科研产出
长期施肥与覆膜对半干旱区马铃薯产量及其水分利用效率和有机碳的影响
《中国土壤与肥料 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：以国家土壤质量安定观测试验站黄绵土区的农田长期定位试验为研究对象,研究长期施肥与覆膜对半干旱区马铃薯产量及其水分利用效率和有机碳的影响.结果表明,在欠水年和正常平水年份,地膜覆盖可显著提高马铃薯产量及其水分利用效率,而丰水年份效果不明显.施肥显著影响马铃薯产量及其水分利用效率,且以有机肥与化肥配施(NPKM)效果最好;在定位施肥初期(前 2 年),单施化肥(NPK)的效果优于单施有机肥(OM),在第 3 年两者无差异,而第 4 年之后则相反.长期施用有机肥(NPKM和OM)较NPK处理 0~20 cm土壤有机碳含量显著提高了 77.35%和 69.65%,有机碳储量分别显著增加了 70.68%~76.55%和 62.09%~63.31%.不同施肥处理对土壤微生物量碳的影响表现为NPKM>OM>NPK>CK,且差异显著,NPKM和OM较NPK处理土壤微生物量碳含量分别显著增加了43.99%和31.82%,单施有机肥较单施化肥效果显著.长期覆膜与NPK处理可显著提高土壤微生物量碳含量,而对有机碳含量及其储量影响不明显.综上所述,长期有机肥与化肥配施(NPKM)或施用有机肥(OM)可显著提高旱地黄绵土总有机碳和微生物量碳含量,增加有机碳储量,有利于农田土壤固碳,提高马铃薯产量及其水分利用效率.地膜覆盖对旱地马铃薯产量及其水分利用效率的影响与年际降水密切相关.
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水肥耦合对基质栽培番茄产量和水分利用效率的影响
《中国土壤与肥料 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：探明玉米秸秆和牛粪为主要原料的有机型基质栽培番茄最佳灌水量和施肥量，为番茄有机型基质栽培的灌溉和施肥制度提供科学依据。将腐熟玉米秸秆、腐熟牛粪与河沙、蛭石、珍珠岩、凹凸棒等物料按一定比例复配成栽培基质，研究不同水肥条件对日光温室基质栽培番茄生长、产量、水肥利用效率的影响，并分析不同水肥条件下番茄生产成本和经济效益。研究表明：不同灌溉量和施肥量对有机型基质栽培的番茄生长发育和产量影响较大。在相同灌溉量下，作物产量随施肥量的增加先增大后减小，在相同施肥量下，番茄产量随着灌溉量的增加而增大。当把最大灌溉量和中等施肥量耦合使用时，番茄产量最高，为3.73 kg/株，较其他处理增产10.9%～83.0%；水分利用效率最高，为18.45 kg/m~3，较其他处理提高10.8%～50.1%；生产收益最好，为10.43元/株，较其他处理增收10.9%～87.2%；纯收益最多，为6.00元/株，较其他处理增加17.7%～363.2%。以玉米秸秆和牛粪为主要原料生产的高有机型基质栽培番茄，当番茄全生育期灌溉量为162.00 L/株、施肥量为41.53g/株时，番茄株高、茎粗、叶片数、SPAD值等生长指标表现最优，从提高产量、水分利用效率、经济效益等生产因素综合分析，该灌溉量和施肥量是玉米秸秆和牛粪为主要原料的高有机生态型基质栽培番茄的最佳灌溉量和施肥量。
关键词： 农业废弃物 基质 水肥耦合 产量 水分利用效率 经济效益
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基于GIS的推荐施肥专家系统设计与研究-以甘肃省民勤县为例
《西北师范大学学报(自然科学版) 》 2023 北大核心
摘要：利用地理信息系统（GIS）技术,在集成二次开发的基础上,构建了服务于民勤县的基于GIS的推荐施肥专家系统.系统整合了民勤县第二次土壤普查、测土施肥项目等一线农业科技工作者积累的土壤数据,并利用这些数据构建了初始施肥模型,开发了地图基本操作、系统数据维护、信息查询、施肥模型参数编辑、施肥决策支持和专题图制作6个功能模块,实现了空间信息、属性信息和施肥参数等数据的统一管理,以及地图浏览、施肥决策、专题图编制等技术服务.同时,该系统在运行过程中可以根据后期肥效试验和新的农民施肥及作物产量等数据,进一步优化施肥模型、改进施肥参数,具备不断优化和改进的特点.
