科研产出
基于防御酶与代谢组学分析贝莱斯芽孢杆菌 JTB8-2诱导番茄拮抗瓜列当机制
《新疆农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】瓜列当是全寄生恶性杂草，贝莱斯芽孢杆菌JTB8-2能够有效防除瓜列当，探明其作用机制可以为该菌株的田间应用提供理论依据。【方法】采用盆栽、酶活测定及超高效液相色谱-质谱联合(UHPLC-MRM-MS/MS)技术，分析贝莱斯芽孢杆菌JTB8-2诱导番茄抗瓜列当机制。【结果】贝莱斯芽孢杆菌JTB8-2发酵液处理在番茄移栽后20、30和40 d时，寄生的瓜列当结节数量分别为0.33、0.17和0.33个/株，较NB培养基处理分别减少了50.75%、79.52%和50.75%,较清水对照分别减少了81.67%、96.96%和95.54%。菌株发酵液浇灌番茄植株3、20和30 d后，番茄根部过氧化氢酶(CAT)活性均高于NB培养基处理和清水对照；番茄根系中28种植物激素类代谢物中11种代谢物含量具有差异，菌株JTB8-2处理的番茄根系中细胞分裂素类与生长素类化合物含量高于清水对照。【结论】菌株JTB8-2处理的番茄根系中过氧化氢酶活性、细胞分裂素与生长素相关激素的增加诱导了番茄系统抗性，减少了瓜列当寄生量。
关键词： 瓜列当 贝莱斯芽孢杆菌 防御酶 代谢组学 诱导抗性
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基于遥感数据构建冬小麦孕穗期变量施氮模型
《新疆农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究根据冬小麦关键生育期生长需求解析氮丰缺识别和精准定量施氮模型，实现量化施氮，为冬小麦智慧施肥种植的关键技术提供参考。【方法】利用ASD HH2高光谱仪获取不同施氮量的冬小麦冠层反射率，记录叶绿素浓度和产量等信息。通过冬小麦冠层反射率提取14种植被指数，选择最优表征植株氮状况的植被指数，分析施氮量、植被指数和冬小麦的产量之间的关系，构建基于植被指数变量施氮模型。【结果】叶绿素浓度可以准确反映冬小麦的生长状况和施氮效果，不同的施氮量下冬小麦的冠层反射率数据差异显著；归一化植被指数NDVI的相关性好，相关系数达到0.705,较好反映了冬小麦冠层氮素效应的情况；构建了基于NDVI的冬小麦孕穗期变量施氮模型，即Nr=700.59×NDVI2-1693.46×NDVI+955.92。【结论】利用ASD HH2获取高光谱数据构建冬小麦施氮模型与方法。
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外源菌剂对棉花秸秆堆肥过程中微生物群落及腐熟效果的影响
《生态与农村环境学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探究外源菌剂对棉花秸秆堆肥过程中微生物群落及腐熟效果的影响，以棉花秸秆为原料，设计3组堆肥处理，采用液体菌剂接种后发酵35 d的堆肥工艺，分别接种0.5%的菌剂T1和菌剂2,其中菌剂T1包括假氧芽孢杆菌(Anoxybacillus rupiensis)、依利诺斯类芽胞杆菌(Paenibacillus illinoisensis)和贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis);菌剂T2包括假氧芽孢杆菌、依利诺斯类芽胞杆菌、贝莱斯芽孢杆菌和噬热地芽孢杆菌(Geobacillus thermoleovorans),CK为不接种菌剂的对照组。结果表明，接种微生物菌剂能够不同程度加速堆肥升温，促进有机物料降解及养分保留，提高堆肥腐熟度和种子发芽率，并显著提高纤维素、半纤维素和木质素的降解率。对堆肥过程中的微生物群落分析表明，接种菌剂提高了微生物群落的多样性，改变了微生物群落的演替规律，激发了潜在功能细菌类群，细菌类群主要包括芽孢杆菌属(Bacillus)、高温双岐菌属(Thermobifida)、尿素芽孢杆菌属(Ureibacillus)和糖单孢菌属(Saccharomonospora);真菌类群包括Vishniacozyma、Unclassified＿f＿Dipodascaceae和枝孢菌属(Cladosporium),它们与有机质的降解相关。冗余分析发现，pH值和TOC含量是堆肥过程中细菌群落变化的主要驱动因子，而C/N比等环境因子对真菌群落的变化起重要作用。总体而言，接种菌剂能够促进堆肥腐熟进程，改善微生物菌群，减少堆肥过程中养分流失，提高堆肥产品质量，其中菌剂T1的整体堆肥效果更优。
关键词： 堆肥 微生物菌剂 棉花秸秆 木质纤维素降解 微生物群落
