陈文凤,黄浩,丁晓雯,林晋军,姚威,陈倩茹,黄希来,刘雄伦,吴俊,陈哲红,程计华,刘金灵
2025, 51(2):1-5. DOI: 10.13331/j.cnki.jhau.2025.02.001
摘要:为了筛选出新的水稻耐储藏种质,以在自然条件下储存4年的由粳稻‘魔王谷’(MWG)和籼稻‘CO39’杂交后代衍生的重组自交系群体种子为材料,对群体种子发芽表型进行分析,并利用复合区间作图法对该群体种子耐储藏性状QTL进行定位。结果表明:101份重组自交系中,67%的株系种子的发芽率、发芽势和发芽指数为0,其余株系3个发芽性状指标分别为0~82.67%、0~46.00%和0~6.48;鉴定到1个发芽率达82.67%的高耐储株系;QTL分析定位到3个控制发芽性状(发芽率、发芽势、发芽指数)的QTL,分别为qGR7、qGP7和qGI7,其中qGR7位于SSR标记RM6344与RM5720区间18.43 cM的区域,qGP7和qGI7均位于标记RM5672与RM8261区间35.74 cM的区域,3个QTL的LOD值为2.52~2.56,表型贡献率为12.02%~12.22%。
苏赞,胡逸超,熊坤龙,龚嘉,彭光爵,陈义昌,郑卜凡,梁靖淞,陈伟浩,李俊霖
2025, 51(2):6-15. DOI: 10.13331/j.cnki.jhau.2025.02.002
摘要:以烟草‘K326’为材料,综合分析了大田垂直深耕(DT)、垂直深耕+腐熟有机肥(DTY)、垂直深耕+腐殖酸(DTF)、垂直深耕+生物菌肥(DTJ)4个处理对植烟土壤性质、烤烟干物质积累量、烟叶化学成分协调性、物理特性、感官质量和外观质量的影响。结果表明:与对照DT处理相比,DTY、DTF处理的土壤速效钾、有机质、总氮、有效磷质量分数及烟株干物质积累量显著提升;DTY处理提高了烤后倒4、6烟叶的化学成分可用性指数(CCUI)、外观质量总分(AQC)和烤烟经济效益指数(ECI);DTF处理提高了倒2、4烟叶的感官质量总分(SQC)、物理特性指数(PPI)和ECI。整体而言,垂直深耕结合不同外源物均可在一定程度上改善植烟土壤地力并调节上部烟叶品质,其中垂直深耕结合腐熟有机肥对上部倒4、6烟叶的化学成分协调性及外观质量提升效果较好,而垂直深耕结合腐殖酸施用则会改善烤烟倒2、4烟叶的物理特性,提高感官质量。
2025, 51(2):16-23. DOI: 10.13331/j.cnki.jhau.2025.02.003
摘要:为了开发热稳定及释香稳定型烟用香料,采用离子液体催化法合成4–甲基愈创木酚–β–D–葡萄糖苷,对合成的4–甲基愈创木酚–β–D–葡萄糖苷进行热稳定及热裂解分析,并考察其加入卷烟后向主流烟气粒相中释放4–甲基愈创木酚的情况。结果表明:以1–丁基–3–甲基–溴化咪唑鎓为离子液体催化剂,合成了4–甲基愈创木酚–2, 3, 4, 6–四–O–乙酰基–β–D–葡萄糖苷,收率为49.3%;脱去乙酰基,得到4–甲基愈创木酚–β–D–葡萄糖苷,收率为87.3%;热重–微商热重(TG–DTG)分析表明4–甲基愈创木酚–β–D–葡萄糖苷的热稳定性优于4–甲基愈创木酚;热裂解–气相色谱–质谱(Py–GC–MS)分析表明4–甲基愈创木酚–β–D–葡萄糖苷在300、600、900 ℃的主要裂解产物均为4–甲基愈创木酚;烟丝加香方式和卷烟纸加香方式下烟气中4–甲基愈创木酚的释放量不同,加香效果不同;添加4–甲基愈创木酚–β–D–葡萄糖苷的加香卷烟燃吸时能释放4–甲基愈创木酚,并且释香更均匀、逐口稳定性更好,效果优于添加4–甲基愈创木酚的;推测4–甲基愈创木酚–β–D–葡萄糖苷可能是一种释香稳定的香料前体。
