2021年第4期目录

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60Co-γ辐射对广适性水稻品种绥粳18的诱变影响
  刘宝海,刘晴,聂守军,刘宝民,付立新,王明泉,高世伟,刘宇强,常汇琳,张佳柠,马成,薛英会,白瑞,王洪彬,唐铭,门龙南  2021,48(4):523
为加快选育出能够替代或超越广适性水稻绥粳18的新品种,探索完善寒地水稻60Co-γ射线辐射育种途径,采用220 Gy、250 Gy和280 Gy3个剂量辐射绥粳18水稻种子方法,对辐射后种子活力、出苗及M1群体主要农艺性状遗传变异规律等进行统计分析。结果表明,在0~280 Gy 60Co-γ辐射剂量范围内,绥粳18水稻种子辐射后15 d为最佳苗床播种时期,根活力指数和芽长是限制种子苗床出苗的主要因子,M1群体主要农艺性状变异幅度大,高剂量对成熟期延长、分蘖数增加有显著促进作用,对株高、穗实粒数和结实率有显著抑制作用。M1群体农艺性状权重值大小依次为:穗实粒数(0.528 01)>结实率(0.352 72)>分蘖数(0.113 87)株高>(0.004 62)>成熟期(0.000 77)>千粒重(0.000 01)。明确今后辐射世代育种要注重早熟、强分蘖力、较高植株、多穗实粒数、高结实率等遗传变异性状材料的选择。本研究为开展替代或超越广适性水稻品种绥粳18的新种质创新,以及寒地水稻辐射育种可能有效途径探索,提供了一定的种质基础和技术参考。
  摘要[97]  PDF 722.63 K[32]   HTML
宽窄行间作模式下不同玉米品种的互补抗逆增产效应研究
  董伟欣,韩立杰,李向岭,张月辰  2021,48(4):531
为探索不同玉米品种间作对植株生长、生理参数及互补抗病增产效应,进一步挖掘玉米生产潜力。以‘先玉335’和‘农大372’为试验材料,设置‘先玉335’(单作),‘农大372’(单作),‘先玉335’∶‘农大372’为1∶1(间作)3种处理,研究植株生长、干物质积累、生理参数、产量及对玉米大斑病的抗性特征。结果表明:‘先玉335’和‘农大372’间作对株高无明显影响,后期增加了茎粗和总绿叶面积并促进了干物质的积累;2个品种间作较单作提高了可溶性糖和蛋白含量,其中可溶性糖在灌浆和成熟期分别显著提高41.91%和47.58%, 47.84 %和36.55 %,SOD(超氧化物歧化酶)、POD(过氧化物酶)和MDA(丙二醛)活性升高,而O2(活性氧)含量降低,叶面积指数(LIA)增大,植株紧凑,导致GA3(生长素)含量升高,ABA(脱落酸)含量降低,其中灌浆和成熟期JZ-‘农大372’较DZ-‘农大372’分别显著升高28.86 %和22.89 %,吐丝和灌浆期JZ-‘先玉335’较DZ-‘先玉335’分别显著降低12.99 %和9.45 %;间作通过增加粒重来提高产量,每公顷产量分别显著提升9.61 %和13.82 %,此外,间作也提高了玉米对大斑病的抗性,病情指数分别显著降低56.75 %和54.29 %。‘先玉335’和‘农大372’间作可通过调控群体结构来延缓后期叶片衰老,提高产量并增强对玉米大斑病的抗性。
  摘要[48]  PDF 804.89 K[35]   HTML
外源鲨烯和茉莉酸甲酯对印楝素生物合成代谢网络的影响
  邱枫,谢婷婷,荀航,王煜炜,姚曦,汤锋  2021,48(4):539
基于广泛靶向代谢组技术,以印楝愈伤组织为材料,研究了外源鲨烯和茉莉酸甲酯(MeJ)处理对印楝素生物合成代谢网络的影响。通过饲喂印楝愈伤组织鲨烯和茉莉酸甲酯,结合超高效液相色谱和质谱分析手段 ,对饲喂处理后的印楝愈伤组织代谢物进行定性定量分析。结果表明,MeJ和鲨烯显著影响印楝愈伤组织的代谢活动,MeJ处理后共检132种差异代谢物,包括52种初生代谢物和80种次生代谢物。MeJ调控有机酸、脂质、氨基酸以及黄酮类和酚类物质的代谢,抑制印楝素B、诺米林和葫芦素E的合成。鲨烯处理检出137种差异代谢物,32种代谢物表达上调。MeJ和鲨烯均显著促进印楝素A、Azadiradione、Nimbin和Salannin的合成,抑制印楝素B和D的合成。初步阐明了MeJ和鲨烯影响印楝素A合成的机制,即二者通过调控初级代谢途径,影响印楝素合成前体的供给;通过抑制固醇类物质的次生代谢,促使更多的前体进入印楝素A合成的代谢流,进而调控印楝素的生物合成。