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不同比例有机肥替代化肥对甜菜植株养分及产量的影响
《新疆农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究不同比例有机肥替代化肥对土壤养分含量、植株养分吸收量、肥料利用率以及甜菜产量和质量的影响，为甜菜高产稳产、土壤培肥提供科学施肥依据。【方法】试验共设置7个处理：不施肥对照(CK),常规施肥(CF),腐殖酸有机肥替代10%化肥(10%HF),腐殖酸有机肥替代20%化肥(20%HF),腐殖酸有机肥替代30%化肥(30%HF),腐殖酸有机肥替代40%化肥(40%HF),腐殖酸有机肥替代50%化肥(50%HF)。测定土壤养分、甜菜植株养分吸收量以及甜菜干物质积累量、产量和品质。【结果】腐殖酸有机肥替代部分化肥处理较常规施肥处理增加土壤有机肥含量2.37%～7.38%;碱解氮、速效磷、速效钾分别增加1.07%～11.39%、10.65%～37.83%、6.04%～14.68%,30%HF与处理40%HF分别较CF处理显著增产16.91%与17.65%。【结论】腐殖酸有机肥替代不同比例化肥较常规施用化肥可以显著提升土壤养分含量，提高甜菜植株养分吸收量，增加甜菜干物质积累量、减施化肥、培肥土壤、增加产量，其中有机肥替代30%化肥处理增产与培肥地力的效果较优。
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新疆绿洲灌区玉米田杂草群落演替及其驱动因素分析
《植物保护 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为明确新疆绿洲灌区玉米田间杂草群落演替及原因，于2023年采用倒置“W”九点取样法对新疆5地州8个玉米主要种植县市玉米田杂草组成进行调查，并与2018年群落数据进行对比，分析2次调查时间节点之间以及由不覆膜逐渐改变为覆膜种植背景下的杂草演替规律。结果表明：稗Echinochloa crus-galli和灰绿藜Oxybasis glauca按不同年份和不同种植模式统计均是新疆绿洲灌区玉米田的优势杂草，其优势度始终排在前2位，综合优势度分别为15.30、18.52和12.03、11.54。2023年玉米田杂草群落物种丰富度和香农指数高于2018年，尤其是禾本科杂草种类增多，危害程度加重。在2018年禾本科杂草相对优势度≥1.00的只有稗、狗尾草Setaria viridis和牛筋草Eleusine indica 3种；2023年则为5种，新增物种包括画眉草Eragrostis pilosa和芦苇Phragmites australis,另外，田旋花Convolvulus arvensis和播娘蒿Descurainia sophia发生加重，已演替为优势杂草，其相对优势度由2018年的4.87和3.18上升为2023年的6.96和6.47。调查还发现，覆膜滴灌种植模式下玉米田优势杂草总密度显著低于不覆膜种植，而香农指数、物种丰富度和均匀度指数均高于不覆膜种植。综合分析，新疆绿洲灌区玉米田杂草群落演替因素主要包括种植模式[覆膜种植(覆膜滴灌)、不覆膜种植(不覆膜滴灌和漫灌)]、用药种类、用药方式和用药频次等。
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新疆农田地膜残留量影响因素分析
《环境工程技术学报 》 2024 CSCD
摘要：为阐明新疆农田土壤残膜污染现状及影响因素,对南北疆典型区域进行抽样检测,分析不同地区覆膜作物的地膜残留状况及其影响因素.结果显示:按作物类型分,6种覆膜作物(棉花、加工番茄、瓜类、玉米、蔬菜、向日葵)中棉花地膜残留量最大,为129.34 kg/hm2,蔬菜最小,为71.85 kg/hm2;按地区分,阿克苏地区地膜残留量最大,为145.76 kg/km2,塔城地区地膜残留量最小,为92.71 kg/hm2.覆膜年限低于15 a,农田地膜残留量与覆膜年限呈正相关,覆膜年限为15~25 a,地膜残留量呈先减少后增加的趋势.农田耕层0~30 cm地膜残留量随地膜厚度减小而增加,0~20和20~30 cm的土层无显著变化规律.全疆0~30 cm 的土层,地膜残留量砂土区(184.55 kg/km2)分别是壤土区(135.63 kg/km2)和黏土区(124.25 kg/km2)的 1.36倍(P>0.05)和1.49倍(P<0.05),壤土区与黏土区间差异不显著.农田距离村庄越远,地膜残留量越小.地膜残留量与作物类型、区域、覆膜年限、回收方式、地膜厚度、土壤质地、与村庄距离有关,且覆膜年限和回收方式是影响农田地膜残留量的主要因素.
