科研产出
外源褪黑素对水培韭菜生长和品质的影响
《园艺学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：水培韭菜辛辣风味不足是限制产业发展难题之一,其主要原因是韭菜风味前体物质S-烃基半胱氨酸亚砜[S-alk(en)yl cysteine sulfoxide,CSO]积累不足.为提升水培韭菜风味,以'791'韭菜为试材,研究含有不同浓度(25、50、75、100、150 μmol·L-1)褪黑素的水培营养液对韭菜生长发育和品质的影响.结果表明:水培韭菜的株高、叶宽、叶长、根系活力、单株干(鲜)质量、理论产量等指标随外源褪黑素浓度的增加呈现先上升后下降的趋势,在褪黑素浓度为100 μmol·L-1时达到峰值;褪黑素处理显著提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性,显著降低丙二醛(MDA)和过氧化氢(H2O2)含量;75或100 μmol·L-1褪黑素处理能有效促进韭菜可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C、总黄酮、总酚等营养物质的积累,硝酸盐含量略有增加;褪黑素处理能显著提升韭叶辛辣度,编码CSO合成关键酶基因AtuFMO4/5/6的表达量也显著增加,它们可能与韭叶辛辣风味提高密切关联.综上,外源褪黑素处理有助于提升水培韭菜的产量和品质,75 μmol·L-1褪黑素处理能够兼顾韭菜产量、品质和生产成本,实现优质水培韭菜生产.
关键词： 水培韭菜 褪黑素 S-烃基半胱氨酸亚砜 品质 风味
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种肥混播对夏玉米产量、酶活性和土壤微生物的影响
《中国土壤与肥料 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：探索夏玉米种子与控释肥混播对夏玉米产量、氮磷钾养分吸收、施肥经济效益、酶活性及土壤微生物的影响，为夏玉米轻简化生产和化肥减施增效提供技术支撑。以夏玉米品种‘郑单958’为材料进行了大田试验，试验设不施氮对照、常规施肥、种子控释肥混播和氮磷钾减量50%控释肥种子混播共4个处理，分析调查了夏玉米产量、氮磷钾吸收、叶片酶活性及根际土壤微生物功能基因。与常规施肥相比，2个控释肥处理的夏玉米产量增加7.7%～22.1%，夏玉米氮、磷、钾吸收量分别增加0.75%～33.3%、16.3%～27.1%、4.78%～36.5%，氮肥吸收利用率提高20.7%～24.6%，氮肥偏生产力提高14～74.1 kg/kg，氮肥农学利用率提高14.1～20.2 kg/kg，夏玉米每公顷净收益（扣除肥料投入）比常规施肥增加9.67%～19.6%。吐丝期根际土壤硝化和反硝化微生物基因数、叶片硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合成酶和谷氨酸脱氢酶与常规施肥没有显著差异。种肥混播在夏玉米上实现了增产增收，提高了氮磷钾养分吸收量和氮肥利用效率，降低了环境污染风险。
关键词： 夏玉米 控释肥 氮肥利用效率 酶活性 微生物功能基因
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无人机观测时间对玉米冠层叶绿素密度估算的影响
《浙江农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探讨不同时间获取的无人机多光谱数据对玉米冠层叶绿素密度(canopy chlorophyll density,CCD)估算的影响,分别在玉米抽雄吐丝期、籽粒建成期、乳熟期和蜡熟期选择同一天的 10:00-10:59、11:00-11:59、13:00-13:59 和14:00-14:59 进行无人机多光谱观测试验,并结合PROSAIL模型模拟结果与实测CCD数据,分析一天中不同时刻典型植被指数的变化规律及CCD估算结果的差异.结果表明:在同一天中,无人机玉米冠层反射率和与实测CCD相关性较好的植被指数值均随时间变化,近红外波段的反射率变化最明显,越接近12:00,实测的植被指数值越低,而在一天的不同时间PROSAIL模型模拟的植被指数值几乎没有差异.在同一天,基于不同观测时间获取的同一植被指数与实测CCD的相关性存在较大差异,且不同生育时期和不同指数间的差异不一致;而模拟得到的同一植被指数与CCD的相关性在同一天不同时间的差异不明显.在不同生育时期,基于不同观测时间无人机数据构建的CCD估算模型均可以取得较好的精度,但不同观测时间的估算结果存在差异,决定系数最低的为0.53,最高的为 0.80.这些结果表明,在传统的光谱数据获取时间范围内(10:00-14:00),无人机影像获取时间仍对玉米CCD估算有影响,越接近 12:00,估算精度越高.研究结果可为后续作物的CCD精准估算提供基础支撑.