  摘要[40]  PDF 937.09 K[26]   HTML
山核桃优株果实主要经济性状和营养成分的差异分析
  陈素传,季琳琳,吴志辉,常君,陶汝鹏,周米生,蔡新玲,周业勇  2021,48(4):545
对13株宁国山核桃优株果实的7个主要经济性状和6个主要营养成分含量进行了比较和分析,并对上述指标进行了相关性分析。结果表明:(1)优株青果单果质量、干果单果质量差异显著,坚果单果质量、干仁单仁质量差异极显著,其中胡乐1号青果、坚果和干果单果质量分别超总体平均质量的41.00%、37.44%和30.28%;鲜出籽率、干出籽率未达显著差异。(2)南极1号、胡乐2号、甲路1号种仁粗脂肪、油酸、亚油酸含量高,是作为高档食用油开发的重要种质资源。(3)坚果单果质量、青果单果质量与鲜出籽率、干出仁率呈极显著正相关;鲜出籽率、干出籽率与干出仁率也呈极显著正相关。(4)坚果单果质量与粗脂肪、油酸含量呈极显著正相关,与硬脂酸、亚油酸的含量呈极显著负相关;鲜出籽率与粗脂肪含量呈极显著正相关,与油酸含量呈显著正相关。
  摘要[43]  PDF 612.57 K[19]   HTML
高地钩叶藤的主要物理力学性能研究
  薛夏,季必超,汪佑宏,王鹏程  2021,48(4):551
为构建健全的棕榈藤数据库、合理开发利用棕榈藤资源提供理论基础,以高地钩叶藤为研究对象,研究其主要物理力学性质及两种方式下的断裂韧性。结果表明,高地钩叶藤的气干密度、绝干密度和基本密度分别为0.44、0.46 和0.36 g·cm-3。体积气干干缩率和体积全干干缩率的变化范围分别为2.91%~8.11%和7.71%~11.36%,干缩各向异性较大。高地钩叶藤的抗弯弹性模量、抗弯强度、抗压强度、抗剪切强度和冲击韧性分别为804.10 MPa、49.95 MPa、33.12 MPa、4.77 MPa和184.02 kJ·m-2。三点弯曲法测得其横纹断裂韧性为1 870 kN·m-3/2,紧凑拉伸法测得其顺纹断裂韧性为77.8 kN·m-3/2,说明高地钩叶藤的横纹断裂韧性比顺纹断裂韧性大得多。
  摘要[32]  PDF 612.88 K[21]   HTML
铁皮石斛SEP3基因的生物信息学分析及敲除载体的构建
  黄鑫,师凯辉,胡凇,田英男,冯垒,韩欣妤,孙博,王义琴,王冬梅,何玲,朱永平,和凤美  2021,48(4):555
SEP3(SEPALLATA 3)基因是MADS-box 家族中的一员,在花器官的形成和发育过程中具有重要作用。为了解SEP3基因在铁皮石斛(Dendrobium officinale)中的成花转变机理,从铁皮石斛转录组序列中获得一个SEP3基因序列,并命名为DoSEP3。 预测其编码区长度为354 bp,预测编码117个氨基酸。 DoSEP3蛋白相对分子质量13 457.87 Da。其不稳定系数为60.53,亲水性的平均值为-0.121,是不稳定的亲水性蛋白,主要在内质网和细胞核中起作用。二级结构主要以α-螺旋为蛋白质最大量的结构元件,跨膜区分析推测DoSEP3蛋白质具有一个跨膜区。进一步的氨基酸比对显示,铁皮石斛DoSEP3蛋白与金钗石斛SEP3蛋白亲缘关系最近,可能具有类似的功能。基于生物信息学分析,利用CRISPR/cas9技术构建铁皮石斛基因敲除载体,并使用农杆菌介导法进行遗传转化,且已获得阳性原球茎,可为后续的SEP3基因表达研究奠定基础。
  摘要[35]  PDF 1.28 M[29]   HTML
蜜薯的脱毒培养及脱毒苗的生理变化
  丁明珠,邓竹根,胡克玲,甘德芳  2021,48(4):560
为探索脱毒对甘薯生理生化特性的影响,以云南高原蜜薯为试验材料,以0.1 ~ 0.2 mm微茎尖为外植体,研究外源激素对茎尖分生组织培养的影响,建立云南高原蜜薯脱毒繁育体系。同时对脱毒甘薯生长过程中的形态学指标、光合指标、营养成分、生物活性成分以及相关保护酶的活性等指标进行测定。结果表明:MS + 0.1 mg·L-1 6-BA + 0.1 mg·L-1 NAA + 30 g·L-1蔗糖 + 7 g·L-1琼脂是甘薯茎尖脱毒培养的最佳体系;脱毒苗的生长动态指标均优于对照,光合能力、营养指标及生物活性成分均高于对照;脱毒处理增加了甘薯叶片中POD、SOD等保护酶的活性,降低了MDA含量。说明脱毒能显著改善甘薯植株的生长状况,各项生理指标均优于普通植株。该研究结果为生产上培养甘薯脱毒种苗以及脱毒苗的推广应用提供重要的理论依据。
