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    岳普湖县无花果气候品质认证指标及评价分析
    克日木·阿巴司, 孟凡雪, 努尔帕提曼·买买提热依木, 谢叶, 阿力木·艾尔肯
    中国农学通报    2024, 40 (1): 78-82.   DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0002  
    摘要 + 4890 )   HTML 2130 )    PDF ( 1224KB )( 14050 )   

    利用1991—2022年岳普湖国家一般气象站的逐日平均气温、极端最高气温、极端最低气温、降水量、日照时数等地面观测数据,采用气候倾向率和累积距平气候统计方法,提出喀什地区岳普湖县无花果气候品质认证的方法,初步分析总结气象条件对其物候期的影响和气象因素、灾害气象条件对其品质的影响。2022年样点果园中喀什地区岳普湖县岳普湖乡无花果园无花果气候品质评价结果为特优。研究结论可为岳普湖无花果实品质的提高和未来合理化区域管理提供依据。

    新疆泽普县苹果花期冻害农业气象因素分析
    克日木·阿巴司, 孟凡雪, 热汗古力·库得热提, 汪俊, 李慧民
    中国农学通报    2023, 39 (36): 97-101.   DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-1030  
    摘要 + 4891 )   HTML 2303 )    PDF ( 1210KB )( 13896 )   

    低温冻害是危害新疆林果业持续健康高效发展的三大灾害之一,通过泽普国家一般气象站1991—2022年逐日气象资料和近年来苹果花期冻害灾情调查资料,分析了苹果花期冻害成因。结果表明:1991—2022年间,苹果花芽膨大期、花芽开放期、开花始期提前2.0~5.1 d/10 a;苹果花期气温骤降,日最低气温达-2.0℃,低于0℃的持续时间达0.5 h,苹果花期冻害显著;主要致灾气象因子为冻害过程的最大日较差(≥22℃)、极端最低气温(≤-2℃)、倒春寒天气、降温剧烈、持续时间长、降水天气伴有沙尘天气(沙尘暴、扬沙、浮尘)以及大风等。受冻后苹果的可溶性固形物含量等指标发生了不同程度的降低,苹果花期低温冻害影响了苹果的品质。对泽普苹果产区富士系苹果花期冻害进行深入研究,将具有重要的科学意义和应用价值。

    微生物胞外多糖在环境中的应用
    杨义, 赵守祺, 葛菁萍, 宋刚, 杜仁鹏
    中国农学通报    2024, 40 (9): 66-74.   DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0362  
    摘要 + 127 )   HTML 4 )    PDF ( 1239KB )( 5543 )   

    微生物胞外多糖具有可再生、可生物降解、吸附性强、抗炎、抗氧化和抗病毒等重要特性,在食品、医药、化妆品和环境保护等领域具有多种用途。先前的研究主要集中在微生物胞外多糖的分离纯化及结构研究,有关微生物胞外多糖结构和功能的关系,以及胞外多糖在环境保护上的报道较少。为了阐明微生物胞外多糖构效关系,拓展其应用范围,综述了微生物胞外多糖的单糖组成、分子量、官能团、糖苷键、表面形态对其功能的影响,并归纳了微生物胞外多糖在污水处理、土壤修复、抗生素消除等环境保护领域的潜在应用。由于微生物胞外多糖产量和生物活性较低,限制其广泛的工业化应用,通过基因工程技术、结构修饰和优化发酵条件等手段有望提高微生物胞外多糖的产量,促进其在环境保护中的开发和应用。

    生物炭和有机肥配施对土壤养分影响的研究进展
    马丹妮, 盛建东, 张坤, 毛洁菲, 常松, 王耀锋
    中国农学通报    2024, 40 (2): 42-51.   DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0062  
    摘要 + 182 )   HTML 2 )    PDF ( 1204KB )( 5395 )   