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棉秸秆农药残留和重金属及真菌毒素检测分析
《中国畜牧兽医 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】分析新疆6个棉花主产区棉秸秆的农药残留、重金属污染物和黄曲霉毒素B1（aflatoxin B1,AFB1）等指标的含量，以期填补棉秸秆饲料化利用药物残留等基础数据缺失的问题。【方法】在新疆6个棉花种植区中各随机选一块棉田，设置前、中、后3个区域，每个区域设置5个1 m~2的样方，留茬15 cm,采集样方内所有棉秸秆，用剪枝钳剪碎混匀后按四分法采集1 kg样品，用于检测58种农药残留、AFB1、脱氧雪腐镰刀菌烯醇、氟和5种重金属污染物含量。【结果】新疆6个棉花主产区样品中检出的农药残留分别仅为3、5、3、3、2和1种，大部分登记喷施的农药在棉秸秆样品中并未检出残留。检出的棉秸秆样品中氰戊菊酯、三唑磷、虫螨腈、毒死蜱、甲氰菊酯、吡唑醚菌酯、氯氰菊酯、马拉硫磷和啶虫脒的最大残留量为0.150、0.190、0.087、0.210、0.043、0.058、0.024、0.014和0.015 mg/kg,均低于食品安全标准GB 2763―2021中大米的限定值。棉秸秆样品中均检出了砷、铅、镉和铬这4种重金属污染物，最高含量分别为0.428、2.400、0.180和1.090 mg/kg,均低于饲料卫生标准GB 13078―2017中的限定值，符合饲料标准。棉秸秆样品中均未检出AFB1和脱氧雪腐镰刀菌烯醇，检出氟的最高含量为20.67 mg/kg,低于饲料标准中的限定值。【结论】棉秸秆符合饲料卫生标准GB 13078―2017中农药残留、AFB1、脱氧雪腐镰刀菌烯醇、氟和重金属污染物的限量标准，可以安全用作草食家畜的粗饲料。
关键词： 棉秸秆 饲料 农药残留 重金属污染 黄曲霉毒素B1（AFB1） 安全性
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分段滚筒式气力协助白星花金龟幼虫转化残膜混合物分离装置设计与试验
《农业机械学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对白星花金龟幼虫转化残膜混合物后满足生物活性前提下多种形体差异显著混合物的分离问题,设计了一种分段滚筒式气力协助白星花金龟幼虫转化残膜混合物分离装置.通过物理试验与理论计算确定了白星花金龟幼虫、虫砂、残膜阻力系数分区与理论悬浮速度,利用悬浮速度台架试验验证了其准确性,可为后续气固耦合仿真提供数据基础.通过理论分析与EDEM-Fluent耦合方法模拟残膜、幼虫及虫砂筛分过程,确定了本装置的主要结构参数与工作参数.选择滚筒筛转速、滚筒筛倾角及风扇风速为试验因素,残膜含杂率与虫砂含膜率为试验指标进行了单因素试验以确定各因素水平合理范围,根据单因素试验结果,设计了三因素三水平二次回归响应面试验并建立回归模型.试验结果表明:影响残膜含杂率的因素由大到小依次为风扇风速、滚筒筛倾角、滚筒筛转速;影响虫砂含膜率的因素由大到小依次为滚筒筛转速、滚筒筛倾角、风扇风速.优化后最优工作参数组合为滚筒筛转速21.79r/min、滚筒筛倾角3.58°、风扇风速5.52 m/s.以此参数组合进行物料筛分试验,得到残膜含杂率与虫砂含膜率平均值分别为8.96%、1.52%,与理论优化值相对误差均小于5%.该研究可为含生物活性且形体差异显著的混合物分离装置设计提供参考.