鲍肃都,安勤,陈宏宇,刘洋,陈国和,黄纯勇,胡凯玥,陈金华,刘仲华,陈艳,黄建安
2025, 51(2):24-35. DOI: 10.13331/j.cnki.jhau.2025.02.004
摘要:为探究不同施肥处理对黄金茶1号鲜叶挥发性成分及所制绿茶的感官特征的影响,优化施肥方案,本研究以5%通用有机肥、10%专用有机肥、松尔肥、松达生物有机肥以及40%复合肥组成7个不同的施肥处理,以不施肥为对照,采用顶空固相微萃取(HS–SPME)和全二维气相色谱–四极杆–飞行时间质谱分析技术(GC×GC–QTOF–MS)检测不同施肥处理下黄金茶1号鲜叶的挥发性组分,并对鲜叶制作的绿茶进行感官审评和主要生化成分分析。结果显示:黄金茶鲜叶中共检测出164种挥发性成分,其中以醇类(20.99%~37.20%)、醛类(29.67%~39.81%)和碳氢类(15.69%~25.04%)为主;施肥种类与施肥量影响挥发性成分的积累,与5%通用有机肥相比,10%专用有机肥有利于鲜叶挥发性成分的积累;在10%专用有机肥处理中,6 000 kg/hm2的施肥量相比3 000 kg/hm2的施肥量有利于碳氢类化合物和醇类化合物的积累;施肥处理对鲜叶所制绿茶的生化成分有影响,其中酚氨比降低有利于黄金茶醇厚鲜爽品质的形成;施肥种类和施肥量会影响鲜叶的挥发性成分积累以及成品茶的风味,以6 000 kg/hm2的10%专用有机肥搭配600 kg/hm2的40%复合肥效果最优。
卿东山 , , ,何长征 , , ,罗玉松 , , ,宋慧娟 , , ,蔡雁平 , , ,孙小武 , , ,戴思慧 , ,
2025, 51(2):36-43. DOI: 10.13331/j.cnki.jhau.2025.02.005
摘要:以200份甜瓜种质为研究对象,利用SSR分子标记数据进行遗传多样性分析,并依据遗传相似性系数逐步进行聚类分析,多次抽样构建甜瓜核心种质库。结果显示:35对SSR标记共扩增出109个多态性位点,平均等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)、多态性信息含量(PIC)、香农指数(I)分别为3.11、2.60、0.37、0.57、0.49、0.96;利用非加权配对算术平均法(UPGMA)进行聚类分析,可将200份种质分为2大类;遗传结构分析结果表明,当群体数K=2时,最佳群体分层情况Δk最大,供试种质可划分为2个亚群,符合聚类结果;构建的各核心子集遗传多样性指数总体上变化不明显,最终确立了10.0%的取样比例,包含20个甜瓜品种核心种质,其中Na的保留率为98.17%,Ne的保留率为99.42%,I的保留率为99.79%,Ho的保留率高达104.08%,He的保留率为100.35%,PIC的保留率为99.59%;t检验和主坐标分析结果表明核心种质和原始种质的遗传多样性参数无显著差异,能充分代表原始种质的遗传多样性。
陈蓉 , ,罗景鸣,胡辉亮,申莹莹 , ,彭国平 , ,饶力群 , ,刘实,汪启明 ,
2025, 51(2):44-50. DOI: 10.13331/j.cnki.jhau.2025.02.006
摘要:为构建山银花‘金翠蕾’愈伤组织诱导体系并分析植物生长调节剂2,4–二氯苯氧乙酸(2,4-D)对愈伤组织中绿原酸质量分数的影响,以‘金翠蕾’幼叶为外植体诱导愈伤组织,比较不同质量浓度生长调节剂组合对愈伤组织生长量的影响,并分析不同质量浓度2,4-D对愈伤组织中绿原酸质量分数和绿原酸合成关键基因表达的影响。结果表明:在0.6 mg/L激动素+ 1.0 mg/L 2,4-D +0.6 mg/L 6-苄基腺嘌呤组合下30 d‘金翠蕾’愈伤组织生长量最高,为5.505 g。2,4-D对愈伤组织绿原酸质量分数的影响表现为低浓度促进、高浓度抑制,当2,4-D质量浓度为1 mg/L时绿原酸质量分数最高,为26.224 mg/g;2,4-D处理能促进绿原酸合成关键基因HQT与CCoAOMT的表达,说明施加适量植物生长调节剂2,4–D能提升山银花愈伤组织的绿原酸质量分数。
