科研产出
农业航空技术与装备发展趋势及建议-面向农业新发展和产业新动能需求,做大做强低空综合经济生态的"农业链条"
《中国农学通报 》 2025 CSCD
摘要：为促进农业航空技术现代化和产业高质量发展，本研究采用区域对比分析、技术热点追踪、典型案例分析、产业链结构梳理及关键技术参数对比等方法，分析了全球农业航空技术与装备的发展现状与趋势，全面评估中国与发达国家在该领域的优势与差距，明确了中国面临的“原创性装备研发不足”、“产业链关键环节缺失”等核心问题，并提出了“十五五”期间中国农业航空技术创新的重点方向与具体路径。全球农业航空技术发展迅速，美国凭借完善的产业链和领先的原创技术占据全球主导地位；中国在农业无人机装备总量、应用面积和飞行控制技术方面具有领先优势，但存在原创技术较少、关键部件性能不高、产业链不完整及跨领域整体解决方案不足等突出问题。为此建议：重点突破大载荷无人机动力系统与智能作业算法以强化原创性技术研发；补齐专用药剂研发、维修服务体系等短板以加快完善产业链；建设专业检测平台并推动跨领域技术融合以突破发展瓶颈；同时加强政策支持、资金投入及人才培养，积极构建农业低空经济生态，推动中国农业航空产业可持续发展。
关键词： 农业航空装备 无人机技术 产业链 精准施药 发展趋势
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果蔬农产品产地智能化处理技术研究进展与展望
《农业机械学报 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：在全球农业产业转型升级背景下，果蔬农产品产地处理技术面临着效率提升与品质管控的双重挑战。以人工智能、物联网和大数据为核心驱动的智能化解决方案，正深度重构产地处理全链条的技术范式。本文通过系统梳理果蔬农产品产地处理过程中的采收、分选、预冷、保鲜储藏、包装和产地运输等关键环节，深入分析了智能化技术在各环节的主要应用。重点回顾了智能分等分选技术、预冷与保鲜包装技术以及产地溯源技术的研究进展，综述了相关技术在国内外的应用现状，并展望了果蔬农产品产地处理过程中关键技术的发展趋势，提出智能化、数字化与绿色化技术的深度融合将成为推动行业革新的重要动力。
关键词： 果蔬农产品 产地处理 智能分等分选 预冷与保鲜 包装 产地溯源
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H9亚型禽流感病毒mRNA疫苗的构建与效力评价
《畜牧兽医学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：H9亚型禽流感（avian influenza, AI）对养鸡业尤其肉鸡产业危害巨大，灭活疫苗不能有效阻止病毒在鸡上呼吸道感染复制，有必要研究H9亚型禽流感病毒（avian influenza virus, AIV）血凝素（hemagglutinin, HA）基因的mRNA疫苗。参考GenBank 2022年公开的HA基因序列，优化HA全长（HA）和HA胞外区（HAe）序列，连接至pUC57载体构建体外转录模板，经体外转录、加帽、纯化，采用脂质纳米颗粒（Lipid nanoparticles, LNP）包封mRNA,并转染人胚肾细胞（293T）、仓鼠肾细胞（BHK-21）和鸡胚成纤维细胞（DF-1）,Western blot检测HA表达。20只3周龄SPF鸡，随机分成4组，每组5只，分别经腿部肌肉接种0.3 mL PBS、25μg HA mRNA LNP、25μg HAe mRNA LNP和0.3 mL H9亚型AI灭活疫苗。免疫后4周采集血清，检测血凝抑制（hemagglutination inhibition, HI）抗体，每只鸡滴鼻点眼H9N2亚型AIV 0.2 mL(含106.0 EID50),攻毒后5日采集咽喉拭子和外周血单个核细胞，分别检测病毒分离情况及IFN-γ、IL-4的表达水平，观察气管组织病理学变化。Western blot结果显示两种mRNA HA蛋白均成功表达，经LNP包封后可有效在细胞内完成翻译。HA mRNA LNP和HAe mRNA LNP免疫SPF鸡后HI抗体效价（log2）平均值分别为5.6和3。H9亚型AI灭活疫苗免疫后HI抗体效价（log2）平均值为9.8,极显著高于2个mRNA LNP组（P<0.01）。非免疫对照、HA mRNA LNP、HAe mRNA LNP和H9亚型AI灭活疫苗组病毒分离结果分别为5/5、1/5、4/5和2/5。HA mRNA LNP组IFN-γ表达水平显著高于其他组（P<0.05）,HAe mRNA LNP组IL-4表达水平显著低于其他组（P<0.05）。气管组织病理学变化结果表明HA mRNA LNP和H9亚型AI灭活疫苗免疫可有效减轻H9亚型AIV对SPF鸡气管上皮细胞的损伤。构建的H9亚型AIV HA全长mRNA疫苗免疫鸡能提供有效保护，而HA胞外区mRNA疫苗不能提供有效的免疫保护。
