科研产出
新疆本地梨品种的遗传多样性及亲缘关系
《园艺学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：利用表型、简单序列重复（SSR）及单核苷酸多态性（SNP）标记对28个新疆本地梨品种或类型（系）进行了亲缘关系及遗传多样性研究。43 310个SSR位点和2 045 692个SNP位点标记被开发，并用于遗传多样性及亲缘关系分析。28个新疆本地梨品种的10个数量性状Shannon-Weaver多样性指数在4.145～5.663之间，每花序花朵数多样性指数最高。各性状变异系数在4.49%～67.36%之间，其中花瓣数的稳定性高于其他性状。SSR标记的引物开发多态性比率为96.15%。基于SSR标记聚类将供试梨品种划分为2组，基于SNP标记将梨品种分为4组。SSR标记的固定指数（F）平均值为0.169,SNP的群体分化指数(Fst)值在0.0538～0.3387之间，表明新疆本地梨品种存在中等的遗传分化。明确了‘库尔勒香梨’‘奎可阿木特1号’和‘耐西普特’应归类为新疆梨系统，‘可特阿木特’归属于西洋梨系统。
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低糖西梅果酱加工工艺优化及挥发性物质分析
《食品研究与开发 》 2025 北大核心
摘要：针对传统加工工艺制得的果酱口感欠佳、糖含量高、品质低等问题，该研究以西梅为原料研制低糖西梅果酱。通过单因素试验对柠檬酸添加量、蔗糖添加量和增稠剂添加量进行筛选，根据糖酸比、黏度和感官评分，采用Box-Behnken中心组合设计试验，优化低糖西梅果酱的加工工艺。选取最佳配方研制出的低糖西梅果酱，与市售果酱进行理化品质和挥发性物质比较分析。结果表明：低糖西梅果酱的最佳工艺参数为柠檬酸添加量0.5%、蔗糖添加量15%、复配增稠剂（黄原胶与果胶质量比1∶1）添加量1.2%。此条件制得的西梅果酱黏度为26.01 Pa·s，感官评分为87。同时，总酚、总黄酮、总酸的含量分别为18.52、7.26 mg/g和11.52 g/kg，显著高于市售西梅果酱，而可溶性固形物含量低于市售果酱约50%。挥发性物质种类和相对含量明显高于市售果酱。此低糖西梅果酱满足市场对果酱的需求，微生物指标符合国家标准。
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番茄CCCH类锌指蛋白家族的鉴定及其表达分析
《中国农业科技导报(中英文) 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：CCCH（C3H）型锌指蛋白是进化上保守的RNA结合蛋白质，主要与DNA和RNA结合来调控基因表达，不仅参与植物的生长发育和激素调控过程，同时也响应生物和非生物胁迫。运用生物信息学方法，在番茄（Solanum Lycopersicum）中鉴定出47个SlC3H基因，不均匀地分布在12条染色体上，主要定位于细胞核中。根据系统进化树将其分为3个亚族（Ⅰ～Ⅲ）。共线性分析发现，SlC3H基因家族存在基因复制现象，表明在进化过程中SlC3H基因可能通过复制进行家族成员扩增。番茄SlC3H基因含有1～14个外显子，其启动子区域存在与激素和非生物胁迫响应的元件。Ka/Ks分析表明，SlC3H基因家族成员和C3H基因在进化过程中经历了强烈的进化选择。qRT-PCR分析发现，在盐胁迫下，SlC3H基因家族有一半以上的基因表达上调，其中SlC3H1在8 h时表达量最高，是0 h的30倍；用0.1 mol·L-1 2,4-表油菜素内酯（2,4-epibrassinolide,EBR）处理后所有SlC3H基因在绿熟期都表达上调，表达量是对照组的8～150倍，尤其是SlC3H28在其他时期表达量几乎为0，但在绿熟期其表达量是对照组的150倍，推测EBR对果实绿熟期的发育有促进作用。上述研究结果为进一步揭示番茄C3H基因家族在响应非生物胁迫以及果实发育中的功能提供了参考依据。
