科研产出
基于EDEM的控位分层施肥开沟器作业过程的仿真与试验
《湖南农业大学学报(自然科学版) 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：针对免耕播种机分层施肥开沟器存在纵向尺寸大、分层效果差的问题,设计了一种由主开沟器及浅层尾管组成的控位分层施肥开沟器,通过浅层尾管的位置调节,实现分层施肥位置的横向控制。利用EDEM建立开沟器离散元仿真模型,模拟其切土开沟分层施肥作业过程。对开沟器侧位及正位施肥方式的土壤耕作阻力进行了理论分析及仿真验证。结果表明:开沟器侧位施肥方式较之正位方式,具有相对较高的土壤耕作载荷及较小的载荷波动;侧位施肥方式具有较佳的肥料分层效果及更为集中的颗粒空间分布特性。田间验证试验结果表明,控位分层施肥开沟器可实现分层施肥设计功能,正位及侧位方式的平均施肥深度差及施肥深度差变异系数分别为3.9 cm、4.7 cm及10.8%、5.1%,侧位方式具有更明显、稳定的肥料分层效果,且试验结果与仿真结果相一致。
关键词： 免耕播种机 EDEM 控位分层施肥 开沟器 仿真分析
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小麦-大豆-玉米轮作体系长期不同施肥黑土磷素平衡及有效性
《植物营养与肥料学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】黑土具有肥力高、养分供应能力强等特点,研究长期施肥措施下黑土磷素的平衡及其有效性变化,为黑土区磷肥的科学施用和管理提供理论依据。【方法】以黑龙江哈尔滨(1979—2015年)长期肥料定位试验为平台,试验包括10个处理,即,不施肥(CK)、氮肥(N)、磷肥(P)、氮磷肥(NP)、氮磷钾肥(NPK)、有机肥(M)、有机肥+氮肥(MN)、有机肥+磷肥(MP)、有机肥+氮磷肥(MNP)和有机肥+氮磷钾肥(MNPK),分析了土壤全磷、有效磷的变化特征和土壤磷素盈亏状况。【结果】长期施用磷肥处理(P、NP、NPK、MP、MNP和MNPK)的黑土全磷、有效磷含量增加;不施磷肥处理(CK、N、M和MN),土壤全磷、有效磷含量随施肥年限的延长而降低。不施磷肥处理的土壤磷素活化系数(PAC)总体呈年际下降趋势,施肥处理为上升趋势;有机肥与磷肥配施处理的PAC整体高于单施化学磷肥处理。在土壤盈余条件下,土壤全磷每盈余100kg/hm~2,P、NP、NPK、MP、MNP和MNPK处理土壤中Olsen-P分别提高1.56、1.45、1.69、0.63、0.53和0.96mg/kg,而M和MN处理的土壤Olsen-P分别降低1.38和1.24 mg/kg。在土壤磷素亏缺状况下,每亏缺磷100kg/hm~2,CK、N处理有效磷分别减少1.83和1.46 mg/kg。【结论】施用磷肥及磷肥与有机肥配施可维持黑土的磷盈余,增加磷的有效性。单施氮肥和有机肥(马粪)会导致土壤磷的亏缺,降低土壤有效磷的含量。与单施化肥相比,有机肥磷肥配合施用能够更加有效地增加磷素活化系数。
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高效氯氟氰菊酯、噻虫嗪及其代谢物噻虫胺在小麦中的残留及消解动态分析
《麦类作物学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为了评价高效氯氟氰菊酯、噻虫嗪及其代谢物噻虫胺在小麦生产上的安全性,建立了气相色谱测定的高效氯氟氰菊酯及UPLC-MS/MS测定噻虫嗪和噻虫胺的残留分析方法,并对高效氯氟氰菊酯和噻虫嗪在小麦籽粒、植株和土壤中的消解动态进行了研究。结果表明,高效氯氟氰菊酯、噻虫嗪和噻虫胺在不同样品中的平均加标回收率为77.0%~105.6%,相对标准偏差为0.6%~11.1%;高效氯氟氰菊酯、噻虫嗪和噻虫胺在小麦籽粒、植株和土壤中的最低检测浓度均为0.05mg·kg-1,最小检出量分别为0.002 5、0.000 1、0.012ng。高效氯氟氰菊酯在小麦植株和土壤中的半衰期分别为8.0~12.4d和16.5~19.3d;噻虫嗪在小麦植株和土壤中的半衰期分别为1.2~2.5d和3.7~5.3d;2014年和2015年,在哈尔滨、新乡和银川市三地以240g·hm-2和360g·hm-2施药量分别施药2~3次,距最后一次施药14d时,高效氯氟氰菊酯、噻虫嗪和噻虫胺在小麦籽粒中的最高残留量均小于0.05mg·kg-1,低于我国国家标准(GB2763-2016)。
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小麦Ph基因的研究进展
《分子植物育种 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：利用远缘杂交将小麦亲缘种属的某些优良性状导入到小麦中是改良小麦品种的重要途径。但小麦自身带有的抑制部分同源染色体配对的ph基因,使外缘基因的导入受到限制。因而利用缺失的ph基因可以得到小麦异源附加系、易位系等新的小麦品系,对于小麦的生产实践具有重要作用。本综述从ph基因的突变体与抑制基因,ph基因作用机制与分子机理和ph基因的应用三方面综述ph基因的研究进展,并对其前景进行展望,旨在为麦类作物染色体遗传与进化、同源关系分析以及基因调控等研究提供理论依据。
