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不同沟垄覆盖模式下旱作马铃薯田土壤呼吸及有机碳矿化特征

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环境科学 2024年第10期45卷 6038-6049页

作者：李丹马晓明雷佳于婕周永瑾吴春花李荣侯贤清宁夏大学农学院银川750021

探究不同沟垄覆盖模式下土壤呼吸速率对水热因子和有机碳矿化的响应机制,对区域碳循环发展及评估其生态效益具有重要的参考意义.于2020年在宁南山区旱作马铃薯田开展试验研究,通过设置3种沟垄比[60 cm∶30 cm(R1)、60 cm∶45 cm(R2)和60... 详细信息

探究不同沟垄覆盖模式下土壤呼吸速率对水热因子和有机碳矿化的响应机制,对区域碳循环发展及评估其生态效益具有重要的参考意义.于2020年在宁南山区旱作马铃薯田开展试验研究,通过设置3种沟垄比[60 cm∶30 cm(R1)、60 cm∶45 cm(R2)和60 cm∶60 cm(R3)],结合3种覆盖方式[垄上覆盖普通地膜,沟内分别覆盖秸秆(DJ)、可降解渗水地膜(DS)和不覆盖(DB)],以平作不覆盖(CK)为对照,研究不同覆盖模式下马铃薯生育期土壤水热因子、呼吸速率、有机碳含量及矿化特征.结果表明,不同沟垄比结合覆盖模式可显著提高0~60 cm层土壤蓄水量,以R3DJ处理效果较好,较CK显著提高24.99%.马铃薯全生育期3种沟垄比以R2处理增温效果最好;不同覆盖材料下DS处理具有增温效果,而DJ处理具有降温效果.不同沟垄覆盖模式均可显著提高生育期平均土壤呼吸速率,不同沟垄覆盖模式以R3DS处理最为显著,较CK处理显著提高24.71%.收获期0~20 cm和20~40 cm层土壤有机碳含量分别以R2和R1沟垄比较高,不同覆盖材料分别以DB和DS处理较高;土壤有机碳矿化速率在培养前期快速下降,中后期缓慢下降并趋于平缓,3种沟垄比下均以R3处理最高,不同覆盖材料以DS处理最高.通过生育期土壤呼吸速率与土壤水热因子的拟合方程发现,土壤水热双因子协同影响土壤呼吸的作用高于土壤水热单因子,且二次方程的水热双因子可以解释土壤呼吸的86.4%~99.9%.相关性分析表明,马铃薯全生育期平均土壤呼吸速率与0~25 cm层平均土壤温度和0~40 cm层平均土壤有机碳矿化速率呈极显著正相关,土壤温度与有机碳矿化速率呈极显著正相关.可见,沟垄比结合覆盖模式能够改善土壤水热环境,提高有机碳矿化速率,从而影响土壤呼吸速率,以沟垄比60 cm∶45 cm或60 cm∶60 cm下垄覆地膜沟覆可降解渗水地膜模式效果最好.

关键词：沟垄比覆盖方式土壤水热土壤呼吸速率有机碳矿化

施氮量对宁夏南部山区旱地马铃薯叶片抗氧化特性及产量的影响

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中国生态农业学报（中英文） 2024年第8期32卷 1341-1354页

作者：苏明柳强娟张正珍周甜洪自强李翻过康建宏吴宏亮宁夏大学农学院银川750021

旱作马铃薯生育中后期缺氮易引发叶片早衰,研究不同施氮量对旱地马铃薯抗氧化特性、干物质积累特性及产量的影响,探究适合宁夏南部山区马铃薯生产的适宜施氮量,可以为该地区马铃薯绿色高效栽培提供技术支撑。本研究于2019—2020年在宁... 详细信息