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新疆棉花萌发期的耐盐能力分析
《中国农业科技导报(中英文) 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：针对南疆地区栽培土壤资源有限问题，研究混合盐对棉花种子萌发的影响，探讨棉花对盐碱土壤环境的耐受能力。为模拟南疆地区复杂的盐碱环境，将Na Cl、Na2SO4、Na HCO3和Na2CO3按照摩尔比1∶0∶0∶0（S1）、9∶1∶0∶0（S2）、0∶0∶9∶1（S3）、9∶1∶9∶1（S4）进行混合，设置5个盐水平梯度(40、80、120、160和200 mmol·L-1)对塔河2号和新陆中62号棉花种子萌发期进行胁迫，以施用蒸馏水作为对照（CK），分析棉花种子的发芽势、发芽率、萌发速率、耐盐半致死浓度及早期幼苗的鲜重和干重。结果表明，4种盐胁迫显著降低了棉花种子的发芽势。在40 mmol·L-1时，S1～S4处理棉花种子发芽率与CK无显著差异，但随盐水平(≥80 mmol·L-1)的升高，棉花种子的发芽率显著降低。在相同盐水平下，2个品种棉花在S4处理的发芽率高于S1、S2和S3处理。4种盐胁迫造成了棉花种子初始萌发时间延迟，萌发速率显著降低。40 mmol·L-1的S1、S2和S3处理促进了棉花幼苗鲜重和干重的积累，但随着盐水平的升高棉花幼苗鲜重和干重逐渐降低；各水平的S4处理均降低了棉花幼苗的鲜重和干重。相关性分析和主成分分析显示，发芽率是评价棉花萌发期耐盐碱能力的重要指标。在4种盐胁迫下棉花种子发芽率的耐盐半致死浓度依次为S4>S2>S1>S3。综上，棉花种子萌发期对40 mmol·L-1的4种盐胁迫表现出一定的耐受能力，但随着盐水平的增加，4种盐胁迫导致了棉花种子萌发时间推迟，发芽势、发芽率和萌发速率降低。新陆中62号对Na Cl的耐受能力较强，塔河2号对复合盐的耐受能力较强。以上研究结果为南疆棉花种质的选育及评价棉花萌发期耐盐碱能力的重要指标提供理论依据。
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施加生物质炭对风沙土土壤线虫群落结构的影响
《农业资源与环境学报 》 2024
摘要：生物质炭科学施加量以及施加时间是改良和维持土壤健康的研究热点.本研究设计两组玉米盆栽试验(A组和C组),其中A组为一次性施加生物质炭7年处理,C组为一次性施加生物质炭1年处理,各组施加量分别为0、15.75、31.50、63.00 t·hm-2和126.00 t·hm-2,探究不同生物质炭施加量以及施加时间对风沙土土壤线虫群落结构特征的影响.结果表明:施加生物质炭1年后可增加土壤pH以及养分含量,生物质炭随老化时间的延长对土壤养分的提升效应会降低,土壤养分与土壤线虫群落结构有密切的相关性.土壤线虫以拟丽突属为优势属,食细菌类和捕食/杂食类为主要营养类群,土壤有机质的分解以细菌分解为主.施加生物质炭1年后,施加量的增加改变了土壤线虫群落结构、营养类群分布和丰度,生物质炭施加量的增加会显著抑制土壤线虫数量,但施加生物质炭7年后土壤线虫数量会恢复.随施加年限的增加,生物质炭会导致土壤食细菌类线虫丰度降低,捕食/杂食类线虫丰度增加,植物寄生类线虫丰度增加,但对线虫多样性指数(H)和丰富度指数(SR)影响不大.一次性施加126.00 t·hm-2生物质炭7年后显著降低了土壤线虫数量,而施加生物质炭15.75 t·hm-2对土壤线虫数量和群落结构的维持具有积极作用.
