当期目录

2025年 第27卷 第8期    刊出日期：2025-08-15

上一期   

农业创新论坛

科技特派员与基层农技推广队伍协同发展路径探索

何维, 龙文进, 胡熳华

2025, 27(8):  1-7.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2025.0461

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农业科技服务是将农业科技成果转化为实际生产力的关键环节，人才队伍是实施科技服务的重要资源。科技特派员与基层农技推广队伍是农业科技服务体系的两支关键队伍，其协同合作对加快农业科技成果转化、提升农业科技服务质效具有重要意义。研究表明，两支队伍在体制机制、考核激励、资源整合与能力匹配等方面存在协同壁垒，制约了农业科技创新体系整体效能的发挥。基于此，针对性提出创新体制机制、优化资源配置、强化能力建设、完善政策支持体系等实施路径，旨在为农业高质量发展提供理论与实践支持。

玉米制种基地数字化转型的问题及对策

孙想, 张立阳, 殷继英, 王开义, 郭美荣, 淮贺举

2025, 27(8):  8-17.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2024.0963

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制种基地建设作为保障种子质量与供给安全的核心环节，是驱动种业振兴与农业现代化进程的基石。数字科技在制种全产业链的不断渗透，推动了基地标准化生产、信息化服务、智能化管理进程，已成为制种产业高质量发展、种子生产效率提高、农民增收的有力支撑。分析了玉米制种基地数字化转型中存在的基础发展条件受限、核心技术支撑不足、落地应用条件制约等现实问题。面对基地生产经营标准化、数字化、智能化等发展态势，应从夯实基础、强化标准、突出应用、引领市场、优化机制、推动创新6个方面，推动种业基地生产、加工、包装、运输、销售、服务、管理各环节数字化体系的全面建立，数字赋能玉米制种产业高质量发展。

生物技术 生命科学

水稻生长调节因子GRF基因家族的鉴定及生物信息学分析

刘之恩, 何勇, 王志成, 詹逍康, 王廷宝, 刘耀威, 田志宏

2025, 27(8):  18-27.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2024.0328

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生长调节因子（growth regulating factor，GRF）作为一种植物特有的转录因子，在植物生长发育过程中发挥重要作用。为鉴定水稻GRF基因家族成员，通过生物信息学方法对其蛋白的理化性质、二级结构、三级结构、亚细胞定位、基因结构、顺式作用元件、染色体定位、进化关系和共线性进行分析。结果表明，共鉴定出12个水稻GRF基因，其蛋白长度为211~456 aa，分子量为22.3~49.3 kD，等电点为4.78~9.85，亚细胞定位主要定位于细胞核；水稻GRF基因含有2~5个外显子，启动子顺式作用元件主要与激素调控、胁迫响应、光响应相关；12个GRF基因不均匀地分布在2、3、4、6、7、11、12号染色体上；水稻GRF基因与玉米亲缘关系较近，与番茄、拟南芥同源性较低；水稻GRF基因不存在串联重复事件，大片段重复是其主要扩张方式。以上研究结果为深入研究水稻GRF基因功能提供了理论依据。

棉花GhDMT7基因对5-氮杂胞嘧啶核苷的响应机制

杨志宁, 陆许可, 范亚朋, 孙玉平, 喻欣, 王亮, 高永健, 古丽加依那什·哈不力, 古丽沙西·拿斯依, 吾木尔·阿不都, 黄慧, 张梦豪, 王立东, 陈筱, 肖磊, 张鑫蕊, 王帅, 陈修贵, 王俊娟, 郭丽雪, 高文伟, 叶武威

2025, 27(8):  28-35.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2024.0522

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为探究5-氮杂胞嘧啶（5-azacytidine，5-azaC）对陆地棉（Gossypium hirsutum L.）GhDMT7基因表达及种子萌发的影响，分析了5-azac处理下GhDMT7的表达水平和棉花种子生长性状。克隆了GhDMT7基因，通过生物信息学分析发现，GhDMT7蛋白为稳定的亲水性蛋白，无信号肽和跨膜结构。在盐胁迫条件下，棉花叶片中的丙二醛含量增加，表明膜损伤加剧。5-azaC对GhDMT7的表达呈剂量效应，低水平下轻微上调基因表达，高水平下则抑制表达，并降低5-甲基胞嘧啶（^5mC）含量。此外，50 μmol·L^-1的5-azaC处理显著提高了种子的发芽势和生长指标，对种子萌发起促进作用。以上研究结果为进一步研究GhDMT7在棉花生长发育中的功能奠定了基础，也为棉花耐盐新品种的培育提供了基因资源。

