河南农业科学

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1. 大豆和玉米茬口对冬小麦根际土壤细菌群落结构和功能的影响

郭辉, 连延浩, 赵志博, 任永哲, 王志强, 林同保

河南农业科学 2024, 53 (7): 79-89. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.07.009

摘要（1286）

PDF （3686KB）（84）

为探明黄淮海地区玉米茬口和大豆茬口微生物遗留效应的差异，于2023年在长达4 a（2019—2023年）的长期定位试验田中采集冬小麦拔节期的根际土壤样品，采用16S高通量测序技术并结合Tax4Fun2功能预测分析，研究玉米茬口（M）和大豆茬口（S）下冬小麦拔节期根际土壤细菌群落结构及功能对不施氮（N0）和常规施氮（N240，纯氮240 kg/hm2）共4个处理（MN0、SN0、MN240、SN240）的响应。结果表明，门水平下，变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）拟杆菌门（Bacteroidetes）和放线菌门（Actinobacteriota）为冬小麦拔节期根际优势菌门，优势菌门相对丰度为66.66%~69.56%。N0施氮量S茬口的拟杆菌门相对丰度比M茬口显著增加了19.10%（ P<0.05）；N240施氮量S茬口的变形菌门相对丰度比M 茬口显著增加了11.90%（ P<0.05）。目水平下，Vicinamibacterales 与伯克氏菌目（Burkholderiales）为优势菌目，优势菌目相对丰度为18.42%~19.68%。N0 施氮量S 茬口的Vicinamibacterales 相对丰度比M 茬口显著减少了13.69%（ P<0.05），伯克氏菌目相对丰度显著增加了11.31%（ P<0.05）。通过Tax4Fun2功能预测，与KEGG数据库对比发现，N0施氮量下新陈代谢分类中的7个二级功能途径相对丰度存在显著差异（ P<0.05）；进一步通过相关性分析发现，Vicinamibacterales和伯克氏菌目与氨基酸代谢途径存在极显著相关关系（ P<0.01）。冬小麦土壤细菌有26个功能基因参与土壤氮循环途径，其中反硝化功能基因相对丰度最高。N0施氮量M茬口的norB、norC、nirS 型反硝化功能基因相对丰度显著高于S茬口（ P<0.05）。综上，不同施氮量下茬口均造成冬小麦拔节期根际土壤细菌群落结构发生变化，不同茬口通过改变根际土壤细菌群落结构进一步影响细菌群落氮代谢功能。

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2. 生物炭对黑胫病抗性不同烤烟品种根际土壤真菌群落结构的影响

任志超, 李想, 李先锋, 毋丽丽, 王景, 彭志良, 刘国顺, 殷全玉

河南农业科学 2024, 53 (1): 105-115. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.01.012

摘要（1081）

PDF （5609KB）（48）

探究生物炭对黑胫病抗性不同烤烟品种根际土壤真菌群落结构的影响，为调控烟草微环境及综合防治烤烟黑胫病提供理论依据。采用盆栽试验，以黑胫病抗性不同的烤烟品种净叶黄（高感品种）、K326（中抗品种）、NC82（高抗品种）为材料，以未种植烟草为对照（CK），设置施生物炭与不施生物炭2个水平，共8个处理，通过高通量测序技术探究生物炭对黑胫病抗性不同烤烟品种根际土壤真菌群落结构的影响。结果表明，施入生物炭后黑胫病抗性不同烤烟品种的黑胫病发病率与病情指数均显著降低，对高感品种净叶黄、中抗品种K326 及高抗品种NC82 黑胫病的防治效果分别为56.52%、31.00% 和27.00%；不施生物炭条件下，高抗品种NC82和高感品种净叶黄的根际土壤真菌多样性相对较高，中抗品种K326相对较低，施用生物炭后中抗品种K326的真菌多样性显著升高，高感品种净叶黄和高抗品种NC82的真菌多样性均有不同程度的降低；LefSe分析表明，不施生物炭条件下，抗性不同烤烟品种根际土壤关键微生物类群存在显著差异，施入生物炭改变了根际土壤中关键微生物类群，品种间差异明显；主坐标分析（PCoA）表明，不施用生物炭条件下，3个烤烟品种根际土壤样本与不种植烟草土壤呈现明显的分离，施入生物炭改变了3个烤烟品种根际土壤真菌群落结构。综上，施入生物炭可以显著降低烤烟黑胫病发生，黑胫病抗性不同烤烟品种根际土壤真菌群落结构对施用生物炭的响应不同，在生产中，利用生物炭改良土壤和烟草微生态环境时需要考虑品种因素。

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3. 玉米花粉高温胁迫相关miRNA 的筛选及其靶基因分析

李川, 张盼盼, 张美微, 牛军, 穆蔚林, 郭涵潇, 乔江方

河南农业科学 2024, 53 (2): 1-16. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.02.001

