科研产出
槟榔间作香露兜模式下土壤微生物区系分析
《西南农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]土壤微生物区系是表征土壤健康的重要指标,从土壤微生物群落结构与多样性角度评价不同种植模式对热区农田土壤健康的影响,为优化槟榔林下间作香露兜模式提供理论依据与数据支撑.[方法]采用大田试验方法,设置槟榔单作(DB)、香露兜单作(DX)和槟榔间作香露兜(JZ)3种种植模式,研究不同种植模式下土壤微生物区系变化,分析土壤理化性质、养分含量等指标与土壤微生物群落结构之间的关系,探究槟榔间作香露兜模式驱动土壤微生物群落演替的主要因子.[结果]槟榔间作香露兜对真菌群落的影响较小,却显著改变土壤细菌群落组成与多样性指数.槟榔间作香露兜显著提高土壤细菌丰富度与多样性指数,所有土壤样品中的细菌群落优势菌群均为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes),其相对多度分别为22.59%、19.60%、16.66%和16.11%.尽管间作模式不改变细菌群落多度,却相比于槟榔单作显著提高酸杆菌门细菌多度75.09%,同时降低厚壁菌门细菌多度75.42%.相关性分析与RDA分析结果共同表明土壤细菌丰富度与多样性指数主要受土壤速效氮、磷、钾含量以及土壤pH的影响;Spearman等级相关分析表明土壤养分含量变化是驱动酸杆菌门和厚壁菌门细菌演替的主要因子.[结论]间作模式通过显著降低土壤速效磷、速效钾和碱解氮等养分含量以及提高土壤pH抑制土壤细菌群落丰富度与多样性指数,并通过降低土壤养分水平显著提高酸杆菌门物种多度,同时降低厚壁菌门物种多度,进而显著改变土壤区系结构.槟榔林间作香露兜能够显著改善槟榔单作土壤微生物区系,有助于槟榔仅土壤健康保育及相关产业可持续发展.
关键词： 复合栽培 细菌区系 真菌区系 微生物多样性 微生物群落结构 土壤健康
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基于SSA-LSTM的玉米土壤含氧量预测模型
《农业机械学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：土壤含氧量（Soil oxygen content, SOC）是影响作物生长的重要土壤环境因素之一，具有时序性、不稳定性和非线性等特点，精确预测土壤环境中含氧量的变化趋势，有助于制定更加合理的土壤通气增氧方案。本研究提出基于麻雀搜索算法（Sparrow search algorithm, SSA）和长短时记忆（Long and short-term memory, LSTM）神经网络预测模型，利用国家土壤质量湛江观测实验站记录玉米种植期间的气象环境和土壤环境数据，基于SSA-LSTM模型对SOC变化进行预测及相关性分析，并与传统的BP预测模型、LSTM预测模型、GA-LSTM预测模型及PSO-LSTM预测模型进行对比。试验结果表明，SOC与降雨量、土壤含水率、土壤温度、土壤充气孔隙度相关性极显著，相关系数高于0.8,与大气温度和风速相关性显著，与大气湿度和土壤呼吸速率相关性较弱。SSA-LSTM模型预测精度明显高于其他4组对照预测模型，R~2达到0.959 79,RMSE仅为0.491 7%,MAPE为3.733 1%,MAE为0.362 0%,预测值与试验值之间的拟合程度高。本研究可为土壤含氧量变化的精准预测及土壤通气增氧技术的应用推广提供理论支撑与科学依据。
关键词： 玉米 土壤 含氧量预测 麻雀搜索算法 长短时记忆网络 BP神经网络
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助剂380对杀菌剂在芒果叶片上展着能力的影响
《热带作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：当今现有农药利用率低造成一系列社会问题,如非靶标生物和人畜安全受影响,以及环境污染等.如何提高现有农药的利用率迫在眉睫.为提高芒果生产中杀菌剂的有效利用率,结合芒果的特性,研究添加农药助剂对杀菌剂在芒果叶片上润湿展布性和农药持留量的影响,为农药的高效利用提供理论指导.本研究以防治芒果细菌性角斑病的杀菌剂为研究对象,通过测定液体在芒果叶片的接触角及不同浓度液体的表面张力,根据表面张力及接触角结果,获取芒果叶片的临界表面张力以及助剂的临界胶束浓度(critical micelle concentration,CMC).通过添加助剂,分析其对药液在芒果叶片表面上展布和最大持留量(maximum retention,Rm)的影响.本研究中,助剂380从实验室前期研究基础上筛选得到,结果表明,助剂380可以降低药液表面张力,增加药液在叶面的润湿展布,对常用细菌性角斑病防治药剂表面张力值的降低范围为23.54%~75.94%,最低可达(17.62±0.65)mN/m,低于芒果叶片的临界表面张力;且加入助剂的药液能很好地在芒果叶面上展布,在芒果叶上的持留量显著增加,最大增加率为203.53%.因此,在芒果细菌性角斑病防治过程中,可以通过添加助剂380来提升药液在作物叶面的展布效果和持液量,从而提高农药的利用率.
