2022, 48(5).
摘要:2016年,在湖南省益阳市南县免耕试验基地开始设计不同种植模式处理;2018—2020年,采集冬闲–稻(IR)、冬闲–稻–稻(IRR)、油–稻(OR)、油–稻–稻(ORR)等4种油稻种植模式的土壤样品,测定土壤的容重、微团聚体、养分和酶活性,探究免耕条件下不同油稻种植模式对土壤理化特性和酶活性的影响。结果表明:2018、2019年,同一年内不同油稻种植模式土壤容重间的差异无统计学意义;2020年,IR和IRR的土壤容重显著高于OR和ORR的;2020年,OR和ORR的0.250~1.000 mm粒级微团聚体质量分数较2018年的分别降低了52.04%和49.41%,不同种植模式对大粒级(>0.010 mm)微团聚体质量分数的影响较大,对小粒级(<0.010 mm)的影响较小;2018、2019年,同一年内4种种植模式土壤有机质质量分数间的差异无统计学意义,2020年,ORR的土壤有机质质量分数显著高于其他模式的;同一年内,OR、ORR的土壤速效钾质量分数显著低于IR、IRR的,ORR的土壤纤维素酶、磷酸酶活性均较IRR的高。可见,免耕条件下,油–稻和油–稻–稻种植模式可减缓土壤的紧实度,改变土壤微团聚体组分,延缓有机质含量降低速率,提高土壤纤维素酶和磷酸酶活性。
2022, 48(5).
摘要:以34个小麦品种为试验材料,2018年11月—2019年5月、2019年11月—2020年5月在湖北省枣阳市开展田间试验,利用主成分分析和聚类分析法分析氮肥利用率各项指标,对小麦品种进行综合评价和筛选。结果显示:不同小麦品种间氮效率各项指标和产量均存在差异,变异系数为12.40%~37.32%;2个生育周期内主成分分析均提取前2个主成分来计算氮效率综合得分,其中2018年11月—2019年5月第一主成分和第二主成分旋转后特征值分别为3.376和2.068,累计反映了原变量90.73%的信息;2019年11月—2020年5月前2个主成分旋转后特征值为4.290和1.327,累计反映了原变量93.61%的信息。小麦氮效率综合评分与产量呈极显著正相关,氮效率综合评分越高,产量越高。对氮效率综合评分进行K–Means聚类分析,初步筛选出安农0711、川麦104、鄂麦18、鄂麦006、鄂麦580、扶麦1228和华麦1168等稳定的氮高效型品种。
黄琼慧,肖汉乾,肖艳松,江智敏,徐均华,胡庆辉,向清慧,邓小华
2022, 48(5).
摘要:为减少稻茬烤烟化肥氮的施用量,提高烟叶产量和质量,以云烟87为材料,研究施用腐植酸碳肥(全能有机碳肥、液态有机碳肥)后分别不减氮、减氮10%、减氮20%和不施腐植酸碳肥与不减氮(CK),对烤烟农艺性状和氮、磷、钾积累及烟叶理化特性、经济性状、氮肥偏生产力的影响。结果表明:施用腐植酸碳肥可增加烟株高度和有效叶片数,以液态有机碳肥促生长效果优于全能有机碳肥;减氮会降低烟叶干物质积累量、单叶质量和烟叶厚度、烟叶糖含量和降低烟叶烟碱、总氮含量;施用腐植酸碳肥,可提高烟叶干物质积累量和比例,提高氮、磷、钾积累量,增加单叶质量、烟叶糖和钾含量,降低烟碱和氯含量,且可提高上等烟比例、产量、产值、氮肥偏生产力和偏生产效率;与CK的上等烟比例、产量、产值、氮肥偏生产力、氮肥偏生产效率相比,施用全能有机碳肥后减氮10%可分别提高4.04%、6.54%、10.12%、27.89%、32.15%,施用液态有机碳肥后减氮20%可分别提高15.33%、2.87%、9.38%、28.61%、36.71%。在湖南稻茬烟区,推荐施用全能有机碳肥(45 kg/hm2)后减氮10%,施用液态有机碳肥(75 kg/hm2)后减氮20%。
2022, 48(5).