摘要（1015）

PDF （4835KB）（175）

以高耐热玉米品种郑单958、低耐热玉米品种先玉335为材料，以正常生长条件为对照，在花期进行高温胁迫，通过miRNA高通量测序筛选玉米花粉中的差异表达miRNA，然后预测其靶基因，并对靶基因的本体特征和代谢通路进行富集分析。结果表明，共筛选到818个miRNA前体序列。在郑单958高温胁迫花粉与对照花粉对比组（HT958 vs CK958）中共筛选到19个显著差异表达miRNA序列，其中15个miRNA序列上调表达，4个下调表达，3个miRNA序列达到极显著水平（ P<0.01）。对这19个显著差异表达miRNA的靶基因进行预测，共获得了503个基因转录本，其富集较多的GO生物学过程条目分别为转录调控DNA-模板、微管生物学过程、磷酸化作用、RNA聚合酶Ⅱ正向调控转录过程、甲基化作用等，KEGG富集较显著的代谢通路分别是谷胱甘肽代谢、碳代谢、花生四烯酸代谢、糖酵解/糖异生、叶酸生物合成等。在先玉335高温胁迫花粉与对照花粉对比组（HT335 vs CK335）中共筛选到15个显著差异表达miRNA 序列，其中7 个miRNA 序列上调表达，8 个下调表达，1 个miRNA 序列达到了极显著水平（ P<0.01）。对这15个显著差异表达miRNA的靶基因进行预测，共获得了454个基因转录本，其富集较多的GO生物学过程条目分别为转录调控DNA-模板、磷酸化作用、蛋白质磷酸化作用、蛋白质水解、DNA修复等，富集较显著的KEGG代谢通路分别是其他多糖降解、亚油酸代谢、代谢通路、硫胺素代谢、内质网内蛋白质加工过程等。在郑单958高温胁迫花粉与先玉335高温胁迫花粉对比组（HT985 vs HT335）中共筛选到85个显著差异表达miRNA序列，其中35个miRNA序列为上调表达，50个为下调表达，24个miRNA序列达到了极显著水平（ P<0.01）。对这85个显著差异表达miRNA的靶基因进行预测，共获得了2 286个基因转录本，其富集较多的GO生物学过程条目分别为转录调控DNA-模板、磷酸化作用、蛋白质磷酸化、蛋白质水解、跨膜转运等，富集较显著的代谢通路分别是鞘脂类代谢、淀粉和蔗糖代谢、其他多糖降解、代谢通路、半胱氨酸及甲硫氨酸代谢等。在HT958 vs CK958与HT335 vs CK335对比组中共筛选到94个显著差异表达miRNA序列，其中（预测全新）PC-3p-10069_1143、（预测全新）PC-3p-18335_646、（玉米）zma-miR164f-5p等28个miRNA序列达到了极显著水平（ P<0.01）。对这94个显著差异表达miRNA的靶基因进行预测，共获得了4 569个基因转录本，其富集较多的GO生物学过程条目分别为转录调控DNA-模板、磷酸化作用、蛋白质磷酸化、蛋白质转运、蛋白质水解等，其富集较显著的KEGG代谢通路分别是内质网内蛋白质加工过程、真核生物核糖体生物合成、剪接体、鞘脂类代谢、内吞作用等。

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4. 基于改进ShuffleNet V2 的柑橘病害识别研究

于雁南, 莫泳彬, 严继池, 熊春林, 窦世卿, 杨荣峰

河南农业科学 2024, 53 (1): 142-151. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.01.016

摘要（847）

PDF （3756KB）（107）

大型卷积神经网络因模型复杂难以部署于实际应用，而轻量级网络因优化模型结构而导致精度往往不如前者理想。针对上述问题，对ShuffleNet V2进行改进，提出一种轻量化MAM-ShuffleNet柑橘病害识别模型。首先，在ShuffleNet V2中引入混合注意力模块（Mixed attention module，MAM），提升模型对病害特征提取能力。其次，利用Ghost模块优化网络中卷积层，有效降低网络模型参数量和计算成本。最后，调整网络结构中ShuffleNet V2单元堆叠次数，进一步简化网络参数。结果表明，在自建柑橘叶片数据集中，MAM-ShuffleNet模型平均识别准确率达到97.7%；与原始ShuffleNet V2相比，其参数量降低了45.7%，识别准确率提升了1.2百分点；综合性能明显优于ResNet50、DenseNet121等模型。

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5. 基于迁移学习和残差网络的谷子病害识别研究

张红涛, 罗一铭, 谭联, 杨加蓬, 王宇

河南农业科学 2023, 52 (12): 162-171. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.12.018

摘要（794）

PDF （2368KB）（87）

针对谷子病害提出了一种基于迁移学习和残差网络（Residual CNN）的谷子病害图像识别方法。首先，建立由谷子白发病、谷瘟病、红叶病、锈病等4种病害图像以及正常谷子叶片图像组成的原始样本集；然后，采用基于超绿特征的最大类间方差法实现原始图像的分割，建立谷子病害分割图像数据集，并对该数据集进行扩充处理；最后，基于扩充后的谷子病害分割图像数据集，利用迁移学习和残差网络的思想建立谷子病害识别模型。结果表明，该模型的识别率达到98.2%，相较于基于支持向量机（SVM）的谷子病害识别模型提高了8.9百分点，同时该模型的训练时间相较于基于卷积神经网络（CNN）的谷子病害识别模型减少17.69 min。表明基于迁移学习和残差网络的谷子病害识别模型可有效地对4种谷子叶片病害进行识别。

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6. 基于YOLOv3 改进算法的烟叶原料烟草甲识别方法研究

张卫正, 陈赛越扬, 王艳玲, 帖金鑫, 丁佳, 李萌, 李灿林, 苏晓珂, 甘勇

河南农业科学 2023, 52 (11): 157-166. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.11.017

摘要（717）

PDF （10647KB）（107）

为了解决烟叶原料中烟草甲人工识别效率低、不准确的问题，实现烟草甲的精准、智能识别，提出一种基于YOLOv3改进算法的烟草甲识别模型。首先采用Random Mix数据增强技术扩充烟草甲数据集；然后，通过引入K-means++算法重新聚类锚框，改进YOLOv3对于烟草甲的识别能力；使用SIoU Loss改进YOLOv3的边界框损失函数，提高模型定位的准确性，加速模型收敛；最后加入特征细化模块过滤冲突信息，优化模型对烟草甲数据集中小目标识别的精准度。结果表明，改进的YOLOv3网络模型对测试集中烟草甲的平均检测精确率、召回率、F1分数和平均精度均值（mAP）分别达到93.26%、88.25%、0.90和94.59%，分别比现有的YOLOv3算法提高了12.21百分点、11.79百分点、0.12、12.40百分点，可为烟草甲的有效识别提供支撑。

