科研产出
甜高粱苗期镉耐性和富集能力综合评价
《草地学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为筛选和鉴定出镉（Cadmium, Cd）富集能力强的甜高粱（Sorghum bicolor L.）品种，以期为利用甜高粱修复Cd污染土壤提供优异材料。本研究以26个甜高粱品种为材料，采用沙培盆栽试验，设置Cd胁迫(5 mg·kg-1 Cd2+)和对照(0 mg·kg-1)2个处理，测定苗期甜高粱生长特性和生理指标以及根部、茎叶的Cd含量，以各单项指标的耐性指数作为衡量耐Cd性的依据，运用主成分分析、隶属函数法和系统聚类综合评价Cd耐性和富集能力。结果表明：根长、株高、根鲜重、根干重、茎叶鲜重、茎叶干重、叶绿素含量、POD活性、SOD活性、MDA含量在品种和Cd处理间均存在极显著差异（P＜0.01）。主成分分析将10个单项指标转化成3个相互独立的综合指标，利用隶属函数法分析，得到不同品种苗期耐Cd性综合评价值（D值）;通过对D值进行聚类分析，筛选出3份耐Cd性强的品种；进一步采用欧氏距离法对D值、富集系数和转移系数进行聚类分析，将26个甜高粱品种划分成4类，其中‘辽甜6号’和‘F10’属于Cd耐性强且富集转移性强的品种，适用于修复土壤Cd污染。
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丘陵山区单季中稻不同种植方式的经济与生态可持续性评估
《中国生态农业学报(中英文) 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：种植方式的改进是降低丘陵山区水稻生产成本、提高生产效率和增加种粮收入的重要措施.从成本收益和生态经济角度评估丘陵山区水稻不同种植方式的可持续性,对水稻产业绿色高质量发展有重要意义.本文以全国粮食生产先进县——重庆市永川区的单季中稻为研究对象,采用成本收益法以及能值分析法比较了人工种植、机插秧种植、直播种植等不同水稻种植方式的主要生产环节及成本收益、能值结构和投入,并基于农业资源环境指标、能值经济指标及可持续发展指标对不同单季中稻种植方式的生态可持续性进行了定量评估.结果表明,3种单季中稻种植方式的主要生产环节、物质和人工投入、产量产值均存在差异.其中单季中稻直播种植方式的单产最高,机插秧次之,人工种植最低.3种种植方式的收益均偏低或处于亏损,经济可持续性均较弱.能值投入结构分析表明,3种中稻种植方式下可更新自然资源、不可更新环境资源均相同;辅助能投入存在较大差异,表现为有机插秧模式>人工种植模式>直播模式.工业辅助能是辅助能投入的主要形式,肥料投入和烘干环节的能耗是其主要构成部分.农业资源环境指标结果表明3种种植方式对农业生态环境所产生的压力均相对较小;能值经济指标结果表明直播种植方式能值产投比优于机插秧种植和人工种植方式;能值可持续发展指数表明3种单季中稻种植方式的稻作系统均以环境资源投入为主,属于自然资源驱动型生态经济系统.综合而言,研究区直播种植方式的社会经济及生态优势最高,可因地制宜加强推广,同时应充分挖掘降低水稻种植环节经济成本及能值投入的方法,引导区域水稻生产良性发展.
