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秸秆和肥料管理措施对太湖流域水稻种植氮流失的影响

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环境科学 2024年第7期45卷 4023-4031页

作者：俞映倞钱聪杨梖杨林章何世颖薛利红江苏省农业科学院农业资源与环境研究所农业部长江下游平原农业环境重点实验室南京210014

稻田系统的氮流失是农业面源污染的重要组成部分.当前,氮肥投入量已得到有效控制,针对不同秸秆和肥料管理措施的多途径(径流、侧渗、下渗)氮流失特征研究还较为缺乏.对此,选取太湖流域种植时长超过20 a且持续秸秆还田超过5 a的稻田,研... 详细信息

稻田系统的氮流失是农业面源污染的重要组成部分.当前,氮肥投入量已得到有效控制,针对不同秸秆和肥料管理措施的多途径(径流、侧渗、下渗)氮流失特征研究还较为缺乏.对此,选取太湖流域种植时长超过20 a且持续秸秆还田超过5 a的稻田,研究秸秆和肥料管理措施对水稻全生育期不同途径氮流失的影响,并基于作物产量、氮利用效率及氮流失强度,对秸秆和肥料管理措施的生产适宜性和环境友好性进行研判.结果表明,秸秆离田会提升水稻植株对施氮的敏感度.稻季氮总流失量为9~17 kg·hm^(-2),占氮肥施用量的5%~7%.对秸秆管理而言,秸秆离田的泡田排水具有更高氮流失风险;秸秆还田可降低15%以上的下渗途径氮流失量,但是对侧渗途径的氮流失作用并不明确.对肥料管理而言,有机肥的适宜替代可较同施氮梯度下的化肥施用减少16%的种植期径流氮流失、26%的下渗氮流失,以及37%的侧渗氮流失.综合产量数据,实施秸秆还田和肥料类型优化能够有效降低生产单位重量稻米的氮流失量,切实实现对农业生产和环境友好的双向兼顾.

关键词：氮流失水稻秸秆肥料径流下渗侧渗

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新疆高粱种质资源萌发期抗旱性综合评价

草地学报 2024年第2期32卷 553-561页

作者：岳丽山其米克王卉再吐尼古丽·库尔班毛红艳刘敏新疆农业科学院粮食作物研究所新疆乌鲁木齐830091 新疆农业科学院农业质量标准与检测技术研究所新疆乌鲁木齐830091

为研究新疆本土高粱(Sorghum)种质资源的抗旱性并筛选萌发期有效抗旱指标,以来源于不同地区的207份高粱种质资源为研究对象,采用PEG-6000溶液模拟干旱胁迫条件,对高粱萌发相关的10个指标进行分析,在主成分分析基础上采用隶属函数法对各... 详细信息

为研究新疆本土高粱(Sorghum)种质资源的抗旱性并筛选萌发期有效抗旱指标,以来源于不同地区的207份高粱种质资源为研究对象,采用PEG-6000溶液模拟干旱胁迫条件,对高粱萌发相关的10个指标进行分析,在主成分分析基础上采用隶属函数法对各高粱品种的抗旱性进行综合评价。结果表明:在干旱胁迫下,高粱的各萌发指标均受到影响。其中,相对发芽势与萌发抗旱指数相关性最强,前3个主成分累计贡献率为78.328%,分别反映高粱在干旱胁迫下的生长、萌发及发育情况。根据综合得分将207份种质划分为5类,即高度抗旱种质12份、抗旱种质28份、中等抗旱种质87份、干旱敏感种质64份和高度敏感种质16份。筛选出高粱萌发期抗旱性鉴定的重要指标为相对芽鲜重、萌发抗旱指数、相对干物质转运率,建立了可准确评估高粱萌发期抗旱性的回归方程,为高粱萌发期抗旱性种质筛选提供理论依据。

关键词：高粱种质干旱胁迫主成分分析萌发期综合评价

寒地粳稻在长江下游地区作双季早粳稻产量和品质表现分析

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中国农业科学 2024年第11期57卷 2114-2124页