外源乙烯利对色素辣椒脱叶及产量的影响

刘雪晴, 王静, 阳宜, 吴慧琴, 王延宏, 王麓尧, 路佳伟, 张凯璇, 翟源, 成妍

2025, 27(8):  36-46.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2024.0981

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为探究外源乙烯利对色素辣椒叶片脱落及产量的影响，以色素辣椒品种‘晋椒801’为试材，分别喷施200（T200）、400（T400）、600（T600）、800（T800）、1 000 mg·L^-1（T1000）的外源乙烯利，以喷施清水为对照（CK），调查不同处理色素辣椒叶片落叶率，测定叶片中光合色素含量、糖类物质含量、抗氧化酶活性和果实产量等指标。结果表明，处理后12和15 d时T600处理的落叶率分别为43.95%和54.11%，分别是CK的5.06和5.46倍；且T600处理色素辣椒在5个采样时间点的果实产量均显著大于CK，分别达到该采样时间点的最大值。此外，外源乙烯利处理可减少色素辣椒叶片中叶绿素、还原糖和可溶性糖含量，降低超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）和过氧化物酶（peroxidase，POD）活性，减少淀粉积累，加速叶片衰老，增加叶片中丙二醛（malonaldehyde，MDA）含量，提高果实产量。随乙烯利处理剂量的增加，叶片的叶绿素、还原糖、可溶性糖和淀粉含量逐渐减少，SOD和POD活性逐渐降低，MDA含量逐渐增加。在处理15 d时，T600处理可显著加速色素辣椒叶片衰老，其叶绿素和淀粉含量及SOD和POD活性较CK分别降低80.83%、31.42%、73.67%和37.19%；MDA含量较CK增加57.60%。综上，外源600 mg·L^-1乙烯利处理对促进色素辣椒叶片衰老和增加果实产量效果最好，以上研究结果为人工调控色素辣椒叶片脱落、提高色素辣椒机械化采收效率提供理论依据。

板栗R2R3-MYB基因家族的鉴定及表达分析

刘亚明, 杨涌, 康肖肖, 王萌, 王东升, 张海娥

2025, 27(8):  47-59.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2024.0477

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R2R3-MYB转录因子是植物中最大的MYB亚家族，广泛参与调节植物生长发育和胁迫响应。对板栗R2R3-MYB基因家族进行全基因组鉴定，分析其在染色体上分布、亚细胞定位、系统进化关系、蛋白基序、基因结构、保守结构域，最后通过转录组和RT-qPCR分析CmR2R3-MYB基因在干旱胁迫下的表达。结果表明，共鉴定出141个CmR2R3-MYB基因，不均等地分布于12条染色体与1条contig片段。系统进化树将其分为6个亚家族。有7个CmR2R3-MYB基因在干旱胁迫下差异表达，其中CmMYB89表达量上调，CmMYB32、CmMYB95、CmMYB91、CmMYB119、CmMYB131及CmMYB104表达量下调，表明这些基因可能与板栗抗旱性密切相关。以上研究结果为进一步探究R2R3-MYB基因家族在板栗响应干旱胁迫方面的作用奠定了理论基础。

拟南芥AtCHX19基因在盐碱胁迫应答中的功能解析

关永旭, 孙志成, 王研, 李媛, 孙晓丽, 贾博为, 孙明哲

2025, 27(8):  60-72.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2024.0214

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阳离子质子转运体（cation/H⁺ exchanger，CHX）基因家族成员参与调控植物体内质子和阳离子的转运，并在植物生长发育和非生物胁迫应答中发挥重要作用。为解析拟南芥AtCHX19基因在盐碱胁迫应答中的功能，对拟南芥28个AtCHX基因家族成员进行分析。结果表明，拟南芥AtCHX基因可分为5个亚家族，其基因结构和蛋白基序十分保守。组织表达和非生物胁迫表达分析发现，AtCHX19在拟南芥根中表达且响应盐碱胁迫。进一步对拟南芥突变体进行耐盐碱分析表明，AtCHX19基因缺失降低了突变体对高盐和苏打盐碱胁迫的耐性，且突变体中的Na⁺含量显著高于野生型。以上研究结果初步明确了AtCHX19基因通过调控Na⁺转运响应盐碱胁迫应答，为进一步阐明CHX家族基因介导的耐逆分子机制和信号传导通路提供了数据支持。

