科研产出
丝球小奥德蘑白色菌株特异性标记开发
《中国食用菌 》 2021
摘要：丝球小奥德蘑（Oudemansiella apalosarca）菌株JZB2115081是一株颜色洁白但菇柄短、易开伞、产量低的菌株;而丝球小奥德蘑菌株JZB2115055是一株产量高,菇型好但子实体整齐度不高的菌株。目前生产上除出菇试验外,缺乏快速区分鉴定2种菌株的方法,在一定程度上阻碍了杂交育种工作进程,因此试验采用27个ISSR引物同时对2个菌株的DNA模板进行PCR扩增,回收菌株JZB2115081的特异性扩增条带,通过克隆、测序获得7条特异性条带的DNA序列,并设计特异性引物对。最终筛选得出2对特异性扩增丝球小奥德蘑菌株JZB2115081的扩增标记（引物对8071F/R、8122F/R）,从而可快速区分菌株JZB2115081与菌株JZB2115055,为后期选育具有JZB2115081菌株特性且兼有菌株JZB2115055优良性状的杂交新菌株奠定基础。
关键词： 丝球小奥德蘑 杂交育种 序列特异性扩增标记 PCR扩增
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北京西山国家森林公园空气负离子与NOx浓度动态特征分析
《生态环境学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：空气负离子能直观地反映空气质量,可以增加空气的舒适性且对人体生理功能有积极影响。利用位于北京西山国家级森林公园的城市森林生态环境监测站长期定位观测数据,包括空气负离子浓度（NAIC）、氮氧化物（NOx）浓度和气象因子等,探究其时空动态变化及彼此相关性特征,为城市森林康养规划及大气治理措施提供参考。研究结果表明,（1）NAIC和NOx质量浓度季节差异显著,NAIC表现为夏季[（2 272.24±250.57）ion·cm-3]>春季[（1 777.28±60.06）ion·cm-3]>秋季[（1 628.72±248.61）ion·cm-3]>冬季[（1 240.86±169.49）ion·cm-3]; NOx质量浓度表现为冬季[（132.89±37.57）μg·m-3]>秋季[（71.58±8.66）μg·m-3]>春季[（34.41±8.89）μg·m-3]>夏季[（9.74±5.850）μg·m-3];两者在春、冬两季呈负相关关系（R2=-0.671,R2=-0.420）。（2）晴天条件下,NAIC通常于下午14:00左右达到峰值[（1 899.79±14.39） ion·cm-3];NOx质量浓度白天低于夜间。（3）降水条件下,NAIC呈单峰曲线,表现为大雨[（2 593.95±760.34） ion·cm-3]>小雨[（1 817.15±149.29） ion·cm-3]>无雨[（1 785.22±141.72）ion·cm-3];在雨天NOx质量浓度基本一致,为平缓曲线,无雨条件下为双峰曲线,具体表现为无雨[（30.38±16.11）μg·m-3]>小雨[（12.04±2.26）μg·m-3]>大雨[（10.08±6.36）μg·m-3]。（4）起风条件下,NAIC随风速增加而增大,表现为和风(2 069.99 ion·cm-3, 6.2 m·s-1)>微风(2 022.63 ion·cm-3, 4.8 m·s-1)>轻风(1 928.51 ion·cm-3, 2.9 m·s-1);NOx浓度则受风力抑制,浓度降低。综上所述,城市森林通过对NOx的净化作用,可改善森林绿地结构、提高NAIC,从而影响二者的相关性。
关键词： 北京西山国家森林公园 城市森林 空气负离子 NOx 典型天气 相关性
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基于RGB-D点云的田间原位玉米株高测量试验研究
《农机化研究 》 2021 北大核心
摘要：为满足田间原位玉米株高的测量需求,避免破坏性取样后进行株高测量难以捕捉植株在自然环境下生长的真实情况与表型的动态变化,提出了一种基于RGB-D相机的田间原位玉米株高的测量方法.首先,通过RGB-D相机同时获取可见光图像和其对应的深度信息,计算相机的内参,得到玉米植株的三维点云数据;其次,通过基于欧几里得距离的统计滤波算法和随机采样一致性算法(RANSAC)的阈值分割快速去除三维点云中的离群点、环境噪声及复杂的自然环境背景(包括土壤面和滴灌管等),并通过OBB包围盒验证滤波效果;最后,通过单株玉米植株分割,提出了一种基于俯视视角下玉米株高的测量方法,并计算出田间原位玉米的株高参数.试验中,在玉米快速生长期中选取两天的试验数据,其试验用5个品种的平均测量误差分别为1.47cm和2.70cm,均方根误差(RSME)分别为1.68cm和2.80cm,人工实测结果和算法测量结果进行线性拟合后得到待测系数R2分别为0.9831和0.9797.试验结果表明:利用RGB-D相机对田间原位玉米的表型测量与株高分析具有可行性,所提出的测量与计算方法最后获得的玉米株高参数具有较高的准确性,可以为玉米表型参数提取提供更为有效地技术手段.