摘要:为筛选水稻参与氰化物胁迫响应的关键基因,采用Agilent4×44 K水稻全基因组芯片,分析了氰化钾和铁氰化钾胁迫下水稻幼苗叶片和根系的基因表达特征。结果表明:氰化钾和铁氰化钾处理下,从水稻根系中分别筛选到1841和3037个差异表达基因,从水稻叶片中分别筛选到734和1805个差异表达基因;氰化钾处理下,细胞壁代谢和抗逆相关的基因在根中显著上调表达;铁氰化钾处理下,水稻叶中解毒相关基因显著上调表达,说明氰化物能诱导水稻基因差异表达;与细胞解毒作用和抗逆相关的基因、与细胞壁和次生代谢途径相关的基因以及转录因子类基因的表达均显著上调,表明2种氰化物处理下水稻根系和叶片均可能通过调节其体内的一些代谢途径和一些酶的催化活性来应对氰化物的胁迫,积极诱导与防御相关的基因,并通过主动吸收和转运等代谢过程将氰化物代谢解毒,以降低对植物的伤害。
2022, 48(5).
摘要:以耐热水稻品种996和热敏感水稻品种4628为材料,提取2个水稻品种在40 ℃高温处理0、10、20、60 min和2 h的5~6期幼穗中的RNA进行微阵列分析。结果表明:高温胁迫下2个不同耐热性品种的差异表达基因显著富集在苯丙烷生物合成、热休克蛋白、四肽重复以及一些与非生物胁迫相关的过程;耐热型水稻品种996的差异表达基因还显著富集于细胞色素P450,而热敏感水稻品种4628的差异表达基因显著富集到五肽重复;对高温胁迫下具有品种特异性表达的基因进行分析,推测可能是细胞色素P450家族基因的差异表达提高了耐热水稻996的耐热能力,PPR基因的存在影响了热敏感水稻4628的抗逆性。
2022, 48(5).
摘要:以被假眼小绿叶蝉侵染0、12、24 h的都匀毛尖本地种茶树叶片为试验材料,采用超高效液相色谱–串联四级杆飞行时间质谱技术对试验材料的代谢产物进行定性和定量分析,正离子模式下鉴定出1094个代谢物。采用主成分分析、正交偏最小二乘法判别分析,根据差异倍数筛选出0 h与12 h处理有20个差异代谢物,其中 6个差异代谢物的含量上调,14个下调;0 h与24 h处理之间有41个差异代谢物,其中26个上调,15个下调;12 h与24 h处理有59个差异代谢物,其中45个上调,14个下调。0 h与12 h处理有2个差异代谢物注释到KEGG数据库中,其中芥子酸注释到苯丙素生物合成途径中,与木质素形成有关;0 h与24 h处理有6个差异代谢物注释到KEGG数据库中,其中6,9,12,15十八碳四烯酸乙酯注释到亚麻酸代谢通路,没食子儿茶素注释到类黄酮生物合成,苯乙醛注释到苯丙氨酸代谢通路,推测苯乙醛会对周围的假眼小绿叶蝉造成其行为或生理的影响,而苯丙氨酸经苯丙氨酸解氨酶等酶催化合成木质素和类黄酮等;12 h与24 h处理有9个差异代谢物注释到9条通路中,马钱苷酸注释到单萜生物合成通路中,相比侵染12 h处理,24 h处理的马钱苷酸含量上调,表明茶树被假眼小绿叶蝉为害后可能通过释放萜类物质来抵御害虫。以上结果表明,木质素、萜类物质和黄酮类化合物在茶树抵御小绿叶蝉的侵害具有重要作用。
杨雪,高倩,蔡林志,董文,叶亦心,秦玉芝,周华兰,熊兴耀,胡新喜
2022, 48(5).
