单季麦秸还田促进小麦-玉米周年碳效率和经济效益协同提高

王良; 刘元元; 钱欣; 张慧; 代红翠; 刘开昌; 高英波; 方志军; 刘树堂; 李宗新; 《中国农业科学 》 2022 北大核心 CSCD

摘要：目的】优化小麦-玉米周年秸秆还田方式,实现系统碳效率及经济效益协同提高,促进小麦-玉米周年可持续生产。【方法】基于8年小麦-玉米周年秸秆还田长期定位试验,分析小麦、玉米秸秆双季还田(D)与小麦秸秆单季还田(S)对作物秸秆产量和碳投入量的影响,明确不同碳投入量对小麦-玉米周年产量及其稳定性和可持续性的影响;系统分析碳效率与经济效益对小麦-玉米周年不同碳投入量的响应特征。【结果】(1)D和S处理的年均秸秆还田量分别为13.54和5.43 t·hm~(-2);D处理投入土壤中的根系和根茬生物量分别为3.04和2.14 t·hm~(-2),较S处理均无显著差异(P>0.05);S处理的根系、根茬和根系分泌物碳投入量分别为1.34、0.97和1.35 t·hm~(-2),较D处理没有显著差异(P>0.05)。(2)S处理的资源和农田管理碳投入量为1.73 t C·hm~(-2),较D处理减少51.29 kg C·hm~(-2);S处理的农田碳总投入量为9.00 t C·hm~(-2),较D处理的12.30 t C·hm~(-2)显著减少了26.82%(P<0.05);S处理的年均秸秆碳投入量为2.31 t C·hm~(-2),较D处理减少了60.85%,秸秆投入量的差异是造成农田碳投入差异显著的主要因素。(3)S处理的年际平均玉米产量为7.29 t·hm~(-2),较D处理减少了5.48%,D处理的小麦和周年产量为7.76和15.05 t·hm~(-2),分别较S处理减少5.67%和0.26%;S处理的作物周年产量稳定性和可持续性指数分别为0.19和0.63,较D处理没有显著性差异(P>0.05)。(4)S和D处理的周年籽粒碳产出量分别为6.27和6.25 t C·hm~(-2),植株碳产出量分别为15.96和15.74 t C·hm~(-2),均没有显著差异(P>0.05)。S处理的碳生产效率和碳生态效率分别为0.69 kg·kg~(-1)和1.77 kg·kg~(-1),较D处理分别显著增加60.47%和39.37%(P<0.05)。(5)小麦季,S处理的年际平均产值和年际平均净收益分别为1.89万元/hm~2和0.72万元/hm~2,与D处理相比均没有显著差异(P>0.05);玉米季,S处理的年际平均产值和年际平均净收益分别为1.91万元/hm~2和0.81万元/hm~2,较D处理分别增加了0.38万元/hm~2和0.39万元/hm~2;小麦-玉米周年,S处理的年际平均产值和年际平均净收益为3.80万元/hm~2和1.56万元/hm~2,较D处理分别显著增加14.81%和51.54%(P<0.05)。【结论】小麦秸秆单季还田在不显著影响小麦-玉米周年籽粒产量以及产量稳定性和可持续性的前提下,减少了玉米秸秆的碳投入量,促进了碳效率和经济效益的协同提高。

关键词： 秸秆还田 小麦 玉米 碳效率 经济效益

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基于三维模型重构的花生网纹厚度性状QTL分析

张胜忠; 胡晓辉; 慈敦伟; 杨伟强; 王菲菲; 邱俊兰; 张天雨; 钟文; 于豪諒; 孙冬平; 邵战功; 苗华荣; 陈静; 《作物学报 》 2022 北大核心 CSCD

