科研产出
推荐施肥量下控释肥替代普通尿素提高高粱产量和氮肥生产力
《植物营养与肥料学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]高粱生产中氮肥施用不合理,氮肥利用效率低,研究适宜重庆地区高粱种植的控释氮肥减施比例,在减少氮肥用量的同时,确保高粱稳产高产,提高肥料利用效率.[方法]田间定位试验于 2021、2022 年在重庆永川进行,供试高粱品种为晋渝糯 3 号和金糯粱 1 号.设置 6 个处理,分别为不施氮肥(CK);习惯尿素施肥量(U,N 180 kg/hm2);尿素推荐施用量(U1,减N 20%,N 144 kg/hm2);控释氮肥减施氮量 20%(C1,N 144 kg/hm2);控释氮肥减施氮量 30%(C2,N 126 kg/hm2);控释氮肥减施氮量 40%(C3,N 108 kg/hm2).在高粱开花期和成熟期,调查干物质积累量和转运量,成熟期调查植株和籽粒氮素含量、生物量、产量及产量构成因素.[结果]开花期和成熟期高粱干物质积累量均以C1 和U1 处理最高,C1 处理成熟期干物质积累量又显著高于U1.C1 处理叶片花前干物质转运量显著高于U.花后干物质积累量C1 处理显著高于其他处理,U1 和C2 处理显著高于U处理.C1 处理晋渝糯 3 号和金糯粱 1 号花后干物质积累量对籽粒的贡献率较U分别显著提高了 11.54%和 12.41%.C1 处理的高粱产量最高(晋渝糯 3 号 6611 kg/hm2,金糯粱 1 号 5690 kg/hm2),较其他施氮处理显著提高了 5.40%~18.66%;其次为C2 和U1 处理,二者的产量均显著高于U和C3 处理.各施氮处理的氮肥生理利用率(NPE)差异不显著;减氮处理间氮肥农学利用率(NAE)无显著差异,氮肥偏生产力(NPFP)差异显著,其NAE和NPFP均显著高于习惯施氮处理U;控释肥各减氮处理的NPFP显著高于普通氮肥推荐量处理U1.C1 处理较U处理大幅提高了NAE、NPFP和氮肥利用率(NUE),晋渝糯 3 号分别提高了58.54%、39.61%和 59.28%,金糯粱 1 号分别提高了 80.97%、48.30%和 63.08%;与U1 处理相比,晋渝糯 3 号的NPFP、NUE分别提高了 5.38%和 22.19%,金糯粱 1 号分别提高了 5.82%和 4.42%.[结论]推荐施氮量下,用控释肥替代普通氮肥增加了高粱开花期和成熟期干物质积累量,提高了叶片花前干物质转运量和花后干物质积累量及其对籽粒的贡献率,提升了高粱产量和氮肥利用效率,可作为西南地区高粱生产的推荐氮肥施用方式.