摘要:以‘兴佳2号’马铃薯为材料,在减施化肥22.22%~50.00%的基础上,研究有机肥与化肥配施(T1,生物有机肥600 kg/hm2+复合肥1125 kg/hm2)、微肥与化肥配施(T2,微肥60 kg/hm2+复合肥1125 kg/hm2)、有机无机互混肥(T3,1500 kg/hm2)、复合微生物肥(T4,1500 kg/hm2)和螯合腐植酸复合肥(T5,937.5 kg/hm2)等施肥方式及常规施肥对照(CK1,复合肥1500 kg/hm2)、减量施肥对照(CK2,复合肥1125 kg/hm2)、不施肥对照(CK3)对马铃薯生长、产量和品质的影响。结果表明:与CK1相比,T5、T1和T2可促进马铃薯植株的生长;T5、T2和T1产量分别比CK1增产19.82%、11.65%和8.2%,养分利用效率分别比CK2提高74.87%、57.75%和50.52%;CK2比CK1减施化肥25%,产量仅降低3.21%,养分利用效率提高了26.61%;各处理间干物质、淀粉、V–C、蛋白质、钾、还原糖含量等差异显著。在减施化肥25%的基础上,螯合腐植酸复合肥及生物有机肥或微肥与复合肥配施促进了马铃薯植株的生长,较大幅度提高了产量、品质和养分利用效率。
2022, 48(5).
摘要:为培育抗性强、观赏性优良的卷丹百合新种质,采用液体培养基悬滴法测定3个观赏百合品种‘Black stone’‘Tresor’‘Sorbonne’ 的花粉生活力;用蕾期授粉、正常授粉、延迟授粉、切割柱头授粉方式分别与母本卷丹百合进行杂交,对获得的杂交后代进行胚珠培养及增殖扩繁,采用SSR分子标记的方法鉴定杂种的真实性。结果表明:‘Sorbonne’的花粉萌发率总体高于‘Black stone’和‘Tresor’;蕾期授粉的结实率最高,为14.44%;卷丹בBlack stone’ 组合获得蒴果数量最多,共得到了17个蒴果;对杂交蒴果进行胚珠培养,得到9株F1代杂种苗;筛选杂种苗增殖扩繁的较适培养基为MS+30 g/L蔗糖+0. 1 mg/L NAA+1 mg/L 6–BA+8 g/L琼脂;鳞茎膨大生根较适培养基为MS+80 g/L蔗糖+0.1 mg/L NAA+ 0. 05 mg/L 6–BA+0.75 g/L活性炭+6.5 g/L琼脂,最适培养环境为黑暗培养;通过4对引物鉴定证实卷丹בTresor’的2个杂种株系为真实杂种。
2022, 48(5).
摘要:采用野外调查与室内试验相结合的方法,分析喀斯特山区有林地、灌木林地、灌丛、荒草地、退耕地和耕地等6种土地利用类型的土壤颗粒组成,探究不同土地利用类型土壤颗粒分布、分形及可蚀性差异,并阐明土壤粒径分布特征与土壤可蚀性的关系。结果表明:6种土地利用类型土壤粒径分布均表现为粉粒、黏粒、砂粒质量分数依次减少,灌木林地和灌丛砂粒质量分数显著高于退耕地和耕地的,退耕地黏粒质量分数显著高于灌木林地、灌丛及荒草地的;6种土地利用类型土壤分形维数为2.822~2.873,灌木林地、灌丛、荒草地、有林地、耕地、退耕地的土壤可蚀性大小依次降低;土壤分形维数与土壤砂粒和粉粒质量分数呈显著负相关,与黏粒质量分数呈显著正相关;土壤可蚀性与土壤砂粒和粉粒质量分数呈显著正相关,与土壤黏粒质量分数呈显著负相关;通过土壤颗粒分形维数与黏粒质量分数的关系模型所得的土壤分形维数拟合值与实测值间的相对误差最大为0.11%,最小为0.03%,说明该模型有较高程度的可靠性和准确性,可用来代替实测法计算土壤颗粒分形维数。在喀斯特山区的灌木林地和灌丛土壤最易受到侵蚀,应加强对其的防治,尤其是在坡度较大区域。
2022, 48(5).
