河北农业大学学报

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孙丙高肖凯

2019, 42(4): 1-8. https://doi.org/10.13320/j.cnki.jauh.2019.0070

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以耐盐能力强的小麦品种‘青麦6 号’和耐盐能力较弱的品种‘济麦22’为材料，研究了介导植株盐
分渗透胁迫响应ABA 受体家族基因和NF-Y 转录因子家族基因表达模式及耐盐品种转录谱特征。结果表明：
ABA 家族成员TaPYL2 和TaPYL6 以及NF-Y 家族成员TaNF-YB1、TaNF-YB4、TaNY-YB5 和TaNF-YB8 在
供试品种中均呈盐分诱导表达模式，且盐分处理下上述基因在‘青麦6 号’中表达较在‘济麦22’的表达均显
著增强。表明ABA 依赖途径在增强‘青麦6’抵御盐碱逆境中发挥着重要作用。RNAseq 分析表明，与‘济麦
22’相比，盐分处理下‘青麦6 号’叶片和籽粒中分别有3 273 个和5 367 个基因呈差异表达。上述差异表达
基因归属于细胞组分、分子过程和生物学功能相关的功能类别，参与众多逆境响应相关的生化代谢调节。表明
耐盐小麦品种抵御盐分逆境能力的增强，与其通过ABA 信号通路依赖途径及在转录水平上众多基因表达模式
发生改变有关。

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施氮量对冬小麦产量、品质和土壤氮素平衡的影响

吕敏娟，陈帅，辛思颖，佟丙辛，王释强，薛澄，马文奇，魏静

2019, 42(4): 9-15. https://doi.org/10.13320/j.cnki.jauh.2019.0071

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以冬小麦‘衡4399’、‘藁优2018’为研究对象，于河北正定设置不同施氮处理（No、N158、N225、N270 和N293），
研究施氮量与冬小麦产量、品质（蛋白质含量）及土壤氮素表观盈亏量的关系，构建基于环境和粮食安全的氮
素投入阈值。结果表明：在施氮量225 kg N/hm2 处理时，冬小麦产量最大，继续增加施氮量，产量有下降趋势；
在施氮量270 kg N/hm2 处理时蛋白质含量最高，随后趋于稳定且表现出降低的趋势；不同处理0 ～ 200 cm 土壤硝
态氮累积量随施氮量增加而增加，且第二季冬小麦累积峰有垂直向下运移的趋势；各处理0 ～ 90 cm 氮素表观
盈亏量随施氮量增加而增加，且各施氮处理均表现为盈余。因此，在综合保障冬小麦高产、高经济效益和低土壤氮
素损失前提下，研究区两季冬小麦氮素投入阈值分别为149.9 ～ 255.6 kg N/hm2 和237.9 ～ 260.0 kg N/hm2，而综合
考虑冬小麦高产与优质，研究区两季冬小麦氮素投入阈值分别为255.6 ～ 300.0 kg N/hm2 和260.0 ～ 305.0 kg N/hm2。
可见，不同小麦品种的产量和品质对氮素供应的响应存在较大差异，强筋小麦的品质形成对于氮素需求较高，
将小麦品质加入到评价指标后提出的氮素投入阈值普遍偏高，过高的氮素投入会导致肥料利用率降低且环境污
染风险增加。

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玉米大斑病菌转录因子StMSN4 基因的克隆及表达模式分析

李学然，毕欢欢，薛江芝，李路阳，王欣宇，刘玉卫，谷守芹，韩建民

2019, 42(4): 16-20. https://doi.org/10.13320/j.cnki.jauh.2019.0072

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为明确玉米大斑病菌转录因子StMSN4 基因的结构特征及其在病菌重要生长发育时期的表达模式，本试
验以酿酒酵母ScMSN4 氨基酸序列为探针，在玉米大斑病菌基因组数据库中搜索并克隆其同源基因，并对该基
因的结构及其编码蛋白的理化性质、空间结构等进行预测；通过分析病菌关键生长发育阶段的RNA-Seq 数据，
明确该基因的表达模式。结果发现，在玉米大斑病菌基因组中搜索并克隆得到了ScMSN4 的同源基因，将其命
名为StMSN4；该基因DNA 全长为1357 bp，cDNA 全长为1296 bp，包含2 个外显子，1 个内含子；其编码蛋
白包含431 个氨基酸，含有2 个典型ZnF-C2H2 保守结构域。通过对病菌的菌丝、分生孢子、芽管、附着胞和
侵入钉时等5 个典型发育时期的RNA-Seq 数据分析表明，StMSN4 基因在5 个发育时期均有表达，且表达水平
较高，表明该基因在病菌的生长发育阶段发挥着重要的作用。本研究不仅明确了StMSN4 基因的结构特性及其
表达模式，也为深入研究该基因的功能及HOG-MAPK 信号转导途径的作用机制奠定了基础。