  摘要[39]  PDF 984.62 K[24]   HTML
苹果园间伐对叶片光合特性和果实产量、品质影响的整合分析
  张俊娜,王冲,张东,杨晨  2021,48(4):569
为探明果园间伐对果树光合特性及产量、品质的影响,搜集近20年(2000 — 2020年)来发表的文献,建立了包含130组光合特性和产量、品质等相关内容的数据库,采用整合分析方法,定量分析了产区、间伐类型、树龄以及种植密度等条件下间伐对果树叶片光合特性和苹果产量、品质的影响。结果表明,苹果园间伐可以改善果树冠下透光率,显著提高叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr),促进果实单果重、可溶性固形物含量、硬度和着色指数的显著提升。在不同产区、密度、树龄和间伐类型条件下,叶片净光合速率、气孔导度和蒸腾速率增幅范围分别为25.9% ~ 55.1%、42.0% ~ 80.7%、19.3% ~ 45.0%,叶片胞间CO2(Ci)浓度在树龄≤15年时降低1.9%,树龄>15年时显著增加11.9%;果实单果重、可溶性固形物含量、硬度及着色指数增幅范围分别为10.6% ~ 24.6%、9.2% ~ 16.4%、5.6% ~ 16.4%和7.5% ~ 32.6%,其中单果重效应值在不同产区和树龄的影响下均有显著差异;与不间伐(CK)相比,果园间伐后第1年苹果产量显著降低18.6%,3年或者3年以上时,产量显著增加,达 18.9%。郁闭苹果园间伐能够改善果园的通风透光性,提高果树光合特性,进而促进苹果产量和品质的提高,但因产区、间伐类型、树龄和密度等影响幅度不同。因此,果园间伐时应综合考虑不同区域和果园条件,进而合理采取间伐措施。
  摘要[31]  PDF 753.55 K[22]   HTML
不同红光与远红光比值对盐胁迫下番茄光合能力的影响
  高登国,于捷,邹志荣,曹凯,鲍恩财,孟力力,李士照,叶林  2021,48(4):578
为了研究不同红光与远红光比值(R: Fr)对番茄幼苗耐盐性的影响,以‘Money Maker’番茄幼苗为试材,研究在盐胁迫条件下不同R:Fr比值对番茄幼苗形态、叶绿素含量、叶绿素荧光和光合速率的影响。结果表明,在NaCl胁迫下,适当降低番茄幼苗光环境中R:Fr比值,番茄幼苗的株高、叶面积、茎粗、地上地下部的干鲜重、净光合速率和叶绿素含量均显著升高(P < 0.05),促进了番茄幼苗的生长,提高了番茄幼苗的耐盐性。植物叶片光系统II(PSII)反应中心的活性在盐胁迫下最易受到影响。番茄幼苗光环境中的R:Fr比值降低,使番茄叶片的PSII最大光化学效率(Fv /Fm)、实际光化学量子产量(Fv' / Fm')、PSII反应中心实际光化学效率(ФPSII)、表观光合电子传递速率(apparent photosynthetic electron transport rate,ETR)和光化学淬灭系数(qP)显著升高,而非光化学淬灭系数(non-photochemical quenching,NPQ)显著降低(P < 0.05)。说明降低光环境中的R: Fr比值,使番茄叶片保持了较高PSII反应中心光化学效率。因此,可以通过调控番茄植株光环境中的R: Fr比值来调控番茄植株的耐盐性,促进番茄植株的生长。
  摘要[40]  PDF 694.05 K[19]   HTML
鸡粪堆肥中优势菌及复合固化菌剂载体的筛选
  邵颖,郑倩倩,赵鑫铭,宋祥军,涂健,祁克宗  2021,48(4):584
