科研产出
基于数字图像技术反演中国东北黑土有机质含量
《土壤 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：以东北黑土为研究对象，利用数码相机获取黑土的数字图像，遴选与土壤有机质(SOM)含量相关的红(R)、绿(G)、蓝(B)颜色分量，并通过逐步多元回归(SMRM)和神经网络模型(NNM)建立基于数字图像的SOM含量预测模型。结果表明：黑土数字图像的各颜色分量原始值与SOM含量的相关系数绝对值(r)依次为：R>G>B，分别为0.67、0.65、0.50。原始值经对数和开平方数值变换后，r增加，而经倒数和平方变换后，r降低。据此，基于数字图像R、G、B颜色分量的原始值和各变换值建立了预测SOM含量的SMRM模型，训练集和验证集决定系数(R2)分别为0.43～0.50和0.46～0.50，均方根误差(RMSE)分别为1.28%～1.39%和1.31%～1.39%(P<0.001)，其中基于对数和开平方变换值的模型拟合程度和预测精度更高。同时，利用NNM模型基于黑土R、G、B颜色分量的原始值反演SOM含量，发现多层感知器算法模型得到的黑土SOM实测值和预测值之间R2均为0.49,RMSE为1.31%和1.28%(P<0.001)。因此，SMRM和NNM均能通过黑土数字图像的R、G、B颜色分量反演SOM含量，其是快速获取中国东北黑土SOM含量的一套可操作的预测方法。
关键词： 黑土 有机质 数字图像 逐步多元回归 神经网络模型
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抗寒小果型苹果新品种'振兴1号'
《园艺学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：‘振兴1号’是以‘冻果’为母本，‘龙冠’为父本杂交选育的抗寒小苹果新品种。果实椭圆形，全面着色，片红。果面无蜡质，有果粉，平滑，无棱起。果肉淡黄色，质地硬脆，汁液中等，风味酸甜适度。果实横径4.30 cm，纵径4.40 cm，平均单果质量43 g，最大单果质量58 g。可溶性固形物含量16.5%，可滴定酸含量0.48%，维生素C含量96.5 g·kg-1，果实硬度11.0 kg·cm-2。在黑龙江省哈尔滨市9月下旬成熟，果实生育期120 d左右。盛果期产量28 165.5 kg·hm-2。适宜在黑龙江省第三积温带及以上地区栽植。
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蒙中杂交沙棘选育及其果实品质综合评价
《中国野生植物资源 》 2024 CSCD
摘要：目的：对5份沙棘种质资源的综合品质进行差异性分析，为进一步深入开发利用优质沙棘资源提供理论依据。方法：以蒙中杂交沙棘无性系QQHE-19-02、QQHE-19-04、QQHE-19-06和QQHE-19-08为研究对象，以深秋红品种为对照，从植株长势、果实形态、果实质量、果实颜色及果实品质等方面，进行变异分析、相关性分析、线性回归分析和灰色关联度分析，计算果实品质综合得分并排序。结果：（1）QQHE-19-02的树体长势偏弱，株高为213.33 cm，冠幅为131.67 cm，明显低于其他4份沙棘种质资源，QQHE-19-04、QQHE-19-06、QQHE-19-08与深秋红长势差异不明显；（2）5份沙棘资源的果实形状有所差异，QQHE-19-06的果实基本为圆球形，而QQHE-19-02、QQHE-19-04和QQHE-19-08的果实为长圆形，深秋红果实为圆柱形；（3）5份沙棘种质资源15项果实性状指标变异系数分布在8.17%～32.14%之间，其中，果实内在品质指标的变异系数分布范围最广，处于8.85%～32.14%之间，说明果实品质性状多样性相对丰富；（4）沙棘果实的纵径和横径对百果重产生影响显著（P <0.05），果实质量与糖酸含量相关关系均显著（P <0.05），而维生素E则相对独立，与其他指标相关关系不显著（P> 0.05）。