关键词： 高粱 控释氮肥 氮肥用量 干物质积累转运 产量 氮肥农学效率 氮肥偏生产力
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三峡库岸带土壤净氮矿化的温度敏感性及驱动因子
《土壤通报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】三峡库岸带土壤氮矿化过程对三峡水库水体富营养化及生态安全影响显著，明确三峡库岸带土壤净氮矿化对温度升高的响应和驱动因子。【方法】在整个三峡库岸带分9个断面，分别采集消落区（高程145～155 m、155～165 m、165～175 m）和非淹水区（高程175～185 m）共108个表层土样，在15、22、29和36℃四个温度下培养28 d，测定培养前后土壤铵态氮、硝态氮含量变化，计算净氨化速率、净硝化速率和净氮矿化速率及其对温度升高的响应。【结果】在四个温度下三峡库岸带土壤净硝化速率、净氮矿化速率均与高程显著正相关（P ＜0.05），而净氨化速率在高程之间无显著差异（P＞ 0.05）；总体上，三峡库岸带净氮矿化速率的温度敏感性(Q10)在0.62～3.21之间，且消落区比非淹水区土壤净氮矿化对升温更加敏感。降雨是消落区和非淹水区Q10变化的共同驱动因子；此外，消落区Q10与高程、p H值、年均降水量、微生物生物量碳（P ＜0.05）以及到三峡大坝的距离呈显著负相关（P ＜0.01）。【结论】在未来气候变暖条件下，与非淹水区相比，预期将有更多消落区氮素通过矿化途径进入水体，进而增加三峡水体营养负荷。
关键词： 三峡大坝 库岸带 消落区 非淹水区 氮矿化 温度敏感性
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稻菜轮作下不同施氮处理对土壤微生物多样性的影响
《西南农业学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】分析稻菜轮作模式下不同施氮处理对土壤微生物多样性的影响，为氮肥减量施用提供理论支撑。【方法】设置氮肥全量施用（T1）、氮肥减施（T2）、氮肥配施有机肥（T3）、不施氮肥（CK）4个处理，利用高通量测序技术和生物信息学手段，研究其对土壤真菌和细菌群落结构和多样性的影响。【结果】土壤细菌和真菌群落Alpha多样性分析表明，T1处理的细菌群落Chao1指数和Observed指数低于CK处理，T2、T3处理高于CK,但处理间差异不显著；T1、T2、T3处理的细菌Shannon指数和Simpson指数均高于CK处理，差异不显著。T1、T2、T3处理的真菌Chao1指数和Observed指数均高于CK处理，而Shannon指数和Simpson指数均低于CK处理，差异不显著。微生物群落Beta多样性分析表明4个处理的土壤细菌群落组成基本相似，处理间差异不显著；T3处理的真菌群落组成与CK、T1、T2处理有一定的差异。土壤细菌群落组成基本相似，4个处理的细菌优势菌群均为变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、绿弯菌门（Chloronexi）和酸杆菌门（Acidobacteria）,T2处理的绿弯菌门相对丰度最高，T3处理的变形菌门相对丰度最高，施氮处理均降低了酸杆菌门、放线菌门和硝化螺旋菌门相对丰度。真菌群落组成有一定的差异性，真菌优势菌群均为子囊菌门（Ascomycota）、被孢霉门（Mortierellomycota）和担子菌门（Basidiomycota）,T1处理增加担子菌门的相对丰度，T2处理增加被孢霉门的相对丰度，T3处理子囊菌门相对丰度最高。T2处理显著降低了大理石雕菌属（Marmoricola）相对丰度，T3处理显著增加腐质霉属（Humicola）和青霉菌属（Penicillium）相对丰度，施氮处理均显著降低链格孢属（Alternaria）相对丰度。【结论】在水稻-茎瘤芥轮作模式下，与氮肥全量施用相比，减氮施肥和氮肥配施有机肥均提高了土壤细菌群落的丰富度，降低了真菌群落的丰富度。处理间土壤微生物的群落结构差异不明显，其微生物群落多样性的差异主要体现在大理石雕菌属、腐质霉属、青霉菌属和链格孢属相对丰度的显著变化。
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耐除草剂转基因玉米CM8401的获得及功能性状鉴定
《玉米科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：耐草甘膦和耐草铵膦是转基因作物育种重要的目标性状.将耐草甘膦基因MC1-EPSPS构建到含有bar基因的植物表达载体pTF101.1中,通过农杆菌介导法转入玉米材料Hi-II中,从而获得兼具耐受草甘膦和草铵膦性状的转基因玉米材料CM8401.目的基因PCR检测显示,MC1-EPSPS和bar基因稳定整合到玉米基因组中.目的蛋白试纸条检测结果显示,MC1-EPSPS蛋白和PAT蛋白在转基因玉米世代间中表达稳定.田间除草剂耐受性鉴定试验表明,转基因玉米CM8401对草甘膦和草铵膦都具有良好耐受性,可耐受4倍推荐中剂量的草甘膦和草铵膦.
