生物技术
本研究旨在明确多年生稻品种（系）‘PR23’、‘PR24’、‘PR25’、‘PR26’、‘PR101’、‘PR107’和‘PR109’的耐盐性，筛选出优异耐盐稻作新种质。试验采用浓度为0(CK组)、50、100、150、200 mmol/L NaCl溶液，对上述多年生稻品种（系）及母本‘RD23’进行盐胁迫处理，测定不同浓度下各品种（系）的生长指标（苗高、根长、鲜重、干重等）及耐盐系数，并通过主成分分析与隶属函数法综合评价其耐盐性能。结果表明：（1）当NaCl浓度达到150 mmol/L时，各品种（系）在盐害等级上出现了明显差异。在所有盐胁迫相关性状的表型中，除根长外，所有品种（系）在150 mmol/L NaCl处理下的指标均与CK组表现出显著差异(P < 0.05)，因此150 mmol/L NaCl被确定为多年生稻苗期最佳耐盐筛选浓度。（2）对150 mmol/L NaCl处理下各品种（系）耐盐性状的相对值进行主成分分析，计算得到隶属函数值，结合主成分方差贡献率权重进一步得出综合评价D值。结果显示，‘云大107(PR107)’在苗期表现出最强综合耐盐能力，‘PR101’在苗期的耐盐能力最弱，其他品种（系）的耐盐能力介于两者之间。本研究筛选出的优异耐盐稻作种质资源，不仅为水稻耐盐性遗传改良奠定基础，还为进一步开展水稻耐盐性机制研究提供重要数据支撑。
为科学调控小麦微量元素含量及指导新品种培育，本研究以豫北地区主栽小麦品种为试验材料，分析了小麦成熟期植株不同器官中微量元素铁（Fe）、锰（Mn）、铜（Cu）、锌（Zn）的分布特征。结果表明，小麦植株中Fe含量为42.31~80.66 mg/kg，Mn含量为212.11~604.89 mg/kg，Cu含量为12.31~16.35 mg/kg，Zn含量为48.77~87.08 mg/kg。不同器官间微量元素富集与转运能力呈现显著差异，Mn富集能力表现为叶片>根系>籽粒>茎秆>颖壳，而Cu和Zn富集能力表现为根系>籽粒>叶片>茎秆>颖壳；在转运能力方面，小麦各器官对Fe、Cu、Zn的转运效率为籽粒>叶片>茎秆>颖壳，对Mn则为叶片>籽粒>茎秆>颖壳。根系、茎秆、颖壳、籽粒中微量元素富集表现为Zn>Cu>Mn>Fe，叶片中则为Mn>Zn>Cu>Fe。茎秆、叶片、颖壳对Cu、Mn、Zn的转运能力大于Fe，籽粒中微量元素转运能力表现为Zn>Cu>Fe>Mn。相关性分析揭示微量元素间存在显著互作效应。总体而言，豫北麦区小麦植株中微量元素含量分布呈垂直分布特征，根系、叶片和籽粒微量元素富集能力较强，叶片和籽粒微量元素转运效率较强。本研究为小麦微量元素精准调控及高微量营养强化品种选育提供了理论依据。
冻融作用是高纬度和高海拔等寒冷气候区特有的自然现象，其周期性的水热条件变化会显著影响土壤等环境介质的物理化学性质及生物学特性。冻融直接影响土壤微生物活性，并间接调控微生物介导的土壤过程，从而显著影响黑土农田生态系统的养分循环和作物生长。为揭示黑土冻融区农田土壤的养分循环机制，必须充分考虑冻融作用的影响。本文系统梳理了国内外相关研究成果，重点分析冻融作用对土壤微生物群落结构与功能以及土壤酶活性的影响，并探讨了冻融频次和强度对土壤性质的调控作用，为冻融气候条件下东北黑土土地资源的可持续利用与管理提供了理论参考。