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有机液体肥对棉花冠层特征、产量和品质的影响
《新疆农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]研究有机液体肥对新疆南疆膜下滴灌棉花冠层特征、产量和品质的影响.[方法]选用塔河2号为参试品种,以单施化肥棉田为对照(CK),设置有机液体肥处理(T1、T2、T3、T4、T5),测定并分析不同处理下株高、主茎叶片数、叶面积指数、叶倾角、产量和品质的变化.[结果]与CK相比,施用有机液体肥提高了棉花株高、主茎叶片数、叶面积指数、叶倾角与地上部生物量.当籽棉产量达到6000 kg/hm2以上时,棉花株高、主茎叶片数、叶面积指数和叶倾角较CK分别增加 1.3~10.3 cm、2.0~2.3 片、1.7~2.9、5.6~9.3°,营养和生殖器官干物质重较CK分别增加了1.3~25.7 和0.1~44.5 g/株.且当籽棉产量超过 6000 kg/hm2 时,籽棉产量、单铃重、总铃数较CK分别增加了 17.2%~31.9%、15.5%~28.8%和 3.5%~10.1%.此外,与CK相比,施用有机液体肥还提高了棉花上半部纤维平均长度、整齐度和断裂比强度.[结论]与单施化肥相比,施用有机液体肥能够改善棉花冠层结构,促进干物质积累,增产提质,且成本低,易操作,适合新疆南疆棉区推广应用.
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配方施肥对滴灌玉米生理生长及产量的影响
《新疆农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究新疆南疆地区配方施肥对滴灌玉米生理生长及产量影响。【方法】以玉米品种新玉31号为供试材料，采取多点对比重复试验设计，设置4个处理：（1）配方施肥处理（OPT）;N 15 kg/667m2,P2O5 11.5 kg/667m2,K2O 6 kg/667m2;（2）配方施肥无氮处理（OPT-N）;N 0 kg/667m2,P2O5 11.5 kg/667m2,K2O 6 kg/667m2;（3）配方施肥无磷处理（OPT-P）;N 15 kg/667m2,P2O5 0 kg/667m2,K2O 6 kg/667m2;（3）配方施肥无钾处理（OPT-P）,N 15 kg/667m2,P2O5 0 kg/667m2,K2O 0 kg/667m2,分析不同配方施肥对滴灌玉米农艺性状、光合特性(净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）、细胞间隙CO2浓度（Ci）)、产量及肥料利用效率的变化。【结果】（1）配方施肥处理玉米株高、叶面积、光合特性和产量呈现最佳效果。（2）配方施肥处理比配方施肥无氮处理、配方施肥无磷处理、配方施肥无钾处理提高经济效益分别为602.4、316.8、220.8元/667m2。（3）玉米产量与净光合速率、蒸腾速率、株高、穗位高、穗长、穗粗、秃尖长均呈现线性关系，其中产量与净光合速率的相关性较高，穗长、穗粗、秃尖长与产量相关性亦较高，净光合速率、穗长、穗粗、秃尖长一定程度上能体现产量，而其他指标虽具有相关性，但代表性不强。【结论】N 15 kg/667m2、P2O5 11.5 kg/667m2、K2O 6 kg/667m2配方处理可作为新疆南疆玉米节本增效的配方施肥组合。
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磷肥有机替代、秸秆还田对土壤化学性质和棉花产量及其构成的影响
《中国土壤与肥料 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：新疆有机肥资源丰富，探索磷肥有机替代、秸秆还田的外源肥料投入对土壤化学变化、棉花产量及其构成的影响，为深入了解当前棉田肥力和确定棉花减磷增效的技术服务着力点提供参考依据。经国家灰漠土肥力与肥料效益监测基地5年田间微区定位试验，在膜下滴灌条件下设置7个施肥处理，T1：不施肥，T2：不施磷，T3：常规施化肥磷100%,T4：有机肥磷替代25%化肥磷，T5：有机肥磷替代50%化肥磷，T6：化肥磷100%+25%有机肥磷，T7：化肥磷100%+秸秆还田。于2022年采集土壤样品，探明不同比例磷肥有机替代、秸秆还田对土壤化学性质、磷素有效性特征和棉花产量及其构成的影响。研究结果表明：（1）在外源肥料投入量（有机肥和化肥）均为等氮磷用量的条件下，磷肥有机替代、秸秆还田有利于加速土壤养分转化，增加土壤速效养分、全量养分含量。