为了提高畜禽粪便堆肥降解效率和堆肥质量,比较不同堆肥时期微生物菌群结构和多样性。基于高通量测序分析堆肥前、中和腐熟时期样品的优势细菌,通过检测油脂、淀粉、纤维素、明胶分解性能和生理生化特性,筛选堆肥中的优势菌株,并优化优势菌株的培养条件和筛选最佳的菌剂载体。结果表明:芽孢杆菌是堆肥过程中的优势菌,成功筛选出具有堆肥微生态菌剂优势的3株芽孢杆菌,分别是D1解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)、D5苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)和D7地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis);3株菌在环境温度为41 ℃时,pH为6.5~7.5,以酵母提取物为3株菌氮源时,酶活性最高,各菌同组产酶差异显著(P<0.05);以玉米芯粉为载体更能有效保护菌株活性。筛选优质高效的微生物和制备固体堆肥复合菌剂,有利于揭示堆肥过程中微生物作用的本质规律,为加速畜禽排泄物资源化提供有效途径。
  摘要[41]  PDF 1.06 M[25]   HTML
纳米金核酸适配体HCR放大比色法检测 动物源食品中氨苄青霉素残留
  张万方,何金娇,康瑞丽,朱艳平,马瑞,张同雨,王蕊,朱子任,郭晋汝,张晨雨,王选年  2021,48(4):590
为了检测动物原性食品中氨苄青霉素残留,利用氨苄青霉素与核酸适配体的特异性结合能使其脱离纳米金粒子表面的特性,并利用核酸适配体杂交链式反应(HCR)将信号放大,最终通过检测纳米金溶液吸收光谱的变化建立一种氨苄青霉素残留的高灵敏检测方法。首先对各项反应条件进行优化,筛选出HCR放大纳米金比色法的最优检测方法,优化后的检测方法中,NaCl溶液最优浓度为1 mol·L-1,HCR的最优终浓度为11.5% (V/V),HCR与纳米金孵育的最优反应条件为37 ℃、30 min。氨苄青霉素的检测范围是0~1.2 μmol·L-1,线性方程为y = 0.163 6 x + 0.025,R2 = 0.995 3,最低检测限可达到10 nmol·L-1,在实际样品中的检测回收率是92.30%~103.27%。建立的氨苄青霉素适配体的HCR放大纳米金比色法具有操作简便、反应快速、灵敏度高等优点,可用于氨苄青霉素残留量的快速检测。
  摘要[40]  PDF 1.62 M[25]   HTML
猪圆环病毒2型/3型双重荧光定量PCR检测方法
  王林青,樊霖,赵宇,田润博,崔建涛,韩昊莹,赵丽,陈红英  2021,48(4):595
为了能够同时快速地检测和鉴别猪圆环病毒2型和3型(PCV2和PCV3),参考GenBank中已发表的PCV2和PCV3基因组序列,针对其保守区分别设计了2对特异性引物,经优化反应体系和条件,建立了能快速检测和鉴别PCV2/PCV3双重荧光定量PCR方法。结果表明,PCV2和PCV3的R2分别为0.999、0.999 3,E值分别为3.573 1、3.373 4。该方法能同时特异地检测PCV2和PCV3,而对其他5种猪病原均未检测到荧光信号;PCV2和PCV3的最低检测值分别为41.1 copies·μL-1、27.0 copies·μL-1;批内和批间变异系数均小于1%。临床样本检测结果显示,PCV2和PCV3的阳性率分别为62.12%(41/66)、48.48%(32/66),二者混合感染的阳性率为46.96%(31/66)。表明该方法具有敏感、特异和可靠等特点,该方法为PCV2和PCV3单独或者混合感染的早期诊断、定量检测及其流行病学调查提供了可行的技术支持。
  摘要[32]  PDF 859.51 K[14]   HTML
冬季补饲对妊娠后期藏母羊瘤胃挥发性脂肪酸、 微生物群落结构和羔羊发育的影响
  周力,李蒋伟,张莹莹,张怀霞,马博妍,高占红,吴占月,侯生珍,王志有,桂林生  2021,48(4):600
