMS共定性出52种挥发性风味物质，其中醛酮类、酯类物质对焙炒黑芝麻风味贡献较大，随着焙炒过程的进行其种类和含量逐渐增加；吡嗪类、吡咯类、呋喃类物质是焙炒黑芝麻的主体香味，呈现出浓郁的坚果香、焙烤香和焦香，这些物质在焙炒后期含量较高。通过多元统计分析能够有效地判别不同焙炒程度的黑芝麻样品。并筛选出13种差异香气化合物，根据这13种差异化合物进行聚类分析，聚类结果与GC-IMS结果相似。综上，利用GC-IMS技术，构建了不同焙炒程度黑芝麻风味指纹谱图，为黑芝麻焙炒工艺优化、产品品质提升提供了理论参考。

生物制造 资源生态

不同秸秆还田方式对土壤水分特征曲线的影响

米洋辰, 赵政, 王呈玉, 闫丽娜, 冯秋苹, 刘淑霞, 刘世杰

2025, 27(3):  172-182.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0695

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为选择有效的秸秆还田方式，通过长期定位试验和室内分析相结合的方式探究不同秸秆还田方式下土壤水分特征曲线变化。设置常规耕作（CK）、秸秆翻埋（SO）、秸秆轮耕还田（SR）、秸秆碎混还田（SCM）、秸秆覆盖还田（SM）、秸秆留高茬还田（HSR）、秸秆条带还田（SP）共7个处理，通过水分特征曲线适宜模型的筛选、土壤水分常数及比水容量等的测定，研究秸秆还田方式对土壤持水性能的影响。结果表明，利用Gardner、Rational和指数模型将实测的数据进行拟合，Gardner方程拟合效果好，均方根误差、绝对平均误差、相对误差较小，决定系数（R²）均大于0.990 0，可以作为适宜的土壤水分曲线模型。通过土壤水分特征曲线方程发现，土壤水吸力在压力膜仪内低吸力时土壤含水量最高，随着压力值的不断增大，土壤水分含量呈降低趋势，曲线的高度代表土壤持水能力的大小，各处理在0—20 cm耕层表现为SO>SR>SCM>SM>HSR>SP>CK，在20—40 cm犁底层表现为SO>SCM>SR>SM>HSR>SP>CK，秸秆还田处理与CK相比均有增大，SO处理在各土层的持水性较高。秸秆还田可以提升土壤持水性能，其中，SO处理水分特征曲线较高，土壤持水能力最好，可作为适合东北西部地区适宜的秸秆还田方式。

基于HYDRUS-1D土壤不同掺沙模式下水分入渗与蒸发特征研究

王立成, 朱珠, 孔芊芊, 彭永倩, 陆永鑫, 朱连勇

2025, 27(3):  183-193.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0496

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风蚀荒漠与绿洲农田是新疆旱区地表景观的典型表现，水资源短缺成为当地农业发展的重要限制因素。为揭示土壤不同掺沙模式下的水分运动规律，基于积水入渗试验，结合HYDRUS-1D软件，以均质壤土为对照（CK），对土壤表层覆沙（TF）、深层埋沙（TG）、浅层混沙（TH）3种土壤掺沙模式下的水分迁移特性进行研究。结果表明，累计入渗量实测值与模拟值之间吻合度较好，决定系数（R²）在0.998 1~0.999 3，均方根误差（root mean square error， RMSE）在0.135 3~0.220 4，基于HYDRUS-1D数值模型对积水入渗条件下土壤水力参数进行反演具有较好的适用性与较高的可靠性。TF、TG、TH入渗历时分别比CK时间缩短29.6%、-0.8%、40.0%，TF与TH均能显著减少入渗时间（P<0.05），TF与TG对累计入渗量影响差异不显著，TH可以显著降低累计入渗量（P<0.05）。土壤掺沙模式对湿润锋与累计入渗量均有显著影响。历时214 d，TF、TG与TH的累计蒸发量分别较CK提高-17.47%、-1.89%、40.82%。TH能显著提高土壤水分蒸发散失量（P<0.05），TF能显著抑制土壤蒸发（P<0.05），TG对土壤蒸发的作用不明显。考虑到地区水资源短缺的现状，综合土壤不同掺沙模式下水分运动特性，推荐在南疆地区无膜栽培作物种植应用表层覆沙的农艺管理措施。