摘要：荚果网纹厚度,不仅是花生重要的品种特性,也与花生适宜机械化收获特性密切相关.为探索花生荚果网纹厚度遗传基础,本研究开发了一种基于三维模型重构测定网纹厚度的方法,并且以品种花育36号和品系6-13配组衍生的181个重组自交系(recombinant inbred line,RIL)群体为材料,考察了该RIL群体2019—2020年在山东青岛、东营和威海3个环境下表型数据.结果表明,横向和纵向网纹厚度在RIL群体中均表现为连续分布和超亲遗传,广义遗传率分别为0.92和0.91.利用前期构建的高密度遗传图谱,共定位到11个与网纹厚度相关加性QTL,其中6个与横纹厚度相关,5个与纵纹厚度相关,表型贡献率范围为5.21%~11.06%.定位到2个主效位点qLA2和qLO9,可在不同环境下表达,其增效等位基因分别来自花育36号和6-13.共定位到22对上位性QTL,共涉及34个位点,表型贡献率范围为0.55%~4.37%,其中10对与横纹厚度相关,12对与纵纹厚度相关.本研究结果将为花生相关性状基因定位和分子育种提供重要的参考.

关键词： 花生 荚果网纹 QTL 加性 上位性

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泰安市"香野"草莓采后主要病原菌的分离鉴定及精油抑菌效果评价

姜莉莉; 孙守民; 宗晓娟; 孙瑞红; 王晓芳; 武冲; 《中国生物防治学报 》 2022 北大核心 CSCD

摘要：为明确山东省泰安市草莓采后主要致腐病原菌的种类及不同植物精油的抑菌效果,从腐败的"香野"草莓果实上分离、纯化优势菌株,进行形态学和分子生物学鉴定,并通过室内熏蒸毒力试验评价7种植物精油对上述病原菌的抑制效果.结果表明,泰安地区草莓分离得到3种病原菌,分别为灰葡萄孢菌Botrytis cinerea、链格孢菌Alternaria alternata和枝孢菌Cladosporium tenuissimum.7种植物精油对3种病原菌均表现出不同程度的抑制作用,百里香精油对灰葡萄菌和链格孢菌的室内毒力均最高,EC50值分别为39.998和18.456μL/L;柠檬草精油对枝孢菌的活性最高,EC50值为30.523μL/L.活体抑菌试验结果表明,百里香精油对草莓果实灰葡萄孢菌和链格孢菌的活体抑菌效果最高,防效分别为86.21%和89.29%;柠檬草精油对枝孢菌的防效最高,为75.86%.综合比较可以发现,百里香精油、玫瑰草精油、柠檬草精油及肉桂精油对草莓采后3种病原菌均具有较好的抑制效果.

关键词： 草莓;采后;病原菌;分离鉴定;精油

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种植密度和播期对冬小麦籽粒品质影响的模拟研究

陈昱利; 杨平; 李华伟; 《中国农业科技导报 》 2022 北大核心 CSCD

摘要：种植密度和播期是影响冬小麦籽粒品质的2个重要因素，为量化种植密度和播期对冬小麦籽粒品质的影响，构建种植密度和播期对冬小麦籽粒品质影响的模拟模型，以济麦44为材料于2019—2020和2020—2021年度开展了种植密度和播期试验，分析了种植密度和播期对冬小麦籽粒主要品质参数的影响规律。结果表明，在10月10日播期内，随着种植密度增加，小麦粗蛋白含量、湿面筋含量和面团吸水率均先增大后减小，出粉率逐渐减小，而面团稳定时间先减小后增大；在10月20日播期内，随着种植密度增加，小麦各品质指标均先减小后增大；在10月30日播期内，小麦粗蛋白含量、湿面筋含量和面团吸水率均先增大后减小，而出粉率和面团稳定时间则先减小后增大；随着播期延迟，籽粒蛋白质含量和面团吸水率先减小后增大，湿面筋含量和出粉率逐渐减小，而面团稳定时间则逐渐增大。通过引入种植密度和播期影响因子，构建了种植密度和播期对冬小麦籽粒品质影响的模拟模型。经2020—2021年度冬小麦生长季试验数据检验，根均方差（RMSE）、绝对误差（d_a）和绝对误差(d_ap)占实测值比率均显示模拟值和实测值有较高的一致性，所建模型可较好地模拟种植密度和播期对冬小麦籽粒品质的影响。

