科研产出
同垄种植对玉米‖花生土壤有效磷分布特征和作物磷吸收利用的影响
《中国农业科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】同垄种植能进一步提高玉米（Zea mays L.）花生（Arachis hypogaea L.）间作（玉米‖花生）产量优势，探明其土壤有效磷分布特征及作物磷吸收利用特点，为玉米‖花生可持续高产栽培提供理论和技术依据。【方法】试验于2023—2024年在河南科技大学农场进行，采用大田随机区组试验，以平作种植玉米‖花生（FIC）为对照，在不施磷（P0）和180kg P2O5·hm-2(P180)条件下，研究同垄种植（RIC）对玉米‖花生0—60 cm土层土壤有效磷分布特征及作物磷吸收利用的影响。【结果】在水平方向上，FIC处理0—60 cm土层土壤有效磷分布呈“■”（平缓）特征，而RIC呈“■”（垄状）特征，P180条件下“低-高-低”的“■”（垄状）特征更加凸显；RIC较FIC处理有利于提高种植单元内0—40 cm土层土壤有效磷含量，P180条件下提高18.38%—21.29%，达到显著水平；RIC较FIC处理可缓解种间磷营养竞争，促进玉米和花生各器官磷含量提升，显著增加磷积累量，并促进磷向玉米籽粒和花生果仁分配；RIC较FIC处理显著提高间作玉米、间作花生和间作体系磷吸收量和产量，其中磷吸收量提高幅度分别为18.83%—32.62%、24.08%—41.78%和21.06%—37.14%（P<0.05）。P180较P0能进一步提高土壤有效磷含量及间作玉米和花生各器官磷含量，促进间作体系磷吸收，显著提高玉米、花生产量和间作优势。【结论】相较于平作种植，同垄种植能进一步提高玉米‖花生产量优势，关键在于其改善了0—60 cm土层土壤有效磷分布，提高了种植单元内0—40 cm土层土壤有效磷含量，缓解种间磷营养竞争，促进玉米、花生对磷的吸收及向籽粒中分配，施磷具有显著的正向调控作用。
关键词： 同垄种植 有效磷分布特征 磷营养竞争 磷吸收 间作优势 玉米 花生
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基于洛伦兹力的二自由度纳米定位平台的设计与试验
《机械设计与研究 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：纳米定位平台是微/纳操作、原子力显微测量、纳米压印、超精密加工以及光纤对接等领域中的关键共性基础组件，其核心驱动源通常为压电致动器。然而，压电致动器固有的小行程特性在诸如运动调制等应用中表现出一定的局限性，限制了其在大范围、高精度定位控制中的发挥。为此，文中研制了一种基于洛伦兹力的二自由度音圈电机驱动的二自由度纳米定位平台，利用了洛伦兹力的切应力原理，在一定频率范围内实现较大的工作行程。采用海尔巴赫阵列构建动子，并采用谐波模型建立动子磁场模型，采用洛伦兹力积分法分析电磁力。同时，考虑结构尺寸、成本等因素，采用了柔性铰链机构实现驱动力传递和运动导向，并采用柔度矩阵建模方法对导向机构部分进行理论建模。为了验证纳米定位平台设计理论的正确性，分别进行了相应驱动和结构仿真验证，并进行了相应样机制造，最后通过相应测试实验验证纳米定位平台的性能。
关键词： 二自由度纳米定位平台 洛伦兹力驱动 柔性铰链机构 柔度矩阵建模
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艾草粉对育肥猪生长性能、养分表观消化率、抗氧化功能及粪便微生物数量的影响
《河南农业科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为了探讨艾草粉对育肥猪生产性能、养分表观消化率、抗氧化功能及粪便微生物数量的影响，以48头体质量约50.0 kg的“长白×大白”二元杂交育肥猪为研究对象，将其随机分为4组：对照组仅饲喂基础日粮；试验组分别添加2%、4%、6%艾草粉，分别记为AAP-1组、AAP-2组、AAP-3组。饲养试验于2024年5—7月进行，结束后测定各项指标。结果表明，在生长性能方面，AAP-2组末质量、3个试验组平均日增质量均显著提高，AAP-2组末质量和平均日增质量分别较对照组提高10.26%和19.10%；同时，AAP-2组的料重比、3个试验组的腹泻率均显著低于对照组，AAP-2组的料重比和腹泻率分别降低12.03%和23.83%。