关键词： H9亚型 禽流感病毒 mRNA疫苗 LNP 免疫保护
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河南省典型农区近地表大气氨时空分布特征及主要影响因素
《中国农业科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】农田氨挥发是大气颗粒物中铵盐的主要来源之一，对城市和农村空气质量有密切影响。对河南省典型农区近地表大气氨浓度时空变化特征及关键影响因素进行系统研究，为农田区域大气颗粒污染物的针对性治理提供科学依据。【方法】选取河南省10个代表性农田区域（小麦-玉米轮作区），利用被动法，开展为期两年的近地表大气氨浓度监测与驱动因素研究。【结果】从时间上（季节性）来看，不同季节近地表大气氨浓度差异较大，其中夏季近地表大气氨平均浓度最高，为12.0μg N·m-3，其次为春季和秋季，均值分别为10.8和8.9μg N·m-3，冬季最低，均值仅为6.7μg N·m-3。从空间上来看，豫东开封农田区域氨浓度最高，其年平均氨浓度可达14.7μg N·m-3，其次为豫北新乡和安阳，其年均大气氨浓度分别为12.5和11.0μg N·m-3，再次为豫中郑州和豫北的焦作，其近地表大气氨浓度分别为10.9和10.6μg N·m-3，而豫西的洛阳、平顶山、豫南许昌、漯河和黄泛区（周口）的近地表大气氨浓度较低，其数值介于7.9—9.6μg N·m-3之间。从土壤类型来看，不同土壤类型近地表大气氨浓度存在明显不同，其中潮土近地表大气氨浓度最高，为11.0—14.7μg N·m-3，褐土和黄褐土区其氨浓度介于9.0—9.6μg N·m-3之间，砂姜黑土和黄棕壤农田区域氨浓度较低，为8.06—8.11μg N·m-3。不同区域的近地表大气氨浓度高低是多重因素共同作用的结果，其中氮肥施用量和土壤p H与近地表大气氨浓度存在显著的正相关关系，降雨量与近地表大气氨浓度存在显著的负相关关系，几种因素的交互作用导致河南省农田系统近地表大气氨浓度差异较大。【结论】基于以上研究结果，降低施氮量有助于系统性降低河南省农田区域近地表氨浓度；豫北和豫东农田区是重点关注区域。
关键词： 小麦-玉米轮作区 大气氨浓度 时空分布 被动采样 线性相关性分析 反距离法 河南省
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葡萄主要病害检测与分级方法研究进展
《农业机械学报 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：葡萄在生长过程中面临多种病害威胁,主要包括霜霉病、白粉病、灰霉病、炭疽病和黑豆病等,目前这些病害主要通过粗放的化学药剂喷洒防治,导致土壤污染、药液残留等问题频发,造成葡萄种植园生态破坏,经济效益受损,亟需对葡萄主要病害分类分级治理.本文围绕葡萄主要病害识别、检测与分级方法,结合国内外研究现状,分别阐述葡萄主要病害潜育期检测技术和发病期检测与分级技术,包括分子生物学检测、光谱检测、成像检测技术、无人机、卫星遥感和多源数据融合等检测方法,以及基于机器学习和深度学习的病害识别分类、目标检测与分级技术.在此基础上,总结了当前面临的葡萄主要病害检测方法推广应用场景存在局限、检测与分级模型普适性不足、多模态多病害实地协同检测困难、病害动态变化全过程研究不完善、相似症状的不同病害识别精度有限等问题,并分析了主要成因.针对以上问题,归纳了近年来提出的主要病害检测算法的技术细节,对比分析了各类算法的性能表现和改进策略.最后,提出了葡萄园智能化检测未来发展方向:自然条件下面向复杂场景检测、检测与分级的普适性模型构建、小样本学习与细粒度识别研究、病症动态追踪与病斑信息预测和融合病害信息的防控装备研发等方向,为精准施药智能化治理葡萄病害奠定基础.