本研究旨在评价3种造林方式对土壤有机碳的影响，为疏林地的生态恢复和碳汇管理提供科学依据。在浙江省青田县使用单树种、两树种和多树种造林（5个树种）3种方式进行造林，对土壤性质进行调查分析。结果表明：与单树种造林和两树种造林相比，多树种造林显著增加了土壤有机碳的含量；相关性分析表明土壤有机碳含量与土壤总氮和速效氮呈显著正相关。本研究认为，多树种造林通过增加有机碳输入、改善土壤氮素和钾素可利用性以及提高土壤酶活性，显著提高了疏林地的土壤有机碳含量。这一研究结果为疏林地的生态恢复和碳汇管理提供了重要的理论依据，同时也强调了土壤碳氮钾耦合关系和微生物酶活性在土壤碳循环中的重要作用。
为优化植保无人机施药参数，本研究系统评估不同用水量对水稻纹枯病防治效果及经济效益的影响，旨在为无人机精准施药提供科学依据。研究采用大疆T40无人机，于2023—2024年在上海松江区开展田间试验，设置30、45、67.5 L/hm2 3个用水量梯度，分别在水稻拔节期和穗期施药，监测病株防效和病情指数防效。（1）拔节期：各梯度防效无显著差异（病株防效85.57%~87.68%；病指防效89.86%~91.34%）；（2）穗期：30 L/hm²防效均显著低于其他梯度(P<0.05)，45 L/hm2与67.5 L/hm2防效均无显著差异(P>0.05)。2023年病株防效79.71%~91.99%，病指防效89.47%~94.95%；2024年施药后7 d病株防效78.86%~95.01%，病指防效85.30%~94.93%；施药后15 d病株防效73.17%~93.12%，病指防效77.38%~92.46%。（3）经济效益：作业效率随用水量增加呈下降趋势(30 L:4.0 hm2/h→67.5 L:2.67 hm2/h)，防治成本随用水量增加提升71.4%（1050→1800元/次）。建议差异化用水量策略：拔节期用水量对防效影响不显著，采用30 L/hm2（兼顾效率与成本）；穗期用水量对防效有显著影响，优选45 L/hm2（平衡防效与经济性）。
为筛选适宜图木舒克气候环境种植的优质紫花苜蓿品种，本研究以引进的‘WL366’、‘中苜1号’等8个紫花苜蓿品种为试验材料，通过小区栽培试验，对8个品种的株高、鲜茎叶比等9项指标数据进行采集与分析。结果表明：鲜草产量年度最高的为‘中苜1号’的19017.99 kg/hm2；干草产量年度最高的为‘公农1号’的6248.55 kg/hm2。‘中兰2号’的鲜茎叶比(0.94)和干茎叶比(0.91)均为最低，表明其含叶量高，适口性较好。供试品种的蛋白质含量介于20.05%~21.66%之间。综合得分显示，表现最好的品种为‘WL366’，其次为‘公农1号’，第三是‘大银河’。相关性分析表明，株高、生长速率和日生长量是干草产量的关键影响指标，三者数值越大，干草产量越高；鲜茎叶比与鲜草产量呈正相关，即鲜茎叶比越大，鲜草产量越高；茎叶比越小，叶片比例越高，蛋白质等营养成分含量越高。
膜联蛋白(Anx)为一类钙依赖性磷脂结合蛋白，具有独特的结构域，在细胞生命活动中发挥调节作用，并与多种疾病相关。本研究主要综述了Anx的结构与分类，重点关注其在广州管圆线虫、猪囊尾蚴、细粒棘球蚴、多头绦虫和血吸虫等重要人兽共患蠕虫病感染中的免疫应答机制研究进展。这些研究揭示了蠕虫Anx通过抗凝血、调节免疫细胞凋亡、干扰宿主凝血系统等多种机制，参与免疫逃避，促进蠕虫在宿主体内的生存。深入理解Anx在人兽共患蠕虫病中的作用机制，为开发新型诊断靶标、治疗策略和疫苗设计提供理论基础，具有重要的生物学意义和应用价值。
