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  • 2021年, 44卷, 第3期
    刊出日期:2021-09-23
      

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  • 郝小雨
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    摘要:黑龙江省农作物秸秆资源丰富,明确秸秆资源特征及其养分替代利用潜力,对于黑龙江省养分资源管理、农田土壤培肥和农业可持续发展具有重要意义。本研究以黑龙江省主要农作物玉米、水稻、大豆和小麦为研究对象,基于黑龙江省统计年鉴数据,采用草谷比法和系数法分别估算了秸秆资源量和秸秆养分资源量,分析了黑龙江省秸秆资源演变特征和有效养分量。结果表明:1980 年到2018 年黑龙江省主要农作物秸秆资源量表现为前期缓、后期快的波动上升趋势。2018 年秸秆资源量达到了8 523.0 万t,玉米秸秆资源量占到总量的
    57.5%,水稻占30.9%,大豆为11.1%,小麦为0.5%。黑龙江省农作物秸秆资源存在区域特征:玉米秸秆主要分布在黑龙江省南部和西部,水稻秸秆主要分布在黑龙江南部和东部,大豆秸秆主要分布在黑龙江北部和西部,小麦秸秆主要分布在黑龙江北部。哈尔滨市、齐齐哈尔市、绥化市、佳木斯市和农垦总局的秸秆资源量最高,占比76.0%。2018 年秸秆全部还田后的氮(N)、磷(P2O5)和钾(K2O)有效养分资源量分别为27.6、10.0
    和77.3 万t,分别可替代24.8% 的氮肥、13.0% 的磷肥、135.7% 的钾肥。黑龙江省化肥可替代率最高的地区为鸡西市、大兴安岭地区和伊春市,其它地区仍具有较大的提升潜力。因此,黑龙江省秸秆资源丰富,具有较强的化肥替代潜力,合理利用秸秆养分资源是实现黑龙江省肥料减施增效的重要途径。
  • 纪朋涛,郭斌,肖凯,张月辰,杜雄,陶佩君
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    摘要:针对河北省低平原区玉米氮肥施用不合理、肥料利用低的问题,试验以‘先玉 688’(XY688) 和‘极峰2’(JF2)为试验材料,在河北省辛集试验站,研究普通与缓释尿素配施对夏玉米干物质积累与氮素利用、产量的影响。结果表明:普通尿素与缓释尿素3∶7 掺混处理下,‘XY688’和‘JF2’均表现出较高的叶面积和光合速率,为玉米花后生长提供了光合产物的供应基础;该处理的籽粒产量、成熟期植株吸氮量,氮素利用效率和氮素收获指数均最高,‘XY688’同时拥有较多的有效穗数、穗粒数以及较高的花后吸氮量和花前营养器官氮素转运量。与JF2相比,‘XY688’在各个处理下均表现出较高的籽粒产量和氮素利用效率。说明普通尿素与缓释尿素3∶7掺混是最佳配比,可为河北平原夏玉米生产中缓释尿素的推广和应用提供科学依据。
  • 韩彦茹,李亚楠,王 栋,吉庆凯,郭路航,马文奇
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    摘要:为明确华北地区冬小麦实现高产高效的最佳管理措施,本研究利用边界线分析法,通过分析管理因素与产量和氮肥利用效率的关系,确定管理措施的优化方案,并进一步使用整合分析方法和田间试验法对优化结果进行验证。结果表明:冬小麦高产高效的合理氮肥施用量为172 ~ 270 kg/hm2,追肥日期为起身期到孕穗期之间,基追比在0.33 ~ 1.30 范围内,播种量为188 ~ 298 kg/hm2,播种日期为10 月2—11 日之间。整合分析验证结果表明,对于播种量和基追比,低于或高于边界线优化结果,冬小麦产量都呈显著负效应,播期可以根据情况向前稍扩大范围,追肥日期拔节期最佳。整合分析方法和田间试验法结合表明,高于优化的施氮量,冬小麦产量减少,氮肥偏生产力降低,低于优化施氮量,冬小麦产量显著降低,氮肥偏生产力增加,但氮肥偏生产力差异不显著。基于边界线分析方法的冬小麦高产高效管理措施优化的结果适用于华北地区冬小麦种植,边界线分析方法可以用于优化作物生产过程中各项管理措施。
