科研产出
不同来源沼液对土壤微生物群落碳代谢的影响
《中国生态农业学报(中英文) 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为探索不同来源沼液对土壤微生物群落结构的影响,本研究通过室内培养试验,基于BIOLOG微平板培养方法,对比了鸡粪源、猪粪源和牛粪源沼液在等氮条件下加入土壤后的微生物碳代谢特征。结果表明:同无任何添加的对照相比,不同来源的沼液对土壤有机质含量无显著影响,但对无机氮、全氮、有效磷、速效钾、pH和电导率均有不同程度的提升效果。土壤微生物生物量碳在牛粪沼液处理中最高,而猪粪沼液中微生物量碳则同对照相比显著降低（P<0.05）。鸡粪沼液引发了微生物最高的碳源利用强度,而猪粪沼液则表现出抑制的趋势。微生物对碳水化合物的利用在鸡粪沼液处理中达到最高,显著高于猪粪沼液（P<0.05）。对于氨基酸碳源的利用,各沼液处理均表现出抑制的趋势,但仅在猪粪沼液处理中达显著水平（P<0.05）。鸡粪沼液相比其他处理显著促进了微生物对羧酸的利用（P<0.05）。相比其他处理,鸡粪沼液显著提高了土壤微生物的Shannon丰富度和Simpson优势度指数; McIntosh均一度指数的最高值也出现在鸡粪沼液处理,但其仅显著高于猪粪沼液处理（P<0.05）。主成分分析显示猪粪沼液处理的微生物碳代谢群落同对照的差异最大,相比而言牛粪和鸡粪沼液对微生物代谢群落的影响较小。总体而言,不同来源沼液对土壤微生物碳代谢的影响存在差异,其长期的效应有待进一步通过田间试验验证。
关键词： 沼液 微生物多样性 BIOLOG 微生物量碳氮 群落代谢特征
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基于CFD模拟研究不同保温结构和温度对番茄冷藏配送品质和效果的影响
《制冷学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为掌握不同保温结构和不同温度对番茄冷藏配送下的温度场分布均匀性和品质及效果的影响,本文以番茄为研究对象,建立了半导体冷藏箱温度场数值分析三维模型,并进行实验验证。模拟结果表明:外界恒温20℃时,真空绝热板(vacuum insulation panel,VIP)和聚氨酯(polyurethane,PU)复合隔热保温结构(VIP+PU)与聚氨酯隔热保温结构(PU)的半导体冷藏箱内平均温度从20.7℃降至5℃分别需30 min和35 min,且35 min后平均温度分别为4.58℃和4.97℃,前部与左右部最大温差分别为6.97℃和8.09℃;冷库预冷至4、10、15℃的番茄置入VIP+PU和PU半导体冷藏箱内,在2.5℃下模拟配送10 h,VIP+PU和PU半导体冷藏箱内番茄平均温度分别降至2.38、4.29、5.89℃和3.33、5.15、6.67℃,果心温度均匀度σ分别为0.52、0.44、0.41和0.57、0.47、0.43,番茄实际冷藏配送实验与模拟仿真的结果基本吻合。结果表明:VIP+PU半导体冷藏箱保温性能、冷却速度及果心温度均匀度明显优于PU半导体冷藏箱; 4℃番茄在2.5℃冷藏配送条件下效果最佳,失重率为0.08%,亮度、色度变化最小,可溶性固形物含量为5.13%。
关键词： 半导体冷藏箱 真空绝热板 聚氨酯 计算流体力学 营养品质
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数字果树及其技术体系研究进展
《农业工程学报 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：果树是重要的农林植物。在万物智联时代,利用数字化、智能化、网络化技术建立数字果树技术体系,实现对果树生命、生产和生态复杂系统的高效感知、认知和智慧管控,对于果业实现数字化转型具有重要意义。该研究在数字植物技术范畴下,系统论述了数字果树的概念和内涵,提出了数字果树技术体系框架。重点在果树表型信息获取、环境数据获取、三维模型计算、数字育种、果树大数据和虚拟现实技术等方面综述了数字果树研究进展。从产业应用角度,综述了数字果树技术在树形管理、生长监测、种植管理、农技培训、品牌营销等方面应用效果和挑战。最后,展望了数字果树发展趋势、研究热点和技术突破方向,以期为数字果树的进一步发展提供思路与借鉴。
关键词： 植物 表型 三维 数字果树 果园 信息感知 智能决策 产业应用