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7. 秸秆覆盖对黑土区土壤微生物量、酶活性及大豆产量的影响

孔凡丹, 周利军, 郑美玉, 张作合, 杨则已, 吴娟

河南农业科学 2024, 53 (1): 87-95. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.01.010

摘要（678）

PDF （3173KB）（77）

为了探究秸秆覆盖量对黑土区土壤微生物量、酶活性及大豆产量的影响，以垦丰16为试验材料，分别设置无秸秆覆盖（CK）、0.5 kg/m ²秸秆还田覆盖（T1）、1.0 kg/m2秸秆还田覆盖（T2）、1.5 kg/m ²秸秆还田覆盖（T3）4种处理，测定大豆生育期内耕作层土壤细菌、真菌、放线菌数量以及脲酶、过氧化氢酶活性和大豆产量，对比分析不同秸秆覆盖量对土壤微生物量、酶活性及大豆产量的影响。结果表明，大豆全生育期内土壤细菌数量呈先升高后降低的趋势，其中T2处理细菌总数量最大，分别较T1、T3、CK处理提高33.08%、9.30%、65.38%；真菌数量呈先升高后降低、再升高再降低的趋势，其中T2处理真菌总数量最大；放线菌数量整体上呈先升高后降低的趋势，随着秸秆覆盖量的增加而增加。各处理脲酶活性表现为T1>T2>T3>CK，且秸秆覆盖处理分别较CK处理提高32.64%、29.42%、18.23%；过氧化氢酶活性表现为T2>T3>T1>CK，不同处理酶活性均在开花期达到最高。秸秆覆盖处理大豆产量显著高于CK，秸秆覆盖量对大豆产量的影响并未随着秸秆覆盖量的增加而持续增加，T2处理产量最高。大豆产量与脲酶活性、细菌数量呈极显著正相关关系，与真菌数量呈显著正相关关系；过氧化氢酶活性与脲酶活性、真菌数量呈显著正相关关系。综上，1.0 kg/m ²秸秆覆盖是黑土区最优秸秆覆盖量。

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8. 玉米逆境胁迫响应基因ZmTPR1 的表达和功能分析

曹丽茹, 梁小菡, 马晨晨, 叶飞宇, 庞芸芸, 李伟亚, 张新, 鲁晓民

河南农业科学 2024, 53 (1): 12-21. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.01.002

摘要（643）

PDF （2292KB）（150）

在前期干旱-复水处理玉米转录组测序基础上，发现了一个响应干旱胁迫的基因 ZmTPR1（Tetratricopeptide repeat 1），对该基因进行生物信息学分析，并探究其在不同组织及逆境胁迫下的表达模式，利用CRISPR-Cas9技术敲除拟南芥中的同源基因 AtTPR1，分析干旱胁迫条件下纯合突变体植株的表型和生理生化指标，初步探究该基因的功能，为培育抗旱玉米品种提供基因资源。结果表明， ZmTPR1 基因位于玉米的第3号染色体，编码421个氨基酸，具有保守的卷曲螺旋结构域，可能参与玉米对植物激素、干旱等胁迫的响应。 ZmTPR1 基因在玉米各组织中均表达，在幼茎中的表达量最高；干旱、高温、盐和缺氮胁迫均可诱导 ZmTPR1 基因的表达，干旱胁迫后表达量上调最明显；干旱胁迫后 ZmTPR1 基因在抗旱玉米自交系郑36中的表达量均极显著高于敏旱玉米自交系B73。敲除 AtTPR1 基因后拟南芥抗旱能力下降， Attpr1 突变体在干旱胁迫下生长受到严重抑制，叶片萎蔫甚至干死，同时相对含水量、叶绿素含量、净光合速率及过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性极显著降低，丙二醛含量极显著升高。综合来看， ZmTPR1 基因参与玉米对多种非生物胁迫的响应过程，并在响应干旱胁迫中发挥着重要的作用。

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9. 基于AquaCrop 模型的芝麻作物参数敏感性分析及模型适用性评价

李梦瑶, 关皓月, 张建涛, 黄明, 李丰, 戎亚思, 李友军, 李国强

河南农业科学 2024, 53 (7): 149-159. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.07.017

摘要（604）

PDF （3280KB）（63）

为探明AquaCrop模型芝麻作物参数校准方法，验证模型适用性，以2022—2023年试验数据为基础，通过查阅文献资料，确定芝麻参数初始值和取值范围，采用EFAST方法对AquaCrop模型53个作物参数进行全局敏感性分析、模拟结果的不确定分析并进行参数校准验证。结果表明，对各处理最大生物量均敏感的参数有27个，其中全局敏感性指数（ TS _i）均大于0.3的参数有CDM、CDSE、POFE、RSWT、PSENSP、PSTOSP、RSWB和ECSW；对各处理籽粒产量均敏感的参数有14个，其中 TS_i均大于0.2的参数有POHX、RSWT、CDSE、DMCON、PSTO和PSTOSP。校准验证过程中冠层覆盖度和地上部生物量模拟值和实测值决定系数（ R ²）分别介于0.875~0.954、0.951~0.970；标准均方根误差（ NRMSE）分别介于11.5%~18.1%、18.9%~27.7%；纳什效率系数（ NSE）分别介于0.873~0.940、0.930~0.959。籽粒产量模拟值与实测值相对误差介于0.03~0.07。本地化后的AquaCrop模型能够较好地模拟芝麻生长发育过程，可用于芝麻优化管理或未来产量预测。