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蚕豆DUS标准品种在重庆的性状表达差异性分析
《种子 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为构建重庆蚕豆DUS测试标准品种群体,完善蚕豆 DUS测试技术,为西南地区蚕豆品种保护和登记提供完善和准确的理论支撑,2019-2020 年对蚕豆DUS测试指南中的 17 份标准品种进行田间测试,采用符合系数(COC)分析标准品种在重庆地区的性状表现与指南描述的差异性,评价蚕豆标准品种在重庆地区表达的准确性及稳定性.结果表明,17 个标准品种有 6 个品种符合系数大于 0.990 0,占 35.3%,64.7%的品种符合系数小于 0.990 0;36 个测试性状中有22 个性状的符合系数大于 0.990 0,占 61.1%,其中质量性状符合系数最高(0.999 0),其次为假质量性状(0.996 0),数量性状符合系数最低(0.976 0);对符合系数小于或等于平均值的 8 个性状的标准品种进一步优化,重新筛选出了对应的标准品种,但仍有部分性状没有筛选到合适的标准品种,建议加强已知品种和种质资源收集,筛选出适宜重庆测试区的标准品种.
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除草机器人自适应快速积分终端滑模跟踪控制技术
《农业机械学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：智能除草机器人在草坪作业时，易受到外界扰动以及系统不确定性的影响，从而导致轨迹跟踪收敛时间长以及跟踪效果差等问题。因此，设计一种面向轨迹跟踪的自适应快速积分终端滑模控制算法。首先，考虑驱动轮动力学特性以及未建模误差、外界干扰、动静摩擦等不确定性因素，建立除草机器人的动力学模型。然后基于所建立的动力学模型，设计自适应快速积分终端滑模控制器。所提出的控制器结合了快速终端滑模、积分滑模和自适应估计技术的优点，能够实现期望的跟踪性能并抑制控制信号抖动。同时，在不需要明确系统不确定性和外界干扰上界的情况下，可以通过所设计自适应估计项进行实时补偿，提高系统的鲁棒性。最后，通过仿真和试验验证了该方法的有效性。试验结果表明，所设计的控制器能够使跟踪误差在有限时间内快速收敛，并且横向误差绝对值不超过0.097 9 m,纵向误差绝对值不超过0.102 6 m,航向角误差绝对值不超过0.057 8 rad,保证除草机器人准确跟踪作业路径，同时具有较强的鲁棒性。
关键词： 除草机器人 轨迹跟踪 动力学模型 自适应估计 快速积分终端滑模
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丘陵山区自走式马铃薯联合收获机设计与通过性试验
《农业机械学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对丘陵山区马铃薯联合收获机短缺、履带底盘通过性较差等问题,设计了一款包括底盘行走装置、多级输送分离装置的自走式马铃薯收获机,开展了底盘通过性和机器收获性能理论分析.首先,对收获机底盘坡地行驶、越障性能进行理论分析,获得底盘通过性的临界参数;其次,对收获过程中马铃薯运动学进行分析,得到关键工作部件的相关参数.与此同时,运用RecurDyn仿真软件对整机进行多体动力学仿真分析,获得自走式马铃薯联合收获机适用于丘陵山区横向与纵向坡地及跨越壕沟与直壁的相关运动参数.仿真结果表明:纵向坡地行驶的最大爬坡角度为28°、横向坡地行驶的最大坡度角为20°、整机跨越垂直障碍的最大高度为150 mm、最大跨越壕沟宽度为300 mm.田间试验结果表明:收获作业时伤薯率为1.92%、破皮率为2.86%.收获机满足纵向坡度25°稳定行驶要求,跨越300 mm壕沟,翻越150 mm直壁,与仿真结果保持一致,验证了仿真的准确性,满足履带马铃薯收获机行驶通过性的设计要求.该研究可为丘陵山区根茎类履带式收获机的设计提供理论基础与参考.
