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有机肥配施荧光假单胞菌肥对玉米产量与复垦土壤磷素有效性的影响

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农业工程学报 2024年第9期40卷 79-87页

作者：焦金铖安晓虎徐晨曦李廷亮孟会生张杰郝鲜俊山西农业大学资源环境学院太谷030801

复垦土壤贫瘠,磷素含量极低,严重影响作物的生长发育。研究化肥、有机肥配施荧光假单胞菌对玉米产量和复垦土壤磷素形态以及酶活性的影响,为加速培肥矿区复垦土壤提供技术支持和理论依据。该研究在山西省晋中市采煤塌陷区进行了2 a的定... 详细信息

复垦土壤贫瘠,磷素含量极低,严重影响作物的生长发育。研究化肥、有机肥配施荧光假单胞菌对玉米产量和复垦土壤磷素形态以及酶活性的影响,为加速培肥矿区复垦土壤提供技术支持和理论依据。该研究在山西省晋中市采煤塌陷区进行了2 a的定位培肥试验,共设置7个处理:不施肥(CK)、单施化肥(CF)、化肥配施荧光假单胞菌(CFB)、单施有机肥(M)、有机肥配施荧光假单胞菌(MB)、化肥配施有机肥(MCF)、化肥有机肥配施荧光假单胞菌(MCFB)。采集各处理土壤样品测定相关指标,并通过相关性分析和结构方程模型来探究各形态磷与有效磷以及土壤磷酸酶之间的关系。结果表明:1)在整个试验周期(2021—2022年),与CK相比,不同施肥处理均能显著提高玉米产量以及各形态磷素。其中,以MB处理下的玉米产量、有效磷、磷活化系数、不稳定态磷以及部分不稳定态磷含量最高,与CK处理相比,玉米产量显著提高2.40倍,有效磷含量、磷活化系数值、不稳定态磷含量、部分不稳定态磷含量分别显著提高4.50倍、4.67倍、0.98倍、1.16倍。2)与CK处理相比,化肥、有机肥配施荧光假单胞菌能够显著提高土壤微生物量磷以及酸性和碱性磷酸酶活性,配施荧光假单胞菌后,微生物量磷水平和碱性磷酸酶活性均以MB较M处理提升效果最佳,分别显著提高27.08%和9.56%。3)结合相关性分析以及结构方程模型,随着荧光假单胞菌和化肥有机肥的施入,在提高不稳定态磷素含量的同时也提高有效磷的供应能力,促进磷素在农田生态系统中的循环转化,产生积极的正向影响。化肥、有机肥配施荧光假单胞菌能够一定程度上影响复垦土壤玉米产量及产量性状、各形态磷素及有效性和微生物活性,对复垦土壤脆弱的农田生态系统产生积极影响。

关键词：复垦土壤磷玉米产量有机肥土壤磷酸酶活性

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外源富氢水对盐胁迫下绿豆幼苗生长的影响

土壤通报 2024年第4期55卷 1014-1021页

作者：武泉栋姚玲崔健张丁郭锋申慧芳王新妤王晋山西农业大学资源环境学院山西太谷030801 山西农业大学农学院山西太谷030801 山西农业大学基础部山西太谷030801

【目的】盐胁迫是制约绿豆生长最严重的非生物胁迫之一,如何缓解绿豆盐胁迫已成为植物抗逆研究方面的重要课题。富氢水作为一种新型外源添加物质在提高植物抗逆性方面发挥着重要作用,本文旨在探究外源富氢水缓解绿豆盐胁迫的可行性。【... 详细信息