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10. 有机碳对土壤团聚体形成的影响研究进展

周家昊, 褚军杰, 孙万春, 邹平, 俞巧钢, 马军伟, 杨军

河南农业科学 2023, 52 (11): 10-20. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.11.002

摘要（281）

PDF （10408KB）（194）

土壤有机碳（SOC）作为参与生物地球化学循环的重要物质，在土壤团聚体形成与稳定中起重要作用。回顾了土壤团聚体的定义、特征和形成理论，分析了SOC在团聚体中的周转过程，综述了SOC数量、SOC结构、微生物残体碳及SOC损失在土壤团聚体形成中的作用及影响，从土壤碳汇与团聚体的协同关系角度对健康土壤的培育提出建议，并对土壤团聚体领域未来研究方向作出展望，以期为土壤资源可持续发展提供参考。

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11. 地下滴灌土壤水分运移与分布研究进展

王东博, 钱智勇, 王东, 黄国亮, 杨振杰, 张毅杰

河南农业科学 2023, 52 (12): 1-13. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.12.001

摘要（236）

PDF （1989KB）（368）

地下滴灌条件下土壤水分运移与分布规律一直是学术界追踪的热点课题。为明确地下滴灌条件下土壤水分运移与分布影响因素的研究进展，总体概览了地下滴灌技术的基本原理、主要特点以及发展历程，系统阐述了不同地下滴灌方式下土壤水分运移与分布研究方法及结论，并介绍数值仿真技术在土壤水分分布规律研究中的应用现状，综合分析了地下滴灌条件下影响土壤水分运移与分布的关键因素，总结了当前研究现状与发展瓶颈，并对未来研究方向进行展望，以期为后续深入研究和提高灌溉水分利用率提供理论参考。

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12. mRNA疫苗在动物传染病中的研究进展及应用

翟崇凯, 毛福超, 田文静, 王聪慧, 王迎鲜, 张贺伟

河南农业科学 2024, 53 (5): 10-21. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.05.002

摘要（209）

PDF （3322KB）（171）

与传统疫苗相比，mRNA疫苗具有安全性高、有效性好、研发周期短等特点，使其在传染病的预防和控制方面具有得天独厚的优势。目前，mRNA疫苗在新型冠状病毒（COVID-19）肺炎、流感、埃博拉病毒病、寨卡病毒病等人类疾病的防控中取得了巨大进展，但动物用mRNA疫苗研究尚不深入。因此，开发动物用mRNA疫苗来预防和控制家畜、家禽、野生动物等的传染性疾病，成为动物疫病和公共卫生领域的重要研究方向之一。全面探讨了动物传染病mRNA疫苗的设计、制备、递送系统、应用、优势、挑战以及前景，为研制和开发动物传染病mRNA疫苗提供参考。

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13. 酶的理性设计在作物育种中的应用进展与前景展望

王东辉, 王奥轩, 何长海, 刘志豪, 石永春, 王燃, 王潇然

河南农业科学 2024, 53 (5): 1-9. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.05.001

摘要（202）

PDF （1812KB）（193）

优良种质资源是粮食安全的重要保证，传统育种技术存在周期长、工作量庞大等问题。随着生物学与计算机技术的深度融合，针对作物关键基因进行定向优化的酶的理性设计，为更大限度挖掘优质基因资源奠定了基础，进一步与基因编辑及转基因技术相结合，成为分子育种技术探索中的重要方向之一。阐述了分子对接、分子动力学模拟、结合自由能评价等酶的理性设计常用方法，综述了酶的理性设计在提高作物品质、抗逆性和生物量方面的应用进展，并对未来的前景进行展望，以期为作物育种新技术的开发和利用提供参考。

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14. bHLH转录因子在植物耐冷基因工程中的应用进展

齐学礼, 李莹, 李春盈, 韩留鹏, 赵明忠, 张建周

河南农业科学 2023, 52 (11): 1-9. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.11.001

摘要（194）

PDF （8078KB）（186）

植物在生长发育过程中经常遭遇低温胁迫，影响其生长发育、地理分布，降低产量、品质。bHLH（Basic helix⁃loop⁃helix）是植物中第二大转录因子家族，在植物抵御低温胁迫反应中具有重要的调控作用。阐述了植物bHLH转录因子的基本结构，综述了类似MYC（Avian myelocytoma virus）的bHLH转录因子ICE［Inducer of CBF（C⁃repeat binding factor）expression］和其他bHLH转录因子在植物耐冷基因工程中的应用进展，以期为bHLH转录因子在植物耐冷遗传改良、育种中的应用提供参考。

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15. 杜马斯燃烧法与凯氏定氮法在肥料总氮测定中的比较

贾斌, 尚丽君, 潘洁, 孙红梅, 王颖, 原二玎

河南农业科学 2024, 53 (2): 85-91. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.02.009

摘要（183）

PDF （1394KB）（92）

为评价杜马斯燃烧法与凯氏定氮法测定不同类型肥料总氮含量的适用性，选用20种不同类型的含氮肥料和4种标准品作为试验对象，分别采用杜马斯燃烧法和凯氏定氮法进行总氮含量测定，并对2种方法测定结果的精密度、准确度、相关性及优缺点进行比较。结果表明，2种方法在测定不含硝态氮肥料时，测定结果没有显著性差异，但杜马斯燃烧法测定结果的精密度更高；在测定含硝态氮肥料时，2种方法测定结果差异显著，杜马斯燃烧法测定结果更接近真实含量，且重复性良好，凯氏定氮法的测定值偏低，且重复性较差；对于氮含量较高的尿素氮肥，凯氏定氮法测定结果精密度略高于杜马斯燃烧法。结合环境友好度、工作效率、试验成本及测定结果的精密度和准确度等因素，杜马斯燃烧法更适用于肥料总氮含量的测定。