旱作马铃薯生育中后期缺氮易引发叶片早衰,研究不同施氮量对旱地马铃薯抗氧化特性、干物质积累特性及产量的影响,探究适合宁夏南部山区马铃薯生产的适宜施氮量,可以为该地区马铃薯绿色高效栽培提供技术支撑。本研究于2019—2020年在宁夏海原县开展试验,以‘青薯9号’为供试材料,采取随机区组试验设计,共设置0 kg·hm^(−2)(N0)、75 kg·hm^(−2)(N1)、150 kg·hm^(−2)(N2)和225 kg·hm^(−2)(N3)4个氮素处理,测定其叶片抗氧化酶活性、脯氨酸(Pro)含量及干物质质量等相关参数。2年研究结果表明,适宜施氮量可显著增加马铃薯产量、改善干物质积累特性和延缓叶片衰老,其中以N2处理(施氮量为150 kg·hm^(−2))总体表现最佳。与N0相比,各施氮处理在马铃薯生育后期(苗后90~105 d)的叶面积指数(LAI)和叶片相对叶绿素含量(SPAD)显著增加,同时对抗氧化酶活性的提升和干物质积累特性的持续优化均有一定效果,其中,以N2处理的总体优势最为显著。此外,N2较其他处理可提高马铃薯生育后期叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性,显著降低丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量,并显著提高最大干物质积累速率(G_(max))和达到最大干物质积累速率时的生长量(W_(max)),持续改善干物质积累特性,增加块茎干物质质量,进而提升产量。产量回归方程表明,达到最大理论产量的最佳施氮范围为150~196 kg·hm^(−2)(2019年)和150~169 kg·hm^(−2)(2020年)。相关性分析结果表明,马铃薯产量与其叶片SOD、POD和CAT活性、最大干物质积累速率(G_(max))和干物质活跃积累天数(D)呈显著或极显著正相关,同时产量和干物质积累特性均与叶片MDA、Pro含量呈显著或极显著负相关。因此,施氮量为150 kg·hm^(−2)(N2)能显著优化马铃薯干物质积累特性,提高生育后期叶片保护酶活性,减少膜脂过氧化产物(MDA)的积累,可作为宁夏旱作区马铃薯绿色高产、高效栽培推荐施氮量。

关键词：马铃薯施氮量叶片抗氧化特性干物质积累特性产量

基于土壤氮素水平的玉米冠层SPAD值估算方法

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生态学杂志 2024年第5期43卷 1488-1497页

作者：运彬媛张昊翟勇全马健祯姬丽李稼润金学兰贾彪宁夏大学农学院银川750021

通过机器学习方法结合近地面遥感图像参数建立高精度的玉米冠层叶片SPAD估算模型,及时了解玉米冠层叶片叶绿素含量状况,以期达到玉米田块氮肥精细管理、减量少施以及氮素营养快速诊断的目的。本研究采用大疆四旋翼航测无人机挂载数码相... 详细信息

通过机器学习方法结合近地面遥感图像参数建立高精度的玉米冠层叶片SPAD估算模型,及时了解玉米冠层叶片叶绿素含量状况,以期达到玉米田块氮肥精细管理、减量少施以及氮素营养快速诊断的目的。本研究采用大疆四旋翼航测无人机挂载数码相机,获取2年6个氮素水平下玉米拔节期至吐丝期的冠层植被指数,分析冠层植被指数与SPAD值的相关性,运用单变量回归(UR)、多元回归(MR)和基于主成分分析的BP神经网络算法(PCA-BP)分别构建玉米SPAD估算模型,筛选最优模型并检验。结果表明:在玉米吐丝期,与SPAD显著相关的植被指数有10个,相关性较高的依次有红光标准化值(NRI)、蓝红比值指数(BRRI)、差值植被指数(DVI)和归一化叶绿素比值植被指数(NPCI),均在0.80以上;分别构建这4个指标的线性、对数、指数和幂函数模型,效果最好的是以NPCI为自变量的幂函数模型,其R2为0.748;基于PCA-BP神经网络构建的SPAD值估算模型精度最高,R2为0.818,其次是多元逐步回归模型,单变量回归模型最低。经检验可知,基于PCA-BP神经网络模型对SPAD的估测值与实测值最为接近,R2为0.830,RMSE为0.542,nRMSE为0.89%,预测效果最佳。研究表明,基于PCA-BP神经网络的玉米冠层SPAD值估测模型准确度高,可为无人机图像参数估算玉米冠层SPAD值提供新方法。