碱性木聚糖酶表达及耐热性改造

张铱洋, 刘拓宇, 王苑, 田健, 关菲菲

2025, 27(8):  73-79.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2024.1030

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木聚糖酶（EC 3.2.1.8）是一种重要的工业酶，广泛应用于食品、饲料、造纸、纺织和生物燃料等行业。Pm10868是来源于瘤胃纤毛虫基因组的木聚糖酶，它能够在酵母中表达，但是在大肠杆菌BL21中无法表达。为了提高木聚糖酶 Pm10868 在大肠杆菌中的表达量，并深入探究在大肠杆菌中可溶性表达量与氨基酸序列之间的关系，利用实验室已有蛋白质表达量预测模型MPB-EXP和蛋白多点突变体生成模型MPB-MUT筛选到排名靠前的3条木聚糖酶，对其表达量、耐热性和催化效率等酶学性质进行检测。结果显示，3个木聚糖酶在大肠杆菌中的表达量均大幅提升。其中，木聚糖酶Pm10868-117（138.9 U·mg^-1）的酶比活约为酵母表达的野生型Pm10868（62.5 U·mg^-1）的2倍，其k_cat/K_m为228.09 mL·min^-1·mg^-1，是野生型Pm10868的1.2倍。在45 ℃条件下孵育1 h，野生型Pm10868的酶活为原始酶活的27%，而Pm10868-117的酶活为原始酶活的81%，约为野生型的3倍。在50 ℃下孵育20 min，野生型Pm10868的酶活仅为原始酶活的6%，而Pm10868-117的酶活为原始酶活的49%。综上，木聚糖酶Pm10868-117的酶比活、催化效率和耐热性方面都有较大提升。分子动力学模拟分析发现，Pm10868-117的CBM（cellulose-binding motif）结构域的波动明显减小，有助于增强突变体蛋白的整体热稳定性及其与底物的结合能力，从而提升催化效率。以上研究结果对阐明木聚糖酶具有不同酶学性质的构效关系具有重要意义，同时为木聚糖酶在不同应用场景需求的分子设计奠定理论基础。

智慧农业 农机装备

基于CA_MobileViT模型的水稻钾素营养诊断研究

吴正, 杨红云, 孙爱珍, 孔杰, 黄淑梅

2025, 27(8):  80-88.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2024.0146

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为快速、准确地诊断水稻钾素的胁迫程度，以晚稻品种黄华占为材料进行大田试验，对基肥和拔节期追肥分别设置4个钾素施肥水平处理。以分蘖期和拔节期水稻主茎顶部3片展开叶的扫描图像作为数据集，以MobileViT为骨架，将Coordinate Attention引入到MobileViT的Layer中的每个3\times3卷积的BN层之后，构建CA_MobileViT模型并引入迁移学习。通过对比EfficientNet-V2、ConvNeXt、MobileViT和CA_MobileViT模型进行验证，结果表明：4个模型的准确率分别为98.4%、98.5%、94.2%、95.3%。其中CA_MobileViT模型的准确率为95.3%，比MobileViT模型提高了1.1百分点，却比EfficientNet-V2模型准确率低3.1百分点，比ConvNeXt模型准确率低3.2百分点，但CA_MobileViT模型参数量约EfficientNet-V2和ConvNeXt大模型的1/4，训练时间缩短了约1/3。改进的CA_MobileViT模型对于水稻钾素胁迫程度诊断具有较高的准确率，能有效地指导水稻钾素科学追肥管理，也为其他农作物的营养快速、精确诊断提供了一种普适、可行的方法。

基于机器学习的加工番茄叶绿素相对含量遥感反演研究

姜明君, 范燕敏, 武红旗, 张浩, 刘卓, 王德俊

2025, 27(8):  89-99.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2024.0004