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基于SWOT-PEST分析的中国热带作物产业发展策略研究
《中国农学通报 》 2022 CSCD
摘要：热带作物产业是中国农业的重要组成部分,对保障国家资源安全、乡村振兴、民族团结和服务外交等方面具有重要意义.运用SWOT-PEST方法,结合中国热带作物产业发展现状,从政治、经济、社会、技术4个方面对中国热带作物产业的内部优势、劣势以及面临的外部机遇、挑战进行分析,并构建了分析矩阵,研究表明中国热带作物产业拥有政府重视程度高、自然资源丰富、区位优、较好的产业发展基础和科技力量储备等内部优势,同时也存在扶持力度相对不足、经营水平发展较为滞后、资源环境约束和生产成本的压力较大和科技进步贡献率较低等自身劣势.建议综合运用中国热带作物产业发展的增长型、扭转型、多元化和防御型4种策略,以"一带一路"倡议、乡村振兴战略和持续对外开放政策为契机,利用好国内市场需求旺盛、多元化需求不断增长、新技术应用力度加大的发展机遇,在充分挖掘和发挥内部优势的基础上,通过呼吁政府进一步加强对热带作物产业的政策支持力度、完善热带作物产业经营体系建设、推动热带作物企业"走出去"、科技创新驱动产业延链升级等方式补齐自身短板,减少或避免国际热带农产品市场对国内的冲击、供给安全的不确定性以及科技创新供给不足的威胁,全面提高中国热带作物产业的国际竞争力.
关键词： SWOT-PEST分析 中国 热作产业 发展策略
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香蕉不同生育期根际微生物生物量及土壤酶活的变化研究
《生态环境学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：土壤生物学特性对土壤肥力和土壤养分循环非常重要,是土壤肥力的重要生物学指标.然而,在香蕉(Musa spp.)土壤上开展的相关研究还很少.文章探讨了香蕉不同生育期根际土壤微生物生物量、脲酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶活性的变化规律,以期揭示香蕉土壤养分变化特性,为有效管理土壤养分提供理论依据.在香蕉壮苗期、孕蕾期和生长后期采集根际土样,测定根际土壤生物量和土壤酶活,分析其动态变化及相关性.结果表明,随着生育期的延长,微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)值和土壤脲酶活性从种植到孕蕾期呈现升高趋势,最高值分别为271.64 mg·kg?1、63.09 mg·kg?1和2.38 mg·g?1·24 h?1.从孕蕾期到生长后期又降低.在孕蕾期,MBC值显著高于其他生育期(P<0.05),然而MBN值和脲酶活性与壮苗期和生长后期均无显著差异.蔗糖酶活性从种植到生长后期一直上升,与对照变化趋势一致.酸性磷酸酶活性从种植到孕蕾期一直降低,最低值出现在孕蕾期,为0.54 mg·g?1·24 h?1,然后又升高;对照处理则呈持续降低趋势.相关性分析表明,MBC和MBN分别与土壤脲酶和蔗糖酶呈显著正相关.MBN与酸性磷酸酶呈显著负相关.结果表明,孕蕾期为根际土壤生物学特性出现显著变化的重要时期.在香蕉生长后期,根际土壤中微生物生物量、脲酶和酸性磷酸酶的变化预示和微生物生物量相关的土壤有效养分,以及土壤氮素和磷素转化能力的降低.