关键词： 冠层叶绿素密度 观测时间 机器学习 PROSAIL模型 玉米
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基于改进YOLOv8s的大田甘蓝移栽状态检测算法
《智慧农业(中英文) 》 2024 CSCD
摘要：[目的/意义]借助智能化识别及图像处理等技术来实现对移栽后蔬菜状态的识别和分析,将会极大提高识别效率.为了实现甘蓝大田移栽情况的实时监测和统计,提高甘蓝移栽后的成活率以及制定后续工作方案,减少人力和物力的浪费,研究一种自然环境下高效识别甘蓝移栽状态的算法.[方法]采集移栽后的甘蓝图像,利用数据增强方式对数据进行处理,输入YOLOv8s(You Only Look Once Version 8s)算法中进行识别,通过结合可变形卷积,提高算法特征提取和目标定位能力,捕获更多有用的目标信息,提高对目标的识别效果;通过嵌入多尺度注意力机制,降低背景因素干扰,增加算法对目标区域的关注,提高模型对不同尺寸的甘蓝的检测能力,降低漏检率;通过引入Focal-EIoU Loss(Focal Extended Intersection over Union Loss),优化算法定位精度,提高算法的收敛速度和定位精度.[结果和讨论]提出的算法经过测试,对甘蓝移栽状态的召回率R值和平均精度均值(Mean Average Precision,mAP)分别达到92.2%和96.2%,传输速率为146帧/s,可满足实际甘蓝移栽工作对移栽状态识别精度和速度的要求.[结论]提出的甘蓝移栽状态检测方法能够实现对甘蓝移栽状态识别的准确识别,可以提升移栽质量测量效率,减少时间和人力投入,提高大田移栽质量调查的自动化程度.
关键词： 甘蓝移栽 YOLOv8s 目标检测 多尺度注意力机制 可变形卷积
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聚乙烯醇/3-巯基丙酸-InP/ZnS量子点荧光薄膜测定水中铜离子
《食品科学 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：以3-巯基丙酸（3-mercaptopropionic acid,MPA）修饰的In P/Zn S量子点（MPA-In P/Zn S QDs）作为荧光敏感材料，以聚乙烯醇(poly（vinyl alcohol）,PVA)作为基质材料，开发一种PVA/MPA-In P/Zn S QDs荧光薄膜，用于水中痕量Cu2+的快速检测。对荧光薄膜的微观结构、光学特性及机械性能等进行表征，结果表明：PVA与MPA-In P/Zn S QDs之间通过氢键相互作用；PVA/MPA-In P/Zn S QDs荧光薄膜的荧光强度与Cu2+浓度（0～1 000 nmol/L）呈高度线性相关（R2=0.95），检测限为23 nmol/L，响应时间为6 min；最后，将PVA/MPA-In P/Zn S QDs荧光薄膜应用于饮用水、饮料和酒中Cu2+的检测，结果表明，本研究所构建的PVA/MPA-In P/Zn S QDs荧光薄膜能够用于实际样品中痕量Cu2+检测，具有选择性高、响应快速及便携性强的优点，应用前景广泛。
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潜水推流器作用下大型圆形养殖池的流场特性
《大连海洋大学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了探究潜水推流器作用下大型圆形养殖池内的水动力特性，利用研发的无人船搭载声学多普勒流速剖面仪（acoustic doppler current profiler, ADCP）系统现场测定了潜水推流器数量（n=2、4）对圆形养殖池不同水层（h=1.5,2.0,2.5 m）流场分布特性的影响。结果表明：当推流器数量为2个时，大型圆形养殖池1.5、2.0、2.5 m水层池边流速分别为0.4、0.3、0.1 m/s,当推流器数量为4个时，1.5、2.0、2.5 m水层池边流速分别为0.6、0.4、0.3 m/s;水平方向上，养殖池流速随着池边缘距池中心距离的减小而逐渐减小，垂直方向上，流速随着水层深度的增加而逐渐降低；平均流速分布显示，无论利用2个还是4个推流器推流，都能在养殖池内产生旋转流，但高流速仅仅在养殖池边缘附近，且养殖池中心附近的流速接近于0,导致污物很难到达养殖池中心的排污口。研究表明，推流器数量与大型圆形养殖池不同水层流场分布特性密切相关，养殖池内不同水层的平均流速均随着推流器数量的增加而增大；圆形养殖池由中心到池壁均产生较为明显的流场分区现象，高流速区域分布在养殖池表层池壁附近；大尺寸圆形养殖池在初始水动力条件、推流器数量一定时，环流仅在池边产生，池塘中间位置产生环流较小。本研究结果可为大型圆形养殖池内潜水推流器布设方式的改进提供参考依据。
关键词： 圆形养殖池 现场测试 水动力特性 潜水推流器 测流无人船
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低蛋白质饲粮中添加益生菌对育肥猪生长性能、粪便菌群组成和代谢组特征的影响