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叶绿素在植物光合作用过程中起关键作用，叶绿素相对含量（soil and plantan alyzer development，SPAD）是衡量农作物生长状况的重要指标。为构建加工番茄SPAD值的反演模型，基于无人机遥感技术，通过机器学习方法预测加工番茄4个关键生育期冠层叶片SPAD值，并基于最优预测模型绘制加工番茄SPAD值可视化制图。结果表明，在加工番茄不同生育时期SPAD值的随机森林（random forest，RF）、支持向量机（support vector machine，SVM）、BP（back propagation）神经网络3种预测模型中，以多光谱植被指数为自变量，在始花期RF模型预测效果最优，决定系数（R²）为0.89，均方根误差（root mean square error，RMSE）为1.15；在盛花期SVM模型预测效果最优，R²为0.87，RMSE为1.46；在坐果期SVM模型预测效果最优，R²为0.88，RMSE为1.25；在成熟期BP神经网络模型预测效果最优，R²为0.89，RMSE为1.07。在作物盛花期，开花过程会消耗植株内部的大部分营养，导致叶绿素含量发生不同变化，其预测效果相对较低，在不同生育期选择合适的模型进行建模，可以实现对加工番茄叶绿素含量较高精度的监测；SVM模型在加工番茄各生育期的预测结果和验证结果稳定性都较优，R² 分别为0.88、0.87、0.88、0.85，RMSE分别为0.95、1.46、1.25、1.91，因此基于最优SVM模型生成加工番茄每个生育期的SPAD值可视化制图，实现对加工番茄叶绿素的动态监测。研究结果可用于快速、高效地估算加工番茄叶绿素相对含量，为加工番茄精准农业管理提供决策信息和技术支持。

大视场下火龙果目标检测与计数方法

欧阳春凡, 高嘉正, 陈桥, 曾春林, 李文涛, 肖明玮, 罗陈迪, 周学成

2025, 27(8):  100-109.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2024.0136

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为解决大视场条件下小目标火龙果识别精度低、实时性差、果实计数困难的问题，提出一种大视场下火龙果目标检测与计数方法，实现火龙果小目标精准识别与计数，完善火龙果机器人采前指导性工作。在目标特征提取阶段，采用动态可变形卷积C2F_DCNV2_Dynamic替换YOLOv8主干网络的C2F模块，引入Conv_offer_mask获取输入特征图的可变形偏移和掩码，使网络能够更好地适应目标形状的特征，提升复杂背景的目标特征提取能力；以多路协调注意力（multipath coordinate attention，MPCA）机制模块对输入进行多路径处理，使模型可以同时关注输入张量的空间信息与通道信息，提高网络对不同尺度和语境的特征感知能力，进而提升小目标识别精度；在目标预测阶段，使用基于端到端Transformer的检测器RT-DETR的Decoder Head替换YOLO Head，通过集合预测方法直接对目标进行预测和关联，去除传统非极大抑制步骤，提高推理速度，进一步提升网络实时性能；在目标计数阶段，结合Deep Sort算法实现果实区域计数。结果表明，改进的目标检测网络对火龙果果实检测的平均精度可达99.0%，在实时性测试中每秒传输32帧，模型大小为11.8 MB，果实计数精度达82.96%，平均检测速度为17帧·s^-1。该方法能够精准识别与计数大视场条件下的小目标火龙果，且实时性满足果园实际生产环境。

动植物健康

一株拮抗葡萄灰霉病菌的贝莱斯芽孢杆菌筛选及鉴定

李海燕, 张婷, 李新畅, 张玲, 王培, 鲍民胡

2025, 27(8):  110-118.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2024.0386

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为筛选对葡萄灰霉病菌具有拮抗作用的生防细菌，采用平板对峙法和滤纸片法从葡萄根际土壤中分离具有拮抗作用的细菌，选择拮抗作用较强菌株，通过形态特征、生理生化特性及16S rDNA序列分析对其进行鉴定，并通过血平板法、种子萌发试验和离体果实法对其安全性、促生性和防治效果进行检测。结果显示，从葡萄根际土壤中分离的142株细菌中筛选出5株具有拮抗作用的细菌，这5株拮抗细菌对葡萄灰霉病菌具有不同程度的抑制作用，抑菌率为81.74%~89.13%，抑菌带宽为2.42~11.08 mm，其中菌株B1-4对葡萄灰霉病菌的拮抗作用最强；经形态特征、生理生化特性及16S rDNA序列分析鉴定，B1-4为贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）。该菌株不具备溶血性，能够分泌纤维素酶和蛋白酶，并具有固氮与产铁载体能力；其发酵液的100倍稀释液可显著提高黄瓜、小油菜种子的萌发率和胚根长度。B1-4发酵原液对采摘后葡萄灰霉病的保护作用防效为70.31%，治疗作用防效为69.53%，与50%咯菌腈5 000倍稀释液防效（71.88%）差异不显著。因此，贝莱斯芽孢杆菌B1-4是一株具有防控葡萄灰霉病潜力的生防菌株。

类芽孢杆菌对携带NDM基因的超级耐药大肠杆菌的抑菌活性分析

李海利, 杨帆, 陈建豪, 杨康, 杨夷平, 段进刚, 李斌, 张婉琪, 马春江

2025, 27(8):  119-131.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2024.0457