摘要:基于BP神经网络算法,采用主成分分析法得到农药相对分子质量、气温、降水量、pH、CEC、有机质、施药浓度、采收间隔期是影响农药残留量的主要因素,并将其作为输入变量,初步构建柑橘农药残留预测模型。结果表明:经160组样本数据模型训练和测试,预测相对误差为0.92%~18.93%,平均为7.42%,绝对误差为0.001~0.153 mg/kg;BP神经网络预测模型的决定系数为0.962 05。可见,面对复杂的自然环境及柑橘种质性状,基于BP神经网络的柑橘农药残留预测系统对柑橘上多种农药的残留显示出较高的预测精度,说明将机器学习算法用于柑橘的农药残留检测是可行的。
2022, 48(5).
摘要:对14个物种的全基因组序列进行比对,识别其基因组中的同源区域,进而鉴定牛和山羊基因组的共同加速进化区域(以下简称加速区域),并对加速区域进行注释及组蛋白修饰位点的富集分析;运用生物信息学方法,筛选编码区出现加速进化的基因,并对其进行GO和KEGG通路分析。结果表明:在牛和山羊基因组中共检测到44 794个加速区域;加速区域在基因区与非基因区均有分布,分别占总数的54.80%与45.20%;加速区域显著富集了25个不同的组蛋白标记;鉴定出2703个候选基因的编码区出现了加速区域;GO条目分析发现,候选基因主要富集的生物过程包括轴突形成、腺体发育、肌肉组织发育等,细胞组成包括突触膜、轴突部分、突触后致密等;KEGG通路分析发现,这些候选基因参与了cAMP信号通路、轴突导向、钙离子信号通路、Rap1信号通路、神经活性配体–受体互作等信号通路。这揭示在牛角形成过程中,突触和轴突的产生可能发生了独特的变化,影响信号传递与神经结构组成并导致转录调控和基因表达发生变化,从而导致牛科动物出现形态特异的洞角。
2022, 48(5).
摘要:将大鼠随机分为正常组(10只)与造模组(高脂饮食组,20只),连续喂养10周后造模成功;再将造模组随机分为模型组(10只)和奥利司他组(10只),正常组、模型组和奥利司他组分别给予正常饮食、高脂饮食、高脂饮食+奥利司他灌胃,再持续饲喂10周后采集样品进行血清生化指标检测、组织病理学观察和肠道菌群分析,以探究奥利司他对高脂饮食诱导肥胖大鼠的影响。结果表明:奥利司他干预可显著降低高脂饮食大鼠的体质量;降低长期高脂饮食所引起的肝脏脂质堆积,减少肝损伤及体内脂肪的堆积;降低高脂饮食大鼠的血清总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇水平,升高高密度脂蛋白胆固醇水平,改善肥胖大鼠的血脂代谢异常问题;升高肥胖大鼠血清中脂联素水平,同时降低血清瘦素以及游离脂肪酸水平;奥利司他干预会造成大鼠小肠和盲肠菌群丰度和多样性的减少,增加大鼠结肠内微生物群落的物种多样性;奥利司他干预降低了高脂饮食大鼠结肠中厚壁菌门与拟杆菌门相对丰度的比值,在小肠和盲肠中则提高了该比值;高脂饮食后大鼠盲肠中螺旋体门和疣微菌门的相对丰度显著高于正常组的,但奥利司他治疗后螺旋体门的相对丰度较模型组有所降低;奥利司他促进高脂饮食大鼠小肠中的乳杆菌属(Lactobacillus)和罗姆布茨菌属(Romboutsia),盲肠中的阿克曼菌属(Akkermansia)和布劳特氏菌属(Blautia),结肠中的布劳特氏菌属、毛形杆菌属(Lachnobacterium)和罗斯伯里氏菌属(Roseburia)等肠道有益菌的生长,并抑制小肠中链球菌属(Streptococcus)等有害菌的繁殖。可见,奥利司他干预可有效地改善因高脂饮食引起的肥胖及其代谢紊乱,并可改善因高脂饮食造成的肠道菌群结构失调。
2022, 48(5).