关键词： 冬小麦 种植密度 播期 品质 模拟模型

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鸡脂和美拉德反应对松蘑菌汤风味的影响

孙艺飞; 崔文甲; 王文亮; 宋莎莎; 唐晓珍; 《食品工业科技 》 2022 北大核心 CSCD

摘要：以松蘑为原料在热反应条件下制备松蘑菌汤,采用高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)、味觉分析系统(电子舌)、气相-离子迁移色谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)及电子鼻研究了添加鸡脂和美拉德反应对松蘑菌汤风味的影响.HPLC检测结果显示,松蘑菌汤主要有16种游离氨基酸;加入鸡脂后,蛋氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸、赖氨酸、酪氨酸等苦味氨基酸含量减少;美拉德反应后谷氨酸、天冬氨酸、丙氨酸、甘氨酸、丝氨酸等甜味、鲜味氨基酸含量明显增高.GC-IMS检测出挥发性风味物质46种,美拉德反应后反-2-庚烯醛、反-2-辛烯醛、(E,E)-2,4-辛二烯醛等脂肪醛含量增加,为汤料提供肉香、脂香味.电子鼻对挥发性物质检测与GC-IMS基本相似.总体而言,美拉德反应体系对松蘑鸡脂菌汤风味具有增加脂香、提升鲜甜味的作用.即加入鸡脂使松蘑菌汤风味层次丰富,美拉德反应对松蘑菌汤整体风味有较大提升.

关键词： 松蘑 鸡脂 美拉德反应 风味 汤

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饲粮苏氨酸水平对肉鸡生长性能、血清生化指标、免疫器官指数及小肠形态发育的影响

伏春燕; 王文彬; 李霞; 阎佩佩; 董以雷; 燕磊; 黄河; 朱应波; 魏祥法; 石天虹; 刘雪兰; 《动物营养学报 》 2022 北大核心 CSCD

摘要：本试验旨在研究饲粮苏氨酸水平对肉鸡生长性能、血清生化指标、免疫器官指数及小肠形态发育的影响.选取1日龄雄性爱拔益加肉用仔鸡480只,随机分为4组,每组6个重复,每个重复20只.对照组饲喂基础饲粮,试验组分别在基础饲粮中添加0.24%、0.45%、0.65%的苏氨酸.试验期42 d.结果显示:1)0.24%和0.65%苏氨酸添加组肉鸡21日龄体重(BW)、1~21日龄平均日增重(ADG)显著高于0.45%苏氨酸添加组(P<0.05),高于对照组(P>0.05).与对照组相比,饲粮添加0.24%和0.65%苏氨酸升高了 42日龄肉鸡BW、22~42日龄和1~42日龄的ADG和平均日采食量(ADFI)(P>0.05),添加0.45%苏氨酸降低了肉鸡1~21日龄、22~42日龄及1~42日龄的料重比(P>0.05).2)0.24%苏氨酸添加组42日龄肉鸡的胸腺指数显著高于0.45%、0.65%苏氨酸添加组(P<0.05),法氏囊指数显著高于对照组和0.45%苏氨酸添加组(P<0.05);对照组42日龄肉鸡脾脏指数显著高于0.24%、0.65%苏氨酸添加组(P<0.05).随饲粮中苏氨酸添加水平的增加,42日龄肉鸡的胸腺指数呈显著二次曲线变化(P<0.05),脾脏指数呈显著线性和二次曲线变化(P<0.05).3)21日龄肉鸡血清中免疫球蛋白(Ig)G、IgA含量随饲粮苏氨酸添加水平的增加呈显著线性和二次曲线变化(P<0.05),并在0.65%苏氨酸添加组达到最高,而0.65%和0.24%苏氨酸添加组血清中IgM含量显著高于其他2组(P<0.05);随饲粮苏氨酸添加水平的增加,42日龄肉鸡血清中IgG含量呈显著二次曲线变化(P<0.05),并在0.65%苏氨酸添加组达到对照组水平.4)与对照组相比,饲粮添加苏氨酸显著升高了 21和42日龄肉鸡血清中三碘甲状腺原氨酸、甲状腺素、胰岛素、脂联素、生长激素、胰岛素样生长因子-1、饥饿素含量(P<0.05),显著降低了血清瘦素含量(P<0.05),并呈显著线性和二次曲线变化(P<0.05).5)与对照组相比,饲粮添加0.24%苏氨酸显著增加了 21日龄肉鸡空肠绒毛高度(VH,P<0.05)和42日龄肉鸡十二指肠、空肠绒毛高度/隐窝深度(V/C,P<0.05),显著降低了21日龄肉鸡回肠V/C(P<0.05)、42日龄肉鸡十二指肠、空肠的隐窝深度(CD,P<0.05);0.65%苏氨酸添加组42日龄肉鸡空肠VH显著高于其他3组(P<0.05).综上所述,基础饲粮中适量添加苏氨酸可以提高肉鸡的生长性能,增强免疫功能,促进机体糖脂代谢和小肠形态发育.综合肉鸡生长性能和免疫功能的表现,肉鸡基础饲粮中苏氨酸最适添加水平为0.24%.