关键词： 马铃薯 自走式联合收获机 丘陵山区 RecurDyn仿真 通过性
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有机肥替代化肥比例对红心柚产量和品质及土壤养分的影响
《中国土壤与肥料 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：研究等量氮磷钾养分下有机肥替代化肥处理对红心柚化肥减量配施管理及优质高效生产意义重大。2018年在重庆丰都连续开展3年田间试验，设置常规施肥（FP）、有机肥替代常规施肥25%（75%FP+25%OF，氮磷钾有机替代比例均为25%）、有机肥替代常规施肥50%（50%FP+50%OF）、优化施肥（OPT）、有机肥替代优化施肥25%（75%OPT+25%OF）、有机肥替代优化施肥50%（50%OPT+50%OF），共6个处理，分析各处理红心柚叶片果实养分状况、产量和土壤养分变化。结果表明：（1）相比于FP，有机肥替代处理显著提高土壤pH、有机质、碱解氮、全氮、有效磷、速效钾和缓效钾含量，随替代比例的增加而增加。（2）有机肥替代处理叶片氮及果实磷、钾养分浓度较FP分别增加1.2%～8.5%及21.3%～48.9%、1.29%～14.8%，叶片磷、钾和果实氮无明显影响。（3）各有机肥替代处理产量增加1.2%～30.3%，产量构成上，单株挂果数增加了0.4%～32.2%，单果重无明显变化。（4）红心柚产量随有机替代比例增加呈先升后降的趋势，最优产量对应的有机肥替代比例为26%；肥料运筹上，最优产量对应的氮、磷、钾养分基施比例分别为52%、52%、50%。（5）相比于FP，有机肥替代处理的果实可滴定酸含量明显降低，而固酸比和糖酸比显著增加，随有机替代比例的增加均呈增加趋势。综上所述，等氮磷钾养分条件下，有机肥替代化肥处理通过优化红心柚生产的肥料运筹、提高叶片和果实养分状况、改善果园土壤化学性质，实现了植株地上部-地下部养分需求的系统高效匹配，进而提高红心柚的产量和品质。
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基于COI基因解析我国茶网蝽种群遗传多样性和遗传结构
《茶叶科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：茶网蝽(Stephanitis chinensis)是我国西南茶区的重要害虫,近年有入侵成灾事件发生.为解析茶网蝽的生态适应机制和成灾规律,测定了茶网蝽12个种群共240头成虫COI基因序列,利用DnaSP 6.12.03、Arlequin 3.5.2.2、MEGA 7.0.26等软件进行了遗传分化程度、基因流(Nm)以及分子变异情况的分析.结果显示,茶网蝽12个地理种群的240条COI基因序列共包含75个变异位点和38个单倍型,其中仅Hap13是共享单倍型.茶网蝽总群体的单倍型多样性指数(Hd)为0.82779,地理种群的Hd在0.00~0.85,总群体的遗传分化固定系数(FST)为0.86426,Nm为0.03987,表明我国茶网蝽群体遗传分化程度较高,基因交流较小.重庆城口、重庆巫溪、湖北恩施、湖北十堰、陕西汉中等5个种群相互之间遗传分化程度较低,基因交流频繁(FST<0.06,Nm>4.50),其他种群对之间分化程度较高,基因交流较少(FST>0.25,Nm<1.00).分子变异分析(AMOVA)支持遗传分化主要来自于不同地理种群之间(86.43%).Tajima's D和Fu's Fs中性检验支持重庆巴南、湖北恩施种群以及大巴山脉周边群体发生过种群扩张事件.本研究分析推测我国茶网蝽兼具入侵种群扩张成灾和原始种群扩张成灾的风险,建议有茶网蝽发生的茶区和大巴山脉周边茶园加强对该害虫的监测工作.
关键词： 茶网蝽 地理种群 COI基因 遗传多样性 遗传结构
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