摘要:2020年4月至2021年1月按4个季节,在永州、衡阳、株洲、湘潭、长沙、岳阳共设6个采样站,35个采样点,对湘江浮游植物的种类组成、优势种群、密度分布与群落结构进行调查,分析浮游植物种类数、生物指数及其与环境因子的相关性。结果表明:调查期间,在湘江共鉴定出浮游植物8门133属259种,其中绿藻(92种)和硅藻(71种)种类较多,分别占总种类数的35.52%、27.41%,密度分别为1.00×104、6.20×103 ind/L,分别占总密度的47.39%和29.38%,呈绿藻–硅藻型水体;浮游植物种类整体呈现冬、春、夏、秋季逐渐增加的趋势,春、冬季主要为硅藻型水体,夏、秋季则变为绿藻型水体;湘江四季浮游植物密度为6.20×103~9.29×104 ind/L,四季平均密度为2.11×104 ind/L,其中以秋季密度最大,春季最小,除衡阳站夏季浮游植物密度最大外,其余各站位均以秋季的最大;四季共出现13种浮游植物优势种,全年浮游植物的优势种主要为绿藻门的普通小球藻;浮游植物α多样性指数(H)、丰富度指数(D)、均匀度指数(J)年平均值分别为3.20~4.80、1.13~4.79、0.73~0.81,冬、春、夏、秋季的H和D均依次升高,J的季节差异不明显,而D的季节变化较大,6个采样站中,株洲站的H、D、J年平均值均为最低,永州站的H值最高,衡阳的D值最高,永州站的D值次之,永州及湘潭站的J值最高,可见,湘江水质较好,属于轻污染或无污染,且上游水质优于下游;相关性分析发现,浮游植物群落分布与溶解氧、pH、营养盐等环境因子存在一定的相关性。
2022, 48(5).
摘要:针对苏南地区油菜播种一体机作业过程中种子监测困难的问题,设计了一种基于PVDF双压电薄膜的油菜单粒精密播种机播种性能监测系统。系统通过播种机安装在测速轮上的编码器采集机具作业速度,结合设定的目标播量,得到理论排种间距,采用聚偏二氟乙烯(PVDF)压电薄膜监测装置,采集油菜种子落粒数。为了滤除机器振动信号干扰,设置参照压电薄膜,通过逻辑运算模块降低振动干扰,采用施密特电路迟滞原理消除比较器抖动干扰。系统采用STM32F103VBT6单片机作为中央处理器,结合设定的理论株距、相邻脉冲电压信号的时间间隔与播种机前进速度,计算得出播种量、排种速度、漏播率与重播率等性能指标。试验台试验表明,在26.5~42.2 r/min排种轴转速下,系统对排种量的检测精度不低于96.4%,漏播检测精度高于95.8%,重播检测精度高于98.4%;振动频率8~16 Hz条件下,系统播量检测精度高于95.2%。
张韫政,贡常委,张水容,阮彦伟,马钰,叶娜,刘雪梅,朱新成,王学贵
2022, 48(5).