关键词：玉米 SPAD 冠层植被指数土壤氮素 PCA-BP神经网络

雷斯青霉菌诱变菌株YB4粗毒素对枸杞线角木虱若虫的毒力及其稳定性分析

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植物保护学报 2024年第4期51卷 970-978页

作者：黎秋雨李金鹏马桃花洪波贾彦霞宁夏大学农学院银川750021

为开发防治枸杞线角木虱Bactericera gobica的天然微生物源杀虫剂,采用浸虫浸叶法和叶面喷施法测定雷斯青霉菌Penicillium raistrickii菌株F-1及其诱变菌株YB4粗毒素的室内毒力、温室防效,选择毒力效果较好的菌株粗毒素,测定其酸碱、温... 详细信息

为开发防治枸杞线角木虱Bactericera gobica的天然微生物源杀虫剂,采用浸虫浸叶法和叶面喷施法测定雷斯青霉菌Penicillium raistrickii菌株F-1及其诱变菌株YB4粗毒素的室内毒力、温室防效,选择毒力效果较好的菌株粗毒素,测定其酸碱、温度和紫外线稳定性。结果表明:相同浓度下,诱变菌株YB4粗毒素对枸杞线角木虱若虫的室内毒力及温室防效均高于菌株F-1;处理72 h后,浓度为120 mg/L的诱变菌株YB4粗毒素对枸杞线角木虱若虫的室内毒力达到85.46%,处理14 d后,浓度为120 mg/L的诱变菌株YB4粗毒素对枸杞线角木虱若虫的温室防效达到78.61%。雷斯青霉菌诱变菌株YB4粗毒素主要成分为酚酸类、生物碱类、黄酮类、萜类、醌类及木脂素和香豆素。诱变菌株YB4粗毒素发挥杀虫作用的适宜pH为6~8,适宜温度为25~40℃,紫外线照射时间不宜超过30 min。表明雷斯青霉菌诱变菌株YB4粗毒素具有开发为天然微生物源杀虫剂的潜力。

关键词：雷斯青霉菌粗毒素稳定性温度 pH 紫外线生物防治枸杞线角木虱

嗜线虫镰刀菌NQ8GⅡ4对枸杞根腐病的防效及其机制研究

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园艺学报 2024年第3期51卷 631-642页

作者：贾淑鑫李金闫思远郭苗苗王若彤顾沛雯宁夏大学农学院银川750021

为明确内生真菌嗜线虫镰刀菌(Fusarium nematophilum)NQ8GⅡ4菌株对枸杞根腐病的防效及作用机制,利用平板对峙法测定其对枸杞根腐病原菌(Fusarium oxysporum f. sp. lycium barbarum)菌丝生长的抑制作用,通过盆栽试验测定对枸杞根腐病... 详细信息

为明确内生真菌嗜线虫镰刀菌(Fusarium nematophilum)NQ8GⅡ4菌株对枸杞根腐病的防效及作用机制,利用平板对峙法测定其对枸杞根腐病原菌(Fusarium oxysporum f. sp. lycium barbarum)菌丝生长的抑制作用,通过盆栽试验测定对枸杞根腐病的防治效果,并采用防御酶活性测定和组织化学染色分析其作用机制。结果表明,预先3 d接种NQ8GⅡ4菌株能显著抑制尖孢镰刀菌菌丝的生长,抑制率高达70.07%。拌土法接种NQ8GⅡ4菌株可显著降低温室中枸杞根腐病的发生,防效为76.38%,与化学药剂多菌灵防效相当。接种NQ8GⅡ4菌株显著促进枸杞生长,株高、侧枝数、叶宽、茎粗和根长分别比对照增加了37.61%、90.56%、52.50%、32.35%和44.69%。在病原菌胁迫下,接种NQ8GⅡ4后21 d与不接种相比POD、SOD、PAL和CAT活性分别增加33.92%、65.64%、57.96%和41.59%,MDA含量减少44.23%。说明接种NQ8GⅡ4菌株可以促进枸杞幼苗生长,激发植株体内防御酶活性,缓解病原菌胁迫导致的膜脂过氧化作用,进而提高对根腐病的抗性,该菌株具有良好的生防潜力和应用前景。