【目的】盐胁迫是制约绿豆生长最严重的非生物胁迫之一,如何缓解绿豆盐胁迫已成为植物抗逆研究方面的重要课题。富氢水作为一种新型外源添加物质在提高植物抗逆性方面发挥着重要作用,本文旨在探究外源富氢水缓解绿豆盐胁迫的可行性。【方法】以绿豆幼苗为试验材料,采用沙培方式,从幼苗生长指标、光合色素含量和抗逆性指标三方面,研究根灌不同浓度富氢水(25%、50%和100%)对盐含量1.5 g kg−1盐胁迫下绿豆幼苗的缓解效应。【结果】与非盐胁迫对照相比,在1.5 g kg−1盐胁迫处理下,绿豆幼苗生长和叶片光合色素含量受到明显抑制,丙二醛、可溶性糖和可溶性蛋白的含量明显增加。与1.5 g kg−1盐胁迫、非富氢水处理相比,施加不同浓度富氢水(25%、50%、100%)处理均有效促进绿豆幼苗根系和地上部生长,丙二醛的含量显著降低,叶绿素、可溶性糖含量显著增加(P<0.05)。【结论】外源不同浓度富氢水处理均能缓解绿豆幼苗盐胁迫,其中50%富氢水处理的缓解效果最佳。利用外源富氢水缓解盐胁迫的成本较低、操作简单、不会对环境造成污染,研究结果对外源富氢水缓解绿豆幼苗盐胁迫方面的应用具有一定的指导意义。

关键词：绿豆富氢水盐胁迫幼苗

山西省农业高质量发展水平评价及区域差异分析

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中国农业资源与区划 2024年

作者：杜娟山西农业大学

[目的] 农业是我国国民经济发展的基础，农业的高质量发展是建设现代化强国的必由之路，我国农业正处于快速增长向高质量发展转变的关键时期，探析山西省农业高质量发展水平现状和区域差异，为区域农业发展提供参考。[方法] 通过构建山... 详细信息

[目的] 农业是我国国民经济发展的基础，农业的高质量发展是建设现代化强国的必由之路，我国农业正处于快速增长向高质量发展转变的关键时期，探析山西省农业高质量发展水平现状和区域差异，为区域农业发展提供参考。[方法] 通过构建山西省农业高质量发展评价指标体系，基于熵值法和综合评价指数法对2013—2022年全省和区域水平进行测算，同时结合基尼系数法测算县域发展水平和区域差异，进而从全省、区域和市域层面分析山西省农业高质量发展趋势及区域差异变化。[结果] （1）山西省农业高质量发展综合评价水平整体呈现逐年递增趋势，并以2018年为临界点表现为先快速增长再缓慢增长的变化趋势；其中，2013—2018年为农业高质量发展快速提升期，绿色发展、生产效率和结构调整提升速度最快；2018—2022年为缓慢增长期，绿色发展和生产效率在波动中略有提升，结构调整呈现显著下降趋势；协调发展和共享水平一直处于较低水平。（2）子系统中以绿色发展、结构调整和生产效率水平指数较高，协调发展和共享水平指数偏低；各子系统增长幅度和波动程度相差较大。（3）农业高质量发展水平区域差异较大，以晋南地区发展相对较好，晋北地区发展水平相对较低，整体由南向北递减的空间分布趋势；晋东南地区的发展水平区域内差异始终较大，并有增加趋势；晋中、晋北和晋南3大地区区域内差异相对较小，并均有缩小趋势，尤以晋南地区缩小趋势最明显（4）地级市农业高质量发展水平内部差异最大的是忻州市，其次是吕梁市和朔州市，其他地级市内部差异性较低，运城市最低；从变化幅度来看，大同市、太原市、阳泉市、晋中市、运城市、长治市、晋城市均有不同程度的增高；而朔州市、忻州市、吕梁市、临汾市均有不同程度的下降；相对于区域内差异，4大区域之间的差异较小。[结论] 山西省农业高质量发展整体水平仍较低，城乡差距大，农民增收和生活水平提升有限，农业高质量发展正进入新一轮的结构调整阶段；山西省农业高质量发展体系中以农业效率水平贡献率最大，是农业高质量发展的重要部分和集中体现，未来凭借其“小杂粮王国”的农业资源优势，山西省农业转型升级潜力较大。

关键词：农业高质量发展区域差异基尼系数山西省

利用特征波段提取及结合机器学习对小米淀粉的高光谱检测研究

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中国粮油学报 2024年第4期39卷 149-157页

作者：王国梁赵媛刘敏郭二虎王瑞范惠萍李瑜辉张艾英山西农业大学谷子研究所长治046000 山西农业大学农学院太谷030801

运用高光谱检测技术实现小米淀粉的快速检测在小米定级、定价及降低加工成本中具有重要意义。本研究基于高光谱检测技术,采用化学计量学及机器学习相关知识对小米直链、支链淀粉含量进行检测,并提出特征波段提取联用预处理方法及Logisti... 详细信息

