为研究邯郸市永年区的土壤发生特征及类型归属,2022年在该区开展了全国第三次土壤普查,共采集表层土壤样品616个,剖面土壤样品20个。选取6个典型土壤剖面为研究对象,根据地貌类型、成土母质、地形部位等因素,分析理化性质和剖面形态特征,在中国土壤系统分类(CST)中查询每个剖面的所属分类。通过《中国土壤系统分类检索(第三版)》检索后发现,供试剖面中诊断层包括淡薄表层和雏形层、黏化层,诊断特征包括氧化还原特征、岩性特征和石灰性、温性土壤温度状况、半干润土壤水分状况等,供试土壤剖面归属于中国土壤系统分类中的新成土、淋溶土和雏形土3个土纲的4个亚纲、4个土类和4个亚类,初步判定为5个土族6个土系(寨里系、冀窑系等)。并对6个供试土壤剖面针对高级和基层分类单元进行发生分类与系统分类之间的参比。为在邯郸市全面开展土壤系统分类工作提供先例。
为探索高效纤维素降解菌在农业领域应用研究的新思路,通过检索分析近年来纤维素降解菌筛选及产酶优化相关研究的文献,从菌株种类、产酶条件优化研究、复合菌(群)构建和菌(群)在农业应用等4个方面进行了总结,归纳了不同种类菌株筛选策略和优势特点,分析了纤维素降解菌产酶条件优化的原料种类及菌株的各异性,阐述了复合菌(群)构建的必要性及其重要意义,综合概括了纤维素降解菌(群)在生物肥料、农作物废弃物、生物能源三个方面的应用概况。提出当前研究在单一菌体所产纤维素酶种类单一、复合菌(群)产酶条件优化等方面存在不足,提出加强高效纤维素降解菌筛选、利用分子生物学技术构建纤维素降解菌的基因库以及降解机制研究等建议,以期为提高纤维素降解菌筛选效率,减少农业废弃物资源浪费,促进农业快速发展和资源循环利用提供理论支撑。
牛蒡根富含多种功能活性物质,具有降血糖、抗菌、抗炎、抗氧化、调节脂质代谢和肠道菌群等功能,被称为“蔬菜之王”、“东洋人参”。本研究着重论述了牛蒡根中多糖、多酚、膳食纤维、氨基酸、脂肪酸、挥发油、木脂素、植物甾醇和五环三萜等活性物质的种类和生理功能,归纳总结了牛蒡根初加工和精深加工产品的开发利用现状,在此基础上对牛蒡根产业发展进行了展望,旨在为牛蒡根在食品、医药、化工等领域的应用和其产业化的高质量发展提供参考。
对比赤子爱胜蚯蚓中提取蚓激酶的不同工艺及参数,分析其酶学性质,促进蚯蚓加工副产物的开发和利用。结合纤维蛋白平板酶活测定、聚丙烯酰铵凝胶电泳(SDS-PAGE)以及液质联用技术(HPLC-MS)对蚓激酶的提取工艺进行研究。得到较佳提取工艺为:以干蚯蚓粉做原料,采用5倍质量比的10 mmol/L Tris-HCl缓冲液浸提离心2次后合并上清液;粗提液采用80%硫酸铵饱和度盐析,10~200 kD孔径的膜分离方法浓缩,膜循环过滤时间≤50 min;不添加保护剂上机冷冻干燥。此提取干燥工艺条件下得到酶活性为201.8万U/g的冻干粉。酶学性质研究表明;该酶包含6种蚓激酶特异性蛋白,相对分子量在24.7~26.3 kD之间;酶液最适pH 7.2~8.0;较稳定区间为pH 7.4~8.8;酶液最适温度区间为50℃以下,稳定温度区间为60℃以下;4℃条件下储藏80 d,酶活保持率可达90%。硫酸铵盐析-冷冻干燥法可以从赤子爱胜蚯干粉中提取得到酶活稳定的蚓激酶产品,实验结果可为蚯蚓的高值化利用提供一定的参考依据。
为研究中国农业总体科技竞争力水平在全球的相对位置,以农业科技论文和农业发明专利这两大主导科技竞争力的核心要素作为主要分析数据类型,对22个农业先进国家及其机构在2019—2023年间的整体农业科技现状进行深入分析,总结中国在农业12个学科领域和13个重点技术领域的科技发展状况与特点,对中国和机构的农业科技论文与专利进行全球竞争力评价。分析显示,2019—2023年,中国农业科技论文竞争力指数全球第一,中国农业科技论文不仅数量持续领先,质量也进一步提升,中国农业专利竞争力指数首次实现第一,中国农业科技论文与专利竞争力持续稳居全球第一方阵。研究以期为科技管理部门制定合理的创新体系发展规划提供参考。
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。