结论：5份沙棘资源在试验地均能正常生长，生态适应性较强。5份沙棘资源表现由好到差顺序依次为：QQHE-19-06> QQHE-19-08> QQHE-19-04>深秋红> QQHE-19-02。
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国内外种子丸粒化技术研究进展
《作物杂志 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：种子丸粒化属于种子包衣技术范畴，该技术的特点是以种子为核心，利用分层包衣原理将丸粒化粉剂包裹在种子表面，使种子外观接近于球体。丸粒化种子外部包裹的粉剂材料由填充粉剂和粘合剂构成，承载的功能和成分相比其他类型包衣种子更加丰富，而且丸粒化种子体积增大，流动性增强，更有利于机械播种。本文首先从技术原理和方法详实地叙述了丸粒化技术对种子的保护与萌发、病虫草害防治与逆境适应、精量播种以及对作物生长影响等应用研究状况，继而对配制的丸粒化粉剂，包括粉剂材料选择、配方比例、添加剂成分与功能等进行了阐述，从工艺角度介绍了根据旋转法和气流成粒法原理研发的加工装备及其优缺点。介绍了国内外机械研发领域存在的差距和取得的进展，简述了国内种子丸粒化领域取得的专利和技术标准，最后提出了丸粒化技术研究的不足，同时为该领域发展提出了建议。
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籽鹅肠道中非解乳糖链球菌的分离鉴定及益生特性研究
《中国畜牧兽医 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]从籽鹅肠道中分离筛选用于改善籽鹅健康状况的潜在益生菌株,并研究其益生特性.[方法]采集健康籽鹅不同肠段内容物,梯度稀释后涂布于含碳酸钙的MRS(CaCO3-MRS)固体培养基上,经厌氧培养后,通过形态学、生化试验、16S rRNA基因PCR扩增对分离菌株进行鉴定,采用耐酸试验和抑菌试验对菌株益生特性进行筛选,评价其抑菌能力、抗生素敏感性、耐酸和耐胆盐能力、胃肠液耐受能力,并测定其生长曲线和产酸曲线.[结果]从健康籽鹅肠道中分离得到4株疑似乳酸菌,命名为RS-1、RS-2、RS-3和RS-4,其中RS-3菌株具有良好的益生特性.RS-3菌株在CaCO3-MRS培养基上的菌落形态为表面光滑、淡黄色、产生明显溶钙圈的圆形菌落,为革兰阳性杆菌.生化试验结果显示,分离菌株均可发酵麦芽糖、纤维二糖、蔗糖、棉子糖、菊糖和乳糖,也可发酵甘露醇、山梨醇和水杨苷,且七叶苷试验和1%马尿酸钠试验均为阳性,初步判定分离菌株均为乳酸菌.经16S rRNA基因序列分析鉴定,4株分离菌均为非解乳糖链球菌(Streptococcus alactolyticus),其中RS-3菌株耐受性优于其他3株分离菌.RS-3菌株发酵液对金黄色葡萄球菌有较好的抑制效果,抑菌圈直径达10 mm以上,对卡那霉素、阿米卡星、罗红霉素、磺胺嘧啶、林可霉素、多黏菌素B和诺氟沙星耐药.RS-3菌株具有酸、胆盐及人工胃液和肠液的耐受性,灌胃小鼠后其生长状况良好.[结论]试验分离得到4株籽鹅肠源型非解乳糖链球菌,其中RS-3菌株具有较好的抑菌、耐酸、耐胆盐益生特性,可作为后续开发鹅用益生菌制剂的一种可靠的菌株来源.