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大白菜lcc-1 突变体生物钟核心基因在不同光周期下的表达分析

王浩1，2，卢银2，顾爱侠2，王彦华2，赵建军2，申书兴2，冯大领1，2

2019, 42(4): 21-28. https://doi.org/10.13320/j.cnki.jauh.2019.0073

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以大白菜生物钟长周期突变体lcc-1 及其野生型为研究材料，利用qRT-PCR 技术分析大白菜生物钟核心
基因（BraCCA1、BraLHY、BraTOC1、BraPRR9/7/5、BraELF3/4、BraLUX、BraGI）在长、短日照条件下转
录水平的表达特性以及生物钟节律周期突变体lcc-1 和野生型之间的表达差异。结果表明：除了BraPRR7-10、
BraPRR5-9 以及BraELF3 的2 个拷贝基因，大部分生物钟相关基因在短日照条件下的相对表达量高于长日照条
件；在长、短日照条件下，BraCCA1 和BraLHY 均在早晨出现高峰，傍晚表达量最低，与BraTOC1 的2 个拷
贝的基因相互抑制。在长日照条件下，BraTOC1 的2 个拷贝基因在突变体中转录水平的相对表达量峰值显著高
于野生型，推测BraTOC1 基因的表达量升高与lcc-1 突变体中的突变基因有关，进而影响了生物钟周期；在长、
短日照下，BraPRR9 的表达高峰出现在ZT4（光照4 h 时），BraPRR7-2 以及BraPRR7-10 在长日照下的表达
延迟至ZT8（光照8 h 时），大白菜BraPRR5 的3 个拷贝基因的表达高峰也出现在光照8 h，该表达时序与拟
南芥PRRs 基因依次延迟表达略有不同；BraELF4 的3 个拷贝的基因在长日照条件下，均为ZT12 时（光照12
h）达到表达的高峰，而在短日照条件下，表达峰值提早至ZT8（黑暗来临时），推测BraELF4 基因能够预知
黑暗。BraLUX 2 个拷贝的基因在长、短日照条件下，其表达高峰均出现在ZT12，其预知黑暗信号的能力不如
BraELF4。在大白菜中BraELF4 和BraLUX 均在傍晚相对表达量高；突变体的BraPRR5-6 在长日照条件下表达
延迟，这可能与突变基因影响了BraPRR5-6 的表达有关。这也说明了不同拷贝基因在长短周期下的表达存在差
异，在节律调节中发挥着不同的作用；在长日照条件下，lcc-1 突变体中BraGI 表达量峰值的时间较野生型延迟，
这可能是导致该突变体晚花表型的主要原因。该研究为进一步鉴定突变基因提供了证据，也为揭示生物钟相关
基因对不同光周期的适应性反应以及生物钟核心基因调控大白菜农艺性状的调控机制奠定了基础。

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不同施肥模式对黄瓜产量、品质及养分利用的影响

王亚玲，王赫，马阳，吴敏，门明新，杨扬，彭正萍

2019, 42(4): 29-34. https://doi.org/10.13320/j.cnki.jauh.2019.0074

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针对目前菜地肥料用量大、浅层施用、肥料利用率低等问题，采用盆栽与室内分析相结合的方法，研究
了不同施肥模式对黄瓜产量、品质及养分利用的影响。结果表明：氮肥施在5 ～ 15 cm 且磷、钾和生物菌肥施
在15 ～ 30 cm 土层的T5 处理扩大了根系的分布，且黄瓜总根长和表面积最大；其产量分别较不施肥（T1）、
推荐配方肥用量施在5 ～ 15 cm（T3）和推荐配方肥用量施在15 ～ 30 cm（T4）提高50.9%、16.9% 和
13.7%。与农民习惯施肥（T2）相比，T5 处理的黄瓜根系总根长和表面积分别提高18.6%、17.8%，产量增加7.8%，
可溶性糖和Vc 含量分别显著提高12.8% 和16.6%；硝酸盐明显降低38.1%；氮、磷、钾肥的农学效率分别提升
63.4、111.8、61.5 kg/kg；氮、磷、钾肥生产效率分别增加160.3、294.1、163.6 kg/kg。因此，氮肥施在5 ～ 15 cm
且磷、钾和生物菌肥施在15 ～ 30 cm 土层的T5 处理既改善黄瓜根系形态，增加产量，又改善其品质，促进养
分利用。