为了研究冬季补饲对妊娠期藏母羊瘤胃挥发性脂肪酸(volatile fatty acid,VFA)、微生物区系及羔羊生长发育影响。采用单因子试验设计,随机选择健康藏母羊 440只,分为2组。对照组(control check,CK)为放牧饲喂,处理组(test,T)在放牧基础上,每只母羊补饲0.1 kg·d-1精料补充料,试验期为 45 d(配种后106~150 d)。试验结束后,从处理组和对照组中随机选择5只和6只母羊屠宰后分析瘤胃挥发性脂肪酸和细菌菌群组成。同时测定新生羔羊的生长发育指标。结果表明:(1)处理组羔羊的体重、体高和胸围显著高于对照组(P < 0.05);(2)处理组瘤胃液总挥发性脂肪酸(Total volatile fatty acids,TVFA)、丙酸和丁酸含量显著高于对照组(P<0.05),同时乙酸和异丁酸显著低于对照组(P<0.05);(3)两组母羊瘤胃微生物在门和属水平上组成相似,拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)以及疣微菌门(Verrucomicrobia)为优势菌门;而普雷沃菌属-1(Prevotella_1)、理研菌科RC9肠道群(Rikenellaceae-RC9-gut-group)、普雷沃氏菌科-UCG-001(Prevotellaceae-UCG-001)为优势菌属;(4)Alpha多样性指数中,对照组的Shannon指数显著高于处理组(P < 0.05),说明对照组瘤胃微生物多样性优于处理组;(5)瘤胃微生物功能预测发现,两组母羊瘤胃微生物主要富集于复制和修复(Replication and Repair)、碳水化合物代谢(Carbohydrate Metabolism)和信号转导(Signal Transduction)。综上,妊娠后期藏母羊的冬季补饲能够为胎儿的生长发育提供必要的营养需求,同时提高母羊瘤胃液中TVFA、丙酸和丁酸含量,但在一定程度上影响了瘤胃细菌的多样性。
  摘要[32]  PDF 1.02 M[27]   HTML
小型羊胴体自动分割系统设计
  张浩,熊利荣,戴鹏,鲍秀兰  2021,48(4):607
为了解决国内羊胴体分割自动化程度低、分割质量差的问题,以去腿剥皮后的羊胴体为研究对象,以多自由度工业机器人为操作主体,探索研发一套智能化分割设备,实现羊胴体自动化分割。使用专用气动夹具对羊胴体进行夹紧后,对胴体进行定位,并做好分割路径轨迹规划,导入工业机器人控制系统,由机器人控制高速旋转刀具执行相应路径的分割;通过2个电动推杆实现羊胴体在装夹工位与分割工位间的循环移动,机器人每完成一次分割即旋转180°进行下一次的分割,使分割操作不间断进行。试验结果表明,该系统能够按照行业标准自动完成指定路径的分割,分割每只羊所用时间为154.6 s,性能稳定,基本满足企业需求。
  摘要[27]  PDF 1.33 M[19]   HTML
长江近口靖江段近岸鱼类群落多样性
  朱宗波,王银平,蔺丹清,刘思磊,李佩杰,刘凯  2021,48(4):614
为掌握长江近口靖江段鱼类群落特征及多样性水平,于2017年在该江段布设4个调查样点,进行4个频次的鱼类周年调查。结果显示:共采集鱼类71种,隶属于10目20科53属,群落结构以小型鱼类(42种,59.15%)占优,优势类群依次为淡水定居性鱼类(物种数占比为71.83%)、杂食性鱼类(占比为49.30%)和底层鱼类(占比为42.25%)。春夏季、秋冬季鱼类群落结构相似性较高,春夏季的物种数、渔获尾数和生物量均高于秋冬季;各样点鱼类群落结构相似性则较低,4号样点的渔获尾数和生物量均高于其他样点。分析表明:水温和生境特征分别是影响长江靖江段鱼类群落多样性季节差异及空间差异的主要因素;长江靖江段鱼类资源丰富,群落多样性较高,但群落结构呈现小型化特征。
  摘要[29]  PDF 811.71 K[24]   HTML
角蛋白酶生产菌株的筛选鉴定及酶学性质研究
  徐志龙,尹雅洁,夏险,梁运祥,赵述淼,胡远亮  2021,48(4):620
以羽毛粉为唯一碳氮源,从家禽厂土壤中筛选获得一株角蛋白酶产生菌,复筛角蛋白酶活力达46.89 U(mL-1。经形态特征和16S rRNA鉴定,该菌株被命名为Bacillus subtilis KS12。研究pH、温度、离子、表面活性剂、氧化剂和有机溶剂对B. subtilis KS12产角蛋白酶活性的影响。结果表明:该菌株产角蛋白酶最适反应pH 7.5,最适温度37℃,在pH 8.0~9.0范围内稳定性高,处理 1 h相对酶活力仍达95.7%~97.2%,60℃和80℃保温1 h相对酶活力分别为61.4%和59.5%;5 mmol(L-1 Ca2+和Mg2+对酶活性有促进作用,其中Mg2+尤为明显,相对酶活力达159%,Cu2+(5 mmol(L-1)抑制角蛋白酶活性,相对酶活力仅有3.7%;5%的吐温80可以提高角蛋白酶活性,相对酶活力为140.4%;有机溶剂异丙醇、甲醛、甲醇、乙醇、异戊醇和二甲苯抑制角蛋白酶活性。