在养分表观消化率方面，与对照组相比，3个试验组钙、粗蛋白质和粗脂肪表观消化率均显著提高，其中，AAP-2组提升幅度最大，其钙、粗蛋白质和粗脂肪消化率分别较对照组提高16.82%、10.14%和13.48%。在抗氧化功能方面，AAP-2组过氧化氢酶活性、谷胱甘肽过氧化物酶活性、超氧化物歧化酶活性、总抗氧化能力分别较对照组提高36.77%、21.13%、20.36%、44.80%；丙二醛含量较对照组则降低了25.70%。在粪便微生物数量方面，AAP-2组乳酸杆菌和双歧杆菌数量较对照组分别增加19.61%和11.85%，大肠杆菌和沙门氏菌数量则分别减少11.18%和22.09%。综上，添加4%艾草粉可改善育肥猪生长性能、提高养分表观消化率、增强抗氧化功能，同时增加粪便中有益菌数量并减少有害菌数量。
关键词： 育肥猪 艾草粉 生长性能 养分表观消化率 抗氧化功能 粪便微生物
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淹水胁迫对花生种子发芽及生理代谢的影响
《南方农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究不同淹水时间对花生种子发芽能力及生理代谢的影响，为花生耐涝调控技术的研发提供理论依据。【方法】选用耐涝性差异明显的2个花生品种豫花37号（耐涝品种）和远杂9847（涝敏感品种），以未淹水正常发芽种子为对照，设萌发期淹水2 d和淹水4 d 2个处理，测定不同处理花生种子的发芽特性及淹水处理结束后的渗透调节物质含量、抗氧化能力、呼吸作用酶活性等生理指标，分析淹水胁迫对花生萌发期生理代谢的影响。【结果】淹水胁迫对2个花生品种的发芽质量均有影响，表现为发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数均降低，平均发芽时间极显著增加（P<0.01）；耐涝品种豫花37号在淹水胁迫下的发芽势、渗透调节物质含量和抗氧化能力均明显高于涝敏感品种远杂9847，淹水2和4 d后，豫花37号的发芽势分别为远杂9847的1.46和1.86倍，可溶性糖含量分别比远杂9847高36.60%和28.50%，可溶性蛋白含量分别高30.42%和6.54%，三磷酸腺苷（ATP）含量分别高19.65%和219.36%，丙二醛（MDA）含量分别低13.26%和31.43%。随着淹水时间增加，豫花37号的乙酸脱氢酶（ADH）活性降低而乳酸脱氢酶（LDH）活性升高，远杂9847则表现为ADH和LDH活性均升高，表明2个品种在淹水胁迫下无氧呼吸运转的主要途径不同，豫花37号以乳酸发酵为主，而远杂9847是乙醇发酵和乳酸发酵并重。【结论】耐涝性品种豫花37号在淹水胁迫下能维持较高的渗透调节物质含量和抗氧化能力及适度的呼吸代谢水平，从而确保种子在淹水胁迫下具有较高的发芽能力。
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复合植物多糖对母猪体况恢复、产仔性能、免疫性能及仔猪生长性能的影响
《河南农业科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为探究复合植物多糖（黄芪多糖、枸杞多糖、海藻多糖）对母猪及仔猪性能的影响，将56头2～3胎次妊娠后期母猪随机分为对照组（基础饲粮）和3个试验组（基础饲粮+0.05%、0.15%、0.25%复合植物多糖），试验期为产前7 d至产后21 d。结果表明，在母猪体况恢复情况方面，与对照组相比，试验2、3组断奶背膘厚度分别显著增加7.48%、8.09%，而试验1组与对照组无显著差异；背膘厚度损失分别显著降低25.18%、51.08%、48.92%，其中，试验2、3组的降低幅度显著大于试验1组；断奶后7 d内发情率分别显著提高20.15%、35.07%、37.08%，其中，试验2、3组的增加幅度显著大于试验1组。在母猪产仔性能方面，与对照组相比，试验1、2、3组产活仔数分别显著增加9.57%、14.41%、11.70%；产健仔数分别增加12.62%、16.41%、14.46%，但试验1组差异不显著；仔猪初生窝质量分别显著增加10.50%、13.74%、8.52%；产弱仔数分别显著降低24.53%、27.36%、23.58%；死胎数分别显著降低16.20%、46.48%、42.96%。