增氧水输入对沙土土壤氮素硝化与矿化的影响

赵玉鹏, 冯耀祖, 王治国, 付彦博, 陈波浪, 扁青永, 饶晓娟

2025, 27(3):  194-205.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0534

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为分析增氧水输入对沙土土壤氮素转化的影响，采用室内土壤培养试验方法研究常规水（SCK）、自然空气供氧曝气增氧（SD1）、33%增氧供氧曝气增氧（SD2）和90%增氧供氧曝气增氧（SD3）4种不同增氧水输入对沙土土壤硝化作用和矿化作用的影响，利用硝化动力学方程评价硝态氮（NO{}_{\mathrm{3}}^{-}-N）和铵态氮（NH{}_{\mathrm{4}}^{+}-N）含量的动态变化特征，比较NH{}_{\mathrm{4}}^{+}-N初始消耗速率（V₀）、最大消耗速率（V_max）、达到最大消耗速率所用时间（T_Vmax）变化。结果表明，在4个处理中，SD3处理的V₀最大，为2.79 mg·kg^-1·d^-1，T_Vmax最短，为3.56 d；相同增氧条件下，沙土土壤净氮矿化量和硝化率随时间的增加呈上升趋势，而沙土土壤净氮矿化速率和净硝化速率随时间的增加呈下降趋势；在同一培养时间下，沙土土壤净氮矿化量、净氮矿化速率、硝化率以及净硝化速率的变化趋势均表现为SCK<SD1<SD2<SD3，培养49 d时，SD3处理的土壤净氮矿化量达到18.83 mg·kg^-1，是SCK（1.86 mg·kg^-1）的10.12倍。综上可知，以90%增氧供氧曝气增氧（SD3）处理氮素转化效果最好。研究结果为大田中关于不同增氧处理对不同土壤类型氧氮影响的研究提供理论依据。

叶面喷施不同硒肥对水稻硒含量及硒形态和稻米组分的影响

沈乐丞, 温志刚, 廖涵, 刘贤标, 蒋耀聪, 张远聪, 刘婷, 王玫

2025, 27(3):  206-215.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0678

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为研究叶面喷施不同硒肥处理对水稻硒含量及硒形态和稻米组分的影响，选用晶两优1468进行田间试验，设置无机硒和纳米硒2个施硒处理，以喷施清水为对照（CK），测定并分析各处理间水稻各部位硒含量及硒形态差异，并对稻米的组分进行比较。结果表明，水稻各个部位对硒的积累存在显著差异，硒在水稻中的富集表现为根>茎叶>稻米>稻壳。喷施无机硒、纳米硒后，水稻稻米硒含量相较于CK分别上升93.4％、132.5%。成熟期水稻不同部位的硒形态存在差异，主要以有机硒的形态存在，其中硒代蛋氨酸（SeMet）占比最高，达47.0%~84.5%。喷施无机硒、纳米硒后，水稻稻米有机硒含量相较于CK分别显著上升84.0％、129.7%。相较于CK，2种硒对稻米的直链淀粉和蛋白质含量均无显著影响，而稻米中的砷含量分别降低56.9%、61.8%，汞含量分别降低79.7%、54.2%，铅含量分别降低25.0%、27.2%。综上可知，施用无机硒、纳米硒可以提高稻米中总硒含量及有机硒含量，相比无机硒，纳米硒处理可使稻米中含有更高比例的有机硒，且这2种施硒处理基本不影响稻米的直链淀粉和蛋白质含量，但有利于进一步降低稻米的砷、铅、汞含量，因此纳米硒在生产富硒大米中会产生更好的健康效应。研究结果为富硒大米生产实践提供了理论参考。