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16. 牧草的重金属胁迫效应及修复机制研究进展

吴雅芬, 周柳婷, 王义祥, 罗涛, 黄小云, 黄秀声

河南农业科学 2024, 53 (1): 1-11. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.01.001

摘要（182）

PDF （1380KB）（133）

土壤重金属污染是造成生态环境质量下降、农作物重金属含量超标以及危害人类健康的主要因素。植物修复兼具生态和经济效益，是目前重金属治理的重要方式之一，但多数植物品种修复能力有限，不能达到良好的重金属去除效果。与之相比，牧草易栽培、生物量大、生长周期短，在重金属污染土壤治理中表现出较强的修复能力，具有良好的应用前景和开发价值。结合牧草植物修复重金属污染土壤的研究现状，系统阐述了重金属胁迫下牧草的响应特征及其对重金属的富集效果和修复机制，旨在为高效利用牧草治理重金属污染土壤提供参考。

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17. 不同播种灌溉方式对夏玉米出苗、干物质积累及转运和产量的影响

杨明达, 张素瑜, 李帅, 郑东方, 杨慎骄, 关小康, 王同朝

河南农业科学 2024, 53 (1): 22-31. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.01.003

摘要（177）

PDF （1989KB）（140）

设置地面灌溉常规播种（CK）、地表滴灌常规播种（DI）、地下滴灌深播（SDI）处理，研究不同播种灌溉方式对夏玉米出苗、干物质积累及转运和产量的影响，以期筛选出适宜夏玉米大田生产的播种灌溉方式。结果表明，播种后灌溉40 mm情况下，SDI处理土壤水分可以上移至种床层，下渗到距地表80 cm处，5~10、10~20 cm土层的土壤含水量分别达到田间持水量的68.69%、75.35%；CK和DI处理土壤湿润体在60 cm以上土层。SDI处理显著延长夏玉米的出苗时间，导致其苗期单株叶面积和干质量较其他处理显著降低，但其出苗率并未显著降低。在生育期间灌溉的条件下，与CK相比，SDI处理降低拔节后期和灌浆初期0~20 cm土层的土壤含水量，但增加40~120 cm土层的土壤含水量；DI处理增加拔节后期中上层土壤和灌浆初期土壤含水量。与CK相比，SDI和DI处理不仅能够促进花前干物质的转运，而且还能提高开花期和灌浆期的叶面积指数、地上部干物质积累量以及产量和水分利用效率，SDI和DI处理成熟期地上部干物质积累量、产量、水分利用效率分别提高8.51%、11.22%、11.41%和6.18%、6.38%、9.94%。SDI处理较DI处理提高了夏玉米的穗粒数和产量，但两处理间水分利用效率差异不显著。综上，地下滴灌深播未显著影响夏玉米的出苗率，并且地下滴灌能够提高中下层土壤的含水量，对花前干物质转运量及花后叶面积指数和地上部干物质积累量的提高有利，最终获得最高的产量和水分利用效率。

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18. 再生水农业灌溉中生物污染物研究进展

张红伟, 崔丙健, 刘春成

河南农业科学 2024, 53 (3): 1-16. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.03.001

摘要（176）

PDF （1369KB）（158）

合理安全利用再生水是缓解农业灌溉淡水资源短缺的有效途径之一。再生水含有一定的营养元素，但也含有一定的危害元素。为给农业灌溉再生水安全利用提供参考，从再生水定义与利用、生物污染物类型、生物污染风险识别以及再生水水质风险控制技术等方面进行了综述，并提出了今后再生水农业利用研究的重点：通过长期定位试验评估再生水利用安全性；分析再生水中抗生素等新兴污染物的半衰期等，并制定相应利用标准；研究低成本、快速污水处理工艺。

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19. 施氮量对不同夏玉米品种籽粒灌浆特性、产量和品质的影响

乔江方, 何佳雯, 侯传伟, 张美微, 杨铭波, 韩琳琳, 张盼盼, 李川, 牛军, 郭涵潇, 穆蔚林

河南农业科学 2024, 53 (3): 33-42. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.03.003

摘要（176）

PDF （1329KB）（129）

以脱水速率不同的2个夏玉米品种迪卡517(DK 517，脱水速率较快)和郑单1002(ZD 1002，脱水速率较慢)为材料，研究施氮量[0 kg/hm ²(N0)、180 kg/hm ²(N1)、300 kg/hm ²(N2)]对夏玉米籽粒灌浆特性、脱水速率、产量和品质的影响，以期为黄淮海夏玉米优质高效生产提供理论依据。结果表明，随着施氮量的增加，DK 517和ZD 1002籽粒干质量总体上均逐渐增加，行粒数和产量先增加后降低，籽粒粗蛋白含量增加，粗淀粉含量降低。N1处理总体上籽粒灌浆速率最大时的生长量和最大灌浆速率最高，活跃灌浆期最长，行粒数最多，进而产量最高，分别为9 694.60 kg/hm2和11 204.56 kg/hm ²，且籽粒粗蛋白含量较高。不同施氮量处理对不同脱水类型夏玉米品种籽粒灌浆特性影响不同。授粉后15~24 d，不同处理夏玉米籽粒含水量之间差异显著，授粉后58 d，DK 517籽粒含水量表现为N2>N1>N0，ZD 1002籽粒含水量表现为N1>N0>N2。授粉后49~58 d，N0处理籽粒脱水速率最高。与ZD 1002相比，DK 517籽粒灌浆速率最大时的生长量和最大灌浆速率较高，到达最大灌浆速率的时间较早，活跃灌浆期较短，籽粒含水量较低，灌浆前期籽粒脱水速率较低，中后期较高，行粒数、百粒质量和产量较低，籽粒粗脂肪含量较低，粗蛋白和粗淀粉含量较高。籽粒脱水速率与穗粗、秃尖长呈显著或极显著负相关，与穗长和粗淀粉含量呈显著或极显著正相关。综上，施氮180 kg/hm2可促进夏玉米籽粒灌浆，提高产量和籽粒粗蛋白含量。