在母猪血清免疫性能方面，与对照组相比，试验1、2、3组中IgA含量分别显著增加21.59%、19.32%、18.18%；试验2、3组IgM含量分别显著增加21.10%、23.85%，而试验1组差异不显著；TNF-α含量分别显著降低14.96%、19.44%、18.07%;IL-2含量分别显著增加42.43%、45.91%、48.68%;IL-4含量分别显著增加13.07%、14.86%、14.08%;IL-6含量分别显著降低18.52%、16.13%、12.82%。在仔猪生长性能方面，与对照组相比，试验1、2、3组仔猪断奶平均体质量分别显著增加17.23%、19.43%、19.59%；仔猪断奶窝质量分别显著增加29.99%、38.68%、34.29%，且试验2、3组的断奶窝质量显著高于试验1组；平均日增质量分别显著增加20.97%、23.18%、24.06%；腹泻率分别显著降低19.26%、26.91%、28.89%，且试验2、3组的腹泻率显著低于试验1组。综上，在母猪饲粮中添加0.05%、0.15%、0.25%复合植物多糖能显著改善母猪繁殖性能、免疫机能及仔猪生长性能，且0.15%和0.25%质量分数组的提升效果显著优于低质量分数组。
关键词： 母猪 复合植物多糖 体况恢复 产仔性能 免疫性能 仔猪生长性能
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夏玉米光合特性及产量对花期高温胁迫的响应
《南方农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探讨花期高温胁迫对夏玉米田间温湿状况、叶片光合特性、水分利用效率及产量构成的影响,为夏玉米抗高温栽培提供理论依据.[方法]以玉米耐热型品种浚单20(XD20)和热敏感型品种农华101(NH101)为试验材料,利用聚烯烃(PO)薄膜温室模拟花期高温,以大田常温处理为对照(CK),于抽雄期设置连续10 d的模拟高温胁迫处理(HT),测定不同处理的田间空气温湿状况及夏玉米叶片光合特性、水分利用效率和产量.[结果]玉米田间空气温度和饱和水汽压差日变化均呈早晚低而平稳、日间高而波动的单峰曲线,且日间时段冠层高于穗层;相对湿度日变化呈早晚高而平稳、日间低而波动的单谷曲线,且日间时段冠层低于穗层.2个处理的田间实际水汽压和空气焓值日变化趋势不一致,CK处理下日变化趋势不明显,早中晚差异较小,而HT处理下日变化呈早晚低而平稳、日间高而波动的单峰曲线,日间显著高于夜间;HT处理增强了田间实际水汽压和空气焓值与空气温度和相对湿度的关联性.高温处理期间,与CK相比,HT处理提高了日间空气温度、增大了上午时段的饱和水汽压差,引起蒸散增强,进而使得田间相对湿度、实际水汽压和空气焓值增加,且冠层的增幅大于穗层,进而影响2个品种叶片的光合性能.高温处理期间,HT处理导致XD20和NH101穗位叶气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率分别平均增加36.60%、157.20%、19.72%和41.67%、143.90%、27.08%,叶片羧化效率、气孔限制值、瞬时水分利用效率和内在水分利用效率平均降低59.61%、29.94%、25.08%、31.65%和63.09%、31.00%、33.54%、33.45%,而净光合速率随空气温度变化而波动,造成植株整体光合性能下降.高温胁迫结束后,随玉米生育进程推进,HT处理的穗位叶各光合参数均能逐渐恢复至CK水平.HT处理导致玉米植株生育后期的干物质积累量显著降低(P<0.05,下同),穗粒数显著减少,百粒重略有增加,但籽粒产量显著下降.与CK相比,HT处理下XD20穗粒数和产量分别降低33.55%和35.49%,NH101则分别降低36.89%和37.63%,NH101的降幅大于XD20.[结论]高温胁迫下空气升温快、温度高且水汽压差大,增强了农田蒸散,使得田间相对湿度、实际水汽压和空气焓值增加,导致玉米叶片气孔导度增大、蒸腾散热增强,水分利用效率降低,气孔限制值降低而胞间CO2浓度增加,叶片羧化效率降低且净光合速率随空气温度波动,造成植株整体光合性能下降,干物质积累量显著降低,进而导致穗粒数减少、籽粒产量显著降低.热敏感型品种农华101减产幅度大于耐热型品种浚单20.