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核盘菌诱导后向日葵防卫及激素信号传导相关基因差异表达分析
《中国油料作物学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为探讨向日葵抗菌核病分子机制,在已构建的核盘菌诱导向日葵转录组差异表达基因分析基础上,筛选了8个向日葵防卫相关基因和水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)及茉莉酸-乙烯(JA/ET)信号途径中的关键调控基因进行q RT-PCR诱导表达分析。结果表明,当核盘菌侵染时,向日葵防御酶基因表达量与对照相比均有显著的变化,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和谷胱甘肽-S转移酶(GST)基因在6h表达量分别为对照2~(5.02)、2~(2.34)和2~(6.25)倍;苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化氢酶(CAT)和查尔酮合成酶(CHS)基因也上调表达,表达量在12h均达到最高,分别为对照的2~(3.89)、2~(4.23)和2~(4.89)倍;β-1,3-葡聚糖酶(GLU)基因在0~6h下调表达,之后又迅速升高,24h表达量达到最高,为对照的23.66倍;几丁质酶(CHI)基因先是下调表达,12h后开始上调表达,36h时表达量达到最高,为对照的22.13倍。SA、JA及JA/ET信号途径中的调控基因与未经诱导的相比均有明显的转录水平变化,而且JA/ET途径"节"点基因PDF1.2和SA-JA"节"点基因NPR1、MPK4和EDS1也明显上调表达。研究结果表明核盘菌诱导激发了向日葵多种抗病信号传导途径及防御反应,暗示向日葵对核盘菌侵染响应的分子机制受到多基因网络系统的调控。
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酶解-超声组合提取蒲公英中绿原酸的工艺优化
《食品工业科技 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：目的:以干蒲公英茎叶为原料,优化其绿原酸提取工艺。方法:采用酶解超声组合法,以绿原酸得率为指标,在单因素实验的基础上,确定酶添加量、酶解时间、超声功率和超声时间为主要影响因素及其水平值,采用Box-Behnken法设计四因素三水平实验进行响应面优化,并建立二次多项数学模型。结果:蒲公英中绿原酸的最佳提取工艺条件:纤维素酶添加量0.3%(占干料的百分比)、酶解时间1.0 h、酶解温度50℃、酶解p H4、超声功率163 W、超声时间1.7 h、料液比1∶20 g/m L。在此条件下,绿原酸平均得率为2.14%±0.02%,与模型预测值(2.12%)相近。结论:酶解超声组合方法较适合提取蒲公英中的绿原酸,响应面分析法较好地优化了提取工艺。
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长期施用氮肥和磷肥对东北黑土丛枝菌根真菌群落组成的影响
《中国农业科学 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizae,AM)真菌在促进作物养分吸收、提高作物抗病和抗逆性等方面具有重要意义,探讨长期施用化学氮肥和磷肥对东北黑土AM真菌的影响及其主效环境因子,为进一步揭示AM真菌对化肥的响应机制,指导农田施肥以及利用AM真菌提高土壤养分有效性提供依据。【方法】以长期定位试验为平台,选取5种不同处理:不施肥(CK),单施常量氮肥(N_1),混施常量氮肥和磷肥(N_1P_1),单施2倍常量氮肥(N_2),混施2倍常量氮肥和磷肥(N_2P_2)。采用Illumina Miseq高通量测序技术研究连续施用37年氮肥和磷肥的AM真菌群落组成差异,并对AM真菌群落组成与环境因子进行相关性分析。【结果】随着氮、磷施用量的增加,黑土p H和速效钾含量显著降低,而全氮、硝态氮、铵态氮和有机质含量显著提高。单施氮肥(N_1和N_2)对黑土中AM真菌多样性影响不显著(P>0.05);然而氮、磷混施(N_1P_1和N_2P_2)显著降低黑土中AM真菌多样性(P<0.05)。土壤中AM真菌以Glomeraceae科为主,占AM真菌45.5%。在属水平上,施肥降低Funneliformis和Septoglomus丰度,而提高Paraglomus丰度;在N_1和N_2基础上施磷显著提高Glomus和Funneliformis丰度,而降低Gigaspora和Paraglomus的丰度。非度量多维度分析表明,长期施用氮、磷肥改变了土壤中AM真菌群落组成。不施肥处理、单施氮肥处理和氮、磷混施处理AM真菌群落差异显著,且磷肥影响较为显著。冗余分析表明,土壤p H,有效磷含量是影响黑土中AM真菌群落组成的主效环境因子(P<0.05)。【结论】长期施用氮肥以及氮、磷肥混施改变了黑土中AM真菌群落组成,单施氮肥对黑土中AM真菌多样性影响不大,而氮、磷肥混施降低其多样性,施肥导致的土壤p H和有效磷含量变化是主要因素。