速效氮、有效磷、速效钾含量增幅分别在3.0%～25.3%、29.2%～120.1%、70.1%～99.1%之间，各速效养分含量依次与外源肥料投入后增量最高的T6、T5、T5处理相比，年均分别增长3.12、1.69、30.75 mg·kg~(-1)。全氮、全磷、全钾含量增幅分别在21.1%～43.9%、1.59%～41.3%、9.3%～33.6%之间，各全量养分含量依次与外源肥料投入后增量最高的T6、T6、T5处理相比，年均分别增长0.04、0.05、1.36 g·kg~(-1)。整体上有机替代、增施有机肥和秸秆还田对促进土壤养分的转化效果比单施化肥好，且长期施用有机肥的效应优于秸秆还田。（2）耕层土壤有机质含量随有机肥替代量的增加而增加，50%的有机替代其有机质含量显著最高（12.21 g·kg~(-1)），年均增长0.4 g·kg~(-1)，最小增量T1～T2与最大增量T1～T5相比，增加1.04～3.44 g·kg~(-1)，增幅为11.86%～39.22%，总体表现为正效应。相对较高的土壤pH和盐含量是限制棉花高效生产的主要因素，有机肥和秸秆还田对土壤pH和含盐量整体起到降低的作用，最大降幅pH的T1与T5、盐含量T5与T3相比分别下降3.07%、24.48%，总体表现为负效应。配施有机肥和秸秆还田增强了土壤供氮能力和磷素活化能力，土壤磷活化系数从1.52%提升到2.78%。由于受新疆石灰性土壤自然特性及气候条件限制，综合C/N、C/P、N/P表明，灰漠土有机质处于缺乏状态。（3）磷肥有机替代和秸秆还田均能够维持或促进棉花增产，在密度为24万株·hm~(-2)的试验种植模式下，连续5年常规施肥、25%的有机替代、50%的有机替代、增施有机肥、秸秆还田其籽棉产量分别达4173.13、4196.72、4805.10、5035.51、4830.98 kg·hm~(-2)，综合土壤养分指标、肥料投入、棉花产量分析，50%的有机替代在节约磷肥用量的前提下对棉花增产效果最佳，与T1、T2、T3相比，分别显著增产20.49%、18.62%、15.14%。因此，研究认为当下应用50%的有机替代技术，即施磷（P_2O_5）60 kg·hm~(-2)和配施羊粪9784 kg·hm~(-2)，较为可行。
关键词： 棉花 有机替代 化学磷肥 土壤化学性质 产量 N/P
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机器学习在智慧农业中的应用
《农业工程 》 2024
摘要：机器学习作为人工智能核心领域的重要构成，目前不仅在学术界引起了广泛关注，而且在农业行业的应用潜力和战略价值正在不断被认识和重视。鉴于机器学习在农业领域的应用潜力和重要性，通过对机器学习有关文献的研究，详细描述了机器学习的概念和分类，结合农作物生长期的管理、种植条件、产量需求等方面，对机器学习特点、应用现状进行了综述。重点介绍了机器学习在病虫害识别与防治、作物生长监控、种植土壤分析、水资源分析与优化灌溉及产量优化的发展和应用；结合机器学习在智慧农业应用中存在问题提出了未来的研究方向。
关键词： 机器学习 智慧农业 农业应用 农业信息化 人工智能
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基于PLC的变量喷雾系统的设计与试验
《农机化研究 》 2024 北大核心
摘要：精准农业是农业生产的发展方向，故根据精准农业中变量喷雾技术的发展需求，对变量喷雾技术进行研究。在此，主要介绍了一种基于可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller, PLC）的变量喷雾系统，通过试验验证该变量喷雾系统的变量性能。变量喷雾系统主要由PLC、触摸屏（Touch Panel Monitor）、电磁阀、药水泵、压力表及电源模块等组成，使用触摸屏通过RS232通讯给PLC发送变量信号，PLC接收到信号后调节电磁阀的开度，达到变量喷雾的目的。通过在3个不同管路压力、10个不同电磁阀开度的试验，建立管路压力、电磁阀开度和喷头喷雾量的模型参数。试验结果表明：喷雾系统有较好的变量能力，在同一压力、不同开度条件下的最大变量能力为6.77,在不同压力、不同开度工作条件下最大变量能力为9.91。在不同压力下，分析并验证了电磁阀开度与喷雾量之间函数关系，曲线拟合结果表明：利用线性函数、指数函数、多项式函数拟合电磁阀开度和喷雾量，决定系数均大于0.9,最大为0.9998。相对误差分析结果表明：利用指数函数和多项式函数拟合的平均相对误差均在4%以内，可为变量喷雾机的设计与应用提供技术与数据支撑。
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