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花生颈腐病菌Diplodia gossypina全基因组序列资源(英文)
《植物病理学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：花生（Arachis hypogaea）作为一种重要的油料作物，为人类提供了优质的植物油、蛋白质、膳食纤维、矿物质和维生素。然而，随着极端天气的频繁发生以及各类病原菌耐药性的增强，花生受到各种生物和非生物胁迫的影响。花生颈腐病的优势病原菌棉色二孢（Diplodia gossypina）为世界各地花生产区花生颈腐病的主要病原，可造成严重的产量损失。为探讨其发病机制，对D. gossypina A20＿4菌株进行了基因组测序分析。结果表明，D. gossypina A20＿4菌株基因组组装大小为43.03 Mb,GC含量为54.91%；从头组装共鉴定出10,745个基因，其中包含41,526个编码序列和2.20%的重复序列。其中6,461个基因（60.13%）被BlastP GO注释，3,245个基因（30.20%）被KOG注释，3,093个基因（28.79%）被KEGG注释。同时，本研究利用SignalP、TMHMM、EffectorP和PHI-base等软件对该菌株全基因组编码的10,745条蛋白序列进行了分泌蛋白和效应子的预测分析，结果表明，D. gossypina A20＿4基因组中有790个预测的分泌蛋白基因，利用dbCAN3等软件从这些分泌蛋白中分析鉴定到220个碳水化合物活性酶，以糖苷水解酶亚家族成员数量最多。分泌蛋白中效应蛋白的预测结果表明D. gossypina A20＿4中有224个潜在的效应蛋白，其中222个蛋白的功能可被PHI-base注释，根据注释结果在该菌株中找到12个关键致病因子。此外，利用生物信息学软件对其基因组中的一个丝氨酸/苏氨酸类蛋白激酶SNF1基因进行了鉴定和分析，初步分析结果显示该基因与细胞自噬进程高度相关，而自噬进程已经被证实参与调控真菌致病力。以上研究结果将为我们了解D. gossypina的进化、致病分子机制以及宿主-病原体相互作用提供新的见解。
关键词： 花生 颈腐病 棉色二孢 基因组测序分析 效应蛋白 SNF1
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有机替代对砂姜黑土小麦季温室气体排放及净增温潜势的影响
《中国生态农业学报(中英文) 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：有机替代增碳固汇潜力较高,然而土壤类型和气候特点对有机替代固碳降温效果影响较大,对兼顾典型土壤区作物产量和减排效果的适宜有机替代比例还缺乏针对性研究.基于此,本文以砂姜黑土为研究对象,设置不施肥(CK)、优化施氮(OPT)及不同有机(鸡粪)替代(1/4M、1/2M、3/4M和M)6个处理,开展两年土壤增汇试验,并在第2年监测小麦季两次施肥期温室气体(GHGs)排放.结果显示,砂姜黑土农田土壤有机碳随着有机替代比例的升高呈显著增加趋势,但年均固碳率(SOCSR)的增加幅度有所下降;关键温室气体N2O的累积排放量随着有机替代量的增加呈先增加后减少的趋势,尤其1/4M处理N2O的累积排放量最高,其次为OPT和1/2M处理,而CK和M处理的N2O累积排放量最低;CH4累积排放量除1/4M处理最低和OPT处理最高外,其余处理差异不显著,且整体不高.综合N2O、CH4和SOCSR,发现高量有机替代(M)的农田净增温潜势(Net-GWP)为-5 097.6 kg(CO2_eq)·hm-2,显著低于其他处理,其次为3/4M和1/2M处理,分别为-3 523.1和-2 541.7 kg(CO2_eq)·hm-2,而OPT和1/4M处理的Net-GWP相对较高,分别为-879.1和-501.1 kg(CO2_eq)·hm-2,显著高于其他处理(CK除外),Net-GWP随着有机肥从无到全量替代呈先增加后降低的趋势.此外,小麦基肥期N2O排放和CH4吸收量显著高于追肥期,其中基肥期N2O排放占总排放量的58.1%~66.7%,基肥期CH4吸收占总吸收量的55.3%~60.0%.不同有机替代处理中1/2M处理小麦产量最高,其次为1/4M处理,再次为3/4M和OPT处理,而全替代(M)和CK的产量最低.折中小麦产量和Net-GWP,本研究认为50%鸡粪替代短期施用既可以维持砂姜黑土小麦产量,也可实现较明显的固碳减排效果,是砂姜黑土麦田综合经济和生态效益的最佳替代比例.