《动物营养学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：本试验旨在探讨低蛋白质饲粮中添加益生菌对育肥猪生长性能、粪便菌群组成和代谢组特征的影响。选取平均体重为（80.56±0.45） kg的长×大育肥猪90头，随机分为3组，分别为对照组、试验Ⅰ组和试验Ⅱ组，每组3圈（重复），每圈10头（阉公猪与母猪各占1/2）。对照组饲喂含14%蛋白质的常规蛋白质饲粮，试验Ⅰ组饲喂含12%蛋白质的低蛋白质饲粮，试验Ⅱ组饲喂添加益生菌的低蛋白质饲粮（每千克低蛋白质饲粮中含2.0×109CFU乳酸菌和2.0×108CFU酿酒酵母）。预试期5 d，正试期42 d。结果显示：1)与对照组和试验Ⅰ组相比，试验Ⅱ组的平均日增重显著提高（P＜0.05），料重比显著降低（P＜0.05）。2)与对照组和试验Ⅱ组相比，试验Ⅰ组粪便中颤螺菌目、毛螺菌目、毛螺菌科、瘤胃球菌科、UCG-005、粪杆菌属、小杆菌属和福涅氏菌属的相对丰度显著降低（P＜0.05），解纤维素菌属的相对丰度显著增加（P＜0.05）；试验Ⅱ组粪便中毛螺菌目、乳杆菌目和毛螺菌科的相对丰度显著高于对照组（P＜0.05）。3)试验Ⅰ组与对照组、试验Ⅱ组与对照组以及试验Ⅰ组与试验Ⅱ组粪便样品间分别发现9、37和41种差异代谢物；不同组间差异代谢物的KEGG通路富集分析显示共有27条富集通路；与对照组和试验Ⅰ组相比，试验Ⅱ组粪便中5-羟基吲哚乙酸的表达量显著升高（P＜0.05），肾上腺素的表达量显著降低（P＜0.05）；试验Ⅰ组粪便中N-乙酰-L-苯丙氨酸的表达量显著低于对照组和试验Ⅱ组（P＜0.05）；试验Ⅱ组粪便中L-谷氨酰胺、D-葡萄糖醛酸的表达量显著高于试验Ⅰ组（P＜0.05）。4)与对照组相比，试验Ⅰ组和试验Ⅱ组粪便中总支链脂肪酸、总短链脂肪酸、氨氮和粪臭素含量显著减少（P＜0.05）；与试验Ⅰ组相比，试验Ⅱ组粪便中乙酸含量显著减少（P＜0.05），丁酸含量显著增加（P＜0.05）。综上所述，在低蛋白质饲粮中添加益生菌（乳酸菌和酿酒酵母）可改善育肥猪的肠道菌群结构及其代谢物表达，减少粪便中总短链脂肪酸、氨氮和粪臭素含量，提高育肥猪的平均日增重和饲料转化效率。
关键词： 低蛋白质饲粮 育肥猪 益生菌 生长性能 粪便菌群 代谢组
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块菌多糖的提取、结构、功能及应用研究进展
《食品与机械 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：多糖是食用菌的主要活性成分之一,被广泛应用于食品工业中.目前对块菌多糖提取的研究主要围绕溶剂提取法、超声波辅助提取法、微波辅助提取法、酶辅助提取法和加压液相萃取法等工艺.在化学结构的解析方面,主要针对其分子质量、单糖组成及比例、糖残基的构型及连接方式、多糖类型.而关于块菌多糖的生物功能,重点是评价其抗氧化、抗肿瘤、降血糖、抗疲劳、免疫调节等活性.此外,块菌多糖现阶段已成功被开发为糕点和含片类产品.文章对块菌多糖的提取、结构、功能及在食品加工中的应用研究进展进行了综述.
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基于SNP标记的小麦品种遗传相似度及其检测准确度分析
《作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：遗传相似度检测的准确度估计是对SNP标记法在农作物品种检测体系中应用的必要补充和完善。本研究基于2021年小麦品种SNP标记法跨实验室协同验证实验数据,分析了该方法的检测准确度及在品种间的遗传相似度。分析结果表明:（1） 10个实验室对55组小麦品种组合的标记位点相似度检测的总体准确度约为98%。（2） GGE双标图的品种遗传关系功能图显示,7组小麦品种的组内遗传相似度在95%以上,其余组合的遗传相似度较低。（3）依据GGE双标图的“正确度-精确度”功能图和“准确度排序”功能图,发现洛旱7号/洛旱11等品种组合的相似度检测准确度较高,晋麦47/临抗11的检测准确度一般,而济麦22/婴泊700的检测准确度较差。（4）10个实验室的检测准确度存在显著差异,其中2个实验室检测的正确度、精确度和准确度表现显著差于其余实验室。（5）各实验室检测正确度的容许误差分布于1.3%～1.9%之间,平均为1.5%;准确度的容许误差分布于1.5%～2.0%之间,平均为1.7%。其中,Lab2和Lab3的检测正确度和准确度的容许误差显著差于其余实验室。本研究构建了SNP标记法对品种相似性检测的准确度统计模型,分析了品种组合和实验室的检测准确度及其容许误差,采用GGE双标图方法对检测正确度、精确度和准确度进行可视化分析,验证了各实验室对品种位点相似性检测的准确度和可靠性,为SNP标记法在农作物品种遗传相似性检测中的准确度评价提供了理论支持和应用范例。
关键词： 小麦（Triticum aestivum L.） GGE双标图 SNP标记 遗传相似度 位点相似度 准确度
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