作者：徐亚楠陶怡叶淑珍徐春梅陈松褚光王丹英欧阳由男中国水稻研究所

【目的】分析引自寒地不同积温带粳稻品种作双季早稻时产量及构成以及品质差异，为筛选适宜长江下游种植的双季早粳稻品种提供理论依据。【方法】分别于2018、2021、2022年在浙江台州（121°13′E,28°78′N）和杭州（119°94′E,30°08... 详细信息

【目的】分析引自寒地不同积温带粳稻品种作双季早稻时产量及构成以及品质差异，为筛选适宜长江下游种植的双季早粳稻品种提供理论依据。【方法】分别于2018、2021、2022年在浙江台州（121°13′E,28°78′N）和杭州（119°94′E,30°08′N）进行大田试验，分别以6、13和41个寒地粳稻品种为材料，主要来自黑龙江省第一至四积温带，以当地主栽的早籼稻品种中早39作为对照。分析寒地粳稻在南方稻区作双季早稻时产量和品质表现，并在2022年进行早粳稻品种的大田生产验证。【结果】通过提前早粳稻播期，3年的水稻收获期比当地双季早籼稻提前约0—15 d。2018年种植早粳稻品种的产量均值为6 637.77 kg·hm-2，其中空育131产量最高，为7 724.70 kg·hm-2，且在2022年的大田生产验证中产量达7 194.77 kg·hm-2；所有品种在南方作为双季早粳稻种植的垩白度、透明度、胶稠度、直链淀粉含量符合二等优质食用稻品种品质标准，但整精米率较低。2022年早粳稻的平均产量为6 630.45 kg·hm-2，排名前三的依次为：龙垦257(8 324.99kg·hm-2)>龙垦263(8 170.94 kg·hm-2)>莲稻1号(8 108.34 kg·hm-2)。与中早39相比，早粳稻有效穗数多，但每穗粒数、千粒重和结实率低，导致其产量为中早39的54.75%—93.28%。第三积温带品种因高结实率从而产量表现优于其他积温带。寒地粳稻品种间产量及构成的相关性分析结果表明，产量与有效穗数呈显著正相关，与单位面积颖花数呈极显著正相关。【结论】引自黑龙江省不同积温带的粳稻品种在长江下游作双季早稻时的生育期、产量和品质表现均验证了南方稻区种植双季早粳稻的可行性，空育131、龙垦257、龙垦263和莲稻1号可作为早粳稻进行下一步大面积示范种植。

关键词：双季早粳稻积温带有效穗数品质产量

番茄苗期叶位色素含量高光谱检测及可视化研究

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光谱学与光谱分析 2024年第2期44卷 386-391页

作者：赵建贵王国梁张宇赵丽洁陈宁王文俊杜慧玲李志伟山西农业大学农业工程学院山西太谷030801 山西农业大学谷子研究所山西长治046000 山西农业大学基础部山西太谷030801

叶片色素含量是表征作物栽培基质营养元素和生理状态的重要指标;快速、精准获取色素含量及叶位分布规律是设施农业水肥精准化管理的基础。以番茄苗期不同叶位叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、叶绿素(Chll)和类胡萝卜素(Caro)为研究指标,... 详细信息