有机肥替代部分化肥对湖北贝母生长及土壤性质的影响

李大荣, 李小玲, 周武先, 张美德, 蒋小刚, 由金文, 王华

2025, 27(3):  216-226.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0405

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为探究有机肥替代部分化肥对湖北贝母生长及品质的影响，以湖北贝母为研究对象进行大田试验，设置单施化肥（CK）和有机肥氮分别替代10%（T1）、20%（T2）、30%（T3）、40%化肥氮（T4）5种处理，分析不同处理下湖北贝母形态、生理特性、产量、品质以及土壤理化性质。结果表明，湖北贝母的茎粗、总鲜重和产量在T4处理下均达到最大值，与CK相比分别显著提高60.13%、69.46%和106.96%。与CK相比，T1~T4处理均能显著提高叶片SPAD值，增幅为64.62%~93.05%； T3和T4处理的土壤pH有显著提高。相较于CK，脲酶、蔗糖酶活性在T3处理下分别提高47.17%、19.06%，且显著高于其他处理；碱性磷酸酶活性在T1和T2处理下均显著高于CK，增幅分别为131.63%和306.44%。T1~T4处理的黄酮含量显著低于CK。T2~T4处理下，湖北贝母可溶性蛋白和总生物碱含量均显著低于CK，降幅分别达5.70%~15.46%和22.79%~30.85%。多糖含量在T3和T4处理下显著高于CK，分别是CK的1.67和2.06倍。综上，有机肥替代部分化肥能有效促进湖北贝母的生长，提高其产量，且氮替代比例越大，作用效果越明显，但对次生代谢产物的形成有一定的影响。此外，有机肥替代部分化肥还能有效调节土壤酶活性及pH，对湖北贝母的生长具有积极作用，以有机肥氮替代30%~40%化肥氮效果最佳。

减氮配施聚天冬氨酸对烤烟氮素利用及产质量的影响

段俊雅, 赵园园, 王婷婷, 韦建玉, 王政, 王德勋, 李娟, 史宏志

2025, 27(3):  227-238.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0553

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为明确烤烟生产上施用聚天冬氨酸（polyaspartic acid，PASP）对减施氮肥条件下的增效提质作用，以‘红花大金元’为供试材料进行裂区试验，设置常规施氮（N1）及在常规施氮的基础上减氮10%（N2）、15%（N3）、20%（N4）4个施氮量处理，同时分别配施0.0%（P1）、2.5%（P2）、5.0%（P3）、7.5%（P4）的PASP，研究减氮条件下施用PASP对烤烟氮素利用及产质量的影响。结果表明，随着施氮量的减少，烟株生长发育变弱，叶片SPAD值和氮素吸收积累量降低，产量减少，氮肥表观利用率下降，生理利用率升高，烤后叶片糖含量升高，烟碱和总氮含量降低，劲头变小。等氮条件下，随着配施PASP比例的增加，烟株农艺指标明显改善，与不添加PASP相比，P4处理的SPAD值提高10.08%~18.44%，产量增加7.54%~9.44%，氮肥表观利用率和农学效率分别提高56.21%~72.59%和21.61%~28.38%，减氮条件下添加PASP烤后烟叶的吸食品质更好。综合来看，减氮15%条件下配施5.0% PASP处理烤后烟叶的产量和产值与常规施氮不添加PASP处理相当，同时氮肥利用率提高，烤烟质量较优。

灌水下限和施肥量对膜下滴灌小型大白菜耗水及光合特性的影响

马彦霞, 陈静茹, 王晓巍, 张玉鑫, 张俊峰, 蒯佳琳

2025, 27(3):  239-249.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0597

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为探求河西冷凉灌区秋茬小型大白菜（Brassica pekinensis）节水节肥、高产高效的科学灌溉施肥制度，以当地秋茬主栽品种‘金皇后’为试材，研究膜下滴灌条件下不同水肥（低水，H1；中水，H2；高水，H3；低肥，F1；中肥，F2；高肥，F3）组合对小型大白菜耗水及其叶片光合特性的影响。结果表明，灌水量、施肥量及其交互均不同程度地影响小型大白菜的耗水和光合特性及产量。在不同水肥耦合作用下，小型大白菜耗水强度均于结球初期达到最大值，低水、中水和高水处理的耗水强度分别为0.003 2、0.003 3、0.003 4 m³·d^-1·m^-2。水肥耦合模式下，中水中肥处理小型大白菜的叶绿素含量、叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、经济产量较低水低肥处理分别提高4.4%、10.4%、27.3%、23.6%、62.3%，叶片胞间CO₂浓度降低3.0%。综合考虑小型大白菜的耗水、产量和光合利用等特性，甘肃河西走廊冷凉灌区露地秋茬小型大白菜的适宜水肥耦合模式为灌水量控制在田间持水量的70%，N、P₂O₅、K₂O的施用量分别为330、195、450 kg·hm^-2。以上结果为河西冷凉灌区秋茬小型大白菜水肥管理提供理论依据和技术支持。