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延长鲜切香菇货架期的保鲜工艺
《菌物学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：通过优化最佳的鲜切香菇加工技术,延长鲜切香菇产品的货架期,为扩大工厂化生产提供依据。本研究设计了3种香菇清洗工艺以及3种气调保鲜方法,利用感官、气味和理化指标的变化来评价清洗保鲜效果。经过无菌水、次氯酸钠溶液以及未经清洗3种处理方式加工的鲜切香菇产品在低温储藏120h时,其表面微生物数量发生较大的变化,无菌水清洗处理组微生物总量达到4.68×103CFU/g,而次氯酸钠溶液处理组和未经清洗的处理组的微生物含量分别为4.15×103CFU/g和3.05×103CFU/g。对3种气调比例保鲜效果研究结果表明,未清洗+T1（15%CO2、5%O2、80%N2）处理组的香菇切片品质保存最好,在第12天时其多糖、蛋白质含量、抗坏血酸含量、类黄酮含量以及抗氧化活性达到最高,分别为70.32mg/g、131.19mg/g、16.46mg/100g、1 272.57μg/g和73.02mmol/g;其总酚含量最低,为2 133.88μg/g。通过电子鼻检测以及主成分分析（PCA）发现多种工艺组合中,未清洗+T1处理组的香菇切片在储藏期12d内气味变化最小,显著优于其他处理组合。综上所述,未清洗+T1气体比例处理组是适宜鲜切香菇加工以及保鲜的优势工艺,通过此方法可使鲜切香菇的货架期从6d延长至12d,对工厂化生产具有指导意义。
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智能养殖机器人技术与应用进展
《中国农业信息 》 2021
摘要：[目的]随着人工智能和机器人技术的崛起,畜牧机器人的研究发展迅速.基于国内外相关成果,阐明畜牧机器人研究与发展现状,归纳总结畜牧机器人的应用效果和实际问题,较准确地指明畜牧机器人的未来发展趋势.[方法]文章利用文献梳理法收集国内外大量应用实例和文献资料,重点介绍7类典型机器人,分析梳理已有的畜禽机器人研究成果和实际应用情况,归纳总结畜牧机器人应具备的普遍特点、目前的技术瓶颈和实际应用中的具体要求,并讨论畜牧机器人的现存问题,预测畜牧机器人技术发展方向,为畜牧智能机器人技术的进一步发展提供参考.[结果]国外对畜牧机器人的研究成果多,技术成熟,有一批适应养殖需求的智能机器人产品.我国对畜牧机器人的研究虽然起步较晚但是发展迅速,积极吸纳先进技术,已有许多产品用于商业化推广,但仍存在与生产环节契合度低、设备续航与鲁棒性差、信息利用维度低等问题.[结论]畜牧业的规模化和集约化发展对畜牧机器人提出了更迫切的需求,畜禽机器人可有效提高畜禽养殖过程中的动物福利水平,降低畜牧养殖过程中因饲养环境恶劣、人工劳动强度大带来的经济损失以及存在人畜共患病的风险,未来畜牧机器人将进一步提高其与养殖环节的衔接与适应性、闭环处理决策能力以及自动化水平,朝着无人化、智能化与可持续化方向发展.
