科研产出
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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基于LCA的设施蔬菜碳排放核算研究现状及展望
《中国蔬菜 》 2025 北大核心
摘要：设施蔬菜碳排放核算已成为设施园艺领域节能降碳的研究重点.目前已有较多国外学者应用生命周期评价(LCA)在设施蔬菜领域进行研究,然而国内相关研究起步较晚.本文通过梳理该领域内近20年的国内外研究成果,选取53篇涵盖不同地区设施蔬菜生产的文献进行深入分析.在进一步对其功能单位、系统边界和环境影响评价分析的过程中,比较大宗农资产品碳排放因子和单位农产品生产的碳排放量差异,指出碳核算存在的主要问题.最后提出设施蔬菜LCA的技术框架,即从摇篮到消费者的全环节,总结了节能减排的主要方式.本综述可为后续设施蔬菜碳核算及其对环境影响的定量评估和综合技术寻优提供支持.
关键词： 设施蔬菜 生命周期评价 系统边界 排放因子 碳排放
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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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基于代谢组学的容德小黑鸡蛋黄和北京油鸡蛋黄特征品质分析
《食品科学 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：为明确不同产地特色鸡蛋的品质差异，本研究采用代谢组学技术，利用超高效液相色谱-串联质谱、气相色谱等方法，对培育品种容德小黑鸡蛋黄与地方品种北京油鸡蛋黄品质进行全面分析，结果表明，两种鸡蛋蛋形指数、蛋壳强度、蛋质量、哈氏单位、蛋壳厚度、蛋黄质量、蛋黄粗蛋白及蛋黄粗脂肪等指标均无显著差异。容德小黑鸡蛋黄（RDY）与北京油鸡蛋黄（BJY）的差异代谢物共293种，变量投影重要性值最大的是胡椒内酰胺A(P<0.05)，可作为区分2种鸡蛋黄潜在的标志性代谢物；京都基因与基因组百科全书通路分析显示2种蛋黄的差异代谢通路共5条，包括甘油磷脂代谢、亚油酸代谢、α-亚麻酸代谢、甘油脂代谢和花生四烯酸代谢，这些通路可通过代谢途径的重叠、信号传导及能量代谢影响脂肪酸种类和含量。甘油脂代谢通路、甘油磷脂代谢通路中1,2-二酰-sn-甘油-3-磷酸（1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine,PA）上调，促进了肉豆蔻酸、油酸、棕榈油酸、神经酸的积累，使其含量在RDY中显著高于BJY(P<0.05)。甘油磷脂代谢通路中PA上调，细胞会优先利用硬脂酸参与磷脂合成，从而减少硬脂酸的积累，使得RDY中硬脂酸含量显著低于BJY(P<0.05);RDY中亚油酸含量显著低于BJY(P<0.05)，而亚油酸是必需脂肪酸，作为亚油酸代谢通路的底物，其含量降低导致RDY亚油酸代谢通路中9(S)-羟基十八碳二烯酸下调。本研究可为河北省特色鸡蛋品牌建设与产地溯源提供数据支撑。
关键词： 蛋黄 代谢组学 超高效液相色谱-串联质谱 气相色谱 京都基因与基因组百科全书通路分析
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小麦PHY基因家族鉴定及热胁迫下表达分析
《中国农业科技导报(中英文) 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：植物光敏色素（phytochrome, PHY）不仅是光感受器接收光信号，还能够作为温度传感器响应环境温度的变化。为鉴定小麦PHY基因，采用生物信息学方法在小麦全基因组中进行鉴定，并对其理化性质、系统进化、基因结构、蛋白保守结构域、启动子顺式作用元件和基因表达特性等进行综合分析。结果表明，在小麦全基因组中共鉴定出9个TaPHY基因，随机分布在小麦6条染色体上；亚细胞定位预测这些蛋白均定位于细胞核内。系统进化分析将这9个TaPHY基因划分成3个亚类，同一亚类基因的结构和蛋白保守结构域相似度较高，推测其功能相似。顺式作用元件分析显示，TaPHY基因启动子区域存在多种光响应、激素响应顺式作用元件。此外，组织表达分析发现，不同TaPHY基因的表达丰度存在显著差异。结合耐热筛选和荧光定量检测发现，在热胁迫诱导下TaPHYA1和TaPHYC2的表达量先下调后上调，其他基因则呈现不同程度的下调表达趋势，推断TaPHY基因可能参与调控小麦耐热性。相关性分析表明，在耐热材料1-2-3中，TaPHYA3的表达与H2O2含量呈显著负相关；TaPHYC1的表达与超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）活性呈极显著正相关；TaPHYC3的表达与SOD活性呈显著正相关。上述研究结果为深入解析TaPHY参与热胁迫响应机制提供了试验依据，也为小麦耐热品系筛选提供了重要功能基因资源。
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