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奇岗微繁技术建立及幼苗耐盐性评价
《草业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：以奇岗茎段作为外植体,确定了最佳取材时期、诱导培养基、生根培养基和分化培养基等,成功建立了奇岗微繁技术体系,并研究了不同浓度NaCl对微繁苗生长速率和生物量的影响.结果表明:腋芽生枝途径微繁体系以5~6叶期茎段为外植体,在75%酒精喷洒表面后,1.0%次氯酸钠浸泡20 min时,污染率为0且出芽诱导率较高(85.2%).当诱导和继代的MS培养基添加5.0 mg·L-16-苄氨基嘌呤(6-BA)和0.25 mg·L-1萘乙酸(NAA)时,出芽诱导率为84.0%,繁殖系数最高(320.3%).生根培养基添加5.0 g·L-1活性炭适合于生根壮苗培养.将试管苗炼苗后移栽到不同NaCl浓度的培养液中,随着NaCl的浓度增加,微繁苗生长速率呈降低趋势;在低于0.8%NaCl条件下奇岗能正常成活,表明微繁苗具有较高的耐盐性.为奇岗快繁、遗传转化体系构建和在盐渍化土地推广应用提供了理论和技术支持.
关键词： 奇岗;茎段;微繁;耐盐性
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近紫外-可见-短波近红外多光谱成像数据的糯玉米种子热损伤粒的无损快速鉴别
《光谱学与光谱分析 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：为对糯玉米种子热损伤粒进行无损快速鉴别并探索热损伤过程对糯玉米种子的影响,以糯玉米种子"京科糯2000"为例,用Videometer近紫外-可见-短波近红外多光谱成像仪分别以胚面向上和胚面向下方式采集糯玉米种子对照组及热损伤组多光谱成像数据,分别提取胚面向上胚部、胚面向上胚乳部、胚面向下胚乳部单点多光谱数据,并对胚面向上胚部和胚面向上胚乳部多光谱数据做初级融合;对多光谱数据进行基线校正预处理后计算各光谱数据样本标准差,进而通过光谱数据样本标准差的变化分析热损伤对糯玉米种子各部位的影响;基于多光谱数据采用偏最小二乘-判别分析算法建立糯玉米种子热损伤粒无损鉴别模型,对所建模型进行全交互验证,并与近红外光谱数据模型比较。结果表明,热损伤对糯玉米种子胚、胚乳有不同的影响,多光谱数据和近红外光谱数据表现出一致的变化趋势。采用多光谱数据建立热损伤粒鉴别模型,各模型前3主成分得分3D散点图中,对照组和热损伤组样品表现出一定的分离趋势,校正数据正确率在96%～100%之间,交互验证数据正确率在92%～100%之间,其中,糯玉米种子胚面向上胚部光谱和胚乳部光谱初级融合数据建模效果最好,校正数据正确率100%,交互验证数据正确率在98%～100%之间。作为对比,采用近红外光谱数据建立糯玉米种子热损伤粒偏最小二乘-判别分析模型,胚面向上、胚面向下以及二者初级融合数据模型的前3主成分得分3D散点图中,对照组和热损伤组样品表现出较好的分离趋势,各模型校正数据、交互验证数据正确率皆为100%。本研究表明,采用近紫外-可见-短波近红外多光谱成像对糯玉米种子的热损伤粒进行无损快速识别具有较好的可行性,多光谱成像数据各变量样本标准差和近红外光谱数据各变量样本标准差呈现一致的规律;采用胚和胚乳融合多光谱数据所建模型在各模型中具有更高的正确率。
关键词： 多光谱成像 数据融合 近红外光谱 热损伤粒 糯玉米种子
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基于状态视图的流媒体图像信息置乱隐藏算法
《计算机应用 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：针对流媒体图像存在的信息安全隐患问题,提出了一种基于状态视图的流媒体图像信息置乱隐藏算法.首先,使用基于限邻域经验模式分解(NLEMD)的流媒体图像增强算法来增强流媒体图像以及凸显流媒体图像的细节信息,从而实现流媒体图像增强的效果;然后,通过基于状态视图的高效编码和解码算法对流媒体图像信息实施编码与解码,从而完成流媒体图像信息的置乱隐藏.实验结果表明,所提算法可有效、全面置乱隐藏植物类、文字类的流媒体图像信息,且对流媒体图像增强显著,在流媒体图像信息的置乱隐藏中,该算法的置乱隐藏度高于95%,可保护流媒体图像信息安全.