摘要:于2019—2021年,采用五点取样法调查成都平原崇州集贤乡、眉山东坡区及绵阳三台县等地直播稻田杂草的种类及数量;针对优势杂草,在崇州直播稻田开展了植保无人机防控试验(植保无人机IDK–015喷头加迈飞助剂处理和常规植保无人机喷雾处理),采集喷雾雾滴在水稻上层、中层和下层的沉积情况。3年调查结果表明,成都平原直播稻田的主要杂草分属于13科24种,其中稗草(Echinochloa crusgalli(L.) Beauv.)、异型莎草(Cyperus difformis L.)、鳢肠(Eclipta prostrata(L.) L.)和空心莲子草(Alternanthera philoxeroides(Mart.) Griseb.)相对多度均大于20%,是优势杂草。植保无人机防控杂草试验结果表明,试验组单位面积的药液沉积量(平均0.23 μL/cm2)和药液有效沉积率(50.23%)均显著高于对照组(0.14 μL/cm2,42.75%);试验组施药后30 d,对稗草、千金子、鳢肠的株防效和鲜重防效均达到94%以上,显著高于常规组处理。
2022, 48(5).
摘要:以水稻‘淦鑫688’‘两优培九’‘金优463’‘陆两优996’为试材,利用根箱栽培试验研究水稻不同生长时期根系的形态结构和分布与生理生态因子之间的相互关系;统计分析水稻根系的形态参数,量化其生物学意义和结构特征,基于水稻根系拓扑结构,提出了一种融合发根时间、发根位置、生长速率和生长方向的水稻根系三维动态生长模型。对模型模拟值与观测值进行相关性分析,纳什效率系数为0.811~0.899,均方根误差为0.121~0.135,平均偏差为0.125~0.137,表明模型的准确度较高。以水稻根系三维动态生长模型作为算法基础,利用Visual C++开发工具和OpenGL开放图形库构建了实现水稻根系三维生长可视化仿真系统。对水稻根系的不定根、一级枝根、二级枝根和三级枝根的拟合度和误差进行分析,结果显示,其平均模拟拟合度分别可达到89.36%、90.12%、90.86%和91.75%。
2022, 48(5).
摘要:为科学合理地选用米粉专用早稻品种,以15份早籼稻品种为原料,采用隶属函数、主成分分析和聚类分析法,探讨供试水稻制备的鲜湿米粉的蒸煮品质、质构指标、感官评分的差异。结果表明:不同原料制备的鲜湿米粉的品质差异显著,以株两优4026及煜两优22为原料制作的鲜湿米粉品质较好,断条率和吐浆值低,硬度大,弹性好,咀嚼性强,黏附性低,感官评分较高,分别为78.2、79.2;相关性分析结果表明,蒸煮品质、感官品质与质构品质各指标之间呈极显著相关(P<0.01);主成分分析结果表明,吐浆值、断条率和黏附性为负向评价指标,硬度、弹性、咀嚼性、感官指标及评分为正向评价指标;结合聚类分析,将15个早籼稻品种制作的鲜湿米粉分为品质较优、品质一般和品质较差3大类,其中株两优4026和煜两优22适宜加工成高品质鲜湿米粉。
2022, 48(5).
摘要:以鲜红辣椒S06为材料,采用超声波法从鲜红辣椒S06中提取辣椒素,通过单因素试验得出较佳的乙醇–石油醚溶剂混合比、料液比、提取温度和时间,再通过L9(34)正交试验优化辣椒素的提取工艺。结果表明:提取率最高的条件为乙醇–石油醚溶剂混合比为3∶7,料液比为1∶5.5,温度为60 ℃,时间为2.0 h;纯度最高的条件为乙醇–石油醚溶剂混合比为3∶7,料液比为1∶5.5,温度为65 ℃,时间为1.5 h;与传统的乙醇提取法相比较,提取率和纯度分别提高了27.8%和53.8%,辣椒素提取率达(4.961±0.232)‰,辣椒素纯度达(8.568±0.245)%。该方法能提高辣椒素的提取率,降低提取成本,改良生产工艺。