  • 刘凯,李津津,赵星哲,王芳,王红霞,张俊佩,马庆国,张志华
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    摘要:为研究间作黄豆与间作花生2 种模式对核桃幼苗生长发育及土壤化学性质的影响,改善土壤肥力、提高经济效益,以当年播种核桃园为对象,以无间作核桃园为对照,通过田间调查与实验室检测方法,对间作后核桃幼苗生长特征与土壤化学性质变化进行分析,并通过SPSS 17.0 软件进行主成分分析及综合评价。研究结果表明:间作黄豆、间作花生对核桃幼苗株高、干径及叶片中部分矿质元素影响显著,间作黄豆、花生的核桃幼苗株高较对照分别增大了27.66%、16.88%,干茎较对照分别增大了49.84%、46.07%。间作对土壤中pH、含水量、有机质、全氮、全磷及钾、钙、镁、锌4 种矿质元素含量影响较大。其中,间作后pH 显著增大,含水量显著减少。通过主成分分析综合评价,认为间作黄豆的得分最高,间作花生次之,但都比无间作得分要高。因此,在核桃建园幼苗期间可以间作黄豆或花生,可改善土壤营养状况,为幼苗生长提供一个营养丰富的生长环境,以提高经济效益。
  • 张敬敬,高秀瑞,李 冰,武彦荣,史宇凡,刘婧颖,潘秀清
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    摘要:为了揭示西瓜发育过程中与果皮硬度相关的细胞形态结构特征,以生育期相似但硬度差异显著的‘901’和‘BSH’为试验材料,采用质构仪穿刺法测定授粉后10、14、18、22、26、30 d 不同发育阶段的果皮硬度和石蜡切片法观察比较果皮各发育阶段的细胞构造。结果表明:‘901’和‘BSH’果皮硬度在果实发育各阶段差异显著,‘901’果皮硬度在授粉后18 d 达到峰值,此时石细胞团数量在整个发育时期最多,发育前期果皮硬度高于发育后期,表皮和外果皮细胞在整个发育时期排列整齐;‘BSH’果皮硬度在授粉后14 d 达到最大,此时表皮细胞由不规则排列逐渐向规则排列分布,表皮和外果皮细胞逐渐增大,之后伴随果实发育果皮硬度逐渐降低。细胞学观察发现,‘901’外果皮和石细胞团结构层数较‘BSH’分别多1 ~ 2 层,授粉后30 d‘901’的中果皮细胞壁轮廓相对清晰,但开始出现溶解,‘BSH’的中果皮细胞壁部分溶解,液泡中出现絮状物。研究表明:西瓜果实耐裂性与果皮硬度相关联,西瓜果皮硬度与果皮细胞结构联系紧密,如外果皮和石细胞团结构层数、排列方式、石细胞团数量等,果皮硬度取决于果皮结构整体变化,并非单一因素变化。
  • 刘雅慧,朱龙英,杨学东,朱为民,张辉,张迎迎
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    摘要:为了探究番茄SlSPS 基因的功能,通过克隆番茄中SlSPS 基因,构建过表达载体并在拟南芥中进行遗传转化,对获得的独立转化株系的蔗糖、可溶性糖含量,蔗糖磷酸合成酶活性,株型,花蕾、果荚和种子大小等进行鉴定。发现与野生型拟南芥幼苗相比,其SlSPS 基因高表达,同时蔗糖磷酸合成酶活性、蔗糖和可溶性糖含量显著提高。此外,过表达SlSPS 转基因植株的株型发生改变,幼苗增大,根长显著变长12.15%,叶片增大;成苗莲座
    叶变大,株高升高了24.69%;黑暗培养的幼苗下胚轴显著伸长17.09%;并且其花蕾增大,果荚长度显著提高了25.17%,种子大小也大于野生型。在拟南芥中异源过表达SlSPS 基因提高了蔗糖磷酸合成酶的活性,和蔗糖、可溶性糖含量,推测可能提高了能量的累积,从而导致营养生长和生殖生长的器官的大小都得到提升,使得株型变大。本研究揭示了番茄SlSPS 基因促进生长发育的功能,为该基因功能的深入挖掘和番茄品质遗传改良提供了理论依据。
  • 许华森,孙志梅