    为了解决单施有机肥在用量、肥效以及养分淋失方面并同时提高土壤养分利用效率等问题,以“生物炭”、“堆肥”“生物炭有机肥配施”、“土壤性质”、“农作物养分”等为关键词,在Web of Science、Google Scholar、中国知网等网站搜索相关文献归纳并总结。结果表明:(1)生物炭能够改善堆肥的腐熟程度,增加微生物群落的丰度,降低有机肥中养分流失的风险,从而有效减少传统的堆肥对环境的影响;(2)生物炭和有机肥配施后,可提高土壤含水量,并对不同类型土壤的有效磷、速效钾含量均有不同程度地提高。同时,还能为土壤中的生物和微生物提供更好的生活物质及环境;(3)二者配合施用可以增加农作物的产量,改善其氮、磷、钾含量,但不同农作物对其响应不同。生物炭与有机肥配合施用,对提升土壤肥力和植物养分含量具有良好的效果,其效果随施用比例、土壤类型、农作物种类等因素的不同而异。本研究可对畜禽粪便资源在农业生产中的高效利用提供参考。

    植物耐受高温胁迫的分子机制研究进展
    江珊, 吴龙英, 赵宝生, 黄佳惠, 蒋宇喆, 焦元, 黄进
    中国农学通报    2024, 40 (9): 132-138.   DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0544  
    摘要 + 229 )   HTML 13 )    PDF ( 1205KB )( 4536 )   

    随着全球的温度持续上升,高温胁迫已经成为影响植物生长发育的重要因素之一,高温对水稻等农作物产量造成的损失对人类经济收益的影响尤为重要。为了了解植物应对高温胁迫的分子机制,本综述归纳了高温胁迫对植物形态、生理生化、光合作用等方面产生的不利影响并总结了信号传导途径、转录因子的调节、抗高温胁迫相关基因的表达这3种植物应对高温胁迫的分子机制。根据以上内容,本文建议利用生物信息学、基因工程、细胞生物学、分子生物学等手段继续深入探索植物耐受高温胁迫的分子机制,并对该领域未来的研究方向提出了展望。

    “土壤退化”和“双碳目标”下如何从植物吸收碳元素途径思考农业发展
    郑肖兰, 鲁海菊, 崔昌华, 郑服丛, 谭施北, 习金根, 易克贤
    中国农学通报    2023, 39 (36): 154-164.   DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0006  
    摘要 + 128 )   HTML 4 )    PDF ( 1312KB )( 3641 )   

    当前面临着两大世界级问题“土壤退化”和“双碳目标”,而这两大问题均有一个共通点——碳!那植物吸收碳元素途径有哪些呢?人类能否通过农作物及农事操作助力实现“双碳”目标?为深入了解这其中的关联性,为农业可持续发展和助力实现双碳目标,本文从上述2个问题出发,从碳元素生态系统循环切入思考。通过阅读大量文献,跟踪学术前沿,综述植物吸收碳源途径和富碳有机肥料的应用研究。结果发现植物吸收和利用碳元素代表性成果如下:(1)植物的营养物质包括有机质和矿物质。(2)完善了生态系统的碳循环途径:增加植物通过根系直接吸收利用小分子碳水化合物的途径, 即生态系统碳循环中碳可以从土壤到植物。(3)富含碳元素的肥料主要包括腐植质、有机肥、微生物有机肥、有机碳肥等。依据植物吸收碳元素途径中植物可以通过根系吸收小分子有机碳,农民可以通过农事操作增加耕地土壤中有机质,改良土壤促进农作物生长的同时助力实现“碳达峰、碳中和”目标。

    植物拒盐机制的研究进展
    李霞, 刘传鑫, 徐彬, 董荣书, 郇恒福, 黄春琼, 严琳玲, 王文强, 杨虎彪, 虞道耿, 王志勇, 刘一明
    中国农学通报    2023, 39 (27): 86-94.   DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0680  
    摘要 + 145 )   HTML 3 )    PDF ( 1373KB )( 3627 )   

