科研产出
花生连作土壤土层置换式深翻犁的设计与试验
《中国油料作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：针对目前花生连作导致花生减产的问题，设计研制了土层置换式深翻犁。重点对土层置换式深翻犁的翻转机构进行机械设计和运动分析，对犁体曲面进行了理论分析和受力分析。为验证土层置换式深翻犁的作业性能，以犁铧安装角、耕宽、作业速度为试验因素，以耕深变异系数、植被残茬覆盖率和翻垡率为性能评价指标，进行三因素二次旋转正交组合田间预试验，得到各因素的响应曲面模型，分析了各因素对性能的影响，并以耕深变异系数最低、植被残茬覆盖率最高和翻垡率最高为目标对各因素进行优化。最优结果为：犁铧安装角为25.58°、耕宽为526.01mm、作业速度为5.82 km/h时，耕深变异系数为3.35%、植被残差覆盖率为93.95%、翻垡率为94.39%。以最优结果为基础，对作业速度设置5个梯度进行田间验证试验。验证试验结果表明，当土层置换式深翻犁以最优犁铧安装角、耕宽作业时，各个速度梯度下耕深变异系数均小于4%、残茬覆盖率均大于90%、翻垡率均大于90%，满足翻转犁作业质量要求。连续两年应用土层置换式深翻犁对连作花生地进行增产效果试验，试验结果表明，2022年花生产量比对照组增产21.2%,2023年增产16.9%，增产效果显著。本研究可为连作花生大面积单产提升提供技术支持。
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叶黄素合成关键基因及小麦生物强化研究展望
《分子植物育种 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：全球超过22亿人具有视力障碍，人们的视力健康面临着新的威胁。叶黄素是构成视网膜的黄斑色素，能够滤过蓝光，增强免疫力，是最有效、最有潜力的维护视力的物质。中国北方的人们主要以面食为主，叶黄素小麦能够让人们在吃主食的同时摄入叶黄素，免去单独补充保健品的昂贵费用，而且生物强化也是解决人类微量元素短缺问题的重要手段，所以选育富含叶黄素的小麦品种和提高小麦中叶黄素的含量显得尤为重要。本综述回顾了叶黄素的发现、结构以及功能，综述了叶黄素的测定方法、合成关键酶和基因及叶黄素小麦的选育，探讨了小麦叶黄素生物强化存在的问题及发展趋势，为今后叶黄素小麦产业发展提供参考，助力农业高质量发展。
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单粒精播对花生干物质累积及根冠结构的影响
《中国油料作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为明确花生单粒精播增产机理,大田条件下,以花育22为供试花生品种,以双粒穴播(DS)为对照,研究了单粒精播(SS)对花生干物质积累、叶面积系数、冠层结构和根系特征的影响.结果表明,花生生育前期单株和群体干物质重单粒精播和双粒穴播差异不显著,而生育中后期显著高于双粒穴播,结荚期叶面积系数单粒精播显著高于双粒穴播.从结荚期不同冠层结构来看,冠层上、中、下层叶面积系数单粒精播分别比双粒穴播高23.03%、9.34%、86.43%,单株和群体冠层叶片和茎干重单粒精播均显著高于双粒穴播,从冠层不同部位叶片和茎干重占总干重的比例来看,单粒精播冠层下部叶片和茎干重比例高;单株和群体总根干重、根长、根表面积和根体积高于双粒穴播,且中下层根系占比高.相关性分析结果表明,根干重与中下层的叶片干重、下层的茎干重呈显著正相关.综上所述,与双粒播相比,单粒精播花生植株冠层中下部发育健壮且根系大分布深是其增产的重要原因.单粒精播促根扩冠,是花生节本增产的一种有效途径.
