科研产出
基于靶向代谢组学的山楂黄色和红色果皮呈色物质差异分析
《中国农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探究黄色山楂和红色山楂成熟过程中果皮类黄酮和类胡萝卜素的积累模式，增加对山楂果皮呈色机理的认识，为果皮色泽定向遗传育种提供参考。【方法】以黄山楂‘金如意’（Crataegus pinnatifida Jinruyi）和红山楂‘软籽’（Crataegus pinnatifida Ruanzi）的果皮为试材，利用靶向代谢组学对2个品种5个生长时期果皮中的类黄酮和类胡萝卜素组分及含量进行定性定量研究，通过正交偏最小二乘分析（OPLS-DA）对不同果色品种果皮中积累的类黄酮和类胡萝卜素代谢物进行差异分析。【结果】两个山楂品种果皮中共检测出130种类黄酮代谢物和49种类胡萝卜素代谢物，这些物质在不同品种、不同生长时期内的山楂果皮中存在显著的种类及含量差异。‘软籽’山楂果皮中花青素含量远高于‘金如意’山楂果皮，成熟期（S5）花青素化合物在红色山楂和黄色山楂果皮中的总含量分别为930.04和2.32μg·g-1，两个品种山楂果皮中花青素含量相差约400倍。矢车菊素-3-O-半乳糖苷是最主要的花青素成分，其在花青素代谢物总含量中占比高达95%以上。类胡萝卜素代谢分析显示，‘软籽’和‘金如意’S1—S3时期果皮总类胡萝卜素含量无显著差异，主要积累的类胡萝卜素成分均为叶黄素。S4—S5时期，两种山楂果皮中类胡萝卜素含量差异逐渐扩大，β-胡萝卜素、β-隐黄质、新黄质、α-胡萝卜素和玉米黄质在‘金如意’果皮中大量积累，其含量高于‘软籽’山楂。【结论】花青素积累是导致‘软籽’山楂果皮在成熟期呈现红色的主要原因，类胡萝卜素的积累是‘金如意’山楂发育后期黄色加深的主要原因，花青素和类胡萝卜素的差异性积累是造成山楂果皮颜色差异的关键因素。
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奶牛低血钙症的发病原因及防治措施
《中国畜牧杂志 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：奶牛低血钙症是影响围产期奶牛生产和健康的主要营养代谢疾病，该阶段奶牛因泌乳导致钙流失量突然激增，血钙水平偏低引起临床或亚临床低血钙症，临床上该病的患病风险位居产后代谢疾病的榜首。奶牛机体中血钙水平的降低不仅影响泌乳量，还易继发胎衣不下、子宫炎、真胃变位、乳房炎、奶牛酮病等多种产后疾病，增加了奶牛死淘率。预防奶牛低血钙症是提高奶牛经济效益的重要途径之一。本文就奶牛低血钙症的发病机理及防治措施进行综述，结合实践梳理了应用日益广泛的阴离子盐预防方案，以期为奶牛低血钙症的预防提供指导。
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农用地利用效益的研究进展及展望
《农业资源与环境学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：农用地利用效益是衡量农用地资源生产能力和可持续性的重要指标,也是地理学和土地科学的重要研究方向.本文系统梳理了农用地利用效益的内涵分类、形成机制与演化过程、评价分析等研究进展,并展望未来研究趋势,得到以下结论:农用地利用效益是指一定地域范围内农用地资源在利用过程中所产生的对自然界或者人类发展等各种有用成果的总称,由人类基于自身发展需求而开发利用农用地资源形成.当前农用地利用效益评价分析的综合性尚显不足,指标体系、数据来源和模型方法有待丰富,作用机理等理论探究仍需进一步深化.面向国家战略导向,本文构建了基于评价分析-相互关系-影响机理-提升管控的新时代农用地利用效益研究框架,提出未来应加强评价模型系统化、效益间关系定量判别、影响机理精准识别、差异化措施构建等方面的研究.
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我国农业面源污染研究与展望
《植物营养与肥料学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：农业面源污染会带来一定的生态环境风险.经过20多年的治理,我国面源污染基础研究和防控工作取得重要进展,构建了流域、区域或国家尺度农业面源污染源汇路径全过程监测与评估体系,基本厘清了不同生态条件下农田系统中氮磷流失的主控因子,初步探明了农田有毒有害化学/生物污染与防控机制.在防控技术层面,研发出新型、绿色肥料替代常规化肥减量投入技术与产品,氮、磷高效利用污染负荷减排技术,土壤氮、磷增容负荷减排技术,坡耕地氮磷流失阻控技术,农业废弃物资源化利用技术与消纳装备.我国农业氮、磷排放污染负荷虽整体呈下降趋势,但依然是影响我国环境质量的首要污染因子,且农业面源污染呈现新的特征,表现为养殖业尤其是水产养殖业污染问题逐渐突出,残留地膜、农药、抗生素、激素、病原微生物等新型污染物污染问题不容忽视,面源污染途径从以径流扩散为主转向淋溶、挥发、累积并重的阶段,污染介质从单一地表水体转向包括地下水体、大气以及农田生态系统并存的状态.未来应以本领域我国取得科研成果和相关信息资源为基础,利用数字技术和AI技术,构建我国农业面源污染防控技术和管理融合大数据模型和系统理论,持续加强田块、流域、区域等多尺度面源污染防控技术集成配套与工程化应用研究,培育绿色低碳农业新质生产力产业,落实防控技术工程"政-产-学-研-用"保障机制与措施,以提升区域或流域尺度面源污染防控技术的环境、经济和社会综合效益,全面推进我国农业面源污染治理工作,促进农业高质量健康发展.