运用高光谱检测技术实现小米淀粉的快速检测在小米定级、定价及降低加工成本中具有重要意义。本研究基于高光谱检测技术,采用化学计量学及机器学习相关知识对小米直链、支链淀粉含量进行检测,并提出特征波段提取联用预处理方法及Logistic结合COOT(coot optimization algorithm)优化算法。结果表明采用特征波段提取联用算法建立的PLSR(partial least squares regression)模型能够在减少波段冗余情况下不影响模型预测精度,其中直链淀粉较好模型为MSC(multiplicative scatter correction)-RF(random frog)-IRIV(iteratively retains informative variables)-PLSR,支链淀粉较好模型为MSC-CARS(competitive adaptive reweighted sampling)-IRIV-PLSR。为了进一步提高模型预测精度,基于最佳预处理算法结合Logistic-COOT建立BP(back propagation)预测模型能够较好地预测小米直链、支链淀粉的含量,模型评价直链、支链淀粉相关系数(correlation coefficient,R)、均方根误差(root mean squared error,RMSE)、相对分析误差(relative percent deviation,RPD)分别为0.74、1.19、1.51和0.72、5.25、1.40,研究可为小米其他营养成分的高光谱检测及产品分类、定级等提供理论参考。

关键词：小米淀粉高光谱检测特征波段提取联用机器学习

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产脂肪酶木糖葡萄球菌YCC3全基因组测序及序列分析

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食品科学技术学报 2024年第3期42卷 126-138页

作者：刘莹蒙志明席越阳朱迎春山西农业大学食品科学与工程学院山西太谷030800

木糖葡萄球菌(Staphylococcus xylosus,***)YCC3是从发酵肉制品中分离筛选到的1株产脂肪酶活性高的菌株,为研究该菌株在香肠发酵过程中的代谢机理和功能,采用PromethION和Illumina HiSeq测序平台对*** YCC3进行完成图测序分析。结果表明... 详细信息

木糖葡萄球菌(Staphylococcus xylosus,***)YCC3是从发酵肉制品中分离筛选到的1株产脂肪酶活性高的菌株,为研究该菌株在香肠发酵过程中的代谢机理和功能,采用PromethION和Illumina HiSeq测序平台对*** YCC3进行完成图测序分析。结果表明,*** YCC3基因组为1套含有3个质粒的环状分子,基因组序列总长度为2773035 bp,GC含量(鸟嘌呤和胞嘧啶占基因组序列的比率)为32.88%。基因组中预测到2540个编码基因,编码基因总长度为2742136 bp,平均长度为1079.58 bp,占基因组的83.24%。*** YCC3的编码基因通过GO(Gene Ontology)数据库注释,预测到与抗氧化活性相关的基因3个;COG(Cluster of Orthologous Groups of Proteins)数据库注释到与脂质运输和代谢相关的基因中有8个含有脂肪酸合成基因、4个含有脂肪水解酶基因;KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)数据库注释到与脂肪酸合成相关的基因16个,与脂肪酸降解相关的基因10个,与不饱和脂肪酸合成相关的基因3个。***菌株的基因组基本功能注释和代谢通路基因信息注释旨在为菌株作为发酵剂在香肠发酵中的应用提供一定的理论依据。

关键词：木糖葡萄球菌脂肪酶全基因组测序基因功能注释发酵香肠

山西晋中盆地紫花苜蓿生产对水分和气温的响应

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草地学报 2024年第1期32卷 207-218页

作者：朱敏牛帅帅侯青青杨轩徐洪雨山西农业大学草业学院山西太谷030801

为验证农业生产系统模型(Agricultural Production Systems sIMulator, APSIM)—苜蓿模型对山西晋中盆地地区的适应性,本研究基于晋中市太谷区6个紫花苜蓿(Medicago sativa)品种的田间观测数据和同期气象资料对模型进行校准,并设置不同... 详细信息