关键词： GIS 专家系统 土壤养分空间分布 施肥模型 推荐施肥
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SNP分子标记对bmr6和bmr12型褐色中脉高粱种质鉴定
《草业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：高粱（Sorghum bicolor）的褐色中脉（bmr）是由化学诱变引起，与传统的白色中脉相比能有效降低茎秆中木质素的含量，提高反刍动物的消化率。在高粱中已定位出8个bmr基因，其中只有bmr6和bmr12在生物学及分子水平方面得到全面的研究和广泛的应用。目前，有许多褐色中脉高粱种质资源，无法从中脉颜色上区分其基因型。因此,本研究根据bmr6和bmr12单碱基突变位点的DNA序列，利用单核苷酸多态性（SNPs）分子标记，对51份高粱种质中的褐色中脉类型进行鉴定，鉴定出bmr6型褐色中脉高粱种质24份，均为高代自交系材料；鉴定出bmr12型褐色中脉高粱种质2份（TxbmrB和Daka2BF9）。本研究鉴定出的bmr6和bmr12型褐色中脉高粱种质，可以为bmr饲用高粱新品种选育提供bmr性状供体创制相应的bmr亲本系材料，从而加快育种进程。此外，本研究优化了bmr6和bmr12SNP分子标记体系，通过测序技术可快速准确地对bmr6和bmr12型褐色中脉高粱种质进行鉴定，从而加快bmr分子育种进程。
关键词： 高粱 褐色中脉 bmr6 bmr12 SNP分子标记 分子鉴定 辅助选择
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耕作方式对灌区春小麦田土壤呼吸的影响
《麦类作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为了从土壤呼吸、水热特征探讨河西灌区耕作方式对春小麦的影响，以连续12年（2005-2016）的保护性耕作长期定位试验为基础，比较分析了垄作固定道（PRB）、平作固定道（ZT）、传统耕作（CT） 3种耕作方式下河西灌区春小麦田土壤水热物理特征、土壤呼吸强度及小麦产量的差异。结果表明，播前与收获后，在0～90 cm土层，PRB处理平均土壤含水量较CT处理分别增加15.06%和18.75%,ZT处理较CT处理平均土壤含水量分别增加7.26%和5.98%;不同耕作方式下，春小麦整个生育期的土壤温度总体表现为先增后降，土壤温度响应气温的变化趋势；秸秆覆盖（PRB与ZT）在春小麦苗期表现出降温效应，而在春小麦苗期至成熟期，PRB处理的0～30 cm土层平均土壤温度较ZT、CT处理分别提高0.56～4.39℃和0.05～2.6℃;小麦生育期土壤呼吸强度先增后降，且随土层深度增加而减弱，不同耕作方式下呼吸强度表现为CT＞PRB＞ZT;土壤呼吸强度与温度呈显著的指数关系，Q10（温度每增加10℃土壤呼吸所增加的倍数）随土层深度的增加而逐渐增大，且不同耕作方式下表现为ZT＞PRB＞CT;2013-2016年，PRB、ZT及CT处理下，春小麦平均产量分别为6 981、6 400及6 138 kg·hm-2,在固定车道占地30%的情况下，PRB处理的产量较ZT、CT处理分别提高了9.08%和13.74%。因此，垄作固定道保护性耕作（PRB）较其他耕作处理具有减排潜力、蓄水保墒及提高土壤温度和增加小麦产量的作用，可在河西灌区推广应用。
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基于SPAD的西瓜氮素营养诊断与推荐施肥技术研究