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‘黄冠’梨果实采收和贮藏品质评价体系的建立

何近刚，冯云霄，李丽梅，程玉豆，关晔晴，关军锋

2019, 42(4): 35-43. https://doi.org/10.13320/j.cnki.jauh.2019.0075

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以采自‘ 黄冠’ 梨主产区的30 份果实样品为试材，测定了采收品质和贮藏品质指标，采用SPSS 分析
软件进行因子分析。根据因子分析结果确定了色泽、风味、果心褐变指数及单果重为代表性品质指标，根据
主因子得分及相应权重之积的累加计算综合得分，以综合得分为因变量通过逐步回归建立了‘ 黄冠’ 梨果实
采收品质、冷藏品质以及货架品质评价模型方程，调整R2 分别为0.974、0.950 和0.979，说明评价模型可靠
性较高。基于此模型分析30 个果园‘ 黄冠’ 梨品质的理论得分，经聚类分析将‘ 黄冠’ 梨品质指标分为4 类。
以因子分析为基础建立的‘ 黄冠’ 梨品质评价体系简化了品质评价指标，并反应‘ 黄冠’ 梨综合品质；因此，
该评价模型可在生产上为‘ 黄冠’ 梨品质评价提供依据。

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不同产地红树莓果实营养成分分析及综合评价

阴芳冉，李颖，于宏伟，郭润芳

2019, 42(4): 44-48. https://doi.org/10.13320/j.cnki.jauh.2019.0076

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以产自张家口、承德和沧州地区的‘海尔特兹’红树莓为研究对象，测定其可溶性固形物、还原糖、蛋白质、
花色苷、VC、有机酸含量，并结合相关性分析和主成分分析对红树莓果实的营养品质进行综合评价。结果显示，
不同产地红树莓的营养成分存在差异，且变异系数较大，但都富含还原糖、蛋白质、花色苷、VC 和有机酸。主
成分分析共提取了3 个主成分，累积方差贡献率为94.614%，综合评价得出产自沧州的红树莓样品的营养品质
最优，可作为红树莓资源开发利用的良好原料。

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双螺杆挤压膨化对大豆豆粕- 红小豆混合冲调粉品质特性的研究

陶婷，潘迪，马挺军

2019, 42(4): 49-55. https://doi.org/10.13320/j.cnki.jauh.2019.0077

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为了充分利用大豆豆粕，改善大豆豆粕- 红小豆粉的冲调性，以大豆豆粕和红小豆为原料，采用双螺杆
挤压膨化机制备大豆豆粕- 红小豆混合冲调粉。测定物料的水分含量、红小豆添加量、挤压温度及螺杆转速对
冲调粉流变特性和品质特性的影响，在单因素的基础上进行正交试验，得到大豆豆粕- 红小豆混合冲调粉的最
佳制备工艺：水分含量35%、红小豆添加量38%、挤压温度145 ℃、螺杆转速300 r/min，在此条件下物料粘度
小，适宜加工，物料品质好。物料经挤压膨化处理，混合冲调粉水溶性指数、吸水性指数和糊化度等指标分别
提高了1.89、1.94 和2.81 倍，总黄酮、总酚酸含量分别提高了70.22% 和27.29%。经挤压膨化处理能够显著提
高大豆豆粕- 红小豆混合冲调粉的溶解特性和营养价值，为大豆豆粕副产物的利用提供一定的参考依据。