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20. 基于注意力机制的轻量化YOLO v5s 蓝莓检测算法

刘拥民, 张炜, 麻海志, 刘原, 张毅

河南农业科学 2024, 53 (3): 151-157. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.03.016

摘要（171）

为实现自然环境下蓝莓的精确快速检测，在YOLO v5s的基础上提出了一种结合轻量级网络和注意力机制的改进算法。首先，在主干网络和检测头的位置去除了最大目标检测层的结构，因而降低模型的参数量，增强模型对小目标的检测能力。其次，将MHSA（Multi‐head self‐attention，多头自注意力）替换了SPPF（Spatial pyramid pooling‐fast，快速空间金字塔池化）前面的C3模块，使模型学习到更全面的特征表示，增强模型对蓝莓图像中复杂空间关系和上下文信息的理解能力。最后，在C3模块中加入了S-PSA（Sequential polarized self‐attention，顺序极化自注意力），以便模型能够更好地捕捉特征图中相邻区域之间的上下文依赖关系。结果表明，改进后的YOLO v5s算法对成熟、半成熟和未成熟蓝莓的检测精度分别提升1.2、4.4、2.6百分点，平均精度提升2.7百分点，模型参数量减少76.0%。与当前主流轻量化目标检测模型相比，改进后的模型性能更加优越，能为自然环境下蓝莓采摘机器人视觉系统提供一种有效的方案。

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21. 基于无人机影像多源信息的冬小麦生物量与产量估算

郭燕, 井宇航, 贺佳, 张会芳, 贾德伟, 王来刚

河南农业科学 2023, 52 (12): 149-161. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.12.017

摘要（170）

PDF （5072KB）（113）

冬小麦生物量是表征产量的重要指标，通过无人机遥感技术对冬小麦生物量进行快速、无损监测能够及时掌握冬小麦生长情况，对冬小麦估产具有重要意义。基于冬小麦孕穗期、开花期和灌浆期无人机数字正射影像（DOM）的光谱信息（SIs）和纹理特征（TFs），以及数字表面模型（DSM）提取的株高（H _DSM），采用多元线性回归（MLR）、偏最小二乘回归（PLSR）和随机森林（RF）方法构建了冬小麦生物量估算模型，并以此为基础进行了产量估算。结果表明，使用DOM信息进行冬小麦生物量估算时，融合SIs+TFs构建的冬小麦生物量估算模型精度优于单一光谱指数或者纹理特征构建的模型；引入H _DSM信息冬小麦生物量估算模型精度得到提高，3种方法以RF方法构建的开花期模型精度最高；融合H _DSM信息进行冬小麦生物量估算时，估算精度的提高以TFs+H _DSM最明显。冬小麦产量早期估算中，不同生育时期实测生物量与产量拟合以对数函数模型精度最高，孕穗期、开花期和灌浆期模型R2分别为0.87、0.88和0.92。耦合生物量与产量估算最优模型进行冬小麦早期估产，灌浆期估算模型精度最高， R ² 、RPD和 RMSE分别为0.90、2.77和244.61 kg/hm ²。因此，融合无人机影像DOM和DSM多源信息，集成机器学习算法，不仅可以对冬小麦生物量进行精准估算，还可以快速有效地对冬小麦产量进行早期估算，对于精准制定粮食安全政策具有重要意义。

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22. 雪茄茄芯和茄衣烟叶不同区段化学成分和品质差异性分析

李晶晶, 荣仕宾, 秦艳青, 周骏, 曾代龙, 钟秋, 赵园园, 刘德水, 张瑞娜, 史宏志

河南农业科学 2024, 53 (1): 62-69. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.01.007

摘要（162）

PDF （1335KB）（55）

为明确雪茄烟叶不同区段的品质差异，以雪茄品种德雪1号发酵后分拣出的一等茄衣和茄芯烟叶为材料，对叶基至叶尖5个不同区段的常规化学成分、中性香气成分、烟草特有亚硝胺（TSNAs）及前体物含量进行测定，并进行感官评吸鉴定。结果表明，雪茄烟叶不同区段化学成分差异显著，还原糖、总糖含量在叶尖和近叶尖区段相对较高，总氮和蛋白质含量在近叶基区段较高，烟碱含量自叶基到叶尖先升高后降低。茄芯、茄衣烟叶的中性香气成分含量从叶基至叶尖均先增加后减少，其中茄芯烟叶在叶中区段最高，茄衣在近叶基区段最高。2种类型雪茄烟叶的TSNAs含量从叶基至叶尖均持续下降，但降幅不同，茄芯、茄衣烟叶叶尖较叶基分别下降68.25%、30.19%。除刺激性外，2种烟叶的6项感官质量指标得分及总分从叶基至叶尖均表现为先升高后降低，以叶中和近叶尖区段较优。综上，雪茄烟叶以叶中和近叶尖区段香气浓郁，有害成分低，评吸质量较好。

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23. 粳稻种质苗期耐盐性综合评价与全基因组关联分析

冯培媛, 董悦, 焦紫岚, 陈敏, 孔维儒, 冉杰, 李培富, 田蕾

河南农业科学 2024, 53 (7): 1-9. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.07.001