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为筛选对同时携带新德里金属β-内酰胺酶（New Delhi metal-β-lactamase，NDM）基因NDM1/NDM5和NDM4/NDM5的超级耐药大肠杆菌抑菌活性较好的药用植物内生菌，采用表面消毒法和平板对峙法分离筛选对同时携带NDM1/NDM5和NDM4/NDM5的超级耐药大肠杆菌有拮抗作用的连翘内生菌，通过形态学和分子生物学鉴定，并结合全基因组学分析探究其抗菌活性物质。结果表明，从连翘根、茎、叶和果中分离得到23株内生菌。采用平板对峙法抑菌试验，从23株内生菌中获得1株抗菌效果较好的革兰氏阳性内生菌HNYJ2209J，经形态学鉴定和分子鉴定为类芽孢杆菌（Paenibacillus sp），该菌能有效抑制超级耐药大肠杆菌的活性。对HNYJ2209J菌株进行全基因组测序分析，其基因组大小为5 827 342 bp，GC含量为46.22%，预测其编码基因为5 232个，其中被NR、Swiss-Prot、COG、GO、KEGG数据库注释的基因数分别为5 229、3 648、4 107、3 493和2 495。通过antiSMASH预测到8个与次级代谢产物合成相关的基因簇；主要次级代谢产物有环脂肽类抗生素、十三肽菌素、多粘菌素B、抗菌肽、噻唑环肽类化合物、拉索肽、脂质庚肽和多烯聚酮类化合物。其中，脂肽类抗生素、十三肽菌素、多粘菌素B和抗菌肽的预测合成基因簇与已知基因簇的同源性分别为100%、100%、100%和90%。综上表明，HNYJ2209J菌株具有开发针对同时携带NDM1/NDM5和NDM4/NDM5超级耐药大肠杆菌的新药和作为可饲用微生物的潜力。

食品质量 加工储运

咖啡生物碱类主要化合物的提取、合成代谢途径及活性研究进展

杨令辉, 丁志伟, 龚黎, 李学俊, 董云萍, 吕振江

2025, 27(8):  132-143.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2024.0557

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咖啡为茜草科（Rubiaceae）咖啡属（Coffea）植物，是重要的热带经济作物，因其特殊的风味及生物功能深受大众喜爱。咖啡因和葫芦巴碱是咖啡风味物质的重要成分，具有抗炎、抗癌症、调节新陈代谢、神经保护以及治疗糖尿病等多种生物活性。综述近年来咖啡生物碱类物质的提取测定方法及主要化合物的合成代谢途径、生物活性等方面的研究进展，并对未来深入研究咖啡生物碱类化合物多样性、提取测定方法、生物活性以及咖啡产品研发等方向进行了展望，为进一步研究咖啡相关应用提供了理论参考。

不同种类豆粉营养成分和功能性质的比较分析

于丹蓉, 尚子琪, 仇世佐, 宋凤景, 于智慧, 张晓宇, 张晓艳

2025, 27(8):  144-154.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2024.1026

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为探究鹰嘴豆、豌豆和大豆3种豆类蛋白粉和淀粉的营养成分与功能特性差异，系统分析其矿物质含量、氨基酸组成、纤维素含量以及功能特性（包括持水性、持油性、表面疏水性、乳化性、乳化稳定性、起泡性和起泡稳定性）。结果表明，鹰嘴豆蛋白粉的Ca、Mg、Mn含量和必需氨基酸比例（40%）均显著高于其他2种豆类，且具有最高的表面疏水性（187.02 μg）和最高的持油性（0.90 g·g^-1），而大豆蛋白粉具有最高的持水性（5.25 g·g^-1）。鹰嘴豆淀粉较豌豆淀粉具有更高的Ca、K、Mg、Na含量。3种豆类提取的淀粉中均存在少量纤维素残留，其中鹰嘴豆淀粉的纤维素含量是豌豆淀粉的172倍。此外，蛋白粉普遍表现出优于淀粉的乳化性和起泡性，其中鹰嘴豆蛋白粉在乳化稳定性和起泡稳定性方面表现最优。

生物制造 资源生态

山东省畜牧业碳排放演变特征及驱动因素分析

王潇, 辛翔飞, 闫琰, 王济民

2025, 27(8):  155-167.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2024.0827