关键词： 丘陵山区 水稻种植方式 成本收益分析 能值分析 可持续性评估
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基于虚拟探照灯的离合制动履带底盘寻径跟踪
《农业工程学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：油动履带底盘由于具有成本低、技术成熟、动力充足、续航能力强、维修便捷等特点而被广泛应用于农业生产，但其操控精度低、振动严重等问题对其应用造成挑战。该研究以农用油动履带底盘为对象，根据共性传动结构提出离合制动式履带底盘，并以STM32F303作为主控器搭建基于实时动态差分全球导航卫星系统（real-time kinematic global navigation satellite system,RTK-GNSS）的自动导航系统，建立其运动学模型，提出一种改进模糊式预瞄控制算法—虚拟探照灯寻径跟踪（virtual searchlight pathfinding tracking,VSPT）算法。针对横向偏差和速度变化引起的跟踪振荡问题，提出基于横向偏差指数的视域角动态调整方法和基于行驶速度的虚拟目标点判断方法，并通过仿真和试验验证算法的有效性。仿真结果表明，在底盘前进速度0.4 m/s时，横向偏差指数λ、视域增益k_1和目标增益k_2取值分别为1/4,0.005 rad·m和6 s~(-1)时可获得较好的导航效果。现场试验结果表明，在水泥路面，不同初始位姿下，直线导航平均上线距离为1.64 m，平均横向偏差和航向偏差为0.44 cm和1.57°；行驶速度提高会导致导航精度降低，适当修正k_1、k_2可维持较好的导航效果，3种行驶速度下获得的平均横向和航向偏差分别为0.75 cm和1.05°，平均纠偏次数为4.7次；田间路况下，由于土路附着系数增加，转向相对平稳，纠偏次数降低至2.7次，相同参数时2种路况下的导航效果接近。研究表明，VSPT算法针对离合制动式履带底盘具有良好的跟踪效果和路况适应性，该研究可为离合制动履带平台提供一种高效、稳定的导航控制方案。
关键词： 精准农业 车辆 导航 RTK-GNSS 履带底盘 控制算法
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南方春大豆品种DUS测试数量性状表达状态分级
《分子植物育种 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：大豆数量性状极易受到环境条件的影响.为了更准确地进行南方春大豆品种DUS测试,需要对本生态区品种数量性状表达状态进行适当的分级.本研究以106份南方春大豆品种为材料,于2018-2019年进行田间种植试验,对大豆DUS测试指南中的8个重要的测量数量性状进行调查,在对性状的多样性进行分析评价的基础上,采用不同方法对各数量性状的表达状态进行了分级范围划分,比较了方法间的异同.结果显示,8个数量性状变异系数范围在6.05%~36.83%之间,性状间相关系数分布在-0.142~0.648之间.正态性分析表明植株高度、主茎节数、百粒重、开花期和成熟期5个性状符合正态分布.通过对4种分级方法的比较,最小显著差法适合对MS数量性状、极差法适合对MG数量性状进行分级.研究结果为南方春大豆品种DUS测试数量性状的表达状态分级和规范品种描述提供依据,并为大豆资源的综合评价提供参考.
关键词： 南方春大豆 DUS测试 数量性状分级 最小显著差法 多样性
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小麦秸秆覆盖量对坡面流水动力学特性影响