乳酸菌作为有益微生物，在食品工业中对保障安全、提升品质和促进健康意义重大。为了阐明乳酸菌在保障食品安全中的作用机制并探索提升其应用效能的有效途径，本研究系统归纳了乳酸菌缓解微生物污染、降解有毒有害物质的研究现状，深入探讨了通过优化培养基成分（包括碳源、氮源、矿物质和生长因子的选择与组合）来提高其生长效率与发酵产物质量的可行性。同时分析了当前平衡生产成本与满足消费者对食品安全、营养及风味需求所面临的挑战。未来研究将聚焦于开发经济高效的复合培养基体系，强化其在增强乳酸菌食品安全功能方面的作用。本研究可为食品应用型乳酸菌培养基原料的选用和研究提供理论参考。
：本研究旨在探明贮藏期间兼用型甘薯品种营养品质的变化规律，从而为其进一步利用（如加工、食用等）提供理论依据。试验选取‘商薯19 号’、‘漯薯11’和‘漯薯16 号’三个兼用型甘薯品种作为研究材料。在贮藏过程中，收集统计性状数据，并采用比色法测定营养品质数据，随后运用统计软件对所获数据进行分析。结果显示，甘薯商品薯率与干物质消耗率之间呈现显著负相关（决定系数为0.99874）；水分消耗率在不同年份间存在极显著差异(P<0.01)；不同品种在贮藏期间营养品质指标的变化趋势较为复杂；灰分含量与粗蛋白含量之间表现出极显著的正相关性（决定系数达到0.9819），而其余品质指标间未呈现统一的相关性。干物质消耗率可作为衡量甘薯品种耐贮性较为精准的指标；用于淀粉加工，需根据贮藏时间不同选择不同的品种；贮藏中期则适宜鲜食；兼用型甘薯在贮藏期间营养品质的变化情况较为复杂，仍需进一步深入研究。
近年来，深度学习算法在图像识别领域的应用已逐渐拓展到农业生产中，特别是在作物病害检测方面。结合深度学习中的迁移学习技术，笔者提出了一种基于MobileNetV3改进模型的玉米叶片病害识别方法。将在ImageNet数据集上预训练的权重迁移到目标数据集，并在此基础上对模型进行优化。优化过程中采用CBAM注意力模块替换了原有的SE模块，并在卷积层中引入空洞卷积以增大感受野。经过训练得到了一个最优玉米叶片病害识别模型。经过迁移学习后，模型在训练集上的准确率由96.30%提升至98.20%，提高了1.9个百分点。在此基础上进一步优化后，模型准确率达到99.09%，识别效果更为优异。该改进不仅保留了MobileNetV3的轻量化特性，而且显著提高了玉米叶片病害识别的性能。
为动态评估鄱阳湖渔业资源状况，本研究基于2018—2022年渔业资源调查数据，利用长度贝叶斯生物量估算法(the length-based Bayesian, LBB)评估其资源状态，并结合基于生态系统的Ecopath模型，估算极端枯水位下的环境容纳量。结果表明：短颌鲚平均渐近体长(Asymptotic length，L∞)为374(368~381)mm；资源状况指标E(F/Z)为0.067，远小于0.5；当前生物量与原始生物量之比(B/B0)为0.89 (0.225~2.6)，大于0.5；2018—2022年间L∞和B/B0呈上升趋势，而捕捞死亡率与自然死亡率比值(F/M)呈下降趋势，表明禁渔后短颌鲚资源呈现恢复态势。Ecopath模型估算得出，极端枯水位下鄱阳湖短颌鲚环境承载力为5.03 t/km2（全湖约1136.78 t），而当前生物量为2.83 t/km2（全湖约639.58 t）。研究表明，当前鄱阳湖短颌鲚资源总体处于未开发状态，尽管环境容纳量一定程度制约了其种群增长，但其种群仍具有显著的增长潜力。本研究结果为鄱阳湖短颌鲚资源的可持续管理及整个湖泊生态系统的保护提供了科学依据。