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    摘要:农林复合系统光分布决定着该系统的功能和效应,模型是研究该系统光分布的有效手段,但目前仍然缺少能够模拟果农复合系统光照时空尺度分布的模型研究。本研究以黄土高原典型农林复合系统中的苹果树为研究材料,针对自由纺锤形(4 年生)和疏散分层形(6 年生)2 种冠形的苹果树,推导出了树冠上任一点投影至地面的坐标方程;并将树干投影边界模型分为卵圆形函数、卵圆形方程和圆形方程构成的分段函数、圆形函数3 种情况,建立了单株苹果树冠的投影边界模型。在消除半影效应后,4 年生和6 年生苹果树的阴影边界模拟值与实测值之间的决定系数均大于0.76,树冠投影面积计算值与实测值决定系数均大于0.938,表明该模型可较精确地描述苹果树冠的地面投影。研究结果证明该模型能够用于树冠的林下光照分析,并可在稀植苹果园遮光邻体对林下光照时空分布的进一步研究中发挥作用,为林下太阳辐射强度预测和确定林下作物适宜种植区域提供理论依据。

  • 杨鑫,丁丽,许中旗,张艳君
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    摘要:冀西北坝上地区为典型的生态脆弱区,为了解围封对冀西北坝上地区植被的影响,对封育林地及未封育林地草本植物层的物种多样性及其生物量进行调查研究。结果表明:围封采伐地内草本植物的科、属、种数量,以及 α 多样性指数均显著高于未围封林地(P<0.05);围封林地内草本植物的丰富度指数高于未围封林地(P<0.05),但多样性指数和均匀度指数低于未围封林地(P<0.05)。3 种林地的生物量具有显著差异(P<0.05),以围封采伐地最高,围封林地次之,未围封林地最低,未围封林地仅为围封林地、围封采伐地的 49% 和 23%。该地区草本植物层中具有典型草原的建群种,包括冰草(Agropyron cristatum)、羊草(Leymus chinensis)和针茅(Stipa capillata)等,且已成为该地区的优势种。由此得出结论,围封明显提高了冀西北坝上地区草本植被的物种多样性及生物量,促进了草本植被的恢复;通过围封排除外来干扰可促进该地区草本植被向地带性草原植被的演替。
  • 范玉婧,姚惠娇,高志岭,刘春敬,谢建治,刘臻岳,武新宇
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    摘要:氮源是影响甲烷氧化菌甲烷氧化效率的重要因素,但其对甲烷氧化过程 N2O 的生成规律的影响尚不明晰。本研究以甲烷氧化菌混合菌群为供试对象,开展了氮源类型和氮源浓度对甲烷氧化混合菌群甲烷氧化效率和氧化亚氮生成规律的影响试验,并采用乙炔抑制法研究了甲烷氧化混合菌群氧化甲烷过程的N2O生成途径。结果表明:与 NH4+-N 和 NO2--N 相比,以 NO3--N 为氮源,甲烷氧化混合菌群具有较高的甲烷氧化效率,可达 90%,同时生成的 N2O 浓度较低,约为 1.0 mg/m3。不同浓度的 NO3-N 对甲烷氧化混合菌群的甲烷氧化能力和 N2O 生成影响不大。高浓度 NH4+-N 会降低甲烷氧化混合菌群的甲烷氧化效率且促进 N2O 生成,NH4+-N 浓度从 10 mg/L提高到 50 mg/L 时, 甲 烷 氧 化 效 率 由 92.0% 降低为 78.9%, 而 N2O 浓度由 5.1 mg/m3 升高为 17.8 mg/m3。氧化亚氮产生机制试验表明:甲烷氧化混合菌群在培养初期生成的 N2O 以非生物作用为主,其贡献约为 79%,培养后期以硝化细菌反硝化作用为主,贡献约为 61%。

     




     
  • 张东方,张君,范晓飞,谈卓,陈雪平,申书兴
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    摘要:测量茄子果皮花青素含量的传统方法步骤繁琐、测量周期较长、试验耗材多,本课题组提出一种通过光谱扫描茄子果皮测定其花青素含量的新方法。以河北农业大学蔬菜育种试验基地的茄子果实作为试验材料,利用光谱仪扫描果皮获取其光谱反射率,使用 pH 示差法测量花青素含量,使用主成分分析,自适应重加权算法和连续投影算法对光谱数据进行降维处理,建立基于光谱反射率的茄子果皮花青素含量的预测模型(R2=0.999),因此,利用光谱技术测定茄子果皮花青素含量具有可行性,为利用光谱快速测定茄子果皮花青提供理论基础。