2025, 51(2):51-59. DOI: 10.13331/j.cnki.jhau.2025.02.007
摘要:在干湿交替(FD)和全程淹水(FL)两种水分管理方式下,添加0 g(CKFD/CKFL)、20 g(FD20/FL20)、40 g (FD40/FL40)、60 g(FD60/FL60)虾壳粉处理,开展水稻盆栽试验,探究小龙虾虾壳粉对稻田土壤和水稻镉(Cd)累积的影响。结果表明:在两种水分管理方式下,添加虾壳粉均可以提高土壤pH,且随着添加量的增加而提高;与CKFD相比,在水稻成熟期,FD下添加虾壳粉处理的铁锰氧化物结合态Cd和无定形氧化态Mn占比均减小,从而增加了DTPA–Cd质量分数,导致进入水稻根、茎、叶及稻米的Cd质量分数增加(FD60的稻米除外),其中,FD20和FD40处理显著提高了稻米中的Cd质量分数,分别增加了38.53%和40.70%,且FD下的稻米Cd质量分数均超过国家安全标准限值(0.2 mg/kg);与FD相比,在水稻成熟期,同一虾壳粉添加量下,FL下添加虾壳粉处理的土壤pH升高,氧化还原电位(Eh)和氧化还原特征参数(pe+pH)下降,并提高了铁锰氧化物结合态Cd、无定形氧化态Fe和无定形氧化态Mn的占比,显著降低了土壤DTPA–Cd质量分数;与CKFL相比,FL下添加虾壳粉处理的水稻根、茎、叶及稻米中Cd质量分数减小,且稻米Cd质量分数均低于国家安全标准限值,以FL60处理最佳。
潘少兵 , ,张雪晴 , ,谢颖,代二海,王国鑫 , ,胡程凯 , ,彭可睿 , ,林雨欣 , ,陶炳娇 ,
2025, 51(2):60-67. DOI: 10.13331/j.cnki.jhau.2025.02.008
摘要:以南方不同pH红壤为研究土壤,以不同添加量(0.0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%)的腐殖酸钾为钝化剂,进行旱稻盆栽试验,原位获取土壤溶液并采用连续提取的方法研究土壤和土壤溶液镉(Cd)形态变化,从而探究腐殖酸钾对不同酸度红壤Cd污染的稳定作用与机制。结果表明:添加腐殖酸钾后,未酸化和酸化土壤及土壤溶液的pH、土壤有机质质量分数和土壤溶液溶解性有机碳质量浓度均不同程度地升高,且升高幅度与其添加量成正比;与对照相比,酸化与未酸化土壤添加0.8%腐殖酸钾后,土壤交换态Cd质量摩尔浓度分别降低了30%和20%,碳酸盐结合态Cd质量摩尔浓度分别降低了21%和增加了3%,铁锰氧化物结合态Cd质量摩尔浓度分别增加了14%和39%,有机结合态Cd质量摩尔浓度分别增加了26%和320%,土壤溶液Cd2+浓度分别降低了89%和95%,Cd–OM占比分别增加了33个百分点和48个百分点,稻米Cd质量分数分别降低了39%和35%。由此可见,添加腐殖酸钾提高了土壤和土壤溶液的pH和有机质含量,导致土壤交换态Cd和碳酸盐结合态Cd向更稳定的铁锰氧化物结合态和有机结合态转化,并促进了土壤溶液有机结合态Cd的形成及土壤溶液Cd向有机结合态Cd等稳定态Cd转化,从而降低了土壤溶液中毒性Cd的浓度,最终降低了稻米中Cd质量分数。另外,腐殖酸钾因具有较强的酸中和能力,其在低pH的土壤中效果更好。