研究旨在为重庆中山区域推广玉米-大豆复合种植提供适宜玉米品种，以24个玉米品种和‘渝豆11’为试验材料，带状复合种植采用间作模式4:2（4行大豆:2行玉米）配置，比较了玉米-大豆带状复合种植下不同玉米品种的农艺性状、产量及其组成性状和大豆产量及其组成性状。结果表明：玉米-大豆带状复合种植模式下不同玉米品种植株性状存在较大的差异，空杆率变异系数为74.13%，倒伏率变异系数大于100%，说明在品种间植株倒伏率、空杆率差异较大；籽粒产量与穗粗、行粒数、百粒重、容重及籽粒长均呈显著正相关(P<0.05)，与空杆率呈极显著负相关，与秃尖呈显著负相关；穗长、穗行数及百粒重对籽粒产量直接通径系数达到了0.484、0.272、0.334，说明对籽粒产量具有直接影响作用。‘先玉1171’、‘科大202’、‘劲单9号’、‘三峡玉23’、‘晶玉719’产量较高，分别为10790.65、10034.5、9780.23、9595.40、9442.72 kg/hm2，增幅依次为45.31%、35.13%、31.7%、28.73%、26.54%。‘渝豆11’与不同玉米品种间带状复合种植产量及其组成性状差异显著，除‘晶玉719’(618.84 kg/hm2)外，其余玉米品种种植下大豆产量较对照均有所减产；其中，与‘西大889’、‘先玉1171’、‘渝单32’、‘艾禾玉058’、‘荣玉丰赞’和‘三峡玉23’带状复合种植模大豆产量减产幅度相对较低，依次为-2.86%、-6.41%、-7.09%、-7.15%、-8.54%和 -8.7%。综合分析‘先玉1171’、‘三峡玉23’、‘晶玉719’3个品种综合性状表现较好、产量较高，且对大豆产量影响较小，适合重庆中山区域玉米-大豆带状复合种植。
本研究旨在探索不同颜色地膜覆盖对甘薯生长和产量的影响，以期为优化甘薯覆膜栽培技术提供理论依据。试验以‘烟薯25’、‘哈密’、‘龙九’3个甘薯品种为材料，分别采用覆黑膜、覆白膜、覆黑白膜和不覆膜4种处理，评估其对甘薯农艺性状、品质和产量的影响。结果表明：覆膜处理显著提升了甘薯的农艺性状及产量，其中覆黑白膜和覆黑膜的效果最为显著。相较于不覆膜对照，覆黑白膜处理使‘烟薯25’和‘哈密’的产量分别提高了约20%（P<0.05）。相关性分析显示，单株分枝数、商品率、干物质均与地上部鲜重呈显著正相关，产量均与地下部鲜重呈显著正相关。不同甘薯品种对不同覆膜处理的响应存在差异性，可能与作物本身的特性和对自然环境的适应能力有关。本研究表明，黑白双色地膜覆盖显著提高了甘薯的产量和品质，具有重要的应用前景。研究结果可为甘薯覆膜栽培技术的优化和推广提供科学依据，助力甘薯产业的可持续发展。
本研究旨在探究油菜制种过程中的最佳亲本行比以及适宜的田间栽培技术，以期为杂交油菜制种技术的发展提供坚实的理论支撑。以不育系716A×恢复系13R组合作为试验材料，运用二因素裂区试验设计方法，设置6种不同的亲本行比，同时在蕾薹期分别实施摘薹与不摘薹两种处理。研究结果表明，不同亲本行比处理对油菜的农艺性状和制种产量产生了显著影响。在单行父本设置的情形下，产量呈现出T12M1 >T13M1 >T14M1的排序；而在双行父本设置时，产量表现为T26M1 >T24M1 >T28M1。摘薹处理同样对油菜的农艺性状具有显著作用。相较于未摘薹处理，摘薹后油菜的株高、有效分枝高、一次分枝数量以及一次分枝角果数量分别平均降低了9.01%、60.03%、31.19%、25.02%；相反，二次分枝数量和二次分枝角果数量分别平均增加了28.08%、50.52%。此外，单株角果数量平均降低了7.03%，这可能是由于二次分枝角果增加数未能补偿一次分枝减少的角果数，同时每角果粒数平均降低了6.06%，制种产量平均下降了4.98%。综合各项指标，T26M1处理实现了最高产量。综上所述，在本试验所设定的条件下，当亲本行比设定为2:6，且在蕾薹期对母本不进行摘薹处理时，油菜的制种产量和经济效益均达到了最优状态。