《农业工程学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：为系统研究小麦秸秆覆盖量对坡面流水动力学特性的影响，采用室内定床模拟试验，探究在不同流量（3.0、4.5、6.0、7.5、9.0 L/min）和坡度（3°、5°、10°、15°）下，坡面流水动力参数随秸秆覆盖量（0、1.5、2.5、3.5、4.5 t/hm~2）的变化特征。结果表明：1)秸秆覆盖显著影响坡面流流型，在不同流量和坡度下，无秸秆覆盖时坡面流型均为急流，而在秸秆覆盖条件下，坡面流型均变为缓流。当流量≤7.5 L/min时，流态均为层流，当流量＞7.5 L/min时，流态均为过渡流。2)随着秸秆覆盖量的增加，坡面流流速分别较裸坡降低了47.85%、53.86%、57.69%、60.11%。3)不同覆盖量下，坡面流流态指数随坡度的变化规律不一致。覆盖量≤2.5t/hm~2时，随坡度的增加，流态指数呈先增后减的变化趋势，覆盖量＞2.5 t/hm~2时，流态指数随坡度的增加而逐渐减小。4)不同覆盖量下，坡面流阻力系数随坡度的变化规律不一致。秸秆覆盖坡面阻力系数是裸坡的9.36～19.68倍。低覆盖量下（≤2.5t/hm~2）阻力系数在10°坡度达最大值，高覆盖量下（≥3.5 t/hm~2），阻力系数整体上随坡度的增加而增加。该研究可为不同秸秆覆盖量下坡面水蚀过程的动力学机制提供科学依据。
关键词： 土壤 侵蚀 水动力参数 坡面流 秸秆覆盖量 定床试验 黄土高原坡耕地
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抗晚疫病番茄新品种‘渝番421’
《园艺学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：‘渝番421’番茄是以自交系W24为母本，S9为父本配制而成的杂交一代品种。该品种属自封顶生长类型，植株生长势中，早熟；成熟果实红色圆形，无绿果肩，平均单果质量185 g；平均畸裂果率13.2%，商品果率83.4%；果实硬度软到中，平均货架期16 d；传统番茄风味，口感酸甜。产量可达65.0 t·hm~(-2)以上，田间表现抗晚疫病、枯萎病和病毒病，中抗青枯病。可在重庆、四川春季露地栽培。
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垄作直播控制灌溉对水稻产量和温室气体排放的影响
《中国农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】稻田是温室气体的重要排放源之一，耕作方式和水分管理措施均能在一定程度上减少稻田温室气体排放。垄作直播方式是一种新型节本增效的水稻种植方式，探索稻田垄作直播下垄沟水分管理对水稻产量和温室气体排放的影响，为丰产减排稻作模式的创新提供理论依据和技术途径。【方法】以2019—2021年垄作直播方式下的水稻-萝卜轮作系统为研究对象，通过设置传统淹水沟灌（TFI：水分高于垄面约5 cm）、控制沟灌1（CFI1：水分低于垄面约5 cm）、控制沟灌2（CFI2：水分低于垄面约10 cm）、控制沟灌3（CFI3：水分低于垄面约15 cm）4个处理，采取密闭静态箱-气相色谱法研究水稻-萝卜生长季温室气体排放及其全球增温潜势，同时测定水稻产量、土壤还原性物质、铵态氮和硝态氮等指标，明确既能减少全球增温潜势（GWP）又能增加作物产量的最佳灌水模式。【结果】综合3年试验结果，与TFI处理相比，控制灌溉能显著降低水稻季CH4累积排放量22.81%—78.47%，其中CFI3效果最显著；CFI2处理显著增加水稻季N2O累积排放量20.45%—59.90%,CFI3显著降低水稻季N2O累积排放量12.08%—68.64%,CFI1对N2O排放量无显著影响。对于萝卜季而言，与TFI处理相比，控制灌溉能显著降低CH4累积排放量34.87%—53.31%，其中CFI2和CFI3效果最显著；CFI1、CFI2和CFI3处理能显著增加N2O累积排放量35.00%—120.00%。双因素方差分析结果表明，控制灌溉和控制灌溉×试验年份的交互作用对CH4累积排放量具有极显著影响（P＜0.01），控制灌溉、试验年份及控制灌溉×试验年份的交互作用对N2O累积排放量具有极显著影响（P＜0.01）。与TFI相比，控制灌溉处理能显著降低水稻季GWP 20.24%—74.87%;CFI1和CFI2处理显著增加水稻产量12.34%—33.97%,CFI3对水稻产量无显著影响；控制灌溉显著降低温室气体排放强度（GHGI）29.37%—75.92%。控制灌溉分别降低还原物质总量、活性还原物质和还原性铁含量15.00%—30.84%、53.45%—71.65%和60.47%，影响CH4排放；同时降低铵态氮7.51%—9.87%，增加硝态氮5.81%—8.55%，影响N2O排放。【结论】控制灌溉通过硝态氮、铵态氮以及还原性物质等土壤性质影响温室气体排放。综合温室气体减排效应和作物增产两方面，CFI1和CFI2处理效果最好。在稻田垄作直播条件下，灌水深度为传统沟灌淹水深度的2/3或者1/2是降低温室气体排放并增加水稻产量的最佳水分管理方式。