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贵州典型锰矿区锰渣重金属含量特征及对种子萌发的毒性效应

陈兰兰1，马先杰2，陆凤1，陈淼2

2019, 42(4): 56-62. https://doi.org/10.13320/j.cnki.jauh.2019.0078

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为综合评估锰矿区锰渣（新鲜渣与风化渣）堆存对周边植物生长的影响，以贵州典型矿区为研究对象，
分析测定了锰渣及其浸出液中重金属元素As、Hg、Cd、Cr、Pb、Zn、Cu、Ni、Mn 含量以及锰渣中锰的形态组成，
同时模拟探究了锰渣、浸出液及浸出残渣对白菜、小麦和黑麦草种子的毒性效应。结果表明：风化渣中Mn 平
均含量低于新鲜渣中Mn 平均含量，新鲜渣中Cd、Cr、Hg、Mn、Ni 与风化渣中Cr、Cd、Ni、Hg 含量随空间
变化较大；浸出液中As、Hg、Cd、Cr、Pb、Zn、Cu、Ni 含量均未超过《危险废物鉴别标准—浸出毒性鉴别》
(GB5083.3—2007) 规定阈值；新鲜渣与风化渣浸出前对白菜发芽率、根长以及黑麦草发芽率具有抑制作用，对
小麦根长有促进效应，其浸出液对白菜及黑麦草种子萌发具有抑制作用，而浸出残渣对白菜发芽率具有促进效应。

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全氟辛酸对小鼠的急性毒性以及遗传和免疫毒性的研究

柯晓静1，王亚旭1，孟宪华2，龙金利1，牛佳卉1，苏心悦1，周茜1，赵文1

2019, 42(4): 63-68. https://doi.org/10.13320/j.cnki.jauh.2019.0079

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全氟辛酸(PFOA) 是一种新型持久性有机环境污染物，由于其毒理学研究尚不完善，需对其做进一步研究。通
过急性经口毒性、遗传毒性以及免疫毒性试验研究PFOA 的毒性作用。结果表明雌性小鼠的LD50 为430 mg/kg，
雄性小鼠LD50 为369 mg/kg，PFOA 属于中等毒性；小鼠红细胞微核、小鼠精子畸形和Ames 试验3 个遗传毒
性试验结果显示为阴性；碳粒廓清、迟发型变态反应以及血清溶血素测定3 个免疫毒性试验表明PFOA 对小鼠
的免疫功能具有抑制作用。试验结果为全氟辛酸的食品安全性毒理学评价提供数据资料和支撑。

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几种活性物质引起马铃薯致病疫霉孢子囊畸变的比较研究

吴路芳，蒋继志，郝志伟，张红霞，张荷花

2019, 42(4): 69-73. https://doi.org/10.13320/j.cnki.jauh.2019.0080

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为了获得能使马铃薯致病疫霉孢子囊发生畸变的活性物质，本试验将孢子囊悬浮液分别与不同活性物质
混合培养（v/v=1∶1）后，显微镜检观察孢子囊的形态变化，并以紫外分光光度法测定受抑制后孢子囊内蛋白含
量的变化，比较不同活性物质对孢子囊畸变的影响。结果显示，供试的5 种活性物质中，H2O2、CuSO4 溶液和
W3-2 菌液引起孢子囊形态发生畸变的作用强于NaCl 和Na2HPO4，且随混合培养时间延长畸变率增加，但混合
培养48 h 与72 h 之间并无显著性差异；3 种物质中以H2O2 的致畸作用最强，CuSO4 次之，W3-2 菌液最弱，
3 种物质分别在450 μL/mL、600 μg/mL 和菌液原液浓度下引起孢子囊的畸变作用最强，畸变率分别为76.08%、
72.0% 和51.64%；此外，用H2O2、CuSO4 及W3-2 菌液处理后，受抑制的孢子囊内蛋白质含量分别降低了
20.38%、17.58% 和53.48%。本结果表明，在研制预防马铃薯晚疫病的复合生防制剂过程中，H2O2、CuSO4 及
W3-2 菌液有很大潜力作为组成成分或增效成分添加到复合制剂中，可更加有效地防治马铃薯晚疫病。

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苏云金芽孢杆菌几丁质酶Chi73 的特性及生物活性研究

刘佳1，宋萍1，张杰2，南宫自艳1，王勤英1

2019, 42(4): 74-81. https://doi.org/10.13320/j.cnki.jauh.2019.0081

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为了明确苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis, Bt）几丁质酶Chi73 的特性和功能，本研究从Bt
kurstaki HD-73 菌株中克隆了几丁质酶基因chi73，并对其进行了原核表达；随后对表达的重组几丁质酶Chi73
的酶学特性、杀虫活性和抑菌活性开展了研究。结果表明，在大肠杆菌中正确表达了大小为77 kDa 的重组几
丁质酶Chi73。以胶体几丁质为底物时，该酶的最适反应温度为60 ℃，最适pH 为7.0，Zn2+ 和SDS 对酶活力
有明显的抑制作用。Chi73 能显著抑制棉铃虫2 龄幼虫的生长，其抑制率为94.37%。同时，对Bt Cry1Ac 毒素
有明显的增效作用，使Bt Cry1Ac 毒素对棉铃虫2 龄幼虫的LC50 由27.39 μg/mL 降低至14.49 μg/mL。此外，
Chi73 对白菜黑斑病菌、葡萄白腐病菌和棉花枯萎病菌均表现出明显的抑制作用。可见，Bt 几丁质酶在杀虫增
效和抑制真菌方面具有一定的应用潜力。