  摘要[30]  PDF 715.27 K[19]   HTML
国外多功能乡村转型研究综述
  陈晓华,黄永燕  2021,48(4):625
多功能乡村转型是新时代乡村进入转型发展的新阶段,是乡村地理学研究的重要课题。乡村地域的内部与外部环境发生显著变化,呈现出多元化和多功能化的发展态势。基于多功能乡村转型内涵的辨析,从转型路径与内容、驱动因素及机制、转型趋势及困境等方面总结归纳了国外多功能乡村转型研究进程。欧美日韩等发达国家较早关注多功能乡村转型研究,并从多功能农业逐步向多功能乡村转型深入,逐渐融合地理学、经济学、社会学、景观生态学和生物学等多学科理论与方法,研究涉及全球、国家、区域和乡村及农场等多层次空间尺度。国外多功能乡村转型研究为我国乡村发展与规划研究提供了借鉴和启示,可为我国乡村振兴战略实施和乡村特色化、差异化发展提供参考。
  摘要[54]  PDF 1.62 M[27]   HTML
汾河流域中游地区土地利用变化对生态系统服务价值的影响
  刘焕才,崔敏华,李园园,李曼  2021,48(4):635
汾河为黄河第二大支流,研究其流域土地利用变化状况及其对当地生态系统的影响,可为黄河流域生态保护和高质量发展提供参考。以位于汾河流域中游地区的山西省晋中市为典型案例区,利用RS和GIS技术对遥感图像和相关社会统计数据进行处理计算,研究1998—2018年晋中市生态系统服务价值(ESV)对土地利用变化的响应特征。结果显示:近20年,晋中市建设用地的土地利用动态度远超其他地类,且面积持续增加,草地、水域和未利用地均呈波动增加趋势,而耕地和林地处于持续减少状态。在此影响下,晋中市ESV呈持续弱化态势(-2.36%),共减少7.74×108元,生态环境出现退化迹象,因此,该区域应注重维持社会经济发展和生态环境保护之间的平衡点,切实推进生态文明建设。
  摘要[33]  PDF 697.76 K[23]   HTML
亳州市涡北煤矿周边农田土壤重金属污染评价及来源解析
  李家莹,陈亚婷,安燕飞,郑硕,汪宏志,程晋,叶凌峰  2021,48(4):641
为开展煤矿周边农田土壤重金属污染程度及来源研究,采集了亳州市涡北煤矿周边农田105个表层土壤样品,测定了Ni、As、Cr、Zn、Cu、Cd和Pb 7种重金属的含量。利用污染指数法和潜在生态风险指数法对重金属污染程度进行评价,采用绝对主成分分数-多元线性回归(APCS-MLR)受体模型初步定量解析重金属的潜在来源。结果表明,涡北煤矿周边农田土壤重金属含量总体处于较低水平,重金属Cd局部污染较为严重。涡北煤矿周边农田土壤中7种重金属主要受到自然因素与采矿、农业施肥等人为因素的影响。结论显示,涡北煤矿周边农田土壤存在一定程度的重金属污染,重金属Zn与Cd的富集主要受矿业活动的影响。
  摘要[38]  PDF 1.20 M[20]   HTML
镉胁迫对10种鸢尾属植物生长及镉积累特征的影响
  杨义,王子纯,王冬良  2021,48(4):648
为研究鸢尾属植物对镉吸收特征的差异及鸢尾植物超微结构在镉胁迫下的变化,进行了10个鸢尾品种的盆栽试验研究,并分析了不同品种鸢尾在镉含量20 mg.kg-1下镉积累差异及4个品种鸢尾超微结构情况。结果表明:(1)玉蝉花(Iris ensata Thunb.)的根系镉富集系数和植株镉积累总量最高,分别为1.02 μg·μg-1和60.6 μg。镉胁迫对株高、叶宽和叶片数有轻微抑制作用,而对地上及根系物质量有较强的抑制作用。其中,地上部鲜重和生物量的减少率分别为20.14%和15.60%,根系鲜重和生物量的减少率分别为12.54%和7.67%,由于物质量受镉胁迫影响较小,故适用于镉污染地区的修复植物。