关键词： 残膜混合物 白星花金龟幼虫 分段式滚筒筛 风选 气固耦合 参数优化
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不同抗性遗传背景棉蚜氟啶虫胺腈及啶虫脒抗性品系转录组分析
《新疆农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究不同抗性遗传背景棉蚜对氟啶虫胺腈和啶虫脒抗性机制差异。【方法】利用Illumina高通量测序技术，分别对2个不同抗性遗传背景棉蚜(莎车县和精河县)的田间初始品系、啶虫脒抗性品系和氟啶虫胺腈抗性品系进行转录组测序，利用生物信息学方法比较分析2个不同抗性遗传背景棉蚜种群各品系差异表达基因。【结果】莎车县氟啶虫胺腈抗性品系和啶虫脒抗性品系分别有806个和149个基因差异表达；精河县氟啶虫胺腈抗性品系和啶虫脒抗性品系与精河县的田间初始品系相比分别有233个和160个基因差异表达。在莎车县氟啶虫胺腈抗性品系和啶虫脒抗性品系中，CYP6CY59、CYP6DC1和CYP380C45均上调表达，CYP6CY12和CYP380C46均下调表达；在精河县氟啶虫胺腈抗性品系和啶虫脒抗性品系中，CYP380C46均上调表达，CYP6DC1均下调表达。此外，CYP380C45在莎车县氟啶虫胺腈抗性品系、精河县氟啶虫胺腈抗性品系和莎车县啶虫脒抗性品系中均上调表达；CYP6DC1在莎车县2个抗性品系中上调表达，但在精河县2个抗性品系中下调表达；相反，CYP380C46在精河县2个抗性品系中上调表达，但在莎车县2个抗性品系中下调表达。【结论】有多个P450基因参与棉蚜对氟啶虫胺腈和啶虫脒的抗性。相同抗性遗传背景的棉蚜氟啶虫胺腈与啶虫脒抗性品系之间差异表达的P450基因存在差异，而且不同抗性遗传背景棉蚜的氟啶虫胺腈抗性品系之间以及啶虫脒抗性品系之间差异表达的P450基因也存在差异。
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基于SPAD值的滴灌冬小麦氮肥推荐模型分析
《新疆农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】分析监测滴灌冬小麦关键生育期内氮素营养状况实时动态，为氮肥科学合理施用提供参考。【方法】利用叶绿素仪SPAD-502获取不同氮梯度滴灌冬小麦拔节期、孕穗期、扬花期、灌浆期和乳熟期叶片SPAD值，分析冬小麦叶片SPAD值、施氮量和产量三者之间的关系，建立基于SPAD值的冬小麦各关键生育期氮肥推荐模型。【结果】滴灌冬小麦叶片SPAD值从拔节期至孕穗期缓慢下降，从孕穗到灌浆期均快速增大，进入灌浆期后开始减小，除乳熟期外各生育期不同氮处理间SPAD值差异显著；拔节期、孕穗期、扬花期和灌浆期叶片SPAD值与施氮量之间呈极显著线性相关，相关系数在0.826以上；产量和施氮量为二次函数关系，关系表达式为Y=-0.034 5X2+19.494X+6 035,最高产量8 789 kg/hm2,对应的施氮量为282.52 kg/hm2,施氮量为268.67 kg/hm2可实现最佳经济产量8 782.12 kg/hm2;拔节期、孕穗期、扬花期和灌浆期临界SPAD值分别为43.07、42.09、49.35和52.07。【结论】根据各生育时期SPAD值与施氮量的关系建立了氮肥推荐模型，基于冬小麦叶片SPAD值建立的关键生育期氮肥推荐模型可以实现营养诊断和指导分期施肥。
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