关键词： 状态视图;流媒体;图像信息;置乱隐藏;高效编码和解码
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基于高斯回归分析的水稻氮素敏感波段筛选及含量估算
《光谱学与光谱分析 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：水稻氮素含量的准确监测是稻田精准施肥的重要环节,水稻叶片氮素含量发生变化会引起叶片、冠层的光谱发射率发生变化,高光谱遥感是目前作物氮素无损监测的关键技术之一.以2018年—2019年湖北监利两年水稻氮肥试验为基础,分别获取水稻分蘖期、拔节期、孕穗期、扬花期、灌浆期五个生育期水稻叶片和冠层两个尺度的高光谱反射率数据及对应的叶片氮素含量数据,利用单波段原始光谱和一阶导数光谱的相关性分析、高斯过程回归(GPR)等方法筛选水稻全生育期叶片及冠层尺度氮素敏感波段.针对敏感波段,利用单波段回归分析、随机森林(RF)、支持向量回归(SVR)、高斯过程回归-随机森林(GPR-RF)、高斯过程回归-支持向量回归(GPR-SVR)和GPR构建水稻氮素监测模型,并进行精度对比,以确定水稻叶片在各生育期的氮素估算最佳模型.结果表明:GPR筛选的敏感波段符合水稻氮素含量及光谱变化的规律.相同条件下,叶片模型精度整体高于冠层模型.相关性分析模型中,叶片尺度原始光谱模型更好,冠层尺度刚好相反,冠层一阶导数光谱可以减弱稻田背景噪声的影响.其中,叶片最佳模型建模集R2为0.79,验证集R2为0.84;冠层最佳模型建模集R2为0.80,验证集R2为0.77.与相关性回归分析模型相比,机器学习模型受生育期影响小(R2>0.80,NRMSE<10%).其中,RF比SVR更适合对GPR敏感波段建模,GPR-RF模型可以用1.5% 左右的波段达到RF模型使用全部波段的精度.五种方法中,GPR模型对生育期敏感度最低、叶片及冠层尺度效果都很好(R2>0.94,NRMSE<6%).且与其他四种机器学习方法相比,GPR模型可有效提高冠层氮素含量估算的精度和稳定性(R2增加0.02,NRMSE降低1.2%).GPR方法可为筛选作物氮素高光谱敏感波段、反演各生育期叶片及冠层氮素含量提供方法参考.