  • 王卓,金飞跃,曹克强,胡同乐
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    摘要:为了明确带有马铃薯晚疫病菌的种薯播种后在土壤中产孢、传播进行初侵染这一途径存在的可能性及其影响因素。本试验通过盆栽和田间试验,研究带有马铃薯晚疫病菌的种薯播种后的产孢时间和部位,并采用诱钓法明确马铃薯晚疫病菌孢子经土壤传播引起初侵染的可能性及所需条件。结果表明,自然带菌种薯切块播种后4~6 d,菌丝在切面产生孢子囊;人工接菌的种薯切块播种后7~10 d,在花盆的土壤中成功诱钓到晚疫病菌。田间试验中,带菌种薯播种后可在土壤中产孢,且不受土壤湿度制约,切块播种较整薯播种更易产孢;种薯上产生的孢子囊可在土壤中传播并引起初侵染,此途径需要较高的土壤湿度(相对湿度为60%左右);从时间上看,带菌种薯播种后产孢的时间要早于种薯萌芽和出苗的时间。结果表明,马铃薯晚疫病菌可以在带菌种薯播种后通过土壤进行传播并造成初侵染,因此对种薯的灭菌和播种时的土壤消毒对于该病害的防治至关重要。 

     
  • 高晓茜,雷召雄,唐林,汪书哲,杨梦丽,马云
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    摘要:本研究旨在克隆牛 HoxC9 基因的 CDS 区,并分析其生物信息学特征,检测 HoxC9 在牛 7 种组织(心、肝、脾、肺、肾、肌肉和背脂)和原代脂肪细胞分化过程(0 ~ 10 d)中的表达规律,采用 PCR 法获得牛 HoxC9基因的 CDS 区,利用 ProtPram、TMpred、ProtFun 2.1 Server 等在线网站对 HoxC9 蛋白进行生物信息学分析,qPCR 检测 HoxC9 在牛不同组织以及原代脂肪细胞分化过程中的表达量。结果表明,牛 HoxC9 基因 CDS 区全长 783 bp,编码 260 个氨基酸,是能发生核质转位的亲水性蛋白,其氨基酸序列主要由无规卷曲和 α- 螺旋构成。HoxC9 在牛背脂中的表达量相对其他组织(心、肝、脾、肺、肾、肌肉)较高;随着细胞分化时间的推移,以0 d 为对照,HoxC9 的表达水平在第 4 天达到最高(P<0.01),第 6 天开始逐渐降低,在第 8 天表达水平达到最低。该研究结果为进一步揭示牛 HoxC9 基因的功能提供基础资料。
  • 邢亚茹,张增贤,顾文源,郭禹,彭志豪,左玉柱,范京惠
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    摘要:本研究将编码牛轮状病毒 VP6 蛋白的部分基因插入到 HBcAg 的免疫显性区的基因中,构建了 pET32aHBcAg-VP6 原核表达载体,并将其转化至大肠杆菌 BL21 中进行表达。重组蛋白经纯化和 Western blot 鉴定后, 通过透射电镜观察重组蛋白 HBc-VP6 是否形成病毒样颗粒。以重组蛋白 HBc-VP6 皮下注射 BALB/c 小鼠,对 免疫原性进行初步评价。结果显示:重组蛋白 HBc-VP6 在 BL21 中主要以沉淀的形式表达,经纯化、复性后 的重组蛋白 HBc-VP6 能够自我折叠装配成病毒样颗粒结构,能够与 BRV 阳性血清发生特异性反应。重组蛋白 HBc-VP6 能够刺激小鼠产生抗 BRV 特异性抗体,同时可以产生相关的 Th1 型和 Th2 型细胞因子,试验结果证实, 本研究成功制备了含 VP6 和 HBcAg 的重组蛋白 HBc-VP6,并在小鼠模型中初步评价了其免疫原性,为今后牛 轮状病毒疫苗的研制提供了新的思路。
  • 白少川,李楠,王德贺,葛琳涵,郭艳丽,樊宝良,李兰会
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  • 卢威成,刘靖,王海姗,李静