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致病疫霉诱导细菌HT-6 产生纤维素酶发挥抑菌作用

张红霞，蒋继志，张荷花，郝志伟，吴路芳

2019, 42(4): 82-87. https://doi.org/10.13320/j.cnki.jauh.2019.0082

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为进一步探讨拮抗菌HT-6 对致病疫霉的抑制机理，本试验采用刚果红平板法检测HT-6 菌株是否产生纤
维素酶，平板对峙法测定抑制剂处理后对纤维素酶抑菌作用的影响。结果显示，HT-6 菌株单独培养后菌落外围
的无菌体琼脂块在刚果红培养基上没有溶解圈，与致病疫霉对峙培养后在两菌落之间的无菌体琼脂块在刚果红
培养基上有明显的溶解圈，说明对峙培养产生了纤维素酶；硫酸铜、SDS 和壳聚糖处理含有纤维素酶的琼脂块
后，抑制致病疫霉菌丝生长和引起菌丝体畸变的能力均显著低于未经处理的对照，其中以硫酸铜的抑制作用最强，
10 μg/mL 硫酸铜处理琼脂块后致病疫霉菌落直径为5.13 cm，与未处理的对照（4.50 cm）有显著性差异（P＜ 0.05），
菌丝体畸变率为17%，与未处理的对照（23%）也有显著性差异（P ＜ 0.05）。这些结果表明，细菌HT-6 是在
致病疫霉诱导下产生了纤维素酶，纤维素酶在抑制致病疫霉菌丝生长并引起菌丝体畸变中发挥了重要作用。

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基于转酮醇酶为靶标的除草活性分子筛选及其除草活性评价

高卫，李晓天，任达，董存涛，陈来，霍静倩，张金林

2019, 42(4): 88-94. https://doi.org/10.13320/j.cnki.jauh.2019.0083

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为发现新颖结构的转酮醇酶抑制剂，本研究采用swiss-MODE 同源模建拟南芥的转酮醇酶蛋白模型，
并运用分子对接技术进行虚拟筛选。基于转酮醇酶与小分子相互作用的预测值，筛选并购买SPECS 数据库中
的16 个化合物。利用小杯法对所筛选出的化合物进行除草活性验证。结果显示，在250 mg/L 浓度下，化合物
1a、1b、1d、1e 、1f 、1g、1k、1l 和1n 表现出较好的除草活性，其中， 1l 和1n 对反枝苋根长抑制率分别为
70% 和64%，显著高于对照药剂硝磺草酮（45%）和莠去津（56%），同时1l 对稗草根长抑制率为70%，显著
高于对照药剂硝磺草酮（62%）和莠去津（55%）。另外，油菜经1b 处理后表现出叶片黄化失绿等现象，其除
草活性值得进一步研究。本研究基于新型的靶标转酮醇酶，运用计算机辅助药物设计分子对接技术和除草生物
活性验证策略，可高效筛选得到除草剂先导化合物，对新型除草剂的开发具有重要意义。

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温室土壤不同含水量下施用DCD 和DMPP 对N2O 排放及NH3 挥发的影响