《中国土壤与肥料 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为解决西瓜生产中存在盲目或过量氮肥施用导致的果实品质下降和氮素利用率低下等突出问题,开展了基于叶绿素仪测定值(SPAD值)的西瓜全生育期氮素营养诊断与推荐施肥技术研究,以期为利用SPAD仪建立田间西瓜氮素营养实时诊断技术、开发西瓜精准氮素养分管理模式提供理论依据.试验于2020-2021 年在甘肃河西灌区的张掖市以'金城 5 号'西瓜为材料,设置了 0、80、160、240、320、400 kg/hm2 6 个氮肥水平,通过研究不同施氮水平下西瓜关键生育时期不同叶位及叶片不同位置上的SPAD值、叶绿素含量、全氮含量的变化特征及其与西瓜产量、品质指标的相互关系,建立基于SPAD值进行西瓜氮素营养诊断与推荐施肥的实时氮肥管理(RTNM)模式,并开展RTNM模式的生产性验证.西瓜苗期顶一叶叶尖、伸蔓期顶三叶叶中、膨果期功能叶叶中位置SPAD 值与叶片叶绿素、全氮含量相关性最佳,且变异系数小,是较为理想的指示叶或参照叶;通过指示叶SPAD值与西瓜产量、品质指标及施氮量的回归分析,获得西瓜产量超过60000 kg/hm2 的SPAD阈值范围为苗期49.1~51.0、伸蔓期 60.3~64.1、膨果期 64.8~67.5;西瓜果实可溶性固形物含量超过 11.5%的SPAD阈值范围为苗期 49.0~50.5、伸蔓期 59.8~63.6、膨果期 64.0~66.5;SPAD值每变动 1 个单位的氮肥施用量分别为苗期 30.96 kg/hm2、伸蔓期 31.95 kg/hm2、膨果期 50.51 kg/hm2.通过与传统施肥模式(N 240 kg/hm2)相比较,RTNM模式在氮肥施用量减少15.29%的条件下,西瓜产量较高、品质较优,且氮肥利用率显著提高了30.53%.综合分析得出,甘肃河西灌区'金城 5 号'西瓜膜下滴灌栽培模式下,应用SPAD仪进行氮素营养诊断与推荐施肥,适宜的指示叶及SPAD阈值范围为苗期顶一叶叶尖 49.1~50.5、伸蔓期顶三叶叶中 60.3~63.6、膨果期功能叶叶中64.8~66.5.
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5个不同产区地理标志辣椒营养成分分析
《食品安全质量检测学报 》 2023 北大核心
摘要：目的 探究5个不同产区(高台、宝鸡、安集海、丘北和甘谷)地理标志辣椒果实的品质特点及营养成分.方法 采用食品安全国家相关标准规定的方法测定感官指标和营养品质指标.结果 不同地理标志辣椒的果实长度、果肩宽及果肉厚度等感官特性存在一定差异,其中甘谷辣椒果实最长,丘北辣椒果肩宽和果肉厚度最大.分析营养成分时发现甘谷辣椒中粗纤维、维生素C、反式辣椒红素和不挥发性乙醚提取物含量最高,分别为25.64%、45.76 mg/100 g、17.02 g/kg和7.93%;宝鸡辣椒中可溶性糖、脂肪及可溶性固形物含量最高,分别为0.38%、8.50 g/100 g、63.00%;高台辣椒中总辣椒碱和硒含量最高,分别为0.18%和1.81 mg/kg;;安集海辣椒钙含量最高,达到了1.42 g/kg,丘北辣椒铁和胡萝卜素含量最高,分别为76.40 mg/kg和35.67 mg/100 g.主成分分析发现,提取的前3个主成分累计贡献率为80.8889%,对果实营养品质影响最大.第一主成分特征向量中载荷较高的营养物质有脂肪、反式辣椒红素、不挥发性乙醚提取物,第二主成分特征的硒、钙、维生素C的载荷较大,第三主成分特征的总辣椒碱和胡萝卜素含量的载荷较大,说明优良的干制辣椒应该具有高脂肪、高色价、辣味浓及高维生素C的营养品质特点.结论 5个地理标志辣椒营养品质各有特点,均为健康安全的辣椒产品.