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17份樱桃种质资源花粉扫描电镜观察
《果树学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】观察不同樱桃种质资源花粉粒在扫描电子显微镜下的形态特征，分析不同种质资源间花粉的相似性与差异性，为鉴定不同樱桃种质资源提供科学依据。【方法】利用日本日立公司SU-8010扫描电子显微镜对17份樱桃种质资源的花粉粒形态进行观察。【结果】除秦林、卡塔琳和美早外，其他14份樱桃种质资源的花粉整齐度均在70%以上。同时，17份樱桃种质资源花粉粒的极轴长为41.53～48.57μm；赤道轴长为21.30～25.29μm；极赤比为1.67～2.17，花粉粒外观多为长球形或超长球形，赤道面观多为椭圆形，外壁纹饰为条纹状。樱桃花粉具有3条萌发沟且呈环状分布，属于N3P4C5型。不同甜樱桃种质资源间的条纹宽度、间距、倾斜度、清晰度及外壁纹孔密度均存在明显差异。【结论】在供试樱桃种质资源中，82.35%的种质资源花粉整齐度超过70%,70.59%的种质资源花粉粒呈超长球形，具有明显的性状差异。17份樱桃种质资源的花粉粒整齐度与极轴长呈正相关，且花粉外壁纹饰为条纹状。观察花粉粒形态特征可作为樱桃种质资源鉴别的重要依据。但目前利用花粉粒形态对樱桃种质资源间系统鉴定的报道较少，还需进一步研究。
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嗜冷假单胞菌BYAU-6的分离及低温秸秆降解能力解析
《微生物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：[目的]针对寒地黑土区水稻秸秆还田时秸秆腐解速度慢的问题,筛选低温木质素降解细菌以破除木质素的阻碍,提升寒区秸秆还田后秸秆的降解效率.[方法]在冬季采集土壤样品,以木质素磺酸钠为唯一碳源,采用平板划线法分离纯培养菌株,并通过单因素试验及响应面试验对木质素降解条件进行优化.[结果]获得了一株能在 15℃条件下降解木质素的细菌,命名为嗜冷假单胞菌(Pseudomonas psychrophila)BYAU-6.该菌在 5-15℃范围内均具有较强的木质素降解能力.筛选培养条件为:木质素磺酸钠添加量 0.5 g/L、蛋白胨与酵母粉质量比 5:1、初始pH 7.0、装液量 80%.优化后的木质素降解条件为:木质素磺酸钠添加量 0.3 g/L、蛋白胨与酵母粉质量比3.2:2.8、初始pH 5.3、装液量 80%.在此条件下,木质素降解率由 12.33%上升到 15.78%,比优化前提高了 21.9%.盆栽试验研究结果显示,添加菌剂对秸秆还田效率有显著影响.不接菌的对照组秸秆降解率为 27.0%,而接种菌株P.psychrophila BYAU-6 处理后秸秆降解率提升至 37.5%,秸秆降解率提升了 38.89%(P<0.05).[结论]本研究为寒区秸秆降解提供了新的微生物资源,并为后续低温木质素降解菌株的研究提供了数据参考.