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重庆稻田土壤重金属污染特征分析及风险评价
《西南农业学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探究重庆稻田土壤重金属元素的含量特征并对其进行风险评价，为土壤重金属污染防控及耕地土壤保护提供参考依据。【方法】采集重庆市7个典型水稻主产区的稻田土壤样品230个，分析测定土壤样品的pH及Cd、Hg、As、Pb、Cr等5种重金属元素含量，利用内梅罗污染指数评价法与地累积指数评价法进行污染程度分析，并与重庆土壤重金属背景值和农用地土壤风险筛选值进行比对，分析评估重庆稻田土壤重金属污染特征，再通过皮尔逊相关性分析和聚类分析探究土壤重金属污染可能来源。【结果】研究区土壤中Pb、Cd、Cr、As、Hg等5种重金属元素的平均含量分别为25.4、0.312、66.8、4.71、0.0827 mg/kg。通过单因子污染指数与内梅罗污染指数评价法分析，研究区稻田土壤有19.57%的点位处于Cd元素轻污染状态，0.43%的点位处于Hg元素中污染状态，其余点位处于无污染状态。地累积指数分析发现，稻田土壤中Cd处于轻污染水平，其余重金属元素属于无污染水平，但存在极少部分土壤的Hg元素地累积指数极高（4.03,属于强-极强污染等级）。与重庆市土壤背景值比对发现，Cd、Hg元素含量均超过了重庆土壤背景值，分别是背景值的2.84倍、1.38倍，有累积效应；Pb、Cr、As元素含量略低于重庆土壤背景值，基本无富集。通过与农用地土壤风险筛选值比对，所调查的稻田土壤重金属含量均值均小于对应的农用地土壤风险筛选值。相关性及聚类分析发现，重金属污染主要源于成土过程及人为因素。【结论】重庆稻田土壤总体处于清洁状态，但存在Cd、Hg元素的污染风险。
关键词： 稻田 重金属污染 土壤环境质量 内梅罗污染指数 地累积指数
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重庆县域尺度乡村振兴弹性评价指标体系构建与实证研究
《西南农业学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]评价指标具有目标导向、评价考核、监测纠偏等功能作用,而不同区域实施乡村振兴战略具有差异化的振兴特色及重点,进行反映区域特色的弹性评价指标体系构建,是科学评价与识别不同类型地区乡村振兴发展水平及障碍问题的关键.[方法]立足重庆分层分类推进乡村振兴实际,提出弹性评价思路,并采用变异系数法、综合评价法、障碍度模型等方法进行实证评价分析.[结果]①重庆县域尺度乡村振兴弹性评价指标体系由"17个基本指标+6个特色指标"构成.②"十三五"期末重庆先行示范类、积极推进类、重点帮扶类三类区县乡村振兴水平总体不高,20个样本区县乡村振兴综合水平评价值位于0.22~0.67,且三类区县间具有明显差距,其中重点帮扶类区县发展水平最低.③乡村振兴各维度发展水平不一,实现度为生活富裕54%、乡风文明47%、治理有效47%、生态宜居43%、产业兴旺42%、特色发展40%;同时三类区县间各维度发展水平具有明显差距,尤其是产业兴旺、生态宜居、生活富裕、特色发展四个维度,最大实现度差距分别为21、23、46、20个百分点.④三类区县乡村振兴水平均受到生活垃圾分类示范村占比、集体经济强村比重、农产品加工产值与农业总产值比、农业劳动生产率、县级以上文明村占比5个障碍因子的制约,但不同类型区县的障碍度有差异,同时三类区县还分别受到产业融合发展平台个数、"两品一标"农产品产量占比、城乡居民可支配收入比3个指标的影响制约.[结论]重庆三类区县乡村振兴水平不高,各维度发展水平不一,三类区县间具有明显差距,主要受到六个维度八大障碍因子的制约.下一步要加大力度推进各维度发展,并不断缩小三类区县间差距,促进重庆乡村全面振兴.
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