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黄土高原不同作物下垫面陆气水热交换的模拟研究
《高原气象 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：黄土高原农田种植结构的改变对陆面能量和水分交换、区域蒸散发等产生影响,不同作物下垫面复杂的水热耦合机制在黄土高原陆-气相互作用中起着重要作用.本文利用陇东黄土高原2019-2021年共计34个月的观测数据,结合耦合了作物模块的通用陆面模式(Community Land Model with BGC Bio-geochemistry and prognostic crop,CLM5.0-BGCCROP)对黄土高原不同作物下垫面(冬小麦、玉米、苹果林地)的陆面特征进行离线单点模拟,以验证CLM5.0陆面过程模式在黄土高原农田地区的模拟能力,对比分析不同作物下垫面土壤温湿度和地表能量通量的差异.结果表明:(1)CLM5.0对土壤温湿度特征的模拟效果较好,平均均方根误差分别小于2.5℃和0.1 m3·m-3,小麦地土壤温度模拟值偏高,玉米地和苹果林地土壤温度模拟存在冷偏差.生长期在旱期的冬小麦造成土壤干燥的程度大于玉米,苹果林地因根系丰富,吸收了更多的土壤水,使土壤整体更加干燥.(2)模拟偏差一部分是由于在模式中将作物下垫面设置为单一作物类型(冬小麦、玉米和苹果林地)时,高估(低估)了(非)生长期作物的叶面积指数,低估(高估)了地表反照率,高估(低估)了净辐射通量,更多(少)的能量转化为感热潜热.(3)另一部分偏差来自于农田不同的作物管理方式,如实际上作物收割后并不完全翻耕为裸土,模式高估了小麦地和玉米地收割后的土壤温度和土壤液态水含量;模式中没有地膜覆盖选项,导致玉米地土壤温度、土壤液态水含量模拟偏低,模拟平均偏差约-1.84℃和-0.058 m3·m-3.(4)冬小麦-玉米混合下垫面模拟试验能较好地模拟地表能量通量,净辐射、感热通量、潜热通量的模拟平均偏差分别为-6.13 W·m-2、11.46W·m-2、-1.97W·m-2.在生长期内,冠层蒸腾作用占主导,随着作物叶面积指数的增加,感热通量减少,土壤温度降低,潜热通量增加,土壤液态水含量减少.
关键词： CLM5.0陆面模式 不同作物下垫面 蒸渗仪 土壤温湿度 地表能量通量
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1-MCP复合GA3处理对乌龙头贮藏品质的影响
《包装工程 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：目的 为探究不同保鲜剂对乌龙头贮藏品质的影响,筛选出适宜的保鲜剂,为乌龙头贮藏保鲜提供参考依据.方法 以"长白"乌龙头为研究对象,分别采用含量为3μL/L的1-甲基环丙烯(1-MCP)熏蒸12 h、质量浓度为200 mg/L的赤霉素(GA3)溶液浸泡3 min和含量为3μL/L的1-MCP熏蒸12 h后于质量浓度为200 mg/L的GA3溶液中浸泡3 min,浸泡后晾干,于0℃下贮藏,每隔4 d测定乌龙头的感官品质、腐烂指数、呼吸速率、质量损失率、叶绿素含量、色度值、粗纤维含量、丙二醛(MDA)含量、过氧化物酶(POD)活性和多酚氧化酶(PPO)活性等指标.结果 对照处理于0℃下贮藏期仅为12 d,贮藏后期出现感官品质下降、叶绿素流失、PPO和POD活性增高、异味严重的现象,失去商品性.贮藏期间,各保鲜剂处理能显著延缓采后"长白"乌龙头感官品质的下降,抑制呼吸速率、腐烂指数和粗纤维含量的升高,有效保持叶绿素含量和色度a*值,抑制MDA含量的积累,同时能够抑制贮藏期间乌龙头的POD和PPO活性的上升,提升其抗氧化能力.其中,以1-MCP复合GA3处理后的保鲜效果最佳,保鲜效果优于单一保鲜剂处理.贮藏20 d时,1-MCP复合GA3处理组乌龙头的感官品质为80.2、腐烂指数为0.02、质量损失率为6.44%、叶绿素含量为3.7 mg/g、色度a*值为?5.1、MDA的含量为4.7μmol/g、POD活性为37.2 U/g、PPO活性为16.6 U/g.结论 1-MCP复合GA3处理后的保鲜效果最佳,能够抑制乌龙头腐烂,保持其营养品质,贮藏期延长了8 d.