摘要（157）

PDF （3135KB）（87）

为了解析盐胁迫下粳稻种质苗期Na ⁺、K ⁺分布特征，筛选耐盐优异种质，发掘离子平衡相关位点，以181份粳稻种质为试验材料，测定耐盐级别（STS）、地上部Na ⁺含量（SNC）、地上部K ⁺含量（SKC）、根系Na ⁺含量（RNC）、根系K ⁺含量（RKC），计算地上部Na ⁺/K ⁺（SNK）、根系Na ⁺/K ⁺（RNK）及耐盐性综合评价值（D），并进行全基因组关联分析。结果表明，STS、SNC、RNC、SKC、RKC、SNK、RNK 7个指标表现出丰富的变异，变异系数介于23.7%~70.5%；相关性分析表明，SNC与RNC、SNK、RNK呈极显著正相关，RNC与SNK、RNK呈极显著正相关，SKC与RKC呈显著正相关，与SNK呈极显著负相关；通过主成分分析共提取到4个主成分，累计贡献率89.545%；参照D值筛选到Bertone、Cigalon、Banat2951、早糯稻和沈农2号5份耐盐种质，加合1号、越光、幸实、山福利亚和千重浪为盐敏感种质。共检测到16个InDel位点，32个等位变异，贡献率为10.82%~20.57%。其中，与RNC显著关联的InDel位点有9个，分布于水稻第1、4、6、8、9、11号染色体上；与RNK显著关联的InDel位点有7个，位于水稻第4、5、6、7、9、10号染色体上，贡献率为11.04%~18.79%。等位变异6IM20.68Mb-2在以上2个指标中被同时检测到。与RNK显著关联的InDel位点9IM20.21Mb表现为3个单倍型，Hap1的RNK显著低于Hap2和Hap3，是1个耐盐优异单倍型。

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24. 利用CRISPR/Cas9技术创制小麦耐低肥 Taaap3突变体

李艳, 陈艳艳, 华夏, 方宇辉, 王玉民, 巩晨, 齐学礼, 胡琳

河南农业科学 2023, 52 (11): 33-41. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.11.004

摘要（156）

PDF （9222KB）（90）

为了创制耐低肥、高产小麦（ Triticum aestivum L.）新种质，利用CRISPR/Cas9技术编辑小麦中氨基酸透性酶基因 TaAAP3，明确突变体类型，并分析突变体在低肥条件下的产量，筛选耐低肥、高产小麦新材料。结果表明，共获得了1个小麦 TaAAP3基因单亚基因组纯合突变体和2个三亚基因组纯合突变体，主要发生的突变是单个碱基的插入和小片段DNA的插入、缺失，其导致了移码突变，使翻译提前终止，造成蛋白质序列完全被改变。突变体 Taaap3幼苗叶片中 TaAAP3基因的表达水平显著低于野生型，且 TaAAP3 在三突变类型中的表达量显著低于单突变类型。低肥条件下，3个 Taaap3 突变体产量均显著高于野生型，且 TaAAP3基因表达水平越低，增产幅度越大。综上，在小麦中敲除TaAAP3 基因后，其表达水平显著降低，且低肥条件下籽粒产量显著增加。

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25. 不同播期温光条件对籼稻产量和品质的影响

樊一凡, 张艳艳, 王艺媚, 李俊周, 杜彦修, 孙红正, 彭廷, 赵全志, 张静

河南农业科学 2024, 53 (2): 17-27. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.02.002

摘要（155）

PDF （1668KB）（168）

为明确豫南稻区籼稻高产优质的温光条件，采用大田试验，以3个籼稻品种（兆优5431、中浙优8号和Y两优900）为试验材料，连续2 a研究不同播期［4月15日（T1）、4月30日（T2）、5月15日（T3）、5月30日（T4）和6月14日（T5）］下籼稻抽穗至成熟的积温、累积光照时间、累积光照强度和产量及稻米加工品质、外观品质、营养品质、蒸煮品质，并进行不同播期下温光因子对籼稻稻米品质影响的冗余分析（RDA），通过温光因子的解释率找出影响豫南稻区稻米品质的关键环境因子。结果表明，随着播期的推迟，3个籼稻品种的产量、加工品质和营养品质均呈现先上升后下降的趋势，2 a均表现为T2处理产量最高，加工品质、外观品质和蒸煮品质较好，T5处理产量和品质表现最差。其中，2019年T2处理产量较T5处理提高129.4%，整精米率提高32.1%，垩白度、垩白粒率分别降低69.8%、69.9%，直链淀粉含量降低13.7%；2020年T2处理产量较T5处理提高271.0%，整精米率提高83.9%，垩白度、垩白粒率分别降低85.2%、77.6%，直链淀粉含量降低19.2%。稻米蛋白质含量则是T3处理最高，2019年和2020年T3处理较T5处理分别提高13.6%和20.0%。T2与T3处理间各品质指标差异均不显著。2 a产量均以T2处理下Y两优900最高，且其品质较好。3个品种抽穗到成熟阶段的积温、累积光照时间、累积光照强度均随着播期的推迟呈下降趋势，其中Y两优900的积温和累积光照时间下降幅度最大，兆优5431和中浙优8号下降幅度相当。RDA和解释率分析发现，水稻抽穗至成熟阶段的温光因子是造成稻米品质差异的主要环境因素，抽穗后10~20 d的累积光照时间是影响稻米品质的最主要生态因子。综上，豫南稻区籼稻以4月30日播种产量最高，且品质较好。

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26. 基于RoBERTa 多特征融合的棉花病虫害命名实体识别

李东亚, 白涛, 香慧敏, 戴硕, 王震鲁, 陈珍

河南农业科学 2024, 53 (2): 152-161. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.02.017