    旨在为探索植物拒盐的内在机制、拒盐植物筛选及拒盐作物育种提供新思路。综述了植物如何通过组织结构适应、信号通路和转运蛋白基因调控等拒盐途径应对盐胁迫,阐明了内皮层凯氏带、根系内外皮层木栓化、中柱鞘和木质部薄壁细胞等在植物拒盐过程中的关键作用,明确组织结构在植物拒盐中存在物种差异性。SOS通路、NHX、HAK和HKT等转运蛋白在植物拒盐过程中起重要的调控作用,SOS通路、NHX、HAK普遍存在于根系各类细胞中,主要负责Na+排除、转运及液泡储存,HKT基因主要在木质部薄壁组织中表达,推测其在木质部薄壁细胞盐分区隔化中起作用。

    微藻共培养处理废水及其下游产物资源化利用的研究进展
    徐静, 王美琦, 邹佳霖, 林宜萌, 平文祥
    中国农学通报    2023, 39 (29): 159-164.   DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0133  
    摘要 + 125 )   HTML 4 )    PDF ( 1069KB )( 3465 )   

    微藻作为第三代生物质能源,在废水处理方面具有巨大潜力。为了寻求更加经济的处理方法,利用微藻与其他微生物共培养可以促进微藻絮凝收获并提高生物量和脂质产量,从而降低微藻废水处理的成本。本文归纳了微藻共培养体系的类型以及微藻共培养处理废水的机理、体系设置和影响因素,总结了微藻利用废水作为生长基质生产高价值副产物的研究现状,并指出了微藻共培养处理废水资源化利用的前景与挑战。

    茄科植物花青素合成相关的MYB转录因子研究进展
    孙保娟, 李涛, 游倩, 宫超, 黎振兴, 李植良
    中国农学通报    2023, 39 (36): 102-111.   DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0035  
    摘要 + 143 )   HTML 5 )    PDF ( 1323KB )( 3402 )   

    MYB转录因子是植物中最大的一类转录因子家族,其重要的功能之一是调控花青素的合成。为了全面了解MYB转录因子对茄科植物花青素合成的调控作用,本研究从基因分离克隆、时空表达、调控方式等方面归纳了矮牵牛、马铃薯、番茄、辣椒、茄子、烟草、枸杞等7种茄科植物与花青素合成相关的MYB转录因子的研究进展。通过对已报道的茄科植物花青素代谢途径相关的MYB转录因子基因进行系统发育分析,发现不同茄科植物上激活型和抑制型MYB转录因子按功能聚类;调控果实花青素合成的关键MYB转录因子基因SlANT1SmMYB1StAN1StAN2优先聚为一类,再与StMYBA1SlAN2LrAN2-like聚为一类;SlAN2-likeSmMYB2StMYB113LrMYB1以及CaMYB聚为一类;番茄的SlAN2SlMYB75为不同命名的相同基因;茄子的SmMYB1SmMYB6SmMYB113为不同命名的同一MYB转录因子基因。本文指出了有关花青素合成的MYB转录因子基因在茄科蔬菜上进一步的研究方向,为茄科蔬菜花青素合成组织特异性调控机制解析以及通过基因调控和基因工程改良果色等方面的研究提供参考。

    氯化胆碱类低共熔溶剂对木质纤维素分离及其利用的研究进展
    柳静, 王昌梅, 赵兴玲, 吴凯, 尹芳, 杨红, 杨斌, 梁承月, 张无敌
    中国农学通报    2023, 39 (33): 156-164.   DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0835  
    摘要 + 126 )   HTML 4 )    PDF ( 1175KB )( 3261 )   

