河南农业科学

2023, 52(7): 0.

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我国保护性耕作的研究进展

秦猛, 董全中, 薛红, 张明明, 李微微, 宋欢, 翟玲侠

2023, 52(7): 1-11. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.07.001

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保护性耕作是通过少耕、免耕以及地表覆盖秸秆等措施，减少农田水土流失，保护农田生态环境，获得生态、经济和社会效益协调发展的环境友好型耕作模式。为减少土壤侵蚀、荒漠化以及盐碱化等导致的耕地退化，土壤管理方式需要由传统的耕作转向保护性耕作，以保护土壤环境、稳粮增收。介绍了保护性耕作对农业可持续发展的重要性，系统阐述了保护性耕作的发展现状，分析了未来保护性耕作的发展重点与难点，并对保护性耕作未来的发展方向进行展望，为健全保护性耕作发展体系提供参考。

播期对早中稻产量和品质的影响

豆丹丹, 孙建军, 王德新, 郭玉玺, 郭新海, 丁超明

2023, 52(7): 12-23. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.07.002

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选用早熟和中熟粳稻各4份，研究播期［5月5日（T1）、5月11日（T2）、5月17日（T3）、5月23日（T4）、5月29日（T5）、6月4日（T6）、6月10日（T7）、6月16日（T8）、6月22日（T9）、6月28日（T10）］对早中稻产量和品质的影响，并对不同播期下早中稻产量及品质相关性状进行主成分分析，然后基于产量和垩白度，采用GGE双标图对试验材料和播期进行综合评价，以期为黄淮海地区水稻大田种植中适宜水稻类型和播期的选择提供理论依据。结果表明，播期对水稻产量和品质均具有极显著影响。早中熟水稻的播种至抽穗时长总体上均随播期的推迟而缩短；而生育期的变化因试验材料而异，在T1播期下，早中稻生育期均最长，中稻在T6播期下生育期均最短。茎秆长度、茎秆直径、剑叶长度等在早稻中变幅较大，而单株穗数、结实率和千粒质量在中稻中变幅较大。随着播期的推迟，早中熟水稻产量总体均呈先增后降再增的趋势。其中，早稻A1（TH2）、A2（华香粳2号）和A4（金稻272）均在T4下产量最高，分别为5 902.09 kg/hm²、5 569.03 kg/hm²和8 916.24 kg/hm²；早稻A3（金稻572）在T3下产量最高，为10 194.01kg/hm²；在T6下产量均最低。中稻临秀6812、徐60233、临稻10号、南粳9308均在T4下产量最高，分别为9 352.54、9 515.23、9 179.88、7 925.09 kg/hm²，在T1下产量均最低。早中熟水稻籽粒中粗蛋白含量均随着播期的推迟总体呈先增后降再增的趋势；早中熟水稻直链淀粉含量均随着播期的推迟总体呈先降再增的趋势；垩白度在早稻中随着播期的推迟总体呈降低趋势，而在中稻中随播期的推迟总体呈先降低后上升的趋势。主成分分析结果表明，T1、T2和T3播期能够较好地区分不同熟期类型水稻材料，即不同熟期类型水稻材料的性状在该播期下能够充分表达；GEE模型分析结果表明，材料A3和A4、播期T3和T2的综合评分较高。