高珊，郭艳杰,张丽娟，李博文，刘巧，韩建

2019, 42(4): 95-101. https://doi.org/10.13320/j.cnki.jauh.2019.0084

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采用室内好气培养试验法，研究不同含水量下施用硝化抑制剂DCD 和DMPP 对温室土壤N2O 排放和
NH3 挥发的影响。结果表明：在土壤含水量为田间持水量的40% 时，施用DCD 和DMPP 对土壤N2O 排放、
NH3 挥发的气态损失影响不大；在土壤含水量为田间持水量的60% 时，施用DCD 或DMPP 可使N2O 累积排放
量降低10.8%～ 55.9%，NH3 累积排放量增加9.6%～ 20.7%，而施用纯氮量10%～ 20%的DCD 或纯氮量1%～ 2%
的DMPP，能显著降低氮素气态损失率；在土壤含水量达到田间持水量的80% 时，施用DCD 或DMPP 可使
N2O 累积排放量降低2.9% ～ 33.9%，NH3 累积排放量增加2.1% ～ 23.7%，而施用纯氮量10% ～ 20% 的DCD
或2% 的DMPP，氮素气态损失率也显著降低。综上可知，温室蔬菜生产中，土壤含水量在田间持水量在60%
及以上时，施用DCD 和DMPP 可明显减少土壤N2O 排放，虽在一定程度上增加了NH3 挥发，但总体氮素气态
损失仍有所降低，因此是一种有效的氮素损失的调控手段。

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2 种秸秆固定化M1 对3 环PAHs 污染土壤修复效果研究

李岩1，张小雪1，冯煊1，刘月涵1，王伟1，冯圣东1，罗治定2，杨志新1

2019, 42(4): 102-108. https://doi.org/10.13320/j.cnki.jauh.2019.0085

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试验采用“吸附- 包埋- 交联法”研究玉米秸秆和番茄秸秆固定化芽孢杆菌M1 对河北唐山典型煤矿区
农田土壤3 环PAHs 的修复效果。结果表明：玉米和番茄秸秆固定化M1（Y1M1、X1M1）显著提高了芽孢杆
菌M1 对煤矿区3 环PAHs 污染土壤的去除率，均以单体芴（Flu）降解效果最好，去除率高达95.78% 和
94.97%。玉米固定化M1 菌比微球基质对照的降解提升幅度（22.13% ～ 75.85%）远高于番茄秸秆固定化M1
菌（13.69% ～ 16.33%）。进一步分析与PAHs 降解有关的土壤酶活性变化发现，土壤过氧化氢酶和多酚氧化
酶活性在两种秸秆固定化M1 处理之间存在着显著差异，X1M1 处理土壤过氧化氢酶活性是Y1M1 的1.15 倍，
而土壤多酚氧化酶活性Y1M1 却比X1M1 提高了29.21%。微生物多样性结果分析发现，接种固定化M1 后土壤
群落多样性和丰富度明显改变，固定化M1 后两种秸秆对Chao 指数和Shannon 指数均表现为X1M1>Y1M；添
加不同固定化M1 处理的菌群在属水平的分布最广的是Bacillus（芽孢杆菌属），分布范围为1.31% ～ 2.23%，
而Bacillus（芽孢杆菌属）、Kaistobacter（幽门螺旋杆菌属）、Balneimonas（芽生杆菌属）、DA101 和
Aeromicrobium（气微菌属）优势菌属结构变化可能是诱导土壤3 环PAHs 降解的重要因素。综上，番茄秸秆也
可作为固定化微生物载体材料，为原位土壤3 环PAHs 的修复技术应用提供理论依据，同时为作物秸秆的资源
化利用开辟新途径。

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陕西省农业水足迹量化及对水资源的影响分析

王月英1,2，刘科伟1

2019, 42(4): 109-116. https://doi.org/10.13320/j.cnki.jauh.2019.0086

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基于农业灌溉和气象数据，核算并分析了2005—2016 年陕西省农业水足迹（蓝水、绿水和灰水足迹）时
空变化特征，并构建基于水足迹的农业生产水资源压力指标AWSI。从水足迹视角分析了农业生产用水结构及对
区域水资源的影响，为农业用水总量控制、效率评价和农业面源污染治理提供指导意见。结果表明：陕西省小
麦、玉米、稻谷和蔬菜单位质量水足迹较为稳定，棉花、油料等单位质量水足迹较高的作物单位质量水足迹呈
现下降趋势。全省年均农业总水足迹为232.6 亿m3，蓝水、绿水和灰水足迹分别为49.8、97.8 和98.0 亿m3。
全省AWSI 年均值为0.38，年际间波动较大，空间差异明显。AWSI 空间上表现为汉中、安康和商洛最低，在
0.13 ～ 0.18 之间，宝鸡、铜川、西安、延安和榆林较高，在0.43 ～ 0.83 之间，渭南和咸阳农业生产水资源压
力最大，AWSI 指标明显高于其他区域，为2.34、3.09。从区域用水现状和农业水资源压力指标来看，陕西省仍
须加强农业生产结构调整，发展节水农业，合理控制化肥施用量，提高水资源利用效率，以促进各地区水资源
健康可持续发展。