叶片色素含量是表征作物栽培基质营养元素和生理状态的重要指标;快速、精准获取色素含量及叶位分布规律是设施农业水肥精准化管理的基础。以番茄苗期不同叶位叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、叶绿素(Chll)和类胡萝卜素(Caro)为研究指标,用营养液配制10个氮素浓度;根据叶片位置摘取1710片(285个样本)用于可见光-近红外高光谱采集;运用卷积平滑(S-G)、标准正态变量变换(SNV)和多元散射校正(MSC)对光谱数据预处理。首先采用竞争自适应加权算法(CARS)对特征波段“粗”提取,然后利用迭代和保留信息变量算法(IRIV)判断“粗”提取波段的重要性,并对强弱波段组逆向消除“精”提取最优波段集合,建立偏最小二乘回归(PLSR)模型。结果表明:(1)营养液氮素浓度为302.84 mg·L^(-1),叶片色素含量最大,且高浓度的抑制作用高于低浓度,叶位色素含量呈上叶位>中叶位>低叶位分布规律;(2)采用CARS-IRIV-PLSR算法“粗-精”特征波段筛选策略分别对Chla、Chlb、Chll和Caro提取了4、4、10和11条特征波段,其Rp为0.7722、0.7321、0.8471和0.8587;(3)结合最优模型色素定量反演图像可视化表达,Chla、Chlb和Chll分布规律一致,而Caro与Chll分布规律相反,该结论与植物生理特征和测定结果相吻合。采用高光谱成像技术能够实现对叶片色素含量进行无损检测及可视化表达,为设施农业植物叶片色素分布、养分亏缺和施肥决策等提供数据支撑和理论依据。

关键词：高光谱叶位色素含量特征波段可视化

糜子种质资源直链淀粉含量与Waxy基因等位变异分析

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植物遗传资源学报 2024年

作者：王红梅董孔军何继红白斌刘天鹏任瑞玉刘新星甘肃省农业科学院小麦研究所甘肃省农业科学院作物研究所甘肃省农业科学院生物技术研究所

本研究测定了100份糜子种质资源的直链淀粉和支链淀粉含量，采用分子标记对胚乳直链淀粉合成调控基因Waxy进行基因分型，并选取不同直链淀粉含量代表种质资源进行基因测序和差异位点分析。结果表明，100份糜子种质资源直链淀粉含量变化... 详细信息

本研究测定了100份糜子种质资源的直链淀粉和支链淀粉含量，采用分子标记对胚乳直链淀粉合成调控基因Waxy进行基因分型，并选取不同直链淀粉含量代表种质资源进行基因测序和差异位点分析。结果表明，100份糜子种质资源直链淀粉含量变化幅度为0～22.78%，平均6.07%，直链淀粉含量低于3.7%的糯性材料占36%，完全糯性材料占24%；支链淀粉含量变化幅度为4.55%～56.73%，平均15.3%。分子标记M5/R11扩增产物能有效区分S0、S-15和S0S-15基因型；标记int5Lf/R3和M12/R12的PCR产物利用内切酶 ACCⅠ和EcoNⅠ剪切，可鉴别出LC、LY、LF基因型。100份糜子种质共发现9种基因型，其中S0/Lc数量最多占33%，S-15/LF占25%，杂合型S0/S-15/LF、S0/S-15/LC、S0/S-15/LY/LF各占2%。通过Waxy基因序列比对，从地方品种甘谷黑蝉背、黑糜子、庆阳饿死牛，育成品种晋黍9号、赤糜2号等种质资源中发现了大量新的SNPs位点，可用于基因功能和糜子育种材料创制研究。因此，本研究结果为糜子分子育种工作及品质改良提供了理论依据。

关键词：糜子直链淀粉含量,Waxy基因基因分型等位变异

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城市虚实活动系统的理论构建

地理学报 2024年第4期79卷 837-853页

作者：李春江柴彦威北京大学城市与环境学院北京100871 加拿大多伦多大学地理与规划系多伦多M5S 2Z9

人类社会正处于显著的数字化转型阶段,人类活动系统的基本特征与内在机理正在发生重大变化,特别是虚拟空间中的活动日渐多元化与自我体系化,并更加主动和频繁地与实体空间活动产生着十分复杂的互动。目前关于人类活动系统数字化转型的... 详细信息