为验证农业生产系统模型(Agricultural Production Systems sIMulator, APSIM)—苜蓿模型对山西晋中盆地地区的适应性,本研究基于晋中市太谷区6个紫花苜蓿(Medicago sativa)品种的田间观测数据和同期气象资料对模型进行校准,并设置不同水分处理与降水/气温梯度进行情景模拟,分析各品种的生产力及适应性。结果表明:APSIM模拟各茬紫花苜蓿干草产量的决定系数(Correlation coefficient,R2)为0.82~0.98,均方根误差(Root mean square error,RMSE)为440~633 kg·hm^(-2),均一化均方根误差(Normalized root mean square error,NRMSE)为10.57%~14.98%,D指数(Index of agreement)为0.90~0.96,拟合度较高;情景模拟中,不同水分处理和降水梯度对紫花苜蓿产草量的效应极显著(P山西晋中盆地地区具有更好的生产适应性;APSIM模型对研究区紫花苜蓿生产有较好的模拟能力,对该地区的牧草种植管理具有一定指导意义。

关键词： APSIM模型紫花苜蓿晋中盆地生产力

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中国梨喀木虱对六种非寄主越冬植物的适应性

植物保护学报 2024年第3期51卷 592-599页

作者：赵龙龙高欣薛涪冀佳悦魏明峰马瑞燕山西农业大学果树研究所晋中030815 山西农业大学植物保护学院晋中030801 山西农业大学棉花研究所运城044000

为明确中国梨喀木虱Cacopsylla chinensis越冬代(也称冬型梨木虱)在非寄主越冬植物(苹果树、桃树、樱桃树、李树、杏树、山楂树)上的适应性,于实验室内测定其在选择性条件下对不同植物组合的趋向偏好及产卵特点,并测定非选择性条件下其... 详细信息

为明确中国梨喀木虱Cacopsylla chinensis越冬代(也称冬型梨木虱)在非寄主越冬植物(苹果树、桃树、樱桃树、李树、杏树、山楂树)上的适应性,于实验室内测定其在选择性条件下对不同植物组合的趋向偏好及产卵特点,并测定非选择性条件下其在不同植物上的存活、产卵以及寄主转换后的死亡情况。结果显示,在选择性条件下,当有寄主植物梨树枝条存在时,冬型梨木虱对其的趋向占比为24.29%,而对苹果树、桃树、李树、杏树、樱桃树和山楂树枝条的趋向占比分别为25.76%、20.81%、13.26%、8.25%、4.01%和3.62%,在梨树和苹果树枝条上的产卵量为111.00粒和7.67粒,未在其他果树枝条上产卵;当无寄主植物梨树枝条存在时,冬型梨木虱对苹果树枝条的趋向占比最高,为35.45%,明显高于对樱桃树、杏树、桃树、山楂树和李树枝条的趋向占比,分别为15.96%、13.19%、13.05%、12.41%和9.95%,且在苹果树、樱桃树、李树、桃树、杏树和山楂树枝条上的产卵量分别为14.25、9.75、7.25、4.75、2.75和1.00粒,总产卵量下降。在非选择性条件下,梨树枝条上冬型梨木虱的致死中时为17.11 d,在其他非寄主果树枝条上的致死中时集中在7.00~9.00 d;其在梨树枝条上的14 d累计产卵量最高,为136.67粒,而在苹果树、樱桃树、桃树、杏树、山楂树和李树枝条上的14 d累计产卵量大幅减少,分别为41.00、11.30、5.33、1.00、1.00和0.67粒,在梨树枝条上卵的孵化率为74.26%,在苹果树枝条上卵的孵化率为24.80%,在其他果树枝条上卵极少孵化。冬型梨木虱从非寄主苹果树转到寄主梨树时对其存活影响较小,第8天累计死亡率为13.33%,相反,从寄主梨树转到非寄主苹果树上后对其存活影响明显,第8天累计死亡率达到了81.67%。表明所测试的非寄主植物均不能满足冬型梨木虱存活和子代发育所需营养,仅可作为临时替代寄主或越冬过渡寄主,非寄主植物苹果树可作为致死性诱集植物用于冬型梨木虱的防治。