关键词： 肉鸡 苏氨酸 生长性能 免疫功能 小肠形态 营养需要

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优质高产节水抗逆小麦新品种—济麦55

訾妍; 解树斌; 李晓明; 方会见; 李豪圣; 刘建军; 刘爱峰; 程敦公; 曹新有; 郭军; 巨伟; 赵振东; 宋健民; 《麦类作物学报 》 2022 北大核心 CSCD

摘要：济麦55是山东省农业科学院作物研究所选育的优质高产节水抗逆小麦新品种，于2009年以泰农18为母本、济麦22为父本配置杂交组合，经系谱法单株选择育成。2018年1月获植物新品种权证书（CNA20161721.4）,2021年通过黄淮北片水地组国家审定（国审麦20210053）。

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苹果抗寒矮化砧MdAP2D67.1基因的克隆和低温响应表达分析

王海波; 王传增; 李林光; 常源升; 王森; 高文胜; 何晓文; 何平; 《分子植物育种 》 2022 北大核心 CSCD

摘要：AP2/ERF是植物特有的转录因子，在各种胁迫响应中发挥至关重要的调控作用。本研究在前期苹果抗寒矮化砧木‘71-3-150’转录组中分离出1个AP2/ERF基因，克隆其cDNA全长并进行序列分析。结果表明，该基因编码蛋白含有AP2家族DNA结合结构域，与拟南芥AT2G28550同源，且与‘富士’苹果MdAP2D67相似性最高，将其命名为MdAP2D67.1 （GenBank登录号:MT976146）。该基因开放阅读框长度1 392 bp，编码463个氨基酸。MdAP2D67.1蛋白分子量为50.87 kD，等电点为6.74，该蛋白序列不含有信号肽和转运肽，不存在跨膜结构域，初步预测定位于细胞核中。利用实时荧光定量PCR技术分析表明MdAP2D67.1可被低温诱导表达，在‘71-3-150’韧皮部、叶芽、花芽中的表达量均高于抗寒性较弱的‘M9T337’，表明该基因与苹果矮化砧抗寒性密切相关。