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基于MCGS 的播种施肥控制系统设计与仿真

张伏，陈天华，陈建，王亚飞，滕帅

2019, 42(4): 117-121. https://doi.org/10.13320/j.cnki.jauh.2019.0087

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针对传统农业机械存在种肥同播作业方式粗放、利用率低、生产成本高等问题，设计1 种基于MCGS 的
变量播种施肥控制系统。基于电学原理与动力学原理，对控制系统中伺服电动机、机械式无级变速器等关键部
件建立数学模型，在MATLAB/Simulink 中搭建系统控制模型并仿真，获得控制系统性能曲线。仿真结果表明：
所设计的变量播种施肥控制系统从零开始达到稳态，用时小于0.2 s；在外界干扰情况下，控制系统曲线波动小，
鲁棒性和跟踪性能较好，可实现变量播种施肥。该项研究成果可为变量播种施肥控制系统优化提供参考。

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涂药除萌装置作业过程中苗木安全性分析及试验

殷梦杰，杨欣，宋雷洁，汪强，王鹏飞

2019, 42(4): 122-125. https://doi.org/10.13320/j.cnki.jauh.2019.0088

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可视化

根据矮化中间砧苹果苗木嫁接过程中需及时除去中间砧萌蘖，进而保证苹果品种接穗健壮生长的农艺需求，
设计了1 种适用于矮化中间砧苹果苗木的涂药除萌装置。为了验证苗木在涂药除萌装置作业过程中不会造成损
伤，通过运动学仿真分析及有限元分析对矮化中间砧苹果苗木进行安全性分析，结果显示：在拖拉机牵引除萌
装置慢二档作业，辊轮转向最佳，辊轮转速为0.5~25.82 rad/s 进行涂药除萌作业过程中，苗木安全系数的最小
值为7.41，不会对苗木造成损伤，田间试验验证涂药除萌装置作业效果良好，苗木损伤率低于3%，满足涂药
除萌作业过程中除萌参数对砧木破损率的要求。

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基于反馈感知的鸡场环境监控系统研究

王宏坡，周红

2019, 42(4): 133-137. https://doi.org/10.13320/j.cnki.jauh.2019.0090

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可视化

为了实现养殖过程精细投喂、并实时在线监测蛋鸡行为，在基于影响蛋鸡生长的主要环境参数基础上,
提出了基于物联网的蛋鸡环境监控系统总体设计方案；并针对蛋鸡环境特点, 选择了适当的传感器和传感器布
置位置。然后采用RS-485 总线技术, 搭建了从信息采集模块、显示模块、通信接口和控制接口的监控终端。对
于在鸡舍不利于布线的地方，其环境信息釆集采用了无线传感网络。在服务器端则采用基于MySQL 数据库的
Web 鸡舍环境监控系统, 在网络接口上通过ENC28J60 以太网控制器实现。为了更准确有效地获取所感知的数据，
在无线传感网中采用了基于ACK 方式的丢失重传检测，实验结果表明该方法能够有效地提高数据的可靠性。

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单层柱面网壳结构雪荷载分布位置敏感性分析

王军林1,2，赵淑丽1，马腾飞2，3，敦晨阳1，孙建恒1

2019, 42(4): 138-143. https://doi.org/10.13320/j.cnki.jauh.2019.0091

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可视化

大跨单层网壳结构为荷载分布位置敏感性结构，雪荷载不同的分布位置对网壳结构的稳定承载力产生影响，
不利的雪荷载分布可能造成网壳结构稳定承载力的大幅度降低。以单斜杆型网壳结构为例，采用组合分区和概
念分析相结合的分析方法，依据网壳形态的特点分别沿纵向长度方向和跨度方向的1 个网格尺寸划分8 个条形
区域，按照排列组合的方式分别确定雪荷载分布位置，采用弧长法确定网壳结构的稳定承载力，考察沿纵向长
度方向和跨度方向雪荷载不同分布位置的敏感性。结果表明：沿纵向长度方向和跨度方向雪荷载分布时网壳结
构稳定承载力的敏感性系数最大值分别为0.083 和0.404；对比沿纵向长度方向和跨度方向雪荷载分布位置的敏
感性系数，得到了网壳结构最敏感的雪荷载分布位置为第4 至8 行。

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