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氮钙互作对花生氮素利用及钙素积累的影响
《中国油料作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探讨氮钙配施对花生氮素利用及钙素积累的影响，本研究以花育25号为试验材料，在济阳和饮马泉试验基地进行试验，分别设置0和600 kg·hm-2(Ca0、Ca600)2个钙肥水平，以及0、75、150、225、300 kg·hm-2(N0、N75、N150、N225、N300)5个氮肥水平，研究氮钙互作对花生氮代谢酶和氮素利用及钙素积累的影响。结果表明，氮钙互作显著提高花生生育前期叶绿素含量，饱果期Ca0条件下施氮花生SPAD值比不施氮提高3.8%～14.8%,Ca600条件下提高3.9%～15.2%；氮肥可提高花生氮代谢酶活性，成熟期Ca0处理在N300条件下谷氨酰胺合成酶（GS）活性较N0条件提高了57.8%,Ca600处理提高了87.3%；随着施氮量的增加氮素利用效率逐渐降低，而施用钙肥可提高花生氮素利用效率，在相同施氮条件下，Ca600较Ca0的氮肥偏生产力、氮肥农学利用效率和氮素利用效率分别增加10.1%～24.6%、7.1%～48.7%和2.1%～16.6%；氮钙互作提高了成熟期荚果中的钙素分配率，相同施氮条件下，Ca600处理较Ca0处理荚果中钙素分配率增加2.5～15.0个百分点，且在N225处理荚果中钙素分配率最大。综上，氮钙互作有利于提高花生生育前期叶绿素含量，增加氮代谢酶活性，提高氮素利用效率，促进钙素向荚果的分配，且Ca600N150和Ca600N225处理的综合表现最优。
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生物菌肥FBR1不同施用方式对花生生长发育及产量的影响
《中国农业科技导报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探究生物菌肥FBR1（枯草芽孢杆菌）不同施用方式对花生生长发育及产量的影响，以‘花育9113’为供试材料，以不拌种衣剂不施菌肥为对照1（CK1）、种衣剂1 250 m L·hm-2拌种不施菌肥为对照2（CK2），设置地表撒施15 kg·hm-2菌粉后起垄播种不拌种衣剂种子（T1）、不拌种衣剂种子播种后穴施菌粉15 kg·hm-2（T2）、菌液7.5 L·hm-2拌种（T3）和种衣剂1 250 m L·hm-2拌种后用菌粉15 kg·hm-2包衣（T4）4种不同处理，对各处理的花生植株发育、干物质分配及产量进行分析。结果表明，T1处理可促进花生生长，对单株荚果重和生物总干重有一定的增加作用；T3处理降低了出苗率，T4处理不仅降低了主茎高，而且降低了实收穴数；T1、T3处理的荚果和籽仁分别比CK1增产84.93、34.97和32.48、5.00 kg·hm-2,T2处理的荚果和籽仁比CK1分别减产84.93和82.43 kg·hm-2,T4处理的荚果和籽仁比CK2分别减产92.42和32.47 kg·hm-2，但增减幅度均不显著。综上，考虑威海土壤条件多样性，推荐地表撒施15 kg·hm-2菌粉后起垄播种不拌种衣剂种子的施肥方式，并在做好示范试验的前提下，因地制宜施用FBR1生物菌肥。以上研究结果为生物菌肥在花生生产上的利用提供参考依据。
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不同有机物料改善富磷菜田土壤微生物结构功能和蔬菜磷素吸收利用研究
《植物营养与肥料学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]碳是微生物代谢活动的优质养分和能量来源,对根际微生物的群落结构和生态功能具有重大影响.解析碳驱动微生物周转对作物吸收利用磷的影响,探索富磷土壤中磷素高效利用的绿色途径.[方法]蔬菜田间试验分别在山东东营(潮土)和淄博(褐土)进行,供试作物依次为番茄、西葫芦.设置不施肥对照(CK)、优化施肥(OPT)、优化施肥+腐植酸(OPT+HA)、优化施肥+蚯蚓粪(OPT+EC)、优化施肥+菌渣(OPT+MR)5 个处理.在拉秧期采集土样分析土壤碳、磷养分含量,碳、磷相关胞外酶活性以及土壤细菌群落特征.[结果]1)有机物料投入提高了番茄和西葫芦产量及磷吸收积累量.2)在OPT基础上,增施HA、EC和MR可显著提高土壤肥力和酶活性,以MR的提升效果最为显著.在东营,增施MR处理土壤微生物生物量碳(MBC)和可溶性有机碳(DOC)含量较OPT处理分别提高了 17.46%和 17.03%,土壤β-葡萄糖苷酶(β-GC)和酸性磷酸酶(ACP)活性分别显著提高了 19.75%和 13.12%,土壤有效磷含量显著降低了 28.50%;在临淄,增施MR土壤各类碳组分含量较OPT处理均有显著提高,增幅在 16.19%~54.30%,土壤β-GC活性显著提高了 24.55%.3)增施EC和MR显著提高了土壤细菌群落Chao1 指数和Shannon指数;增施MR显著提高了土壤中突柄杆菌(Prosthecobacter)、堆囊菌属(Sorangium)相对丰度,增施HA显著提升了土壤中Vermiphilaceae、MWH_CFBk5、Pedobacter相对丰度;增施EC的土壤中富集了Fodinicola和Phaselicystis,改变了土壤微生物群落结构.[结论]在优化施肥基础上,增施有机物料,尤其是菌渣,可有效提高土壤可溶性有机碳比例,增加土壤β-葡萄糖苷酶活性,显著改善土壤微生物群落结构,提高有益菌群丰度,增强土壤磷的活化,进而提高了蔬菜对磷的吸收和利用,降低了土壤中有效磷含量.因此,在富磷土壤上,优化施肥配合增施菌渣是提高土壤微生物活性及蔬菜磷素吸收积累的可行措施.