关键词： 香蕉 生育期 土壤微生物生物量 土壤酶活 相关性分析
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木薯UDP依赖型糖基转移酶14基因在木薯抗病性中的功能研究
《热带作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：木薯是热带和亚热带地区重要的经济作物和粮食作物,它不仅是近10亿人消费的第三大碳水化合物来源,也是工业淀粉和生物乙醇的主要资源之一.糖基化是一种广泛存在的修饰方式,它通过糖基转移酶(glycosyltransferase,G Ts)来催化修饰反应.G Ts以糖苷键的形式在底物分子上添加糖基来形成更加稳定的天然糖苷或糖酯,糖基主要包括葡萄糖、鼠李糖、木糖、半乳糖等.UDP依赖型糖基转移酶(UDP-glycosyltransferases,UGTs)基因家族属于糖基化转移酶中的一类.UGTs基因在植物的生长发育过程中发挥着重要的作用,其中最普遍的功能是转移反应,如植物中次生代谢产物(植物激素)的激活和影响相关物质的溶解度从而响应生物和非生物胁迫.为分析UGTs基因在木薯中的功能,本研究采用RT-PCR技术从木薯叶片(SC124)中克隆得到MeUGT14基因.MeUGT14基因的表达显著受到病菌(Xanthomonas axonopodis pv.manihotis,Xam)的诱导.因此,构建MeUGT14基因的病毒诱导的基因沉默(virus induced gene silencing,VIGS)载体,沉默片段为285 bp.通过对木薯叶片进行基因沉默,qRT-PCR检测结果显示木薯叶片中MeUGT14基因的表达量显著下降.不同干扰植株中MeUGT14基因的表达量被不同程度地降低,分别降低了69%,45%和68%.随后对干扰植株和对照植株进行Xam侵染实验,接种Xam 6 d后,MeUGT14基因表达量的降低导致叶片上细菌数量显著增加,叶片表型也显示MeUGT14基因表达量的降低会导致叶片上菌斑更明显.研究结果表明干扰MeUGT14基因表达使得植株对Xam病菌侵染的抵抗能力显著降低.根据MeUGT14基因和UGT76B1/UGT74F1基因有较近的进化关系及UGT76B1/UGT74F1的功能研究,推测MeUGT14基因可能通过影响水杨酸和茉莉酸的合成来响应Xam病菌侵染.研究结果表明MeUGT14基因在木薯抵抗病菌侵染中发挥了作用,为进一步研究MeUGT14基因在木薯抗生物胁迫中的机制提供了线索.
关键词： 木薯 MeUGT 非生物胁迫 生物胁迫 VIGS Xanthomonas axonopodis pv. manihotis
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基于协同克里格的橡胶园土壤速效钾空间变异性
《应用生态学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：选取有效变量的协同克里格方法能够提高县域尺度橡胶园土壤速效钾的空间预测精度,对橡胶树精准施肥管理具有重要意义.本研究以海南省白沙县橡胶园0~20 cm耕层土壤为对象,采用地统计学分析土壤速效钾的空间变异特征,运用相关分析筛选显著的特征变量,并比较不同变量的协同克里格(COK)空间插值精度.结果表明:研究区土壤速效钾平均含量为44.65 g·kg-1,总体处于缺乏状态;变异系数为52.6%,属中等变异强度;块金效应为12.5%,存在较强的空间自相关.有机质、高程与土壤速效钾含量关系密切,均呈极显著相关;有机质(COK1)、高程(COK2)、有机质+高程(COK3)3种协变量的COK空间插值预测精度均高于普通克里格法(OK),交叉验证模型拟合精度为COK1>COK3>COK2>OK;拟合精度与协变量选取的数量不呈正比,选取相关性更高的协变量更有利于反映区域土壤属性的空间异质性.研究区土壤速效钾含量具有西北部较高、中偏东部地区较低的分布特点.研究结果为今后开展橡胶园土壤钾素管理提供了理论依据.