关键词：枸杞根腐病内生真菌嗜线虫镰刀菌生物防治

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基于刺探电位技术的四个枸杞品种抗蚜性评价

昆虫学报 2024年 1-10页

作者：马银香王新谱宁夏大学农学院

[目的]明确4个枸杞品种对棉蚜Aphis gossypii的抗性差异,探明抗虫因子及位点,并筛选抗蚜枸杞品种。[方法]利用刺吸电位图谱(electrical penetration graph,EPG)技术记录棉蚜成蚜在4个枸杞品种上的取食行为,并利用室内抗蚜性鉴定和聚类... 详细信息

[目的]明确4个枸杞品种对棉蚜Aphis gossypii的抗性差异,探明抗虫因子及位点,并筛选抗蚜枸杞品种。[方法]利用刺吸电位图谱(electrical penetration graph,EPG)技术记录棉蚜成蚜在4个枸杞品种上的取食行为,并利用室内抗蚜性鉴定和聚类分析相结合的方法对不同枸杞品种的抗蚜性进行综合评价。[结果]棉蚜成蚜在取食枸杞时呈现出Np,A,G,B,C,Pd,E和F波8种波形。在棉蚜成蚜的取食过程中,E1波持续时间在宁杞1号上最长,在宁杞5号和宁杞7号上次之,在宁杞10号上最短;E2波总持续时间以在宁杞10号上最长,在宁杞1号上最短;F波总持续时间在宁杞1号上最长,在宁杞10号上最短,在宁杞5号和宁杞7号上的F波总持续时间介于前两者之间,说明宁杞1号的机械抗性较强,而宁杞10号机械抗性较弱。通过抗蚜性的鉴定和聚类分析,将4个枸杞品种归为3类,第Ⅰ类:宁杞1号,为高抗蚜品种;第Ⅱ类:宁杞5号和宁杞7号,为抗蚜品种;第Ⅲ类:宁杞10号,为感蚜品种。[结论]棉蚜在4个枸杞品种上的取食行为存在差异,且抗虫机制和位点也存在差异,宁杞1号在叶表皮、叶肉和韧皮部对棉蚜表现出抗性,抗蚜性最强,为高抗蚜品种;宁杞5号和宁杞7号在叶肉和韧皮部对棉蚜表现出抗性,但抗蚜性较弱,为抗蚜品种;棉蚜在宁杞10号上能够长时间刺吸取食,其抗蚜性最弱,为感蚜品种。

关键词：棉蚜枸杞取食行为品种选育抗蚜性刺吸电位技术

木贼镰刀菌与杀虫剂混用对桃蚜的室内毒力及温室防效

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中国生物防治学报 2024年

作者：张愉力吕娜玉白晓林李小梅洪波贾彦霞宁夏大学农学院

为明确7种杀虫剂与木贼镰刀菌Fusarium equiseti及二者混用对桃蚜Myzus persicae的杀虫效果，本研究采用浸叶浸虫法分别测定了木贼镰刀菌、杀虫剂单剂、木贼镰刀菌与杀虫剂单剂混用对桃蚜的室内毒力效果，筛选出毒力较强的杀虫剂与木贼... 详细信息

为明确7种杀虫剂与木贼镰刀菌Fusarium equiseti及二者混用对桃蚜Myzus persicae的杀虫效果，本研究采用浸叶浸虫法分别测定了木贼镰刀菌、杀虫剂单剂、木贼镰刀菌与杀虫剂单剂混用对桃蚜的室内毒力效果，筛选出毒力较强的杀虫剂与木贼镰刀菌混用并评价其在温室内对桃蚜的防治效果。室内毒力测定结果表明，7种杀虫剂的毒力均低于35 mg/L，毒力大小依次是阿维菌素、双丙环虫酯、吡虫啉、鱼藤酮、溴氰虫酰胺、苦参碱和氟啶虫酰胺，菌株JMF-01对桃蚜的LC50为3.01×106孢子/mL。除氟啶虫酰胺与木贼镰刀菌混配后共毒系数小于120，其余药剂与木贼镰刀菌混配后共毒系数均大于120，表现为增效作用，其中苦参碱和木贼镰刀菌以1（15 mg/L）∶1(107孢子/mL)混配后，共毒系数最大，为339。木贼镰刀菌与双丙环虫酯混配后的温室防效在第10 d可达到88.28%，与鱼藤酮在混配后第14 d防效达到最佳，为83.44%。综上所述，木贼镰刀菌与杀虫剂混配对桃蚜的毒杀作用和防效均好于单剂，混配不仅降低了农药的使用剂量，还提高了防效，对桃蚜的生物防治提供参考价值。