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运用生命周期评价法和广义迪氏分解法，对山东省畜牧业碳排放的演变特征以及驱动因素进行分析。结果表明，2011—2022年山东省畜牧业碳排放总量由6 360.91万 t下降到5 576.21万 t，年均增长率为-1.19%。其中肠道发酵和粪便管理系统碳排放量的占比逐渐减少，2019年饲料消耗系统的占比超过胃肠发酵与粪便管理系统，成为最主要的碳排放来源。从畜种来看，禽碳排放占比最大，且其碳排放总量呈增长趋势。从时空序列来看，临沂、潍坊、菏泽的碳排放总量较大，泰安、青岛和济宁的碳排放强度较低。综合驱动因素来看，机械总动力消耗碳强度及经济产出碳强度是主要的促降因素，机械总动力消耗强度的促降效应相对较低。综上表明，调整产业结构、提高畜禽生产效率和效益是未来畜牧业提高资源利用效率的有效途径；在引进先进低碳畜牧业机械设备的同时，提高畜牧机械利用效率是未来山东省畜牧业绿色发展的重要方向。

石灰岩矿山重构土理化性质及酶活性变化

曹航, 杨新兵, 刘彦林, 霍娜, 刘小宽, 李新月

2025, 27(8):  168-178.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2024.0037

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为探讨石灰岩矿山重构土壤肥力水平并重建矿山土壤生态系统，在石家庄市鹿泉区一石灰岩矿山采集矿渣与附近农田土按照一定比例混合，测定不同比例重构土理化性质及酶活性，并利用灰色关联度法综合评价重构土壤肥力。结果表明：不同重构土容重、孔隙度及持水量差异显著，总孔隙度、毛管孔隙度、各持水量指标等均随着农田土比例的增加而增加，容重、非毛管孔隙度规律与之相反；不同重构土pH、全磷、全钾及速效养分差异显著，有机碳、全氮则未呈现出差异性，pH随着农田土比例的增加逐渐减小，土壤全量养分、速效养分逐渐增加；除脱氢酶外，碱性磷酸酶活性、脲酶活性、蔗糖酶活性、多酚氧化酶活性、过氧化氢酶活性在不同重构土中的差异显著，且均在农田土、矿渣比例为7∶3时最大。经相关性分析可知，除脱氢酶活性外，重构土理化性质与其他酶活性显著相关。利用灰色关联度法对重构土壤肥力进行综合分析，发现农田土、矿渣比例为7∶3时土壤肥力水平最好。上述结果表明，利用农田土重构矿山土壤效果显著，添加农田土可显著改善矿山土壤物理、化学和生物特性，有利于矿山土壤肥力水平提升和土壤生态系统的保护。

缓释氮肥对滴灌冬小麦产量及土壤硝/铵态氮的影响

吕彩霞, 李永福, 信会男, 李娜, 赖宁, 耿庆龙, 陈署晃

2025, 27(8):  179-186.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2024.0085

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过量施用普通氮肥造成作物效益低及土壤环境污染已成为普遍共识，调控硝化过程是保障作物稳产、减少化肥用量及土壤氮素损失的有效途径。在磷、钾肥用量相同的基础上设置6个氮肥梯度：不施氮肥（N0）、农户施肥（N130）、优化施肥（N100）、优化减施普通氮肥20%（N80）、优化减施缓释氮肥25%（N₄₅75）、优化减施缓释氮肥40%（N₄₅60），分析在减少普通氮肥情况下施用缓释氮肥对滴灌冬小麦产量及土壤硝/铵态氮含量的影响。结果表明，在减少总氮投入的情况下施用缓释氮肥，冬小麦的有效穗数、穗粒数与千粒重未显著下降且产量仍较高，N₄₅75处理的氮肥农学效率高于其他处理，较N130处理提高44.57%。优化减施处理的氮素偏生产力均高于N130处理，并且施用缓释氮肥处理的氮素偏生产力均高于施用普通氮肥处理，其中N₄₅60和N₄₅75处理较N130处理分别提高79.08%和63.32%。减氮处理均提高了氮肥利用率，其中N₄₅75处理氮肥利用率最高，较N130处理提高29.53%。合理施用缓释氮肥会降低土壤深层硝/铵态氮的含量，从而减少氮素向土层深处淋溶的风险。因此，合理施用缓释氮肥可以作为一种既稳定滴灌冬小麦产量又减少环境污染的有效选择。以上研究结果为滴灌冬小麦合理施肥提供了理论支撑，对提升冬小麦生产能力、保障环境安全具有重要意义。

基于有效积温的玉米株高与茎粗动态发育及其积温模型研究

许海涛, 马红珍, 王文文, 范文祥, 许波, 张军刚, 郭海斌, 王友华

2025, 27(8):  187-201.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2024.0148