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施氮方式与行距配置对不同穗型粳稻品种产量和氮素利用率的影响
《中国水稻科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究施氮方式与行距配置对不同穗型粳稻产量和氮素利用率的影响，明确其最佳组合，为辽宁水稻高产高效栽培提供理论依据。【方法】以沈稻9号(穗粒兼顾型)、沈稻505(穗数型)和沈稻527(穗重型)为材料，于2019年和2020年在沈阳市进行田间试验，设置N0(不施氮肥)、N1(农户方式)、N2(底氮减施)、N3(底氮减施后移)4种施氮方式和R1(常规行距30 cm)、R2(缩行增密25 cm)、R3(宽窄行40 cm+20 cm) 3种行距配置，分析其对不同穗型粳稻产量及氮素利用率的影响。【结果】施氮方式与行距配置对不同穗型粳稻产量和氮素利用率有极显著影响和互作效应。N3可以通过提高单位面积颖花数、结实率、千粒重、干物质积累量、氮素积累量、氮肥偏生产力、氮肥农学利用率和氮肥回收利用率来增加沈稻9号、沈稻505的产量和氮素利用率，但沈稻527却在N1实现高产，在N2实现高效目标。对于行距配置的响应，3个品种表现大致相同，产量、单位面积颖花数、干物质积累量、氮素积累量、氮肥偏生产力、氮肥农学利用率和氮肥回收利用率均在R2达到最高。施氮方式与行距配置互作显示，沈稻9号和沈稻505在N3R2产量最高，与N1R1相比，分别增加了18.53%和14.27%的产量，18.38%和22.47%的干物质积累量，37.22%和29.15%的氮素积累量，39.30%和34.25%的氮肥偏生产力，52.59%和26.73%的氮肥农学利用率，27.65%和17.70%的氮肥回收利用率，降低了15.75%和8.16%的土壤氮依存率。沈稻527产量则在N1R1、N1R2和N2R2处理下较高且差异不显著，但比较3个组合的干物质积累量、氮素积累量以及氮素利用率，N2R2表现优异。【结论】在本试验条件下，沈稻9号、沈稻505的最适组合为底氮减施后移和行距25 cm，沈稻527为底氮减施和行距25 cm，此时3个品种高产且氮肥利用率也较高。
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大豆籽粒蛋白质遗传机制的研究进展
《东北农业大学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：籽粒蛋白质为大豆种子主要储存蛋白质，在食品加工、营养和生物学功能方面发挥重要作用。随着人们对健康和营养的日渐关注，大豆籽粒蛋白质研究也愈发受到重视。综合阐述大豆籽粒蛋白质合成相关的QTL(Quantitative trait loci)，归纳大豆籽粒贮藏蛋白基因及其调控因子，绘制大豆蛋白质合成代谢分子调控网络，重点讨论当前大豆籽粒蛋白质含量调控研究，旨在为大豆产业开发提供发展方向。深入研究大豆籽粒蛋白质遗传机制，有助于揭示大豆籽粒蛋白质在种子发育、生长过程中的调控机制，为培育高产、高品质、抗逆性强的新品种提供参考。
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作物遥感分类的样本依赖与模型空间外推研究
《遥感学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：降低对样本数量的依赖度，实现大区域、复杂作物类型的遥感监测识别是农业遥感的重要研究内容。本研究以黑龙江省产粮大市绥化市为例，采用监督分类方法，深入探索了样本量对作物分类效果的影响以及小区域尺度（如北林区）训练的监督分类模型空间外推至大区域尺度的可行性。研究发现：采用玉米播种至抽穗期中期的Sentinel-2时序遥感影像，在优化随机森林模型参数的基础上，当训练的样本量从10%逐步递增至50%时，即玉米、水稻和大豆的训练样本各为130个左右，就能提取北林区作物的空间分布，整体分类精度为94.6%；当样本量进一步增加时，模型的整体分类精度保持平稳，并不会进一步增长。因为水稻在育秧期—淹水期的陆表水体等光谱指数与玉米、大豆的存在显著差异，采用玉米播种至拔节期前期的Sentinel-2遥感影像，即可实现北林区高精度的作物遥感识别；当时间从玉米拔节期前期延长至抽穗中期，作物的总体分类精度仅有微小的提升。此外，作物空间分布和概率分布图表明，将北林区训练的最优模型外推至整个绥化市时，能取得与用绥化市采集的样本直接训练的模型得到相似的分类效果，整体分类精度为93.7%，仅比后者低1.3个百分点。距离、样本的空间代表性和数量、小区域和目标拓展区的作物种植结构的相似性是影响模型空间外推效果的关键因子。不同的作物对距离的敏感程度不同，由于水稻的水体指数、短波红外1等波段与其他作物的显著差异，水稻的分类效果对距离的变化并不敏感，而玉米和大豆的分类效果则随着外推距离的增长，总体上呈现下降的变化趋势。在源区域和目标拓展区作物种植结构相似的前提下，小区域的作物分类模型构建，需要同步兼顾样本的空间代表性和数量，才能取得较好的模型空间外推效果。本研究可为大尺度区域作物的遥感精准分类提供高效与经济的方法，为作物分类样本的采集与抽样策略的制定、分类时相、敏感波段的选择提供了科学依据。