关键词： 富磷土壤 土壤碳组分 土壤胞外酶活性 土壤微生物生物量 α多样性
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基于Meta分析的黄河三角洲玉米产量及肥效特征
《中国农学通报 》 2024 CSCD
摘要：为解析黄河三角洲玉米产量分布及施肥效应,指导玉米合理高效施肥,分析2010-2020年黄河三角洲的143组玉米田间肥料试验,对不同扇面区域的玉米产量分布以及肥料利用率、产量差贡献率、相对产量、农学效率和偏生产力等进行统计和计算.结果表明,玉米平均产量6.81 t/hm2,不同扇面区域产量变幅较大,为2.63~9.52t/hm2,第二扇面玉米产量显著低于第一、三扇面.施用氮、磷、钾肥的增产率均值分别为40.88%、8.49%、2.18%.基于Boundary line模型模拟的产量差为3.01 t/hm2,高产记录产量差为2.49 t/hm2,氮肥对产量差的贡献率最大,磷、钾肥次之.玉米氮、磷、钾肥的相对产量分别为0.76、0.99、1.05,氮肥农学效率、偏生产力分别为8.64、33.78 kg/kg,磷肥为2.85、86.12 kg/kg,钾肥为17.97、148.01 kg/kg.综上,氮为玉米产量的第一限制因子,施肥增产效果为氮肥>磷肥>钾肥.黄河三角洲玉米施肥管理中,应合理减施氮肥,配合土壤改良,以有效消减玉米产量差,达到增产节肥效果.
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基于大豆叶枕响应叶柄角变化转录组的MYB基因分析
《西北农林科技大学学报(自然科学版) 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]阐明MYB基因家族成员是否参与大豆叶柄角(leaf petioles angle,LPA)变化的调控过程,为大豆理想株型育种研究奠定基础.[方法]以郑196为材料,利用大豆叶枕响应叶片向光运动转录组挖掘差异表达大豆MYB基因(GmMYB);利用ProtComp 9.0进行亚细胞定位预测;以拟南芥MYB蛋白序列为参考,采用MEGA v5.0软件进行系统进化分析;分别利用在线程序MEME和PlantPAN3.0分析差异表达MYB基因保守基序(motif)和启动子序列的顺式作用元件;以NCBI数据库中大豆转录组数据及RNA-seq数据为基础,采用TBtools进行表达模式分析,并在此基础上进行候选基因的精准定量检测.[结果]①鉴定出13个差异表达GmMYB,其中上调表达9个,下调表达4个;亚细胞定位结果表明,11个MYB蛋白位于细胞核,2个位于细胞外基质.②基于MYB蛋白序列构建系统进化树,可将13个差异表达GmMYB分为6组.③对13个差异表达GmMYB基因结构进行分析,结果共鉴定到10个基序,其中基序1和基序2是MYB保守结构域的一部分.④在启动子区域鉴定获得脱落酸响应元件、参与干旱响应元件、响应光照的顺式作用元件、分生组织表达和生长素响应等多个响应逆境胁迫及光照的顺式作用元件.⑤表达模式分析结果表明,13个差异表达GmMYB基因在大豆不同组织器官中存在表达差异,其中Glyma.01G190100 和 Glyma.08G042100 在叶枕处表达.⑥对 Glyma.01G190100 和 Glyma.08G042100 进行精准定量检测,结果显示其相对表达量在叶片向光运动前后变化剧烈,可作为大豆叶柄角调控候选基因用于进一步研究.[结论]鉴定出13个与大豆叶柄角调控相关的MYB基因,其中Glyma.01G190100和Glyma.08G042100可作为大豆叶柄角调控候选基因用于大豆理想株型育种研究.
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花生高产攻关实收单产12982 kg/hm~2技术分析
《中国油料作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为进一步挖掘花生高产潜力，示范带动大面积单产提升，自2013年开始山东省农业科学院花生栽培与生理生态创新团队连续组织高产攻关，产量相继突破实收单产11 250 kg/hm~2、11 700 kg/hm~2、12 000 kg/hm~2，其中2023年最高产达到12 982 kg/hm~2。本文从栽培技术、气候条件、产量构成等方面分析了高产纪录产生原因，并对投入、产出进行了比较。栽培技术方面，集成应用了单粒精播、全程可控施肥、生物菌剂耦合、三防三促调控的高产栽培技术体系，通过充分发挥单株生产潜力、构建高质量群体来实现高产，为下一步单产突破13 500 kg/hm~2提供技术支撑。
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