    为了去除木质纤维素固有复杂抗性结构,实现木质纤维素原料的高效利用,研究人员不断开发新的木质纤维素预处理技术。低共熔溶剂(Deep Eutectic Solvents, DESs)作为一种绿色溶剂,具有成本低、制备简单、热稳定性好、可设计性等优势,在促进木质纤维素原料预处理、原料酶解转化方面有着较好的应用潜力,得到了研究者们的广泛关注和认可。本研究在查阅国内外研究现状和研究成果的相关报道基础上,综述了氯化胆碱DESs的合成及性质,预处理木质纤维素的作用机理,对木质纤维素酶解效果及转化为生物乙醇的相关研究,指出不同氢键供体、不同的预处理条件对原料的木质素去除率及葡萄糖产量有很大影响,认为DESs预处理木质纤维素极大提高了后续纤维素酶解过程的糖化率,并对DESs预处理机理、循环使用、工艺参数优化方面提出了展望。

    生物炭对咸水滴灌棉田土壤细菌群落的调控效应
    叶扬, 向贵琴, 郭晓雯, 闵伟, 郭慧娟
    中国农学通报    2024, 40 (6): 91-100.   DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0236  
    摘要 + 138 )   HTML 4 )    PDF ( 2063KB )( 3212 )   

    为探究长期咸水灌溉条件下生物炭的施用对于棉田土壤理化性质及细菌群落的调控效应,采用田间定位试验,在长期咸水(8.04 dS/m)灌溉的基础上,共设3个处理:不施氮肥(N0)、氮肥处理(N360)、生物炭配施氮肥处理(BC)。采用高通量测序技术测定土壤细菌群落组成。结果表明:与N0处理相比,N360处理显著提高土壤电导率和全氮,但是显著降低土壤pH和速效磷含量;BC处理显著增加土壤含水量、电导率、全碳、全氮和速效钾的含量。N360和BC较N0处理均降低细菌群落Shannon和Simpson指数,N360处理增加Chao 1和ACE指数。土壤优势细菌门主要是变形菌门、酸杆菌门和放线菌门;土壤优势菌属主要是亚硝化螺旋菌属、RB41和鞘脂单胞菌属。N360处理增加变形菌门、酸杆菌门和厚壁菌门的相对丰度,但是降低放线菌门、芽单胞菌门和热原体菌门相对丰度;BC处理增加放线菌门、硝基螺门和绿弯菌门相对丰度,降低酸杆菌门、拟杆菌门和疣微菌门相对丰度。LEfSe分析表明,N360和BC处理均会降低土壤细菌潜在的生物标志物数量。RDA结果显示,土壤细菌群落结构与土壤全氮和速效钾含量显著相关。氮肥及生物炭配施氮肥可以调控土壤理化性质,从而调控土壤细菌群落结构,细菌群落可以形成优势物种来适应盐环境。

    水生植物、附生微生物及其对渔业生态环境的调控作用研究进展
    范丁月, 徐慧敏, 裘丽萍, 李丹丹, 胡庚东, 范立民, 宋超, 陈家长, 孟顺龙
    中国农学通报    2024, 40 (10): 159-164.   DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0268  
    摘要 + 115 )   HTML 4 )    PDF ( 1125KB )( 3011 )   

    渔业生态环境问题一直以来受到广泛关注,目前发现水生植物及其附生微生物在去除水体污染物方面具有显著作用,是一种绿色高效的水质调控措施,在渔业生态环境调控方面应用广泛。文章从水生植物修复手段、水生植物-附生微生物之间的相互作用、水生植物及其附生微生物对渔业水域典型污染物的作用等角度,对近年来的相关研究进展进行综述,以期明确水生植物及其附生微生物在水质调控中的重要作用,指出水生植物-附生微生物生态调控手段目前存在的问题,并提出完善该调控手段的研究方向,可为渔业生态环境的调控提供更优方案。

    AM真菌对污染土壤细菌群落与土壤因子的影响
    张凯, 陈思思, 常伟, 臧臣, 陈婧, 范晓旭
    中国农学通报    2023, 39 (35): 87-93.   DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0482  
    摘要 + 149 )   HTML 3 )    PDF ( 1383KB )( 2888 )   

    丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza,AM)真菌具有修复重金属和有机物污染土壤的潜力。随着工业化和农业生产的发展,AM真菌联合植物修复逐渐成为修复污染土壤的可行策略,并且对污染土壤细菌群落产生一定的影响。本文首先总结了重金属和有机污染物对土壤细菌群落和土壤因子的影响,并重点阐述了利用AM真菌修复重金属和有机物污染土壤的过程中,土壤细菌群落的多样性、组成与土壤因子的响应特征。本文旨在为今后污染土壤修复效果与土壤健康评价提供理论依据与科学支撑。

    SNP分子标记及其在作物品种鉴定中的应用
    田海燕, 张海娜, 王永强, 周永萍, 张莹璐
    中国农学通报    2024, 40 (6): 115-121.   DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0683  
    摘要 + 152 )   HTML 4 )    PDF ( 1131KB )( 2803 )   

    作物品种鉴定是优良品种选育和推广的重要保障,而合适的检测方法是对品种进行准确鉴定的关键。随着分子标记技术的发展,第3代分子标记SNP逐渐应用到品种鉴定领域。本研究概述了SNP分子标记的特点,分析了高分辨率熔解曲线、竞争性等位基因特异性PCR、基因芯片、测序法、靶向测序基因型检测等5种作物研究中常用的高通量检测方法的特点及适用性,梳理总结了SNP标记在品种真实性鉴定、纯度检测和亲缘关系分析与分类等方面的研究与应用情况,以期为后续利用SNP分子标记进行品种鉴定提供技术参考。

    土壤重金属有效性影响因素及其在作物和土壤系统迁移运转规律研究进展
    路港滨, 俄胜哲, 袁金华, 赵天鑫, 冶赓康, 张鹏, 刘雅娜, 王钰轩
    中国农学通报    2023, 39 (20): 67-73.   DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0589  
    摘要 + 142 )   HTML 5 )    PDF ( 1184KB )( 2761 )   

    土壤是植物生长发育的场所,而土壤中重金属通过植物根系被植物吸收富集到体内,影响着植物的生长。为了明确土壤重金属的影响因素以及土壤重金属在植物各部位的传递规律,通过查询大量国内外相关文献,详述了土壤中重金属的来源、作用机理、影响植物吸收重金属的主要因素等方面的研究进展。研究表明:植物对重金属的吸收除了受到土壤酸碱度、有机质等土壤理化环境的影响外,也会因污染程度、污染元素种类、耕作方式、作物基因型的不同而产生差异。此外,土壤中重金属间的加和、协同和拮抗效应也会使植物对重金属的吸收、富集产生一定程度的影响。

    农田氮磷流失特征及影响因素研究
    常珺枫, 刘莹, 李陈, 骆美, 马友华
    中国农学通报    2023, 39 (15): 69-75.   DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0431  
    摘要 + 154 )   HTML 3 )    PDF ( 1118KB )( 2744 )   

    农田氮磷流失是农业面源污染主要来源之一,对水体富营养化具有较强的风险,农田氮磷流失特征研究可以为农业面源污染的控制和治理等提供依据。本研究综述了农田氮磷的流失途径、形态、浓度和流失量研究,并分析了施肥、降雨、耕作方式、种植结构、农田排水口和田间沟渠等对农田氮磷流失的影响。现代农业新栽培方式、种养结合模式等对农田氮磷流失的影响还有待更加深入研究。

    农业废弃物资源化利用的国内外研究热点和发展趋势分析
    吴少博, 邢力元, 王进朝, 贾梦珂, 刘春晖, 周琼琼, 王龙
    中国农学通报    2024, 40 (8): 148-156.   DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0351  
    摘要 + 193 )   HTML 5 )    PDF ( 2705KB )( 2739 )   