关键词： 农业面源污染 污染特征 技术产品与装备 防控思路与策略
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不同光质对黄伞菌菇光谱特性及矿质元素的影响
《光谱学与光谱分析 》 2024 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：食用菌子实体发育阶段对光较为敏感，目前尚无黄伞菌菇生长及营养品质对不同光谱照射响应的相关研究。在人工光型植物工厂中种植黄伞菌菇(Pholiota adiposa),以纯白光为对照(CK),设置纯绿(G)、纯蓝(B)、纯红(R)、红蓝(RB)4个处理，光照周期为12 h光照/12 h黑暗。通过分析不同光质对黄伞子实体性状、光谱特性和矿质元素的影响，探究适宜黄伞菌菇生长发育的最佳光配方。结果表明：与其他处理相比，红光显著提高了黄伞菌柄长度及子实体重量，分别比对照提高78.4%和90.0%(p<0.05);蓝光显著促进黄伞菌柄直径和菌盖直径的增加，分别比对照增加22.8%和19.1%(p<0.05);各处理菌盖厚度无显著性差异，说明光质对菌盖厚度的影响不大。与对照相比，各处理黄伞菌盖光谱参量Hue(色相)值均有所提高(增幅5.3%～28.9%),而菌柄Hue值均有所降低(降幅26.3%～46.7%);绿光处理下黄伞菌盖和菌柄色泽饱和度C值、 MACRI值和PRI值等色度光谱参量均有所提高。与对照相比，各光质处理均提高了菌盖中P、 K元素含量，但不同程度地降低了菌柄中K、 Ca、 Mg、 Na、 Mn元素含量；绿光提高了除Ca、 Na元素外其他所有矿质元素的积累量，且均为处理间最高。红光有利于黄伞菌柄增长及子实体重量增加，蓝光有利于促进黄伞菌柄和菌盖直径的增加，而绿光有利于黄伞的着色及其矿质元素的积累。该研究为特色菌菇黄伞工厂化生产中光环境的调控提供一定的理论依据。
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利用SSR荧光标记构建山楂种质分子身份证
《园艺学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：以91份山楂种质资源为材料，使用SSR标记对其进行分子身份证构建，并进行遗传多样性分析。从山楂基因组数据库中开发并设计了96对引物，筛选出了12对多态性好的引物，利用SSR荧光标记毛细管电泳技术检测扩增条带的分子量，并分析参试样品的扩增带型。采用数字与字母组合的方式，依据12对引物的多态性信息含量由高到低排列引物扩增结果，生成各材料的指纹编码。基于非加权组平均法（unweighted pair-group method with arithmetic means,UPGMA）对91份山楂资源进行聚类分析。结果表明，12对SSR引物从91个山楂种质资源样品中共扩增到67个等位基因，其平均等位基因数、有效等位基因数、观测杂合度、期望杂合度分别为5.583、2.730、0.490、0.593,Shannon’s信息指数平均值为1.195，多态性信息含量介于0.300～0.715之间，平均为0.551。91份山楂资源的遗传相似系数范围为0.25～0.98，平均值为0.529，在遗传相似系数0.46处时可分为5大类群。根据引物的多态性信息含量高低选择引物组合，构建了山楂种质区分需要的最少引物组合。
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控释掺混肥对麦玉轮作体系作物产量和温室气体排放的影响
《环境科学 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探究控释掺混肥一次性施肥对华北平原麦玉（冬小麦和夏玉米）轮作体系作物产量和温室气体排放的影响，于2020～2022年在德州市现代农业科技园区开展田间试验.冬小麦和夏玉米均设不施氮对照（CK）、农户习惯施氮（FFP）、优化施氮（OPT）、CRU1（包膜尿素与普通尿素在冬小麦和夏玉米上的掺混比例分别为5∶5和3∶7）、CRU2（包膜尿素与普通尿素在冬小麦和夏玉米上的掺混比例分别为7∶3和5∶5）共5个处理.对比分析了不同处理的作物产量、氮肥利用效率、施肥经济效益和温室气体排放的差异.结果表明，施氮可显著提高麦玉轮作系统单季和周年作物产量（P＜0.05）.与FFP相比，CRU1和CRU2处理的夏玉米、冬小麦和周年产量分别提高了0.4%～5.6%、-5.4%～4.1%和-1.1%～3.9%（P＞0.05）；氮肥吸收利用率、氮肥农学利用率和氮肥偏生产力分别提高了-8.6%～43.4%、2.05～6.24 kg·kg-1和4.24～10.13 kg·kg-1；周年净收益提高了0.2%～6.3%.施氮显著增加了麦玉轮作体系的土壤N2O和CO2的周年排放（P＜0.05），但对CH4周年排放没有影响（第1年FFP处理除外）.CRU1和CRU2处理的土壤N2O周年排放总量较FFP处理显著降低了23.4%～30.2%（P＜0.05）.施氮显著增加了麦玉轮作体系的周年全球增温潜势（GWP）（P＜0.05），但各施氮处理通过提高作物产量降低了温室气体排放强度.与FFP相比，CRU1和CRU2处理的周年GWP降低了9.6%～11.5%（P＜0.05），周年温室气体排放强度（GHGI）降低了11.2%～13.8%（P＞0.05）.综上所述，一次性减量施用控释掺混肥在减少氮肥和人工投入、提高作物产量、经济效益和降低温室气体排放方面具有积极作用，是促进华北平原粮食作物清洁生产的有效氮肥管理措施.