潮汐式育苗是一种新型的节水减肥、高效的育苗技术，潮汐参数是潮汐式育苗成功与否的关键。为了明确烟草育苗潮汐水肥灌溉中适宜的潮汐参数，开展灌溉间歇频次、养分浓度和供液高度的均匀设计试验。主效应分析和综合贡献率分析均表明，灌溉间歇频次的影响最大，其次是养分浓度，供液高度的影响较小；交互效应明显大于单因子主效应，响应面模型寻优结果显示灌溉间歇频次30.50 h/次、养分浓度153.94 mg/L、供液高度3.84 cm，可稳定获得最佳壮苗；生产上接近最优壮苗目标的潮汐参数寻优表明，潮汐参数分别为灌溉间歇频次28.8~30.5 h/次、养分浓度153~154 mg/L、供液高度3.8~3.9 cm。
为探究黄河三角洲盐碱地不同改良模式下水盐运移规律，本研究创新性地采用连续动态监测（2024年6—11月）与多要素（土壤—地下水—排水沟）综合分析相结合的方法，以东营市垦利区作为研究区域，通过田间定点取样，系统揭示了盐碱地改良过程中的水土环境响应机制。结果表明：（1）暗管排水条件下，稻作改良区（稻改区）土壤全盐量在生育期末降幅达82.81%~91.73%，显著高于雨养区模式的71.79%~81.54%；（2）稻改后土壤pH呈上升趋势，盐分淋洗导致pH升高6.55%~13.10%，呈现典型的“脱盐碱化”特征；除HCO3-外，各离子指标、全盐量与pH间均存在显著相关性；（3）地下水全盐量动态受灌溉—降水耦合驱动，呈先升后降趋势；7—9月埋深普遍<1.2 m；8—11月水质（全盐量>2 g/L）均超出农田灌溉标准，不宜直接用于农田灌溉。本研究结果可为黄河三角洲盐碱地土壤盐渍化调控及治理提供一定的理论与技术支撑。
本研究旨在阐明施用富硅土壤改良肥料对植烟土壤中微生物群落结构与功能的影响，并解析关键功能性微生物对土壤养分循环及烤烟产量与品质的调控机制。以‘K326’烤烟品种烟株根系土壤为试验材料，设置两个处理：处理组（T）在当地常规施肥（有机肥基施）基础上增施硅肥（75 kg/hm²），对照组（CK）仅施用常规施肥。通过观测烟株田间农艺性状和烤后烟叶经济性状，结合Illumina MiSeq高通量测序技术，分析两组根际土壤真菌、细菌群落结构、功能基因组成及常规理化性质。结果表明，与CK相比，T组土壤有效磷、有机质含量和pH显著提高，烟株农艺性状和烤后烟叶经济性状亦显著改善。在门水平上，两组处理的真菌和细菌群落组成差异不显著（P>0.05）。主要真菌门为子囊菌门（Ascomycota）和担子菌门（Basidiomycota ）；主要细菌门为放线菌门（Actinobacteriota ）、变形菌门（Proteobacteria ）和厚壁菌门（Firmicutes ）。在属水平上，T组富硅处理下的优势菌属包括镰刀菌属（Fusarium ）、Saitozyma 、毛壳菌属（Chaetomium ）和鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas ），且 unclassified_k__Fungi 为T组所特有。相关性分析显示，毛壳菌属（Chaetomium ）、Saitozyma 、unclassified_c__Sordariomycetes 、Bradyrhizobium 和 norank_f__JG30-KF-AS9 与土壤养分呈显著正相关；有效氮含量和pH主要受真菌群落影响，而有机质含量与细菌群落关系更为密切。与CK相比，T组显著降低了根际土壤真菌群落的Alpha多样性（物种丰富度），其真菌群落以腐生营养型为主；同时，显著提高了细菌群落的Alpha多样性及基于KEGG数据库预测的KO数量（Beta多样性，功能潜力）。