人类社会正处于显著的数字化转型阶段,人类活动系统的基本特征与内在机理正在发生重大变化,特别是虚拟空间中的活动日渐多元化与自我体系化,并更加主动和频繁地与实体空间活动产生着十分复杂的互动。目前关于人类活动系统数字化转型的研究愈发重视虚拟空间中行为的多样性与复杂性,强调超越虚实二元的对立视角,将技术使用作为活动系统不可分割的一部分。本文提出城市虚拟空间活动系统与城市虚实活动系统的概念,一方面强调城市虚拟空间活动已逐渐形成相对独立系统的趋势,另一方面则聚焦于城市虚实空间活动系统的互动关系,并且从理论上构建城市虚实活动系统,以便深化理解城市活动系统的数字化转型并提出相关的政策建议。本文从理论和方法创新、实证议题创新以及应用实践创新等侧面,系统论述城市虚实活动系统的概念体系与研究内容框架,为数字化转型下的城市空间提供新的理论与方法,为智慧城市生活圈规划与数字生活治理提供科学参考。

关键词：城市活动系统城市虚拟空间城市虚实活动系统信息通讯技术时空间行为时间地理学

旱地小麦产量和水分利用对翻耕时间和降水量及其分布的响应

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中国农业科学 2024年第6期57卷 1049-1065页

作者：党建友姜文超孙睿尚保华裴雪霞山西农业大学小麦研究所山西农业大学农学院

【目的】针对山西省麦区降水年际变化大，休闲期降水占比高、生育期降水少且分布不均，造成雨养旱地小麦年季间产量波动大、降水水分利用率(WUE)低等问题，探寻不同降水年型下旱地麦田休闲期翻耕时间对土壤蓄水量和产量的影响，为山西... 详细信息

【目的】针对山西省麦区降水年际变化大，休闲期降水占比高、生育期降水少且分布不均，造成雨养旱地小麦年季间产量波动大、降水水分利用率(WUE)低等问题，探寻不同降水年型下旱地麦田休闲期翻耕时间对土壤蓄水量和产量的影响，为山西南部旱地小麦根据降水型“定产”提供理论依据。【方法】2010—2021年度，通过田间区组试验，设8月10日(P1)、8月20日(P2)和8月30日(P3)左右3个翻耕时间，研究翻耕时间、降水量及其分布对旱地小麦产量、休闲期土壤蓄水特性和生育期耗水及相关性的影响。【结果】(1)旱地小麦产量受降水年型、休闲期和生育期降水共同影响，且年型>休闲期>生育期。试验年度平均产量2 400.0—6 298.0 kg·hm-2，年季间变异系数为29.8%，其中丰水年(2012、2014和2015年度)、平水年(2011和2013年度)和枯水年(2010、2016、2019、2020和2021年度)平均产量分别为5 524.6、3 048.2和4 088.7kg·hm-2；休闲期降水量和生育期降水分布主要通过成穗数和穗粒数影响产量，年度和3—4月降水多则产量明显增加；翻耕时间对旱地小麦产量影响与休闲期降水分布密切相关，7—8月降水多，P1产量高，9月降水多，则P2或P3产量高。(2)降水量及其分布和翻耕时间共同影响播种前和收获期土壤蓄水特性。休闲期降水主要影响播种前和收获期下层(100—200 cm)土壤蓄水量；休闲期丰水型播前上层(0—100 cm)和下层土壤蓄水量相近或略低，平水型和枯水型则下层低于上层，分别比上层低6.17%和24.66%;7月降水多有利于下层土壤多蓄水，8—9月降水多有利于上层土壤多蓄水；生育期降水主要影响收获期上层土壤蓄水量，尤其是5月降水；播种前和收获期上层土壤平均蓄水量P2最高，收获期下层和0—200 cm土壤平均蓄水量P2或P3最高。(3)耕作时间和降水量对生育期耗水量和水分利用率影响相对较小，年度降水多则旱地小麦生育期耗水多，3月降水对生育期耗水量影响大。【结论】休闲期降水量及其分布影响旱地小麦播前0—200 cm土壤蓄水量，并与3—4月份降水量共同作用影响成穗数、穗粒数和旱地小麦产量，且水分利用率与旱地小麦产量间呈显著正相关。山西南部7—8月降水多旱地麦田于8月10日前后翻耕，降水少时则翻耕时间推迟10—20 d，可增加播种前土壤蓄水量使旱地小麦实现增产。