关键词： 麦玉轮作体系 产量 控释掺混肥 氮肥利用效率 温室气体排放 全球增温潜势
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箱装西兰花流态冰预冷包装充冰工艺的数值模拟与验证
《食品与机械 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]解决流态冰充冰过程中冰晶分布的均匀度问题。[方法]以西兰花为研究对象，建立纸箱包装西兰花物理模型，采用CFD模拟分析充冰过程中充冰速度和充冰角度对冰晶分布均匀度的影响，以此确定合适的充冰工艺参数。[结果]充冰速度和充冰角度对冰晶均匀度具有显著影响；过低、过高的充冰速度均不利于获得充冰均匀度；角度倾斜充冰会导致箱内上层西兰花无法充分覆盖流态冰。[结论]保持水平角度和3 m/s的充冰速度可获得最均匀的冰晶分布，满足西兰花预冷和一定时间段的低温贮运要求。
关键词： 西兰花 流态冰 预冷 包装 CFD 充冰速度 充冰角度
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覆膜年限和有机肥施用对花生田耕层土壤微塑料赋存特征的影响
《环境科学 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：地膜和有机肥料的大量投入已导致我国农田土壤微塑料污染日趋严重.为研究调查山东德州花生农田微塑料污染状况，分析了该区域不同覆膜年限（0、3、5和8 a）和有机肥施用对农田土壤中微塑料的丰度、粒径、颜色和形状等赋存特征的影响.结果表明，覆膜0、3、5和8 a后花生耕层土壤微塑料丰度的平均值分别为65.33、316.00、1 098.67和1 346.34 n·kg-1.随着土层深度的增加微塑料丰度降低，0～10、10～20和20～30 cm耕层中的土壤微塑料丰度分别为1 076.00、603.50和440.25 n·kg-1，并且增加覆膜年限和施加有机肥都显著增加了微塑料的丰度（P＜0.05）.粒径＜1 mm微塑料占总量的77.30%，且随着覆膜年限的增加，小粒径（＜1 mm）微塑料占比显著升高（P＜0.05），随着土层深度的增加，其占比亦逐渐增加，施加有机肥对微塑料粒径没有显著影响.微塑料颜色组成以透明（49.77%）为主，其次是黑色（16.35%）和白色（16.27%），覆膜年限和有机肥施加对土壤中微塑料的颜色影响不显著（P＞0.05），但覆膜年限显著增加了透明微塑料的占比.微塑料类型主要包括纤维类、薄膜类、碎片类、泡沫类和颗粒类，其占比分别为：49.77%、25.41%、19.15%、3.26%和2.41%.耕层土壤微塑料的主要聚合物类型包含聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）和聚苯乙烯（PS），分别占总量的21.37%、18.57%和19.77%.由此，山东德州花生田耕层土壤中普遍存在微塑料，且地膜和有机肥施用是其主要来源，这可为花生田耕层土壤微塑料污染物防控提供重要依据.
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基于物联网的病虫害绿色防控系统研发与应用
《中国农业科技导报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为减少农药施用量、发展病虫害绿色防控技术，保障农产品质量安全，基于物联网技术，结合臭氧灭菌防病、光源诱导除虫、作物健康识别和病虫害辨识预警等技术，研发了设施蔬菜病虫害绿色防控系统，主要由多功能植保机和信息管理系统组成。结果表明，绿色防控系统下草莓白粉病发病率较常规施药法降低27.7%，草莓产量提高19.8%，具有显著的草莓白粉病防控效果和增产潜力。同时，系统的预警服务、多方式消杀、远程控制和智能托管等功能有效缓解了我国植保技术装备落后、过度依赖农药使用、劳动力结构性短缺和维保运营困难等问题。系统的应用在一定程度上实现了设施蔬菜病虫害防治的绿色化、专业化和智能化。
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