综上，富硅土壤改良肥料通过优化根际微生物群落（降低真菌多样性、提升细菌多样性及功能潜力），促进有益微生物如毛壳菌属（Chaetomium ）和Saitozyma 等与土壤养分的正向互作，有效提升了土壤肥力（有机质、有效磷）、调节了土壤酸碱度（pH），最终显著提高了烤烟的农艺性状、经济产量与品质。本研究从微生物群落结构与功能预测角度，阐明了富硅肥料改良高海拔酸化沙土的作用机制，为相似生态区烤烟生产的科学施肥及基于土壤微生物调控的肥料（如微生物菌剂）研发提供了理论依据。
本研究旨在揭示织金县复杂山地地形下水稻种植的农业气象条件，并进行气候适宜性区划。通过数理统计法分析水稻气象产量与气象要素的相关性，识别出影响水稻生长发育的关键气象因子，采用多元线性回归方法构建了适用于织金县的水稻气象产量预报模型，并验证了其预报精度。同时，结合气象和灾害资料，以及灾害指标体系，运用GIS空间分析技术进行气候适宜性区划，绘制了织金县水稻种植气候适宜性区划图。结果表明，5月下旬的平均气温和日照时数，6月下旬的降水量，7月中旬的降水量和日照时数，8月上旬的平均气温和降水量，以及9月上旬的降水量，是影响织金县水稻生长发育的显著气象因子。构建的预报模型验证结果显示，平均预报准确率高于90%，表明该模型具有较高的可信度和区域适用性。气候适宜性区划图显示，织金县中部偏南偏西的乡镇最适宜种植水稻，而北部及东部乡镇的适宜性较差。本研究所建预报模型对织金县水稻产量具有较好的预测能力，生成的气候适宜性区划图清晰揭示了区域差异，可为优化当地水稻种植布局、规避气象灾害风险、提升单产水平提供直观的决策依据。
本研究旨在评估农林生物炭对重金属铬污染土壤的毒性及其对农作物的影响。采用人工污染的手段进行为期40 d的钝化处理获得铬污染土壤，添加不同种类、制备条件和比例的农林生物炭进行香菜盆栽试验，分析0、7、14、21 d的土样和植物样品。结果表明：采用水稻秸秆作为原料、在200℃条件下热解4 h后制备的水稻秸秆生物炭能有效降低铬毒性，且添加量为8%时效果最佳。7 d后，土壤中重金属铬的弱酸可提取态降低了99.8%，Cr(VI)浸出量由最初的175.08 μg/g降至低于方法检出限；农林生物炭显著抑制铬在香菜茎叶、根中的积累，降低其迁移性和毒性。风险评价指数Risk Assessment Code (RAC)分析表明，添加4%和8%水稻秸秆生物炭7 d后，土壤铬污染风险等级降至低风险。研究证实，农林生物炭能有效修复铬污染土壤，通过将土壤中铬转化为残渣态并降低其价态来减少土壤毒性，同时实现农林生物质的资源化利用。
本研究旨在探究不同灌溉方式及肥料处理对冬小麦群体动态、干物质积累分配及产量的影响。以冬小麦品种‘淄麦28’为供试材料，于2017—2018年小麦生长季进行大田试验，试验采用裂区设计，主区为2个灌溉方式：分别为传统畦灌、按需补灌；副区为2个肥料处理：分别为传统施肥、减量施肥。测定冬小麦生长发育指标及产量。结果表明，与传统施肥处理相比较，按需补灌配合减量施肥处理显著提高成熟期籽粒及颖壳+穗轴干物质积累量，增加幅度分别为11.98%、12.47%，提高花后同化干物质对籽粒的贡献率，提高幅度为10.87%，有利于产量的形成，最终提高综合收益。在与本试验自然环境及生产条件相似的地区，采用按需补灌技术并适当降低施肥量是可兼顾产量及经济效益的有效途径。
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