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小麦粒重相关性状的QTL定位及分子标记的开发
《中国农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]小麦是世界总产量第二的粮食作物,而粒重是影响小麦产量的重要因素.以和尚头(HST)和陇春23(LC23)衍生的 216 个家系重组自交系(recombinant inbred lines,RIL)群体为材料,基于 55K SNP基因型数据,针对小麦粒重相关性状进行QTL定位,开发和验证粒长主效QTL的共分离标记,为分子标记辅助选择育种提供参考.[方法]利用小麦55K SNP芯片对亲本和RIL群体进行基因分型,构建高密度遗传连锁图谱,并与中国春参考基因组IWGSC RefSeq v1.0进行相关性分析.基于完备区间作图法对多环境粒重相关性状进行QTL定位;通过对主效QTL进行方差分析,判断不同QTL间的加性互作效应,并分析其对粒重相关性状的影响.同时,根据粒长主效QTL的共分离SNP位点开发相应的竞争性等位基因特异性PCR标记(kompetitive allele specific PCR,KASP),并在 242 份国内外小麦种质构成的自然群体中进行验证.[结果]构建了和尚头/陇春 23 RIL群体的高密度遗传图谱,全长 4 543 cM,共包含 22 个连锁群,覆盖小麦 21 条染色体,平均遗传距离为 1.7 cM.遗传图谱与物理图谱具有显著相关性,Pearson相关系数为 0.77-0.99(P<0.001).共检测到 51 个粒重相关QTL,其中,有 4 个为 3 个及以上环境稳定表达的主效QTL,分布在 2D、5A、6B和 7D染色体.根据物理区间和功能标记分析主效QTL Qtkw.nwafu-2D.1和Qtkw.nwafu-7D分别为光周期基因Ppd-D1和开花基因FT-D1,方差分析表明,二者具有显著的互作效应;Qtkw.nwafu-2D.1和Qtkw.nwafu-7D优异等位基因的聚合显著提高了小麦的千粒重和粒宽.此外,根据粒长主效位点Qgl.nwafu-5A的共分离SNP开发了相应的KASP分子标记AX-111067709,该标记在 242 份小麦组成的自然群体中与粒长和粒重性状显著相关,在不同环境下能增加粒长3.33%—4.59%(P<0.001)和粒重5.70%—10.35%(P<0.05).[结论]和尚头(HST)和陇春23(LC23)的粒重相关性状由多个遗传位点控制,其中,Qtkw.nwafu-2D.1和Qtkw.nwafu-7D通过加性互作效应可显著提高小麦的千粒重和粒宽.Qgl.nwafu-5A与粒重和粒长具有显著相关性,其共分离分子标记AX-11106770可应用于分子标记辅助选择育种.
关键词： 小麦 千粒重 QTL KASP标记 分子标记辅助选择育种
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