关键词： 有机替代 温室气体 土壤固碳效率 砂姜黑土 田间增温潜势 产量效益
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ERF转录因子及其在花生中的研究进展
《中国农学通报 》 2025 CSCD
摘要：ERF转录因子(Ethylene Responsive Factor)属于植物AP2/ERF转录因子超家族，是植物应对生物与非生物胁迫的关键调控因子，其通过AP2/ERF保守结构域与顺式作用元件GCC-box结合，调控靶基因的时空表达。本文综述了植物ERF转录因子的结构特点、分类体系、分布规律及生物学功能：结构上包含DNA结合域、转录调控域等功能区域，其中AP2/ERF结构域第14和19位氨基酸是分类的关键标志；分类上，ERF与DREB亚族各自可进一步划分为6个亚组；分布上，不同植物中该家族成员数量差异显著，且双子叶植物ERF亚族成员通常多于单子叶植物。重点阐述了ERF在生物胁迫响应中的功能机制：一方面通过激活PR、PDF1.2等抗病基因增强植物对病原菌的抗性，另一方面含EAR基序的ERF可作为负调控因子抑制靶基因表达。同时，本文总结了花生ERF的研究现状，包括家族鉴定（本课题组2022年在栽培花生中鉴定完成76个ERF家族成员）、抗逆功能验证（如AhERF008和AhERF019可增强非生物胁迫耐受性）及当前存在的局限（如系统性分析不足、调控机制尚不明确等）。最后展望了未来研究方向，提出需结合多组学与基因编辑技术解析ERF介导的抗逆网络，为花生抗逆分子育种提供理论依据与技术靶点，助力花生抗逆工程研究。
关键词： ERF 转录因子 花生 生物胁迫 生物学功能 靶基因
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花后喷施氨基酸螯合锌对小麦产量和品质的影响
《麦类作物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为探究氨基酸螯合锌对小麦产量和品质的效应，以郑麦1860为试验材料，设置花后喷施0.2%、0.4%浓度的硫酸锌、天冬氨酸锌与甘氨酸锌处理，以喷施清水为对照，在开封龙亭和周口郸城两试点研究喷施锌对小麦产量和品质的影响。结果表明，在龙亭和郸城试点，喷施0.2%天冬氨酸锌后小麦的千粒重显著提高，增幅分别为6.17%和6.58%;小麦产量显著增加，增幅分别为5.05%和5.32%;小麦籽粒容重显著提升，增幅分别为2.16%和2.32%。喷施锌显著降低龙亭和郸城试点小麦粉的弱化度，降幅分别为16.06%～26.98%、12.21%～34.27%。喷施天冬氨酸锌显著提高龙亭和郸城试点小麦粉的湿面筋含量，增幅分别为5.72%～10.51%和5.28%～6.53%;显著增大面团最大拉伸阻力，增幅分别为17.27%～20.96%和12.25%～14.13%;显著增加开封龙亭试点小麦粉的沉降值，增幅为19.69%～28.14%。喷施0.2%甘氨酸锌显著提高龙亭和郸城试点小麦粉的湿面筋含量，增幅分别为6.27%和7.40%;显著增大面团恒定变形拉伸阻力，增幅分别为18.37%和8.21%;显著增加周口郸城试点小麦粉的面团形成时间和稳定时间，增幅分别为36.53%和30.78%。综上所述，花后喷施0.2%天冬氨酸锌可提高小麦千粒重、籽粒产量和容重，降低小麦粉的弱化度，增大小麦粉湿面筋含量和面团拉伸阻力。
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