于丽明,初正崑,袁延飞 , ,陈姝谚 , ,郑浩 ,
2025, 51(2):68-79. DOI: 10.13331/j.cnki.jhau.2025.02.009
摘要:以常规土壤改良剂废弃木材生物炭(WBC)和城市污水厂污泥堆肥产品(SS)为基质,添加不同量的聚丙烯酰胺(PAM)和纳米二氧化硅(SiO2–NPs),分别按42.5∶42.5∶4∶11(BCS1)和42.5∶42.5∶8∶7(BCS2)的质量比掺混制备2种生物炭–污泥堆肥复合改良剂;以耐盐经济作物油葵(Helianthus annuus L.)为供试植物,采用盆栽试验对比研究WBC、SS、BCS1和BCS2对黄河三角洲滨海盐渍土壤的改良效果。结果表明:通过对WBC与SS的复合改性,成功制备出兼具碳封存、养分调控和结构优化功能的复合改良剂;SiO2–NPs和PAM的定向负载重构了表面功能基团(如Si—O—Si和C=O键形成),使BCS1和BCS2的理化性质区别于WBC和SS的,BCS2具有较好的保水性能,使得土壤最大持水量(WHC)较未添加改良剂的空白处理(CK)的提升11.32%,有效提升了土壤的保水能力;与CK相比,4种改良剂的添加促进了油葵的光合作用和生长发育,使得叶片SPAD值显著增加6.83%~11.44%,相较于WBC和SS,BCS1和BCS2对油葵光合作用的促进效果更明显,BCS2对植物生长的促进效果优于BCS1,BCS2的添加使得油葵株径显著增大19.57%,使根尖数显著增加238.13%,这主要是由于改良剂的添加提高了盐渍土壤团聚体的稳定性(其中BCS2的根际和非根际土壤团聚体平均质量直径分别增加了18.18%和18.98%),提升了保水性能和养分有效性,使得根际和非根际土壤有效磷质量分数分别显著提高25.36%~84.22%和12.45%~64.63%,从而改善了土壤健康;此外,结构方程模型结果表明,改良剂对油葵生长的直接影响不显著,而是通过改变土壤性质间接促进油葵的生长,其中,改良剂介导的土壤WHC的增加是影响油葵生长发育的最主要原因,其次是土壤氮、碳和团聚体稳定性。可见,以生物炭和城市污水厂污泥堆肥产品制备的复合改良剂可有效修复滨海盐渍土壤。
张维,崔清明,任慧波,陈晨,李华丽,胡雄贵,朱吉,杨仕柳,李述初,张四阳,彭英林,刘莹莹
2025, 51(2):80-88. DOI: 10.13331/j.cnki.jhau.2025.02.010
摘要:分别选取3头1、60、120、180、240、300、360日龄(分别记为ND1、ND60、ND120、ND180、ND240、ND300、ND360)宁乡猪的背最长肌进行转录组测序分析,对9个比较组所筛选到的差异表达基因(DEGs)进行富集分析,并利用实时荧光定量PCR(qRT–PCR)验证DEGs水平。结果表明:ND60 vs ND1、ND120 vs ND60、ND180 vs ND120、ND240 vs ND180、ND300 vs ND240、ND360 vs ND300、ND180 vs ND1、ND360 vs ND180和ND360 vs ND1这9个比较组中分别鉴定出1 982、245、131、311、26、84、2 257、1 377和2 654个DEGs。GO分析结果表明,DEGs主要参与肌肉收缩、骨骼肌组织发育和钙离子结合过程;KEGG通路分析结果表明,DEGs主要富集于糖异生/糖酵解、PI3K–Akt、MAPK等信号通路;对DEGs进行qRT–PCR验证,qRT–PCR结果与测序结果一致;转录组测序和试验验证结果发现,THBS3在ND180 vs ND1和ND360 vs ND1比较组中均下调,THBS4分别在ND180 vs ND1和ND360 vs ND180中显著下调和上调,这表明THBS3和THBS4的表达方式与猪生长发育规律相反,推测它们可能负向调控骨骼肌的生长发育。
