科研产出
基于电驱动的智能播补一体化马铃薯播种机设计研究
《农机化研究 》 2024 北大核心
摘要：马铃薯是我国重要的粮食和经济作物，在西南丘陵山区受限于地势条件，现有马铃薯播种机在作业时均不同程度的存在株距误差大、漏播及重播率高、土壤条件适应性差的问题。为此，设计了以AT89S51单片机为运算核心的播补薯一体机，主要由漏播监测、播补薯、株距控制模块组成。其中，漏播监测模块主要由红外线发生和接收装置组成，播补薯模块主要由步进电机驱动的取种勺根据系统命令执行指定作业，株距控制模块则通过设定的株距指令控制电机的转速及修正；同时，以步进电机作为动力取代了传统的地轮驱动以减小株距误差，步进电机驱动的单链取种勺集成播补薯功能于一体。试验表明：机具作业行走速度在0.6～1m/s时，补薯成功率为73%～81%,总播种成功率为97%～98%,播种株距误差为2.52%～4.83%,整体播种性能完全满足马铃薯播种农艺要求。
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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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