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为探究基于有效积温的玉米株高与茎粗的动态发育及其积温模型和特征参数，以驻玉216、裕丰303、中科玉505、郑单958为试验材料，在2023年通过春、夏播进行大田试验，采用Logistic模型拟合玉米株高与茎粗基于有效积温的动态发育方程，利用其特征参数分析玉米动态发育特征。结果表明，春、夏播玉米株高、茎粗与有效积温呈极显著相关，相关系数春播达0.96以上，夏播达0.94以上，随有效积温呈“S”型单向递增动态变化趋势。以有效积温为自变量建立的玉米株高与茎粗Logistic模型具有较好生物学意义，株高方程的决定系数春播在0.982 7~0.996 8、夏播在0.982 8~0.993 5；茎粗方程的决定系数春播在0.989 4~0.999 0、夏播在0.987 7~0.998 7；相关系数分别在0.991 3~0.998 4和0.993 8~0.999 5；标准化均方根误差株高春播在3.55%~10.71%、夏播在6.96%~10.30%，茎粗春播在14.93%~26.84%、夏播在5.93%~13.75%，模拟曲线与实测值拟合度较高，达到良好预测效果。株高最大生长速率所需有效积温、进入快增期所需有效积温、进入缓增期所需有效积温春播表现为中科玉505、裕丰303>郑单958、驻玉216，夏播表现为裕丰303>驻玉216>中科玉505>郑单958；茎粗最大生长速率所需有效积温春播4个品种间差异不显著，夏播表现为驻玉216>郑单958、裕丰303>中科玉505。综上可知，Logistic模型可较好地模拟和预测基于有效积温的玉米株高与茎粗动态发育，能够预估玉米长势，具有较强的利用价值。研究结果为利用有效积温预测玉米株高与茎粗动态发育提供理论依据。

有机肥与鼠李糖脂和氯化胆碱配施对盐渍土性质和番茄耐盐性的影响

寇威, 刘佳月, 户可欣, 高铱遥, 许世奇, 何彦臻, 王旭东

2025, 27(8):  202-214.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2024.0100

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土壤盐渍化是农业发展和生态环境保护的重要障碍因子，通过改良剂和新型材料配施改善盐渍土及减少盐胁迫的危害是一种可行的方法。设置不施肥（CK）、单施化肥（CF）、CF+有机肥（CFM）、CFM+不同用量氯化胆碱（CFMC1、CFMC2、CFMC3）、CFM+鼠李糖脂（CFMS1）、CFM+氯化胆碱+不同用量鼠李糖脂（CFMC2S1、CFMC2S2、CFMC2S3）共10种处理，研究有机肥配施鼠李糖脂和氯化胆碱对盐渍化土壤理化性质及番茄生长发育和耐盐性的影响。结果表明，CFM、CFMC1、CFMC2、CFMC3、CFMS1、CFMC2S1、CFMC2S2和CFMC2S3处理均可改良土壤环境，降低土壤pH和土壤钠吸附比。有机肥配施氯化胆碱和鼠李糖脂能提高番茄的耐盐性，与CFM处理相比，丙二醛含量和超氧阴离子产生速率分别降低2.81%~26.76%、9.52%~42.86%；过氧化物酶活性和脯氨酸含量分别增加1.39%~27.78%、5.15%~31.17%；叶片K⁺含量升高1.29%~21.03%；Na⁺含量降低2.16%~14.59%。番茄的光合作用增强且果实品质和产量增加，与CFM处理相比，有机肥配施氯化胆碱和鼠李糖脂后，果实的可溶性糖、维生素C含量、产量分别增加2.94%~20.59%、3.42%~12.43%、8.90%~33.81%；叶绿素含量和净光合速率分别提高3.85%~38.46%、2.40%~42.51%。在中度盐渍化土壤中，添加有机肥15 000 kg·hm^-2且配施9 kg·hm^-2氯化胆碱和0.72 kg·hm^-2 20%的鼠李糖脂效果最佳。综合看来，有机肥配施鼠李糖脂和氯化胆碱在一定程度上能缓解盐胁迫对番茄的危害，促进番茄生长，增加其耐盐性。研究结果为盐渍土改良和番茄优质高产提供参考。

3种调理剂对不同镉污染土壤钝化效果及微生物群落的影响

王璨, 崔强, 时倩茹, 唐浩, 宁欣杰, 张静静, 杨素勤, 张彪

2025, 27(8):  215-226.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2024.0145