    农业废弃物的无害化和资源化利用不仅将废弃的生物质“变废为宝”,还可以减少对生态环境的污染,改善人居生活环境,是实现绿色、循环、低碳、高效和可持续发展的有效途径。本文对1990—2022年国内外发表的农业废弃物资源化利用研究的相关文献进行计量学统计,借助CiteSpace和VOSviewer文献计量工具,对该领域发文数量的年变化趋势、关键词等进行综合分析。研究发现,国内对该领域的研究起步早于国外近10年,从2002年开始国际上对该领域的研究热度和重视程度明显高于国内,年发文量的增长趋势也显著高于国内,国内外发文量的差距也在逐年扩大。国内外对于废弃物资源化利用领域的研究热点并不完全相同,国内偏向于将废弃物用于生产有机肥,以实现绿色低碳农业的循环利用;国外侧重于将废弃物进行生物质材料化和能源化利用,以弥补对不可再生资源的消耗。基于中国人多地少的基本国情,未来国内应该努力拓宽农业废弃物的处置方式,将农业废弃物原材料进行分类处置,用于基质化、饲料化、肥料化、材料化和能源化,同时将废气、废热、废渣进行回收利用,以实现生物质资源的无害化、减量化、多元化的多级利用。研究结果为国内农业废弃物资源化利用领域的发展提供借鉴。

    光电催化降解农药的研究进展
    姜炳杉, 李曦, 周芹
    中国农学通报    2024, 40 (4): 140-147.   DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0646  
    摘要 + 137 )   HTML 0 )    PDF ( 1242KB )( 2735 )   

    化学农药是一种危害高、难降解的环境污染物,农药残留对生态环境造成严重破坏并危害人体健康。光电催化具有安全环保、氧化能力强、易操作等优势,已成为降解农药残留最具前景的高级氧化技术之一。笔者综述了光电催化降解农药的基本原理、常用电极材料及制备方法,重点总结了光电催化降解农药的最新应用,评估了光源、pH等影响因素对农药降解的影响,这些为其短期内的实际应用提供了基础。目前涉及农药污水降解的研究较少,未来除针对电极材料改良外更应当侧重于实际农药废水的降解研究。

    昆虫冷驯化及机制研究进展
    梁馨亓, 唐思琼, 苏杰, 张建萍
    中国农学通报    2024, 40 (9): 150-156.   DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0382  
    摘要 + 123 )   HTML 3 )    PDF ( 1178KB )( 2720 )   

    昆虫冷驯化技术可以显著提高其耐寒力,综述了昆虫冷驯化的方法及耐寒性评估的生物学指标,分析影响冷驯化效果的生物因素(昆虫发育阶段、性别、滞育)和非生物因素(温度、光周期、湿度等),明确了冷驯化对昆虫在生长发育、生殖力及子代发育等方面的影响,并进一步从抗寒蛋白、代谢调节等层面探讨了冷驯化提高昆虫耐寒性的机制。以期为昆虫冷驯化及冷藏保存技术的深入研究提供参考,以促进天敌利用及害虫防治。

    水产养殖尾水处理技术的研究现状和发展趋势
    郑仕夫, 徐慧敏, 陈曦, 裘丽萍, 宋超, 范立民, 李丹丹, 孟顺龙, 徐跑
    中国农学通报    2024, 40 (12): 159-164.   DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0617  
    摘要 + 129 )   HTML 4 )    PDF ( 1155KB )( 2613 )   

    随着中国水产养殖的快速发展,养殖尾水排放造成的环境问题越来越严重,如何处理养殖尾水成为了近年来要着重研究的内容。目前,水产养殖尾水处理技术主要包含物理处理、化学处理、生物处理等方法,在实际生产中常常组合使用。结合国内外的研究现状,对水产养殖尾水处理的物理、化学及生物技术进行了综述和分析,并对未来中国水产养殖尾水处理技术的发展趋势进行了展望,旨在为水产养殖尾水处理提供一些参考和方向。