(2)蝴蝶花(Iris tectorum)根系富集系数和镉积累总量均较高,分别为0.14 μg·μg-1和19.01 μg;其叶宽和株高分别增加了2.47%和5.84%,其生长受到一定的促进作用,表明其具有很强的镉适应性,可用于作为镉污染地区的替代种植植物。(3)黄菖蒲(Iris pseudacorus)、守夜者(Iris night ruler)和胜利者(Iris nelson)镉积累总量较低,分别为17.62、15.90 和11.80 μg,同时生长受到的影响较小,可用于镉污染地区的园林植物种植。(4)其他品种镉积累量极低,生长受到的抑制作用大,不适宜在镉污染地区种植。(5)镉胁迫可导致鸢尾属植物细胞变形、质壁分离,线粒体结构破碎、溶解,叶绿体肿胀、片层结构紊乱或溶解,而细胞核形态变化不明显。研究结果为鸢尾属植物改良重金属土壤提供了科学依据,同时为重金属污染地区的园林应用提供参考。
  摘要[36]  PDF 871.50 K[23]   HTML
合肥市生物多样性现状及评价
  梁梦琦,黄成林,李莹莹  2021,48(4):655
为研究合肥市市域范围内的生物多样性,通过实地调查结合文献资料,对合肥市境内的生物进行统计,发现现有维管束植物169科、691属、1 567种,陆栖脊椎动物98科245属424种。以县级行政区域作为评价单元,选取野生动物丰富度、野生维管束植物丰富度、生态系统类型多样性、物种特有性、受威胁物种的丰富度和外来物种入侵度6个评价指标,对合肥市6个评价单元的生物多样性现状进行评价。结果显示:巢湖市、肥西县、合肥市辖区、庐江县和肥东县的生物多样性指标(BI)值分别为33.88、32.54、32.22、31.69和31.48,处于“中”水平 (30≤BI<60),长丰县的生物多样性指数(BI)为25.07,处于“一般”水平(20≤BI<30)。最后根据评价结果,提出了合肥市生物多样性保护措施。
  摘要[41]  PDF 630.05 K[18]   HTML
秸秆还田方式对土壤理化性质的综合影响评价
  陈昊,饶继翔,孙庆业  2021,48(4):661
为了探究适合于砂姜黑土地区麦玉轮作模式下的秸秆还田方式,在增加养分的同时减少养分流失风险。设置7种秸秆还田处理方式:A(小麦秸秆全还田,玉米秸秆不还田)、B(玉米秸秆全还田,小麦秸秆不还田)、C(小麦玉米秸秆全还田)、D(施肥但秸秆不还田CK1)、E(小麦秸秆半还田,玉米秸秆不还田)、F(玉米秸秆半还田,小麦秸秆不还田)和G(秸秆不还田也不施肥CK2)。对不同处理土壤进行理化分析,同时运用熵权法对土壤进行质量评价,以及对土壤中有潜在流失风险的养分进行评估。结果表明:与不还田也不施肥的对照相比,在0~20 cm土层中,除C处理外均可提升土壤含水率,分别提升了66.9%、50.1%、31.1%、51.2%和77.2%;不同处理土壤中微生物量氮、全氮、硝氮和总磷含量依次是:GB>A>F>E>D>G,各秸秆还田处理养分流失风险依次是E>F>C>A>B。综合考虑养分增加与流失风险,在各处理中小麦玉米秸秆全量还田处理C是一种能够在增加养分的基础上降低潜在面源污染风险的还田方式。
  摘要[39]  PDF 664.03 K[21]   HTML
基于深度残差网络的茶园杂草分类及模型压缩方法研究
  高琪娟,李春波,金秀,李叶云,吴慧平  2021,48(4):668
为提高茶园杂草分类深度模型的准确性,减少深度模型的冗余参数问题。以茶园常见的10类杂草图像为数据样本,分别基于深度学习的ResNet50、VGGNet和AlexNet网络结构构建杂草分类模型;在此基础上,进一步利用剪枝算法压缩深度模型ResNet50。通过实验对比3个模型测试集的平均准确率分别为0.86、0.72和0.63;此外,通过对比ResNet50的茶园杂草模型在训练集和测试集上压缩前后效果,显示结果基本一致。研究表明ResNet50在这3个模型中是最优分类模型,且压缩后的深度模型ResNet50提升了模型的性能。因此,该研究也为移动端设备的分类提供了理论基础。
  摘要[34]  PDF 1.15 M[19]   HTML
卡尔曼滤波融合遗传PID控制算法在提高播种精度中的应用
  刘伟,马彪,马利强,陈雪辉,俞传阳,黄磊,李昊  2021,48(4):674