摘要（155）

PDF （1824KB）（64）

针对棉花病虫害文本语料数据匮乏且缺少中文命名实体识别语料库，棉花病虫害实体内容复杂、类型多样且分布不均等问题，构建了包含11种类别的棉花病虫害中文实体识别语料库CDIPNER，提出了一种基于RoBERTa多特征融合的命名实体识别模型。该模型采用掩码学习能力更强的RoBERTa预训练模型进行字符级嵌入向量转换，通过BiLSTM和IDCNN模型联合抽取特征向量，分别捕捉文本的时序和空间特征，使用多头自注意力机制将抽取的特征向量进行融合，最后利用CRF算法生成预测序列。结果表明，该模型对于棉花病虫害文本中命名实体的识别精确率为96.60%，召回率为95.76%，F1值为96.18%；在ResumeNER等公开数据集上也有较好的效果。表明该模型能有效地识别棉花病虫害命名实体且具有一定的泛化能力。

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27. 磷肥施用深度对谷子根系分布、氮素吸收利用和产量的影响

朱灿灿, 付森杰, 秦娜, 王春义, 代书桃, 宋迎辉, 魏昕, 李君霞

河南农业科学 2023, 52 (12): 22-30. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.12.003

摘要（153）

PDF （1455KB）（152）

采用大田试验，设置5 cm(P5)、10 cm(P10)、15 cm(P15)和20 cm(P20)4个磷肥施用深度，以不施磷肥为对照(CK)，研究磷肥施用深度对谷子根系分布、干物质积累和转运、氮素吸收利用、产量的影响，以期为谷子生产上磷肥的高效利用提供理论基础。结果表明，适当的磷肥施用深度能促进谷子根系生长，提高根长、根表面积和根干质量，整体表现为P15>P10>P5>P20>CK；随着磷肥施用深度的增加，深层土壤中谷子的根长、根表面积和根干质量增加，在20~40 cm土层表现为P20>P15>P10>P5>CK。适当的磷肥深施可以促进谷子干物质积累和转运，相较于P5处理，P10、P15和P20处理成熟期干物质积累量分别提高4.60%、10.29%和0.92%，干物质转移率分别提高6.49%、10.06%和- 20.13%。磷肥深施提高了根系对深层土壤中氮素的吸收和利用，深层土壤尤其是20~40 cm土层中的有效氮含量较P5处理显著降低，P10、P15、P20处理成熟期谷子总氮积累量分别较P5处理提高3.91%、17.85%、5.31%，氮素吸收效率分别提高5.88%、19.12%、7.35%，氮肥偏生产力分别提高18.95%、32.88%、-1.26%。适当的磷肥深施可以提高穗粒质量、产量和收获指数，均表现为P15>P10>P5>P20>CK，P10、P15处理产量分别较P5处理提高18.98%、32.86%，P20处理较P5处理减产1.27%。综上，15 cm为最优磷肥施用深度，可促进谷子根系生长及下扎，提高根系对土壤中氮素的吸收和利用，促进干物质积累及转运，相较于磷肥5 cm浅施增产32.86%。

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28. 长期秸秆还田下追氮量对冬小麦产量和氮素吸收利用的影响

郝永会, 靳海洋, 闫雅倩, 李向东, 郑飞, 岳俊芹, 张德奇, 方保停, 杨程, 程红建, 李春喜

河南农业科学 2024, 53 (4): 9-19. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2024.04.002

摘要（147）

PDF （1401KB）（96）

在长期秸秆还田且基施足量氮肥（150 kg/hm ²）条件下研究拔节期不同追氮量［0 kg/hm ²（N150）、37.5 kg/hm ²（N150+37.5）、75 kg/hm ²（N150+75）、112.5 kg/hm ²（N150+112.5）和150 kg/hm ²（N150+150）］对冬小麦群体动态、地上部干物质和氮素的积累转运、籽粒产量和氮肥利用效率的影响，明确协同实现较高籽粒产量和氮肥利用效率的追氮量，以期为秸秆还田下冬小麦氮肥高效管理提供理论依据和技术支撑。结果表明，随着施氮量的增加，冬小麦冬前分蘖数和有效穗数均呈先增加后降低的趋势，在N150+75和N150+112.5处理下较高。花前地上部干物质和氮素积累量均随施氮量的增加逐渐增加，花后地上部干物质和氮素积累量均呈先增加后降低的规律。不追氮（N150）和低追氮量（N150+37.5、N150+75）处理的花前干物质转运量与转运率总体上均显著高于高追氮量（N150+112.5、N150+150）和不施氮（N0）处理；花前氮素转运量随施氮量的增加逐渐增加，在N150+150处理达到最大值，但其花前氮素转运率显著低于其他处理。与仅基施氮150 kg/hm ²处理相比，拔节期追氮37.5~150 kg/hm ²增加籽粒产量10.45%~33.64%。随着追氮量的增加，籽粒产量呈先增加后降低的趋势，在N150+112.5处理下达到最大值，显著高于其他处理，分别较N150、N150+37.5、N150+75、N150+150 处理提高30.85%~33.64%、15.04%~20.99%、6.62%~11.07%、7.35%~7.81%；氮肥偏生产力、氮肥农学效率和氮肥生理利用率直线下降，N150+75与N150+112.5处理间差异总体上不显著。综上，拔节期追施氮肥有利于增加冬小麦花前、花后干物质和氮素的积累转运，但过量追氮导致花前干物质和氮素转运率大幅降低，产量增加效应减小，氮肥利用效率大幅降低；在长期秸秆还田基施氮150 kg/hm ²条件下，拔节期追氮112.5 kg/hm2有利于协调冬小麦花前、花后干物质和氮素的积累转运，同时拟合分析发现，拔节期追氮107.81~139.50 kg/hm ²可获得较高的籽粒产量和氮肥利用效率。

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