不同基因型甘薯块根自然富集元素能力的差异性

陈涵, 胡慧云, 程建峰, 黄英金, 毛晓嵘, 徐小明, 曾研华

2023, 52(7): 24-39. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.07.003

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分析了16个不同用途甘薯基因型块根中的铁、锌、硒、镁、镉、铬、铅、汞和砷元素含量，并利用模糊隶属函数法、熵权优劣解距离法和模糊综合评判法对不同基因型甘薯块根的自然富集元素能力进行综合评价，从而阐明不同基因型甘薯块根自然富集元素能力的差异，明确高富集有益元素和低富集有害元素的甘薯基因型，为高产优质营养安全甘薯品种的遗传改良和生产种植提供理论依据及实践指导。结果表明，不同基因型甘薯的块根产量存在巨大差异，鲜食型和淀粉型甘薯基因型间均存在显著或极显著差异，且淀粉型甘薯基因型间的产量差异大于鲜食型甘薯。无论是相同基因型甘薯块根中的不同有益和有害元素含量及累积量间还是不同基因型甘薯块根中的相同有益和有害元素含量及累积量间均存在显著或极显著差异。有益元素中，以镁含量及累积量最高，其次为铁，锌和硒较低；基因型间硒含量及累积量的差异最大，铁次之，锌和镁较小。有害元素中，以铬含量及累积量最高且基因型间差异最大，镉和砷次之。甘薯用途类型与元素含量及积累量存在一定的关系，鲜食型甘薯中的镁和镉含量及累积量普遍比淀粉型高，铁、硒和砷含量及累积量普遍比淀粉型低，而锌和铬含量及累积量基本无差异。不同基因型甘薯块根自然富集元素能力（含量及累积量）存在明显差异，与评价指标及其权重有关。综合分析显示，不同甘薯块根富集元素能力可分为高、中和低3类，高富集能力的2个基因型依次是赣薯203和赣K06，中富集能力的4个基因型依次是普薯32、赣薯3号、济薯25、湛薯16，其他10个基因型为低富集能力基因型。

青贮玉米和饲用油菜间作对饲草作物产量和品质的影响

范晓庆, 赵心月, 王钰文, 张靓瑶, 袁进成, 刘颖慧, 瓮巧云

2023, 52(7): 40-51. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.07.004

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为确定青贮玉米与饲用油菜最佳的间作比例及收获时期，以青贮玉米德美亚1号和饲用油菜华杂62号为试验材料，研究不同种植模式［青贮玉米单作（Ⅰ）、饲用油菜单作（Ⅱ）、青贮玉米与饲用油菜2∶4间作（Ⅲ）、青贮玉米与饲用油菜2∶2间作（Ⅳ）］、收获时期［8月20日（A1）、8月30日（A2）、9月10日（A3）、9月16日（A4）］、混贮比例［青贮玉米与饲用油菜1∶1（B1）、1∶2（B2）、2∶1（B3）］对2种饲草作物产量、品质的影响。结果表明，青贮玉米和饲用油菜不同间作比例种植不影响2种作物的生育进程，会降低青贮玉米株高、SPAD值和光合势，对饲用油菜生长发育影响不显著。Ⅰ处理玉米产量显著大于其他处理，于A4 时期收获可获得最高产量，达到28.27 t/hm²；不同收获期，Ⅰ处理玉米平均产量为20.75t/hm²。Ⅱ处理在A3时期收获，油菜产量最高，为11.24 t/hm²。不同间作处理均在A4时期收获产量最高，A3时期次之，两者差异不明显。随着收获时期推迟，粗蛋白、脂肪、淀粉和总可消化养分含量总体上均呈先上升后下降的趋势，均以A3时期收获最高。在A3时期收获，Ⅲ-B2处理粗蛋白含量最高，为12.5%；脂肪含量最高，为12.6%，较Ⅰ处理高2.32倍；淀粉含量最高，为23.81%，较Ⅰ处理高6.44倍；总可消化养分含量最高，达75.0%，比Ⅰ处理增加44.2%；泌乳净能、维持净能和增质量净能均最大，分别为1.71%、1.84%和1.21%。综上，在冀西北地区，最佳收获时期为9月16日，青贮玉米单作处理产量最高，青贮玉米与饲用油菜2∶4间作处理次之，青贮玉米与饲用油菜1∶2混贮品质最优，推荐青贮玉米与饲用油菜2∶4间作并1∶2混贮。