为提高排种器的排种精度,在传统气吸式排种盘转速控制的基础上,设计了一套卡尔曼滤波融合遗传PID控制算法,通过PID控制算法实现排种盘电机转速的闭环控制,通过卡尔曼滤波算法滤除排种盘在转动过程中因振动和外界干扰等原因产生的噪声,并采用遗传算法快速准确的寻找PID控制过程中的最优控制参数。为验证算法的有效性,假设输入信号为单位阶跃信号,并在噪声大小为0.002和0.1的情况下分别进行了实验。在噪声为0.002时,传统PID控制响应波动值可达到1.5,遗传PID控制响应波动值最大仅为1.2;加入卡尔曼滤波后,传统PID控制输出响应趋于稳定的时间约为0.2 s,遗传PID控制的输出响应趋于稳定的时间约为0.08 s;同理,将噪声增大为0.1后,采用相同的实验方案进行实验,最终实验说明了卡尔曼滤波融合遗传PID控制算法在提高排种盘电机转速稳定性中的有效性。
  摘要[33]  PDF 904.61 K[19]   HTML
薏苡压缩力学特性试验及响应面优化
  秦代林,蒋小霞,蔡金雄,苟康林,周树峰,张黎骅  2021,48(4):680
为研究薏苡力学特性,提高机械脱壳方式下的薏苡脱壳质量。以破壳力和破仁力为试验指标进行了薏苡的压缩力学特性试验。采用单因素试验分析施压方向、施压速度和干基含水率对薏苡破壳力和破仁力的影响,通过Box-Behnken中心组合试验设计建立了破壳力、破仁力与试验因素的数学回归模型,并利用响应面法以薏苡可承受的破壳力最小、破仁力最大为优化目标得到薏苡脱壳的最佳组合参数为:施压方向为正向施压,施压速度7.598 mm·min-1,干基含水率7.048%,此时的薏苡可承受的破壳力为22.067 N,破仁力为86.016 N。经平行试验验证得到的破壳力为21.1 N,破仁力为82.6 N。验证结果与优化结果误差均小于5.0%,优化结果具有较高的可信度。研究结论可为薏苡脱壳加工装备的研究与优化提供理论依据与技术参考。
  摘要[21]  PDF 1000.57 K[15]   HTML
复合果蔬汁的发酵工艺及风味品质研究
  张路遥,张洁玮,李梦迪,楚玉柔,施泽轩,韩梅  2021,48(4):688
为开发高品质的益生菌发酵复合果蔬汁,对果蔬汁的发酵工艺及风味品质进行研究。通过观测发酵前后的pH值变化、滴定酸度、糖度和活菌数等因素,研究不同的发酵微生物、不同的果蔬种类和不同发酵时间对发酵结果的影响,结合感官评价和气相色谱-质谱联用法(GC-MS)对风味品质进行评价分析。果蔬种类和发酵菌种单因素试验结果表明,选择芒果、圣女果和胡萝卜为复合果蔬汁原料,以植物乳杆菌、副干酪乳杆菌和瑞士乳杆菌复配发酵48 h的制品pH低、酸度较高、活菌数高、感官评价结果质量最优;GC-MS风味分析表明,发酵过程中酯类、醇类和酸类的挥发性风味物质相对增加,风味较好。说明以优化的发酵工艺制备的复合果蔬汁具有感官风味较好、活菌数含量高等特点,可为发酵制品的研制及发酵果蔬汁的市场开拓提供参考。
  摘要[28]  PDF 821.14 K[19]   HTML
不同成熟度荷叶力学特性试验研究
  王洋,张国忠,涂鸣,侯群喜,董昭  2021,48(4):694
为减少撒肥机藕田作业时肥料颗粒在被高速抛出以及下落过程中对荷叶造成的冲击损伤,对不同成熟度荷叶的力学特性进行了研究。以“鄂莲一号”荷叶为对象,利用质构仪以成熟度、部位和方向为因素进行了拉伸、穿刺全因素试验,利用ANSYS软件对荷叶拉伸与肥料冲击过程进行了仿真。结果表明:荷叶弹性模量为2.53~7.45 MPa,最大拉力为2.65~5.02 N,取样部位对弹性模量影响极显著,成熟度对弹性模量影响显著,拉伸方向对弹性模量影响不显著;荷叶表面能够承受的最大穿刺力为0.86~1.3 N,取样部位对抵抗穿刺能力影响显著,成熟度对抵抗穿刺能力影响不显著;拉伸仿真试验中荷叶断裂前的拉伸曲线与实际拉伸曲线最大、最小误差为14%和3%,根据冲击仿真试验结果推测的荷叶破坏形式与实际撒肥试验中荷叶破损情况较一致。研究结果可为荷叶加工利用以及藕田撒肥机的设计提供参考。
  摘要[28]  PDF 885.24 K[20]   HTML

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