关键词： 作物分类 样本依赖 模型外推 随机森林 谷歌地球引擎
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减氮增密对寒地水稻产量及氮素吸收利用的影响
《河南农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：基于2017年开始的秸秆还田下寒地水稻减氮增密长期定位试验[CK：常规密度（30 cm×13.3 cm），不施氮肥；T1：常规密度（30 cm×13.3 cm），常规施氮量（180 kg/hm2）;T2：增加密度32%（30 cm×10 cm），常规施氮量（180 kg/hm2）;T3：增加密度32%（30 cm×10 cm），穗肥减少常规施氮总量的20%（总施氮量144 kg/hm2）;T4：增加密度32%（30 cm×10 cm），基肥减少常规施氮总量的20%（总施氮量144 kg/hm2）]，利用2023年监测的试验数据，研究减氮增密对水稻产量及氮素吸收利用的影响。结果表明，T4处理产量最高，显著高于CK、T1、T2处理，增幅分别为39.6%、9.8%、13.3%;T3处理次之，与T4处理差异不显著。二者产量的提高主要归因于有效穗数的提高，其中T4处理有效穗数分别较CK、T1处理显著提高64.0%、18.5%。T3、T4处理收获指数较高，两者差异不显著，但均显著高于其他处理，其中，T4处理分别较CK、T1、T2处理提高30.4%、53.3%、15.6%。拔节期—成熟期，总体上以T4处理叶片SPAD值最高，SPAD衰减率最低，地上部干物质积累量较高。T1—T4处理植株总吸氮量较CK显著增加53.6%～94.2%，以T4处理增幅最大。与T1处理相比，T4处理氮肥吸收利用率、氮素吸收率、氮肥农学利用率、氮肥偏生产力分别显著提高36.1%、30.1%、82.4%、37.3%，而土壤氮素表观盈亏量和氮素盈余率则分别显著降低87.5%和103.8%;T3处理氮肥吸收利用率显著降低22.5%，而氮肥农学利用率、氮肥偏生产力分别显著提高71.2%、34.9%。氮肥偏生产力、氮肥农学利用率、氮素吸收率与产量均呈极显著正相关，而氮素盈余率和土壤氮素表观盈亏量与产量均呈显著或极显著负相关。综上所述，在减少基肥中氮肥施用量的同时增加移栽密度可提高水稻产量及氮素吸收利用率，适合寒地水稻生长。
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聚糠萘合剂对东北地区高粱不同密度群体叶片衰老及产量的影响
《作物杂志 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探讨聚糠萘合剂（PKN）对东北地区高粱不同密度群体叶片衰老与产量的影响，于2021-2022年在中国农业科学院公主岭试验站（124°48′43″E,43°29′55″N）以龙杂25号和吉杂127号为试验材料，设置聚糠萘合剂和密度梯度处理，研究密度梯度对东北地区高粱叶片衰老与产量的影响以及PKN的调控效应。结果表明，花期到成熟期，随着种植密度增加，2个高粱品种单株叶面积减小，旗叶叶绿素相对含量（SPAD值）降低，超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）活性降低，丙二醛（MDA）含量增加，上述指标在2个品种间存在差异。PKN处理可显著提高各密度下2个高粱品种旗叶SOD、CAT和POD活性以及SPAD值，显著降低MDA含量；显著减小单株叶面积降幅，延缓植株衰老进程。PKN处理后，各密度条件下，龙杂25号和吉杂127号较各自对照分别增产1.86%～7.61%和5.39%～8.94%;2个高粱品种均在12.75万株/hm2密度下显著增产，增幅分别为7.61%和7.82%。因此，合理的种植密度配合喷施PKN可作为东北地区高粱高产稳产栽培的重要技术措施。
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