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2019-2020年海南海尾湾浮游植物与环境因子的调查分析
《南方农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：【目的】明确海南海尾湾海域浮游植物群落组成及其与环境因子的相关性，为保护海尾湾海域浮游植物多样性和水体环境提供参考依据。【方法】于2019年7月（夏季）和9月（秋季）及2020年7月（夏季），对海南岛海尾湾近岸海域的12个固定采样点（站点）进行3个航次的水样采集调查，返航后对浮游植物的群落结构、水质及周边环境等进行鉴定和记录，并通过冗余分析（RDA）探究浮游植物群落结构与环境因子的相关性。【结果】2019—2020年的夏季航次采集水样共鉴定出浮游植物4门147种，以硅藻门种类（121种）为主，其次是甲藻门（18种）；优势种包括旋链角毛藻（Chaetoceros curvisetus）、菱形海线藻（Thalassionema nitzschioides）、佛氏海毛藻（Thalassiothrix frauenfeldii）、并基角毛藻（C.decipiens）、奇异棍形藻（Bacillaria paradoxa Gmelin.）、冰河星杆藻（Alexandrum catenclla）及拟旋链角毛藻（C.pseudocurvisetus）等；各调查站位浮游植物的平均细胞密度为17.50×10~4cells/m~3,Shannon-Wiener多样性指数（H’）介于3.07～4.33,Pielou均匀度指数（J’）介于0.58～0.85，丰富度指数（D）介于1.34～5.12。2019年秋季航次共鉴定出浮游植物3门86种，其优势种包括旋链角毛藻、拟旋链角毛藻、覆瓦根管藻（Rhizosolehia imbricata var.Schrubsolei）、细弱海链藻（Thalassiosira subtilis）、中华根管藻（Rhizosolenia sinensis）及菱形海线藻等；各调查站点浮游植物的平均细胞密度为53.80×10~4cells/m~3,H’介于1.80～3.35,J’介于0.33～0.63,D介于1.66～3.39。影响海尾湾海域浮游植物的重要环境影响因子是水温、SiO4和NH4-N;RDA分析结果表明，旋链角毛藻群落结构与SiO4和COD呈正相关，而拟旋链角毛藻群落结构与水温、化学需氧量（COD）和pH呈正相关。【结论】2019年夏季—2020年夏季海南海尾湾海域的水生环境良好，浮游植物物种丰富度高，影响海尾湾海域浮游植物的重要环境影响因子是水温、SiO4和NH4-N。因此，在掌握海尾湾海域内环境因子与浮游植物种群结构间的相互关系后，应定期重点监测海尾湾海的SiO4和NH4-N变化，避免赤潮发生，同时更需要有针对性地对海水养殖业废水及生活污水进行检测和治理。
关键词： 海尾湾 浮游植物 群落结构 优势种 环境因子 冗余分析
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9种莎草科植物种子萌发期抗旱性评价
《草业科学 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为了解不同抗旱性莎草科(Cyperaceae)植物在生产应用中的生态价值及适应性差异,本研究测定不同浓度聚乙二醇(PEG-6000)溶液对9种莎草科植物种子相对萌发率、相对萌发速率、相对萌发指数、相对胚芽长和相对胚根长5个指标的影响,并采用隶属函数法进行抗旱性综合评价.结果表明:随干旱胁迫强度的增加,9种莎草科植物种子萌发期各指标均呈降低趋势,种质间差异较大.其中,PEG浓度≤10%时,羽状穗砖子苗(Mariscus javanicus)、毛轴莎草(Cyperus pilosus)、高秆莎草(Cyperus exaltatus)和两歧飘拂草(Fimbristylis dichotoma)的种子萌发率与对照差异不显著(P?>?0.05);低浓度(5%?PEG浓度)的干旱胁迫能促进羽状穗砖子苗、毛轴莎草和两歧飘拂草胚根的生长.隶属函数综合评价显示,9种莎草科植物种子萌发期抗旱性表现为毛轴莎草?>?碎米莎草(Cyperus iria)?>?高秆莎草?>?蕨状薹草(Carex filicina)?>?羽状穗砖子苗?>?风车草(Cyperus alternifolius)?>?球穗扁莎(Pycreus flavidus)?>?两歧飘拂草?>?十字薹草(Carex cruciata).
关键词： 莎草科 PEG胁迫 种子萌发 幼苗生长 抗旱指标 萌发指数 隶属函数
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