盐碱胁迫下产ACC 脱氨酶促生菌对绿豆插条生根的作用

李鑫, 张美珍, 郑翘楚, 刘权, 黄玉兰, 殷奎德

2023, 52(7): 52-59. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.07.005

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盐碱胁迫使植物产生过量的乙烯，过量的乙烯会抑制植物生根，产1-氨基环丙烷1-羧酸（ACC）脱氨酶促生菌可以通过分解乙烯的直接前体ACC缓解盐碱对植物的伤害。为探讨盐碱胁迫下产ACC脱氨酶促生菌对植物生根的作用，从碱草根际土中筛选耐盐碱、产ACC脱氨酶能力较强的菌株，对筛选出的菌株进行鉴定，并分析了菌株对绿豆插条生根的影响。结果表明，DQJC1、DQJC5、DQJC6三个菌株产ACC脱氨酶活性分别为8.147、7.282、7.906 U/mg，3个菌株具有较强的耐盐碱能力，同时具有产吲哚乙酸（IAA）能力，经鉴定这3株细菌均属于假单胞菌属（Pseudomonas）。将3株促生菌接种到绿豆插条基部，结果发现，不论是在正常条件下还是盐碱胁迫条件下，绿豆插条的根长、鲜质量及发根数均不同程度增加；在盐碱胁迫条件下，接种3株菌显著下调了绿豆插条根中ACC合酶及ACC氧化酶活性，DQJC1和DQJC6菌株显著下调了绿豆插条根中ACC含量。说明产ACC脱氨酶促生菌通过减少乙烯的生成有效地缓解了盐碱胁迫对绿豆插条生根的抑制。

江苏沿江地区不同地力水平下油菜的肥料效应分析

张静, 苏胜, 毛伟, 曾洪玉, 仇建荣, 赵海涛

2023, 52(7): 60-69. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.07.006

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以油菜品种宁杂1818为试验材料，设置8种施肥处理（N₀P₀K₀：不施肥；N₀P₂K₂：不施氮；N₂P₀K₂：不施磷；N₂P₂K₀：不施钾；N₁P₂K₂：减施氮；N₂P₁K₂：减施磷；N₂P₂K₁：减施钾；N₂P₂K₂：当地习惯氮、磷、钾施用量），于2016—2017年在扬州市江都区开展田间试验，探明不同地力条件下（以土壤有机质含量分为低、中、高3种地力水平）氮、磷、钾配比对油菜主要农艺性状、籽粒产量、经济效益和肥料利用率的影响，为不同地力条件下油菜施肥提供理论依据。结果表明，与不施肥（N₀P₀K₀）相比，其他施肥处理均可改善油菜株高、茎粗、有效分枝数、单株角果数、每角粒数和千粒质量等农艺性状，进而提高油菜籽产量，增加经济效益，其中氮素对油菜生长的影响最显著。不同地力水平土壤在N₂P₂K₂处理下油菜产量均达到最高值，且同一施肥方式下油菜产量与土壤地力水平有关，具体表现为高地力>中地力>低地力；各施肥处理下氮、磷、钾利用率在不同地力水平表现不同，其中氮肥利用率在中地力N₁P₂K₂处理下表现最高，磷肥利用率在高地力N₂P₁K₂处理下表现最高，钾肥利用率在中地力N₂P₂K₁处理下表现最高；不同地力水平下氮、磷、钾配施对油菜生产经济效益的影响不同，低地力土壤以N₂P₂K₁、N₂P₁K₂、N₂P₂K₂处理效果较佳，中、高地力土壤以N₂P₂K₁、N₂P₂K₂处理效果较佳。综合分析，拟推荐该地区在施加氮肥（N）208 kg/hm²基础上，低地力土壤中磷肥（P₂O₅）和钾肥（K₂O）适宜用量分别为47~78 kg/hm²和54~90 kg/hm²；中、高地力土壤中磷肥（P₂O₅）和钾肥（K₂O）适宜施用量均分别为78 kg/hm²和54~90 kg/hm²。