本研究旨在探讨内蒙古兴安盟半干旱区主要作物(玉米、花生和谷子)的耗水规律及其与自然降水的关系,以优化区域作物布局及农田水资源管理。基于扎赉特旗国家科技示范园区提供的气象数据,采用FAO-Penman Monteith公式法和水量平衡法对内蒙古兴安盟半干旱区玉米、花生和谷子等主要作物的耗水规律进行了估算,并分析了各作物间的水分利用效率差异。研究表明,在所考察的主要作物中,大豆在整个生育期的田间耗水量最多,且存在较大程度的水分亏缺;其次为玉米;而花生和谷子的田间耗水量较少,水分亏缺量相对较低。从水分利用效率的角度考量,建议区域内作物优先种植顺序为:玉米>谷子>花生>大豆;从水分经济效益的角度考量,区域内作物优先种植顺序为:花生>玉米>谷子>大豆;优先灌溉的作物顺序为花生>谷子>玉米>大豆。大豆种植应该采用玉米大豆间作模式,水分利用效率和水分经济效益相对较高。研究成果可为当地合理规划农作物种植结构、高效利用有限水资源提供科学依据。
文章总结了生防微生物(细菌、真菌)的研究进展及其主要作用机制,简述了烟草黑胫病的发病症状、发病机理以及影响因素。结合当前生防微生物在烟草黑胫病防控领域的进展,对未来的研究趋势进行展望,建议拓宽生防菌的筛选范围,深化对生防菌分子作用机制的研究,并利用基因工程技术对生防菌进行改良。此外,探讨将生防菌与纳米材料等新型材料复配的可能性,以期达到更好的防治效果。
针对土地资源匮乏、气候变化和环境污染等严峻现实,本研究通过设计一种基于AIoT技术的无土栽培智慧系统,将无土栽培与现代信息技术相融合,旨在突破传统农业的瓶颈,推动农业自动化、智能化和精细化管理的发展。该系统融合了物联网感知、视觉识别、大数据分析和机器学习等技术,采用多源异构数据融合分析作物生长状况,利用人工智能算法对温室环境智能调控,并通过Web/移动端实现远程可视化监控。整个系统在Jetson nano平台上实现软硬件高度集成,具备优良的并行计算能力和扩展性。实验结果表明,相较于人工管理组,该系统智能调控下的蔬菜生长周期缩短了15.4%,植株高度增加了17.0%,叶片数量增加了26.7%,株重提高了27.4%,且远程操控界面便利高效,验证了系统在促进无土栽培农业现代化方面的卓越性能。该系统为精准农业发展提供有力技术支撑,有望推动现代农业实现可持续高效绿色发展。
本研究采用文献计量学方法,总结当前土壤质量研究中最小数据集(MDS)选取的方法和指标,定量分析并指出土壤质量评价中最小数据集的热点和前沿,为中国土壤质量评价和农业绿色发展提供科学参考。通过检索1991—2022年CNKI和Web of Science相关文献,收集了文献中310个最小数据集进行筛选,借助CiteSpace和VOSviewer对年度发文量、国家/地区、机构、期刊进行共现分析,对关键词进行突现词和聚类分析。31年来该领域文献量逐步增加并仍处于快速发展阶段,中国是发文量最多的国家,期刊载文量最多的为《土壤通报》《生态学报》和Ecological Indicators;主要研究热点表现在“农业管理对土壤质量影响、土壤退化与修复、土壤质量对气候变化的响应与应对及最小数据集筛选方法与模型构建”等方面;前期MDS在土壤质量评价中选用较多的主要为物理、化学指标,但随着土壤健康的发展,生物学指标逐步增长。在未来一段时间内MDS发文量仍为快速增长阶段,发展中国家在全球起着重要节点作用;MDS核心指标为土壤有机质/碳(SOM/SOC)、pH、全氮、速效磷和容重;未来研究应注重在基于大数据平台构建不同尺度下静态评价与动态监测相结合的综合反映土壤功能的土壤健康质量评价框架体系,探讨气候变化背景下与土壤质量变化相对应的MDS及其指标体系,构建精准反映土壤质量变化规律的评价模型与最优最小数据集。
为分析不同种类人工草坪生态系统植物物种多样性与取样面积之间的相关关系,采用巢式样方取样法,对由国内常见6种不同草坪草所建人工草坪生态系统的人工去杂和保持自然状态2种实验处理样方分别进行物种多样性追踪调查,分析植物物种多样性随取样面积增大的变化规律。结果显示,6种不同类型草坪生态系统人工去杂实验处理样方中的植物物种多样性显著少于保持自然状态实验处理样方,且随着取样面积的增大,两者之间的差异加大,说明人工去杂管理措施对保持各种不同类型草坪生态系统植物物种的单一性和植被生长的整齐度作用明显。