关键词： 敏感波段;氮素;高斯过程回归;随机森林;支持向量回归;高光谱
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葡萄VvSUC27基因的克隆及病原响应表达分析
《植物保护 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：由葡萄座腔菌科Botryosphaeriaceae真菌引起的葡萄溃疡病（Botryosphaeria dieback）是葡萄上的主要枝干病害之一,严重影响葡萄产业的健康发展。其中,致病力最强的为可可毛色二孢Lasiodiplodia theobromae。糖转运蛋白在调节植物对病原菌的免疫过程中起着至关重要的作用,关于葡萄中糖转运蛋白参与植物免疫机制的研究尚未见报道。本试验从‘无核白’葡萄叶片中克隆得到蔗糖转运蛋白VvSUC27基因,其开放阅读框全长1 515 bp,预测蛋白质分子量为54 kD,理论等电点（pI）为9.58。生物信息学预测该蛋白含有12个跨膜结构。实时荧光定量PCR（qRT-PCR）分析表明:氨基环丙烷羧酸和脱落酸处理后VvSUC27的表达水平持续上调;水杨酸和茉莉酸甲酯处理后,VvSUC27的表达呈现上调表现但无规律的变化特征;激发子chitin和flg22处理后,VvSUC27基因信号响应快速且明显;感病品种‘夏黑’接种可可毛色二孢后,VvSUC27被迅速诱导,3 h时表达量达到最高,而后逐渐减弱。本研究将为今后阐明可可毛色二孢与葡萄互作的分子机制提供参考依据。
关键词： 葡萄溃疡病 可可毛色二孢 蔗糖转运蛋白基因 基因克隆 表达分析
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密闭系统下鲜切猕猴桃呼吸代谢特性研究
《包装工程 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：目的 探究鲜切猕猴桃的呼吸代谢特性,为气调包装的设计和鲜切猕猴桃货架期的预测提供参考.方法 以"海沃德"猕猴桃为实验材料,采用密闭系统法,对鲜切猕猴桃贮藏过程中密闭系统的气体体积、乙醇含量和相关品质指标进行测定.结果 随着贮藏时间的增加,密封系统内部逐渐进入低氧状态;对鲜切猕猴桃的呼吸速率进行拟合,其拟合度较高;基于Michaelis-Menten方程建立了鲜切猕猴桃的酶动力学呼吸模型,该方程的决定系数在0.9以上,最大呼吸速率为6.36 mL/(kg?h)(O2消耗速率)和6.53 mL/(kg?h)(CO2生成速率);果实的乙醇含量在贮藏144 h后骤然上升,这可能是鲜切水果在密闭包装条件下的发酵阈值点.结论 鲜切猕猴桃的呼吸代谢过程符合一级动力学特性,米氏模型的拟合度较高.鲜切猕猴桃在贮藏144 h后进入无氧呼吸状态,此研究可为气调包装的设计和鲜切猕猴桃货架期的预测提供参考.
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基于农艺及品质性状与SSR标记的青贮玉米品种遗传多样性分析
《作物学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：青贮玉米是优质饲料作物,对畜牧业的大力发展具有重要意义。为了探究青贮玉米品种的遗传多样性现状,以141个通过国家及各省区（市）审定的青贮玉米品种为材料,基于农艺及品质性状与SSR标记从生态区角度对供试品种进行遗传多样性分析。结果表明,13个农艺及品质性状的变异系数区间为10.30%～30.31%,平均为16.01%;多样性指数区间为0.50～0.71,平均为0.60。农艺及品质性状聚类将供试品种划分为5个组,同一生态区来源的品种多归为同一组。40个SSR标记共检测到482个等位变异,平均每个位点12.05个,多态性信息含量（polymorphism information content, PIC）变幅为0.27～0.89,平均为0.68。南方品种大部分聚集在同一组,与东华北、黄淮海和西北品种间的遗传距离均较远,分别为0.054、0.047和0.046。两种方法分析结果具有共性,但也存在一定的差异,南方品种在农艺及品质性状和SSR标记上均具有特异性,西北和黄淮海品种仅在农艺及品质性状具有特异性。将两种方法相结合,能更全面、准确的了解青贮玉米品种的遗传背景,为不同生态区新品种选育及推广种植提供依据和参考。
关键词： 青贮玉米 审定品种 遗传多样性 SSR标记 农艺及品质性状
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