关键词：中国梨喀木虱非寄主植物梨苹果越冬适应性产卵

外源水杨酸影响苦荞类黄酮生物合成及相关基因表达模式

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植物生理学报 2024年第1期60卷 117-129页

作者：王惠宇门艺涵樊婕张方苏侯思宇韩渊怀孙朝霞山西农业大学农学院山西太谷030801 山西省后稷实验室山西农业大学太原030031

水杨酸(salicylic acid,SA)作为一个重要的信号分子,具有调节植物次生代谢产物的功能。前期研究表明外源SA可促进苦荞幼苗总黄酮积累并影响相关基因表达,然而对于其影响苦荞籽粒中类黄酮合成还鲜有报道。本研究对‘黑丰1号’苦荞籽粒于... 详细信息

水杨酸(salicylic acid,SA)作为一个重要的信号分子,具有调节植物次生代谢产物的功能。前期研究表明外源SA可促进苦荞幼苗总黄酮积累并影响相关基因表达,然而对于其影响苦荞籽粒中类黄酮合成还鲜有报道。本研究对‘黑丰1号’苦荞籽粒于绿熟期外源喷施0.5 mmol·L^(-1)SA,发现总黄酮含量较对照提高1.21倍;比较转录组分析共鉴定出2317个差异表达基因,包括988个上调和1329个下调基因;KEGG富集分析揭示差异表达基因主要集中在类黄酮生物合成途径上,在该途径中鉴定到26个表达差异显著的关键酶基因,其中苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia-lyase,PAL)、反式肉桂酸4-单加氧酶(trans-cinnamate4-monooxygenase,C4H)基因家族成员既有上调又有下调,而4-香豆酸酯-CoA连接酶(4-coumarate-CoA ligase,4CL)、查尔酮合酶(chalcone synthase,CHS)和黄烷酮3-羟化酶(flavanone 3-hydroxylase,F3H)上调1.32~4.33倍。qRT-PCR结果表明,其表达趋势与转录组分析结果一致。对类黄酮代谢通路的26个基因进行启动子分析发现有12个基因均含有SA响应元件,表明该途径关键酶基因具有参与响应SA信号的功能。基于加权共表达网络分析结合拟南芥同源基因功能注释共筛选到3个SA介导下调控类黄酮合成相关基因的转录因子FtWRKY7(FtPinG0002142900)、FtWRKY2(FtPinG0002177700)及FtWRKY65(FtPinG0002493300)。以上结果暗示SA可调控类黄酮合成通路相关基因的表达水平,从而提升苦荞籽粒总黄酮积累。本研究初步揭示了SA调控苦荞籽粒类黄酮合成的分子机制,同时为外源喷施SA实现苦荞籽粒黄酮类物质生物强化,提升其营养价值提供一定的理论参考。

关键词：苦荞水杨酸比较转录组类黄酮合成

摘薹对甘蓝型油菜籽粒品质性状的影响及其综合评价

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中国粮油学报 2024年第5期39卷 121-129页

作者：姚琳张高杨孙璇赵卫喆刘国梅袁嘉玮杜春芳山西农业大学棉花研究所运城044000 山西农业大学农学院太谷030801

为了探明摘薹对油菜籽粒品质性状的影响,研究以21份甘蓝型油菜品系为材料,进行摘薹处理与正常收获,测定籽粒中饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸、油脂、蛋白质及硫苷含量变化。结果表明:摘薹后棕榈酸、硬脂酸、亚油酸、亚麻酸、蛋白质及硫苷含... 详细信息

为了探明摘薹对油菜籽粒品质性状的影响,研究以21份甘蓝型油菜品系为材料,进行摘薹处理与正常收获,测定籽粒中饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸、油脂、蛋白质及硫苷含量变化。结果表明:摘薹后棕榈酸、硬脂酸、亚油酸、亚麻酸、蛋白质及硫苷含量表现为增加的趋势,油酸、油脂含量表现为减少的趋势,芥酸、花生烯酸含量变化趋势并不明显。相关性分析表明,摘薹后油脂与油酸呈极显著正相关,二者均与棕榈酸、硬脂酸、亚油酸、亚麻酸、蛋白质呈极显著负相关。主成分及隶属函数分析表明,摘薹后y15油菜品系籽粒综合性状最优良,y12、y10、y14、y6、y19、y11、y7、y13、y20、y3、y8品系次之,y4、y2、y9品系综合得分低于对照y21。

关键词：甘蓝型油菜摘薹品质性状综合评价