关键词：旱地小麦翻耕时间降水量及其分布产量水分利用率

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农村水环境治理研究进展

中国农业资源与区划 2024年

作者：魏同洋朱宁中国农业科学院农业信息研究所中国农业科学院农业经济与发展研究所

[目的]明晰农村水环境治理领域研究前沿及发展趋势，为农村水环境治理与宜居宜业和美乡村建设提供知识积累与未来研究展望。[方法]采用数理统计方法和文献计量法，运用Vosviewer软件对1995―2022年1874篇中英文文献进行可视化分析，并... 详细信息

[目的]明晰农村水环境治理领域研究前沿及发展趋势，为农村水环境治理与宜居宜业和美乡村建设提供知识积累与未来研究展望。[方法]采用数理统计方法和文献计量法，运用Vosviewer软件对1995―2022年1874篇中英文文献进行可视化分析，并对热点研究主线以及研究主题进行归纳。[结果]（1）在农村水环境治理领域国外相关研究起步较早，发文数量也显著高于国内。（2）从文献热词分析结果看，国际期刊文献研究聚焦于农村水环境污染物排放与风险评价、农村生活污水治理效率、农村生活污水治理与乡村发展。（3）而国内期刊的研究具有一定的政策导向，研究可划分1998-2012年、2013―2017年、2018年至今三个阶段，围绕“农村水污染与水污染防治”、“农村水环境治理—农村生活污水治理”、“污水治理模式—排放标准与农民获得感提升”等主线展开。[结论]基于已有研究，通过可视化叠加时间分析，提出未来我国农村水环境治理研究应重点关注的内容与展望。

关键词：农村水环境治理文献计量 VOSviewer 研究热点研究展望

松木屑发酵过程中松节油含量及堆体理化性质变化

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农业工程学报 2024年第14期40卷 146-154页

作者：康超王万坤郑旋曾维军和耀威王晶王芳杨玲贵州省生物研究所贵阳550009

为利用生物发酵技术改善松木屑作为食用菌培养基质的性质,尤其是在降低松节油含量及组成的研究,试验采用哈茨木霉(Trichoderma harzianum)RM80和苏云芽孢金杆菌(Bacillus thuringiensis)FJ26组成的复合微生物菌剂处理松木屑,系统评估发... 详细信息

为利用生物发酵技术改善松木屑作为食用菌培养基质的性质,尤其是在降低松节油含量及组成的研究,试验采用哈茨木霉(Trichoderma harzianum)RM80和苏云芽孢金杆菌(Bacillus thuringiensis)FJ26组成的复合微生物菌剂处理松木屑,系统评估发酵前后松木屑中松节油含量、理化性质、营养成分、酶活性及种子发芽指数的变化情况。结果表明,添加复合菌剂后松木屑中松节油含量明显降低,其中α-蒎烯减少至(1.67±0.09)μg/g,降低80%,β-蒎烯未检出,降低100%,种子发芽指数提高至94.52%,木屑腐熟程度高,植物毒性低,食用菌菌丝萌发正常,生长速率快,说明发酵后的松杉木屑可作为食用菌的栽培基质。发酵初期微生物分解有机物产生有机酸,pH值降低,随着有机酸挥发,含氮有机物产生,促使氨的形成,堆料pH值升高,基质中铵态氮含量上升。此外,整个发酵过程中半纤维素酶、中性木聚糖酶、甘露聚糖酶与松节油变化呈正相关性,以中性木聚糖酶贡献度最大,揭示松木屑发酵过程中微生物菌群对半纤维素的利用较多,中性木聚糖酶活性对整个发酵进程起到关键性作用,为发酵工艺优化提供了理论依据。该研究为松木屑的有效利用和食用菌产业的可持续发展提供了重要的科学依据和技术支持,促进了废弃生物质资源的循环利用和食用菌产业的绿色发展。

关键词：食用菌松节油发酵工艺理化性质酶活性

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