2025, 51(2):89-96. DOI: 10.13331/j.cnki.jhau.2025.02.011
摘要:选取体质量为(18±1) g的ICR小鼠320只,随机均分成4组,每组16个重复(雌雄各半),每个重复饲养5只,分别饲喂纯净水(Pw)、自来水(Tw)、山泉水(Nw)、偏硅酸型矿泉水(Mw),统一饲喂维持饲料,预试期7 d,试验期90 d,试验结束后,采集小鼠心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、脑、全肠道以测定脏器指数,在小鼠眼眶采血以测定血清生化指标,取小鼠盲肠内容物测定肠道菌群的相对丰度,分析偏硅酸型矿泉水对小鼠脏器指数、血清生化指标和肠道菌群结构的影响。结果表明:Mw组小鼠肠道脏器指数达12.92±1.33,显著高于其余3组的;血清生化指标中血清同型半胱氨酸(HCY)和血浆内皮素(ET)浓度分别为(14.21±1.90) μmol/L和(105.63±10.10) ng/L,显著低于其余3组的;血清高密度脂蛋白(HDL)浓度达(0.36±0.04) mmol/L,显著高于Pw和Tw组的;血清GLP–2质量浓度达(148.80±9.98) ng/L,显著高于Tw组的;Mw组小鼠肠道菌群Chao1指数达337.20±21.89,显著高于Tw组的;Mw组放线菌门相对丰度为(10.20±0.28)%,显著高于Tw组的,变形菌门相对丰度为(1.67±0.18)%,显著低于Tw组的;Mw组大肠埃希菌–志贺菌属、肠球菌属相对丰度分别为(0.38±0.05)%和(0.39±0.05)%,显著低于Tw组的,Mw组脱硫弧菌属相对丰度为(0.87±0.06)%,显著低于Nw组的;Mw组乳杆菌属相对丰度为(27.64±2.15)%,显著高于Tw组的,Mw双歧杆菌属的相对丰度为(2.81±0.34)%,显著高于其余3组的。综上,在试验期内,饮用偏硅酸型矿泉水的小鼠提高了全肠道脏器指数和血清高密度脂蛋白浓度,降低了血清同型半胱氨酸、血浆内皮素浓度,提高了小鼠血清GLP–2质量浓度,提高了肠道益生菌的相对丰度,降低了肠道致病菌的相对丰度,这些指标的变动提示饮用偏硅酸型矿泉水可能对机体具有一定的保护作用。
2025, 51(2):97-102. DOI: 10.13331/j.cnki.jhau.2025.02.012
摘要:针对水稻秸秆在割台螺旋搅龙输送下的流动规律不明而难以揭示割台磨损现象的问题,笔者分析收获过程中联合收割机割台螺旋搅龙对水稻秸秆接触单元体的输送状态,建立流动速度数学模型,绘制水稻秸秆质心的运动轨迹曲线;采用离散元法模拟收获过程中螺旋搅龙对水稻秸秆的输送效果,得到水稻秸秆质心处的运动轨迹曲线;测绘割台磨损轮廓曲线,并对水稻秸秆的理论运动轨迹曲线和仿真的运动轨迹曲线及割台的磨损轮廓曲线进行对比分析。结果表明:当摩擦因数从0.3下降至0.1时,螺旋叶片外缘带动水稻秸秆的轴向速度从1 058.83 mm/s提升至1 123.59 mm/s,圆周向速度从670.59 mm/s下降至439.40 mm/s。仿真的水稻秸秆运动轨迹曲线和理论水稻秸秆运动轨迹的相似度较高,均方误差为0.386 7~6.188 3;磨损轮廓曲线与理论轨迹曲线仅在水稻秸秆与螺旋叶片接触后的轴向位移处于0~64 mm时的相似度较高,整体曲线的均方误差为29.637 6。