关键词： 长期施肥 东北黑土 丛枝菌根真菌 群落组成 Illumina Miseq测序
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黑龙江省抗胞囊线虫大豆的分子遗传和相关基因挖掘（英文）
《大豆科学 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：大豆胞囊线虫是世界大豆生产的一种毁灭性病原,为解析抗胞囊线虫大豆种质的分子遗传特征,挖掘相关基因,采用田间试验、接种鉴定和SLAF-seg技术相结合的方法,对黑龙江省主推的抗线虫品种的遗传性状和基因组遗传特性进行解析,并应用关联分析方法确立抗胞囊线虫3号小种的相关基因位点。研究结果表明:抗线品种的抗原来源于Franklin和Peking小黑豆;抗线2、抗线6、抗线10的遗传距离较近,品种间的遗传距离为0. 24和0. 213,抗线2与丰豆3的遗传距离为0. 799,亲缘关系较远.抗线2号及其抗线品种的进化SNP位点有105 563个,而品种间遗传保守位点4 352个,占进化标记位点的4. 12%;品种间相同等位变异在不同品种和不同染色体上存在差异;相同等位变异为56%～96. 3%;抗线2对抗线4和抗线6的遗传贡献表现在不同染色体上的遗传信息传递在65%以上,在4号染色体上,抗线2与抗线4、抗线6比较的相同等位变异比例达95%以上,在10号染色体上相同等位变异比例超过91%,推测抗线虫大豆在4、10号染色体上有一些特殊与主要农艺性状、胞囊线虫抗性、疫霉菌抗性、抗旱性、病毒病1号抗性、根系形态、脐色、百粒重等相关基因位点的遗传成为黑龙江省西部地区抗线大豆的生态遗传基础。在11号染色体上找到了抗胞囊线虫3号小种的关联位点4个,其中Glyma11g 35700. 1的增效作用较大,可用于大豆育种的分子标记辅助选择。
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玉米大斑病广谱抗性外引自交系的发掘与抗病基因初步鉴定
《作物学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：从2014—2016年连续3年对43份来自美国、法国、俄罗斯和德国的玉米资源进行了抗大斑病人工接种鉴定,筛选到高抗玉米大斑病材料7份,抗病材料1份,中抗材料6份,抗性材料占鉴定总材料的比例为32.6%。利用F_2群体,对7份高抗材料进行了大斑病抗性遗传分析,抗感植株分离比例和适合性测验证明,自交系A04、F02、F05和R01对大斑病的抗性可能是由一对显性基因控制的。抗谱分析表明,自交系A04、F02、F05和R01携带的抗大斑病基因不同于Ht1、Ht2、Ht3和Ht N,可能是新的抗病基因。该研究结果可为今后我国玉米大斑病抗性种质的引进及改良提供重要参考。
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瘠薄亚表层施磷对大豆生长及产量的影响
《大豆科学 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为促进大豆磷高效利用,通过盆栽模拟试验,在贫磷的亚表层土壤里施过磷酸钙,研究不同磷用量0 kg·hm~(-2)(T_0)、30 kg·hm~(-2)(T_1)、60 kg·hm~(-2)(T_2)、120 kg·hm~(-2)(T_3)、240 kg·hm~(-2)(T_4)对大豆黑农48的生育性状及产量的影响。结果表明:大豆苗期对磷的反应较弱,施磷处理与对照相比对株高、干物质质量的影响差异不显著,SPAD值表现为T_3>T_2>T_4>T_1>T_0,其中T_3与T_0处理差异显著,其它各处理间差异未显著;大豆结荚期(R4)表现为:随着施磷量的增加,根系指标及干物质质量呈单峰曲线变化,施磷促进大豆根长、根表面积增大,根瘤数的增加,利于干物质的积累,施磷量≥120 kg·hm~(-2)的处理与≤30 kg·hm~(-2)的处理差异达显著;大豆产量施磷处理与不施磷处理间差异显著,但年季间略有差异,2016年最佳施磷处理为T_2,T_3比T_0处理增产10.5%~12.1%,2017年最佳施磷为T_3处理,盆栽产量为73.0 g,且表现为T_3>T_2>T_4>T_1>T_0的趋势,T_3处理与其它各处理差异显著。两年的试验结果进一步证明,在瘠薄缺磷的土壤上进行亚表层磷培肥,最佳施磷处理为T_3,即120 kg·hm~(-2)时为最佳施肥量,能够促进大豆根系的生长,对大豆高产具有重要的意义。
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