关键词： 苹果矮化砧 AP2/ERF转录因子 基因克隆 低温胁迫 基因表达

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基于机器学习和大数据平台的陆地生态系统碳收支遥感监测

高帅; 侯学会; 汪云; 王倩; 陈悦; 邢瑞; 王晶; 《遥感技术与应用 》 2022 北大核心 CSCD

摘要：陆地生态系统碳收支是全球碳循环研究的重要指标，也是气候变化的重要参数。针对该指标估测的不确定性，基于陆地生态系统通量观测研究网络的实测碳通量数据及遥感卫星观测数据产品，利用机器学习方法进行建模研究。研究选用随机森林算法自动从高质量的星—地训练数据集中学习特征、挖掘数据中的隐含信息以及时序间依赖关系的差异，建立了基于随机森林算法的碳收支参数GPP(Gross Primary Production)、NEP(Net Ecosystem Production)估算模型，并选择标准指标利用验证数据集对模型进行了客观评价。结果分析表明：与MODIS GPP产品相比，该方法在估算精度上有了提高，其中落叶阔叶林预测结果最优，决策系数为R2为0.82，均方根误差为1.93 gCm-2d-1，在其他植被类型上也明显优于传统光能利用率模型产品，更接近于地面通量观测数据。基于相同方法建立的NEP模型也得到了较好的估测结果，落叶阔叶林预测模型的输出结果与通量塔获得的NEP相关关系R2为0.70,RMSE=1.75 g C m-2d-1。GPP和NEP模型精度差异也表明，在进行机器学习建模时，训练数据集自变量的选择仍然需要机理模型支持。为进行陆地生态系统碳收支大范围快速估算，本研究进行了陆地生态系统碳收支遥感监测平台的搭建，该平台以GEE(Google Earth Engine)大数据平台作为数据存储与计算后端，Django和Nginx作为Web服务框架，OpenLayers和jQuery作为前端框架，从而实现了碳收支参数长时间序列大范围的快速计算、结果实时显示等功能。基于该平台和模型获取的2002—2016年全球（60°N—60°S）逐年GPP结果表明，全球平均GPP存在明显的空间差异，显著增加的区域主要集中在亚洲东部地区及北美洲森林地区等。研究表明，基于机器学习和大数据平台进行碳收支参数遥感监测，能够快速提供与地面真实观测较为一致的陆地生态系统区域和全球尺度碳收支遥感监测结果，该流程在一定程度避免了生理过程模型复杂的参数设置，减少了区域和全球大尺度碳收支监测的不确定性。

关键词： 机器学习 大数据平台 碳收支 随机森林 时空扩展

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连续施用化肥及秸秆还田对潮土酶活性、细菌群落和分子生态网络的影响

马垒; 李燕; 魏建林; 周晓琳; 李子双; 李国生; 吴小宾; 刘兆辉; 谭德水; 《植物营养与肥料学报 》 2022 北大核心 CSCD

摘要：[目的]采用高通量测序和分子生态网络分析技术,研究连续施用化肥及秸秆还田对细菌群落结构和种间互作关系的影响,为黄淮海潮土区秸秆资源化利用与土壤肥力提升提供理论依据.[方法]长期定位试验位于山东德州,始于2010年,土壤为典型潮土,为冬小麦-夏玉米轮作.2021年从不施肥对照(CK)、单施化肥(NPK)和秸秆还田配施化肥(NPKS)3个处理小区采集土壤样品,分析土壤养分、酶活性、细菌群落等指标.[结果]与CK处理相比,NPK和NPKS处理pH均降低了 0.06个单位,土壤有机质分别提升了 23.19%和34.82%,细菌多样性分别降低了 0.90%和0.91%,均匀度均显著降低了 1.11%.与CK相比,NPK处理土壤中β-葡糖苷酶(β-GC)和碱性磷酸酶(ALP)分别显著升高47.91%和50.35%,NPKS处理β-GC、ALP和脱氢酶(DHA)活性分别升高78.31%、46.53%和50.91%.CK处理的优势菌群为寡营养型细菌(酸杆菌门和浮霉菌门)和固氮菌(生丝微菌科和伯克氏菌科),NPK处理的优势菌群为可降解顽固有机质的变形菌门(草酸杆菌科、红丹杆菌科和黄单胞菌科)、放线菌门和拟杆菌门;NPKS处理的优势菌群为具有纤维素降解能力的厚壁菌门(芽胞杆菌科).网络分析发现,不同施肥处理优势菌群分属于不同网络模块,与土壤养分含量和酶活性呈显著相关关系,其中NPKS处理中富集的芽胞杆菌通过强烈的共生关系形成特定物种集群,并且与β-GC、ALP和DHA呈显著正相关关系.[结论]秸秆还田配施化肥有利于黄淮海潮土区土壤肥力的提升,并可通过调节细菌种间互作关系,优化细菌群落组成,提高土壤酶活性.

关键词： 长期施肥 秸秆还田 土壤酶活性 高通量测序 网络分析

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