2025, 51(2):103-112. DOI: 10.13331/j.cnki.jhau.2025.02.013
摘要:针对现有的害虫检测算法存在计算量和参数量大、检测精度较低等问题,本文提出了一种基于YOLOv7的轻量化农田害虫检测算法。首先,将轻量级GhostNetV2和PConv模块分别引入主干网络和颈部网络,在降低网络的参数量和计算量的同时减少通道的特征冗余;其次,引入可变形大核注意力机制(D-LKA),增强模型对不规则形状的目标信息的捕捉能力;然后,在颈部网络运用尺度内特征交互模块AIFI提升尺度内和尺度间的特征交互能力;最后,针对特征融合导致的特征信息丢失的问题,引入CARAFE上采样算子,以提高模型的感知野,增加特征信息流通,减少特征损失。结果表明:改进后的算法对农田害虫的检测精度达到了72.1%;相较于YOLOv7,其参数量下降43.4%,计算量下降37.0%。本文提出的检测算法在实现模型轻量化的同时,提高了检测结果的准确率,可为农业智能机器的研究提供参考。
2025, 51(2):113-121. DOI: 10.13331/j.cnki.jhau.2025.02.014
摘要:针对传统目标检测模型对自然场景下梨树叶片病害检测存在精度低、模型参数量大等问题,提出一种基于YOLOv8n的梨树叶片病害检测改进模型。首先,使用RepGhostNet改进主干网络,利用结构重参数化实现特征的隐式重用,在提升网络特征提取能力的同时使网络更加轻量化。其次,引入双层路由注意力机制,通过查询自适应的方式降低模型对不相关特征的关注,提高模型对关键信息的敏感性,增强网络的表征能力和特征融合能力。最后,使用Inner-SIoU损失函数优化边界框回归,加快模型收敛速度,提高识别精度。结果表明:改进后的模型能够有效对梨树叶片病害进行检测,在DiaMOS Plant数据集上对梨树叶片病害的检测平均精准度mAP@50达到0.901,相较于原模型提高了5.6%;而模型参数量仅为2.4×106个,计算量仅为7 GFLOPs,相较于原模型分别降低了20.00%和13.58%。与SSD、Faster-R CNN、YOLOv5n、YOLOv8s等主流目标检测模型相比,改进的模型不仅平均精准度有所提高,而且参数量和计算量均减少。
许克静,刘向真,刘语煊,马一琼,郝辉,张智轩,方志辉,梁淼,陈小龙,张峻松
2025, 51(2):122-128. DOI: 10.13331/j.cnki.jhau.2025.02.015
摘要:以烟草废弃秸秆为碳源,选择3种活化时间(60、75、90 min),采用热解活化法制备烟草秸秆活性炭(TSAC60、TSAC75、TSAC90),利用制备的3种活性炭(TSAC)研究其对β–苯乙醇的吸附和释放行为,并采用动力学模型分析孔隙结构对β–苯乙醇吸附和释放行为的影响。结果表明:不同活化时间下制备的3种TSAC孔隙结构有差异,当活化时间从60 min增至90 min时,微孔率由66.39%降低至24.81%;TSAC对β–苯乙醇的负载均以物理吸附为主,准一级动力学模型可较好地描述吸附过程,TSAC60对β–苯乙醇的平衡吸附率最高,为101.49%,但吸附速率常数最小;TSAC负载的β–苯乙醇热稳定性增加,其中TSAC60对β–苯乙醇的缓释效果最明显,Page模型可较好地描述β–苯乙醇的非等温热释放过程;β–苯乙醇从3种TSAC中释放的过程均符合Korsmeyer–Peppas模型,等温释放过程均以Fick扩散为主,TSAC60中β–苯乙醇在35 d时的释放率为27.34%;TSAC中的微孔结构是影响其对β–苯乙醇吸附和缓释性能的关键因素。