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为安全利用镉（Cd）污染土壤，探究调理剂对Cd污染土壤的钝化效果，选用生物炭（BC）、无机调理剂（TB）、有机调理剂（OA）3种不同类型调理剂，以不施用调理剂为对照（CK），分别在豫北、豫东和豫南设置3个试验点，探究3种调理剂对不同Cd污染土壤的钝化效果及土壤微生物群落结构的影响。结果表明，3种调理剂均显著降低了土壤有效态Cd含量和小麦籽粒Cd含量；且酸性土壤在施用调理剂后pH均升高。与CK相比，调理剂处理后豫北、豫东和豫南土壤有效态Cd含量分别降低48.1%~86.1%、24.2%~33%、33.5%~54.3%；小麦籽粒Cd含量分别降低22.2%~84.7%、51.8%~58.2%、24.9%~44.1%。此外，施用调理剂显著改变了土壤细菌和真菌的群落组成和结构。在豫北试验点，3种调理剂均增加了真菌Solicoccozyma与紫孢霉属（Purpureocillium）的丰度；在豫东试验点，TB处理增加了细菌Chryseolinea的丰度，OA和TB处理显著增加了真菌锥囊菌属（Subulicystidium）的丰度；在豫南试验点， BC处理显著增加了土壤细菌Bradyrhizobium、Bryobacter、Reyranella等的丰度。综上，在豫东和豫北地区施用生物炭和有机调理剂效果显著，而在豫南地区施用无机调理剂效果显著，其中在豫北试验点施用生物炭和有机调理剂可使小麦籽粒Cd含量低于0.1 mg·kg^-1（国家食品安全标准限值）。以上研究结果为实现粮食安全生产提供了参考。

天山典型天然林土壤有机碳分布特征及其影响因素

肖淑婷, 颜安

2025, 27(8):  227-238.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2024.0031

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为揭示天山地区森林土壤有机碳含量分布规律与影响因素，通过将森林土壤实测数据与地理信息系统中的技术工具相结合的研究方法，估算研究区不同深度土壤有机碳含量以及空间分布特征。结果表明，根据不同模型估算出研究区0—10、10—20、20—30、30—40、40—50、50—70、70—100 cm土层有机碳含量均值分别为144.054、147.087、122.343、122.302、72.941、61.260、49.527 g·kg^-1。在0—40 cm土层内，土壤有机碳含量较高的区域主要位于研究区中部，在40—100 cm土壤中仅中部地区保持高值分布。研究区天然林土壤有机碳含量呈现显著空间差异，土壤有机碳含量随土层深度的增加而降低，随着林分发育阶段的增加而增加，具体表现为成熟林>过熟林>近熟林>中龄林>幼龄林。土壤理化性质对土壤有机碳的积累与分布起到决定性作用，不同土壤理化性质与土壤有机碳含量均存在一定的相关性，土壤有机碳与土壤中的pH、全磷、容重存在显著相关性，其中与pH和容重呈极显著负相关，而与全磷呈极显著正相关。研究结果为评估天山典型林区土壤固碳潜力提供科学基础。

方法与技术创新

TRV介导的上海青和芥菜VIGS体系的构建

马燕勤, 周玉洁, 龙海成, 李菊, 王海娥, 常伟, 李志, 钟建, 苗明军, 杨亮

2025, 27(8):  239-249.  DOI: 10.13304/j.nykjdb.2025.0124

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为构建烟草脆裂病毒（tobacco rattle virus，TRV）介导的十字花科植物的病毒诱导的基因沉默（virus-induced gene silencing，VIGS）体系，以十字花科蔬菜上海青和芥菜为研究对象，以内源八氢番茄红素脱氢酶（phytoene desaturase，PDS）基因为标记基因，构建pTRV2-BrPDS、pTRV2-BjuPDS-g和pTRV2-BjuPDS-c载体，并进一步对农杆菌的侵染水平进行优化，构建上海青和芥菜的高效VIGS系统。结果显示，pTRV2-BrPDS、pTRV2-BjuPDS-g和pTRV2-BjuPDS-c载体构建成功。当农杆菌OD₆₀₀=1.0时，上海青植株白化表型最明显，当农杆菌OD₆₀₀= 0.8时，芥菜的沉默效果最佳。通过qRT-PCR证实，白化表型是由TRV重组病毒侵染植株后，内源性PDS基因发生沉默而引起的。以上研究结果为利用VIGS技术研究十字花科植物的基因功能提供了理论依据。