单位面积植物物种多样性和植物物种多样性随取样面积增大的变化速率均随建坪年限的增加而逐渐降低,说明随着草坪生态系统的发展和演替,生态系统内部物质循环和能量流动趋于稳定,植物物种组成和功能结构也处于动态平衡状态;这种动态平衡状态在人工去杂和保持自然状态2个实验处理样方中的维持机制不同,前者是定期的人工去杂管理措施抑制了杂草的入侵和生长,后者是占统治地位的优势植物种抑制了其他种类植物的生长和繁殖。研究结果表明,虽然各种管理措施对人工草坪生态系统的干预强度大,但仍然无法彻底消除各种杂草的持续入侵和干扰;人工草坪建坪初期生态系统不稳定,应该增加人工去杂等管理措施的频率和强度;进入中后期,草坪生态系统物种组成和结构功能随建坪年限的增长而趋于稳定,可以适当减少人工干预程度,充分利用生态系统各组分之间互相制约的作用管理草坪,提高草坪质量,减少人工作业量。
为简化南瓜多糖育种过程中多糖含量测定方法,开展了优化高通量热水浸提南瓜多糖苯酚-硫酸法测定体系的试验。以23S18等南瓜果肉为试材,以单因素试验确定检测波长和浓硫酸用量,并明确测定结果与纯化后测定多糖结果的相关性。结果表明,苯酚-硫酸法测定南瓜多糖波长为490 nm,反应体系中样品用量:5%苯酚:浓硫酸为2:2:7。建立高通量测定多糖回归方程y=0.0061x+0.1476(R²=0.9965),吸光值在0.084~3.684线性关系良好。微量提取高通量测定方法与纯化后测定多糖的结果显著相关。分析测定53份南瓜多糖含量,筛选到含量>100 mg/g的高多糖亲本(23S2和23S14)和组合(23FV5和23FV26)用以育种。南瓜多糖高通量提取测定体系操作简单、线性范围广,测定结果与纯化测定多糖结果显著相关,对提高南瓜多糖育种效率行之有效。
为了给韭菜科学合理施肥提供理论依据,本研究分析不同氮磷钾配比对韭菜产量、品质的影响。采用“3414”肥效试验设计,设定氮(N)、磷(P)、钾(K)这3个因素,每个因素设置0、112.5、225、337.5 kg/hm²共4个水平,总共形成14个处理。测定韭菜分蘖数、单株鲜重、产量和丙酮酸含量等指标,通过拟合产量与氮、磷、钾肥料效应函数得出最佳施用量。结果显示,施用氮、磷、钾肥提高了韭菜的分蘖数、单株鲜重和产量,其中氮肥对产量的影响最大,磷肥次之,钾肥最小。N1、P1、K1时农学效率最高,分别为116.04、73.22、61.75 kg/kg;N2、P2、K2时肥料的贡献率最高,分别为44.34%、27.76%、25.43%;过量施用N、P、K肥的农学效率和贡献率最低。N、P、K肥均能显著影响韭菜丙酮酸含量。高肥力土壤中,N、P、K最佳施肥量为186.32、183.98、179.58 kg/hm2。
休闲农业康养资源高质量利用是推动休闲农业与健康产业融合发展的关键。建立休闲农业康养资源评价体系,定量评价休闲农业项目康养资源质量,有利于摸清休闲农业拓展康养功能的资源优势,并评估康养休闲农业产业发展的潜力。本研究对江苏休闲农业康养项目的康养资源进行分类及特征分析,运用层次分析法从中筛选确定评价指标因子,构建了含自然资源、环境质量、景观资源、康养食宿、康养商品与设施5个要素层,19个因子层的休闲农业康养资源评价模型,因子层中康养饮食、森林、康养住宿、水体、温泉权重值较高。对40个江苏休闲农业代表基地进行评价打分,得出江苏休闲农业康养资源质量总体良好,其中环境质量相对较好,康养食宿资源次之,康养商品资源潜力最大。最后,基于江苏休闲农业康养资源利用存在的问题,从政府引导,搭台创境;智库谋划,科研支撑;企业主体,联农带农等3个方面提出发展建议。
为总结“十一五”以来贵州茶树育种研究实践,根据相关茶经济、技术成果、人才培养、学科建设、品种资源研究等文献资料,从产业技术经济及科技史角度,系统综述了贵州茶树育种主要研发活动和标志成果。贵州在茶树资源的多样性、功能基因及组学、生理特性、繁殖技术、品种适应性及野生茶树保护等方面开展了系列研究,有15个茶树品种获得了植物新品种保护权,2个品种通过了省级审定,4个品种获国家级非主要农作物品种登记,制定发布省级标准1项,获得发明专利1项,获得省级二等奖2项、省部级三等奖2项。总结“十一五”以来贵州茶树育种研究的实践,可以为全省茶产业高质量发展提供优良种源保障,为今后深入开展茶树育种研究奠定基础。