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基于养分平衡的顺义区蔬菜产业有机肥替代化肥潜力估算
《中国土壤与肥料 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：2018年8月～2019年6月,调研了顺义区31个典型设施蔬菜生产经营主体的生产及施肥现状及该区畜禽养殖粪源年产出情况,并借助估算模型,分析了该区蔬菜产业有机肥替代化肥的潜力。结果表明,该区设施蔬菜以果菜、叶菜和瓜菜为主,排名前10位的蔬菜按照种植面积由大至小排序依次为:番茄、西瓜、生菜、白菜、茄子、辣椒、芹菜、甘蓝、莴苣和菠菜,10种蔬菜的种植总面积占全区各类蔬菜种植总面积的比例高达84%。茄果类主要与叶菜、瓜菜、快菜和玉米换茬,西瓜主要与叶菜、茄果换茬,叶菜主要与茄果、根菜、瓜菜、葱蒜换茬,也存在茄果及叶菜内部不同类型间的换茬。茄果、西瓜和叶菜都存在连茬种植问题。茄果、西瓜和叶菜种植一茬平均时长分别约120、100和60 d。设施蔬菜化肥和有机肥投入量均值分别约850 kg/hm2和28 t/hm2。结合文献调研结果认为,配施半量化肥基础上的有机肥投入量,西甜瓜应适度上调,果菜应避免过高或过低,叶菜可考虑减半。基于蔬菜种植和施肥数据,计算的化肥源氮、磷、钾纯养分的年投入量分别为2107、1870和2344 t,有机肥源氮、磷、钾养分的年投入量分别为979、522和1246 t,有机无机肥源氮、磷、钾纯养分的年投入总量分别为3086、2392和3590 t。根据2018年全区畜禽存栏数据及日产粪尿量估值,计算得到的畜禽粪尿年产出量呈猪场>牛场>羊场>鸡场>鸭场的趋势,以猪场最多,牛场次之。猪粪尿、牛粪尿可替代化肥总量分别占畜禽粪尿可替代总潜力的63.4%和27.3%。考虑到羊粪尿和鸡鸭粪尿年产出量低及收集难度大的问题,笔者以猪牛粪尿估算了该区蔬菜产业有机肥替代化肥的潜力。计算表明,猪牛粪尿可替代氮、磷、钾纯养分的量分别为4477、2371和5883 t,可替代区蔬菜产业有机无机肥源氮磷钾纯养分年投入总量的比例分别达145%、99.1%和164%。动物粪尿养分资源转化为有机肥替代传统化肥应用于蔬菜生产,在该区具有较好的种养结合前景。
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宽窄行栽植模式下三倍体毛白杨−小麦复合系统的细根分布及形态特征
《北京林业大学学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探讨宽窄行栽植模式下毛白杨?小麦复合系统中的细根根长密度(FRLD)分布及形态特征,为优化该系统的集约栽培措施提供了理论依据.[方法]在宽窄行栽植模式下的4年生三倍体毛白杨?小麦复合系统中,于小麦收获后,采取根钻法在3株平均标准木周围进行根系取样,取样位点为窄行距树75 cm、树行距树75 cm、宽行距树100、200、300、400 cm,取样深度为80 cm,共取得根样288个.对所有样品进行形态扫描和烘干称质量,得到不同深度、位点处的毛白杨和小麦细根的分布及形态数据.[结果]垂直方向上,毛白杨和小麦的细根均主要聚集在0~20 cm的浅土层,其中FRLD分别占总根长密度的68%和45%.毛白杨(R2=0.6793,P<0.05)和小麦(R2=0.9229,P<0.05)细根均随土层指数递减;两个物种的FRLD在浅土层没有显著差异(P>0.05),在深土层中则表现出小麦的FRLD显著高于毛白杨的特征(P<0.05).水平方向上,毛白杨细根主要聚集在窄行的浅土层中,而小麦细根则在宽行中大量分布.二维根系分布结果显示,毛白杨和小麦有各自的细根密集分布区域且总体上互不干涉.毛白杨的平均细根直径显著高于小麦(P<0.05),其比根长则显著低于小麦(P<0.05).[结论]在宽窄行栽植模式下的三倍体毛白杨?小麦复合系统中,毛白杨和小麦的细根分布产生了空间分离,密集分布区域重叠较少;此外,为了更有效地吸收土壤资源以占据竞争优势,小麦会生产更多吸收效率更高的细根.以上结果可为优化该栽植模式下农林复合系统的集约经营技术提供理论支撑.