关键词：木贼镰刀菌杀虫剂桃蚜共毒系数防效

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生物炭影响耕地土壤微生物的研究进展

环境科学 2024年

作者：白艳苏小粉顾欣张昱杨嘉妮王新谱宁夏大学农学院

生物炭是纤维类生物质经热解处理得到的富碳产物，因其提高耕地土壤肥力、促进土壤碳封存和吸附土壤污染物等功能而备受关注。土壤微生物是耕地土壤生命系统的主要组成，对土壤结构、营养、生态平衡和植物健康具有重要作用。添加的生物... 详细信息

生物炭是纤维类生物质经热解处理得到的富碳产物，因其提高耕地土壤肥力、促进土壤碳封存和吸附土壤污染物等功能而备受关注。土壤微生物是耕地土壤生命系统的主要组成，对土壤结构、营养、生态平衡和植物健康具有重要作用。添加的生物炭作用于耕地土壤和植物，其复杂关系中都有土壤微生物的参与。为此，梳理生物炭对耕地土壤微生物的直接影响，及其导致土壤性质、植物根系生长和代谢状况变化而带来的间接作用。发现了生物炭能直接为土壤微生物提供栖息环境和养分，改变酶活性，影响信号通讯，其成分中的多环芳烃等物质不利于微生物生存和代谢；生物炭通过改善孔隙度、酸碱度、团粒结构和容重等土壤理化性质，刺激植株生长、改变分泌状况和富集有害物质等间接作用于土壤微生物；生物炭对耕地土壤微生物的代谢活动和群落结构的影响具有复杂性，其影响趋势与生物炭的原材料性质、加工工艺和施用量等有关；提出了制备成本低、潜在危害少和综合效益高的生物炭产品建议和未来研究方向，可为生物炭的耕地土壤生态调控研究提供依据。

关键词：生物炭土壤微生物酶活性毒性病害防治

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葡萄霜霉病菌LFD-RPA检测体系的建立

西北农林科技大学学报(自然科学版) 2024年 1-9页

作者：黄强张强强顾沛雯宁夏大学农学院

【目的】建立葡萄霜霉病菌(Plasmopara viticola)重组酶聚合酶扩增-侧流层析试纸条(recombinase polymerase amplification-lateral flow dipstick,LFD-RPA)检测体系,为快速准确诊断和有效防治葡萄霜霉病提供参考。【方法】依据葡萄霜... 详细信息

【目的】建立葡萄霜霉病菌(Plasmopara viticola)重组酶聚合酶扩增-侧流层析试纸条(recombinase polymerase amplification-lateral flow dipstick,LFD-RPA)检测体系,为快速准确诊断和有效防治葡萄霜霉病提供参考。【方法】依据葡萄霜霉病菌内转录间隔区(ITS)序列设计了PF1/PR1、PF2/PR2和PF3/PR3共3对引物及探针RPA-P,对葡萄霜霉病菌DNA的ITS序列进行PCR扩增,建立了葡萄霜霉病菌LFD-RPA检测体系,并对其反应条件进行优化,对其特异性和灵敏性进行检测。【结果】建立了葡萄霜霉病菌LFD-RPA检测体系,引物PF1/PR1和探针RPA-P对靶标片段具有良好的特异性,检测条件为36℃扩增30 min,对葡萄霜霉病菌具有特异性;最低检测下限为10 pg/μL,灵敏性略低于常规PCR(1 pg/μL)和荧光定量PCR(100 fg/μL);对田间发病叶片的检测结果与常规PCR一致,准确性高。【结论】建立的葡萄霜霉病菌重组酶聚合酶扩增-侧流层析试纸条(LFD-RPA)检测体系,可以对目标物质进行快速、可视化检测,具有操作简单、特异性强、灵敏度高的特点,适宜推广使用。

关键词：葡萄霜霉病葡萄生单轴霉重组酶聚合酶扩增-侧流层析试纸条检测病原检测