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    摘要:记述了中国大蕈甲科圆蕈甲属1新纪录种黑足圆蕈甲Cyrtomorphus nigripes Arrow,1925。提供了形态描述、 特征图及地理分布图。研究标本存放于河北大学博物馆。
  • 梁栋,程伍群,朱永涛,李源,王铁洲,郭京晗,杨蒙
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    摘要:连通性是水体生态环境及防洪排涝的重要影响因素,为探究围埝的拆除对于白洋淀水力连通效果提升的 影响,以白洋淀南刘庄典型示范区为研究对象,利用 MIKE21 软件构建二维水动力模型。通过对该区域 5 种方 案的模拟,分析拆除区域的水位变化、流场流速及流速区分布,进而确定了围埝的最佳拆除高度与拆除顺序。 结果表明,将围埝拆除至淀底高程时,流速由原来的 2 mm/s 提升至 4.6 mm/s,且滞水区面积减少 77.8%,连通 性提升最为显著;优先拆除顺水流方向围埝对区域水体扰动最小。由此可知,围埝拆除工程对提升淀泊水动力 有积极作用,此次模拟对类似生境修复的工程体系具有一定的借鉴意义。
  • 贾梦琦,蔡振江,胡建,陈浩松,王楠,刘红星
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    摘要:科学统计粮食产量数据并合理预测其发展趋势有助于稳定粮食生产、保障粮食安全。 本文基于差分整 合移动平均自回归 (ARIMA) 模型、 广义回归神经网(GRNN) 模型以及长短期记忆人工神经网络 (LSTM) 模 型,运用皮尔逊相关性分析方法选出影响粮食产量的主要因素并进行预测。以河北省保定市在 1996—2014 年粮 食产量及 16 个粮食产量影响因素等历史数据为例,预测 2015、2016 和 2017 年粮食产量。试验结果表明,基 于 ARIMA 模型预测的平均相对误差为 0.96%,基于 LSTM 模型预测的平均相对误差为 2.20%,基于 ARIMAGRNN 组合模型预测的的平均相对误差为 0.47%。相比于其他预测模型,ARIMA-GRNN 组合模型可有效地对 粮食产量进行预测,并为粮食产量的预测提供了 1 种新方法。
  • 马泽,任力生,王芳,肖汉英
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    摘要:近年来随着我国森林面积的逐步扩大,对于森林的保护,也成为国家和社会关注的重点。加强森林防 火工作是林业问题中的重中之重。针对护林防火监测中的问题,传感器网络提供了很好的解决方案。在本文 中,阐述了1种应用于护林防火的改进的无线传感器网络算法,该算法是基于 LEACH 算法的改进算法,称为 LEACH-HD。该算法通过推导一阶无线能量模型,得到最佳簇首数目,通过加入节点的剩余能量因子和节点与 主机节点的平均距离因子,改进簇首节点的选择方式。仿真结果表明,LEACH-HD 算法能够提升节点的存活时 间,数据接收量,降低网络能耗。
  • 张永芳,王芳
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    摘要:温室预测模型是农业信息化领域的研究热点之一,而日光温室以其不加温、经济适用等特点,近年来受到越来越多的关注。现有温室温湿度预测模型是通过微分方程或传统神经网络算法进行处理并进行预测的,但是这些系统仍面临控制或者精度上的挑战。采用1种基于麻雀搜索算法SSA(Sparrow Search Algorithm)和径向基网络RBF(Radial Basis Function)的预测方法,以日光温室室外温度、室外湿度、光照强度、土壤湿度、保温被状态、塑料膜状态、窗户状态、滴灌设备状态为输入,日光温室室内温度和湿度为输出,建立了基于SSA-RBF的日光温室温湿度预测模型。以河北省沧州市青县某日光温室测量取得的数据为参考,经验证,模型温湿度预测值与实测值曲线都吻合良好,其中温度相关系数达到0.929 3,湿度相关系数达到0.9282 9。本研究的预测精度较高,实用性强,可用于日光温室温湿度预测,同时也对指导日光温室温湿度控制有一定的参考价值。