关键词： 毛白杨;细根;根系空间分布;根系竞争
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全球作物种业发展概况及对我国种业发展的战略思考
《中国工程科学 》 2021 北大核心
摘要：种业是农业的"芯片",是国家战略性、基础性核心产业。随着国家"解决好种子和耕地问题""有序推进生物育种产业化""开展种源‘卡脖子’技术攻关"等指导性意见的出台和重点任务的部署,种业已成为推动我国农业跨越式发展的重要引擎。本文从种质资源保护与利用、生物育种技术发展、种子产业发展等方面概述了全球作物种业的发展现状,基于国际视角深入分析了我国种业存在的问题;在此基础上,从实施国家种质资源战略、夯实种业发展基础,实施种业科技创新战略、实现原始性创新的突破,全面构建中国特色种业体系、提升产业竞争力,实施种业强企战略、强化企业创新主体地位,推进监管制度现代化、确保技术优势转化为产业优势等方面总结了对我国作物种业发展的启示。相关研究对于全面了解全球作物种业发展概况,及时发现并解决我国种业存在的问题,进而制定我国种业发展战略,推进我国生物育种关键技术突破,前瞻性规划种业的产业布局具有参考意义。
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改性膨胀蛭石覆盖对沼液贮存氨气和温室气体排放影响
《农业环境科学学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：畜禽养殖污水贮存是重要的氨气（NH3）和温室气体（GHG）排放源,本文以奶牛场沼液贮存气体排放为研究对象,探索采用不同酸性盐溶液改性膨胀蛭石后再覆盖对气体减排效果的影响。研究比较了硫酸铜改性蛭石（CuSO4-VM）、氯化锌改性蛭石（ZnCl2-VM）、未改性蛭石（UN-VM）,以及不加覆盖（CK）4种条件下奶牛场沼液贮存32 d过程中NH3、甲烷（CH4）、二氧化碳（CO2）和氧化亚氮（N2O）排放情况,分析了不同改性处理蛭石覆盖对各气体排放的影响及其原因。研究发现,改性处理后可使蛭石覆盖对NH3和CH4的减排效果增强,ZnCl2-VM、CuSO4-VM和UN-VM对NH3减排效果分别为90%、81%和34%;对CH4减排效果分别为58%、21%和14%;对于CO2的减排效果分别为-8%、2%和20%。蛭石改性后呈酸性,其覆盖后对污水的酸化是NH3减排效果提高的关键因素;而蛭石改性后产生的对污水有机物的絮凝作用以及形成的良好覆盖是促使CH4减排效果提高的主要原因。但是酸性的提高会降低改性蛭石覆盖对CO2的减排效果。研究中较低的温度条件造成N2O排放较低,不能判断改性对N2O排放的影响。研究表明,改性膨胀蛭石覆盖可能是一种有效的污水贮存NH3和CH4的减排方法。
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