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天然气锅炉和地源热泵协同加热连栋玻璃温室的可行性分析
《浙江农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为探究地源热泵耦合天然气锅炉协同对玻璃温室加温的可行性,于2022年10月4日—2023年5月15日在山东德州面积25.44 hm2的玻璃温室展开试验,以采用天然气锅炉单一加热方式的玻璃温室作为对照,处理温室采用地源热泵(主)+天然气锅炉(辅)的耦合加热方式,从温室热环境、节能减排、经济性等方面展开分析,探究耦合加热方式在冬季加热的应用效果.结果表明:耦合加热模式下,加热期间处理温室的热环境(温度、空气焓值)与对照温室基本一致,处理温室的能源成本为73.12元·m-2,较对照温室低22.72元·m-2,基于该试验条件下的能源价格和气候条件测算,投资收回周期为6年.该试验条件下,地源热泵的性能系数为2.64,节能率为25.82%.温室的每周天然气用量与每周温室内外全天温差之和存在线性正相关关系,同等温差下对照温室的每周天然气总用量高于处理温室,随温差增大,天然气用量差异增大.加热期间,处理温室的天然气用量为12.92 m3·m-2,仅为对照温室的52.56%,加热期间可减少2 397 t的CO2排放.综上,在中国北方,采用地源热泵与天然气锅炉耦合的加热方案,既可满足温室加热需求,又能显著降低能耗成本,具有推广意义.
关键词： 地源热泵 天然气 连栋玻璃温室 经济性 加热能源成本 投资收回周期
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农业领域音频信息技术研究进展
《农业机械学报 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：音频信息技术作为农业信息感知的重要手段，凭借其非侵入性、实时性强和成本低等优势，在智慧农业中展现出重要应用价值。本文系统综述了音频信息技术在农业领域中的研究进展与具体应用。在畜禽养殖领域，探讨了采食、发情、饮水、产蛋等行为音频识别方法，以及情绪评估、应激监测、疾病检测、声纹识别和声源定位等关键技术路径；在种植领域，总结了植物干旱、冻害等胁迫状态下的声发射特征规律，分析了特定声波对植物生理与基因表达的诱导效应。此外，还梳理了农业智能语音交互系统在信息服务、农机控制与语音问答中的研究进展。最后，提出未来农业音频信息技术应重点发展多模态感知协同融合、边缘计算方案优化与标准化音频数据平台，以推动音频信息技术在农业生产场景中的智能化、高效化与规模化应用。
关键词： 智慧农业 畜禽养殖 种植业 音频信息技术 智能语音交互
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利用纤维素降解菌提高秸秆还田效率的研究进展
《中国生态农业学报(中英文) 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：中国农业的繁荣发展产生了多样且数量庞大的秸秆资源。作为丰富的可再生生物资源之一,秸秆具备数量众多、种类繁多和分布广泛的特性。然而,如何高效利用秸秆资源已经成为一个亟待解决的问题,而秸秆还田目前就是一种有效的解决策略。自然环境下,秸秆的分解速度非常缓慢,其长期积累可能导致土壤肥力降低,严重的情况下会影响作物产量。大量研究表明,利用微生物处理秸秆是加速秸秆分解的有效方法。纤维素降解菌在这一过程中发挥关键作用,其高效的降解能力显著提升了秸秆还田效率,同时可减少土传病害的发生。本文聚焦于纤维素降解菌在提升秸秆还田效率中的核心作用,概述了纤维素降解菌的主要种类,并探讨了其在不同秸秆还田方式中的关键作用,主要是在直接还田和堆肥腐熟还田方面的研究现状及进展。同时,总结了在秸秆还田降解过程中通过添加微生物菌剂,对土壤理化性质、微生物群落动态变化以及土传病害等方面的影响。研究表明,多种细菌和真菌能够高效降解纤维素,但多集中于单一菌株的筛选与优化方面的研究。当前,利用高效纤维素降解菌株构建复合菌系,探索纤维素降解机制以发掘高效菌株,以及利用分子生物学手段强化菌株降解效能,明确其产酶基因,结合菌群互作关系分析,解析纤维素降解菌在生态系统中的功能模式,以实现秸秆高效降解与资源转化。然而,复合菌系的构建、土壤微生物群落的动态变化以及纤维素降解菌在土传病害防控中的作用机制等方面仍需深入探索。未来可深度融合生物信息学技术,定向优化纤维素降解菌,为秸秆还田的高效实施提供理论与技术支撑,为构建复合菌系,深入解析土壤微生物群落动态变化及防控土传病害机制提供思路和策略,以期提高秸秆还田效率,促进农业可持续性发展。
关键词： 秸秆还田 纤维素降解菌 微生物菌剂 堆肥腐熟 生防菌
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