不同林地类型对白及生长及其内生真菌多样性的影响

李善敏, 曾歆花, 黄卫昌, 付浩, 黄清俊

2023, 52(7): 70-80. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.07.007

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为探究不同林地类型对白及生长及其与内生真菌共生关系的影响，实现白及林下有效栽培和林地综合开发利用，选择红哺鸡竹（Phyllostachys iridescens）、落羽杉（Taxodium distichum）、毛竹（Phyllostachys edulis）和水杉（Metasequoia glyptostroboides）4 种林地，分析不同林地白及生长指标、内生真菌多样性和群落组成的差异。结果表明，毛竹林地白及的株高、叶长、叶宽、分蘖芽数、根粗、根长、地上部和地下部鲜质量和根冠比均高于其他3种林地。其中，根长、地上部和地下部鲜质量、根冠比显著高于其他3种林地，具体表现为毛竹林地>落羽杉林地>水杉林地>红哺鸡竹林地。不同林地白及内生真菌优势种群均为担子菌门（Basidiomycota）的梨形孢属（Serendipita），但优势真菌相对丰度在不同林地间存在较大差异。其中，毛竹林地白及梨形孢属相对丰度最高，水杉林地最低，分别为84.76%、43.11%。99.67%的内生真菌与白及生长指标具有相关性，同时白及内生真菌种类受土壤养分的影响，尤其是土壤pH值及全磷、碱解氮、有机质、总氮含量的影响。综上，林下种植白及时应综合考虑林地类型、土壤养分含量和微生物种类等因素对白及生长发育的影响。

长期定位施氯对3 种质地土壤理化性质及作物产量的影响

贾云超, 黄达, 王喜枝, 闫军营, 王立河

2023, 52(7): 81-89. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.07.008

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为了解含氯肥料对不同质地土壤理化性质及作物产量的影响，以不含氯肥料为对照（CK），连续5 a定位研究含氯15%肥料（T1）、含氯30%肥料（T2）对3种质地（砂土、壤土、黏土）土壤理化性质及小麦、玉米产量的影响。结果表明，壤土0~20 cm土层T1、T2处理和40~60 cm土层T2处理，黏土20~40 cm土层T1、T2处理，其pH值均较CK显著降低。砂土、黏土0~20、20~40、40~60 cm土层的T2处理氯离子含量均较CK显著升高。砂土40~60 cm土层T2处理水溶性盐含量较CK显著降低，壤土0~20、40~60 cm土层和黏土0~20、20~40 cm土层水溶性盐含量随含氯肥料施用量的增加有升高趋势。与CK相比，砂土0~20 cm土层及壤土40~60 cm土层T1、T2处理水溶性钙含量显著降低；壤土20~40 cm土层和黏土0~20、40~60 cm土层T1、T2处理水溶性钙含量显著升高。>0.05 mm土粒占比方面，与CK相比，砂土0~20、40~60 cm土层T1处理和壤土20~40 cm土层T2处理均显著升高，而壤土0~20 cm土层T1、T2处理均显著下降；0.05~0.001 mm土粒占比方面，砂土0~20、40~60 cm土层T1处理和壤土20~40 cm土层T2处理及黏土40~60 cm土层T1、T2处理均比同土层CK下降显著；≤0.001 mm土粒占比方面，与CK相比，壤土0~20 cm土层T1处理和黏土40~60 cm土层T2处理显著升高，而壤土20~40 cm土层T2处理，40~60 cm土层T1、T2处理及黏土0~20 cm土层T2处理显著降低。3种质地土壤连续3 a施用含氯肥料对小麦产量无显著影响，但第4年时，砂土T2处理降低了5.32%，壤土T1、T2处理分别降低了7.61%、7.13%，黏土T2降低了1.77%。含氯肥料处理对玉米产量影响方面，砂土T2处理在第4年、第5年时分别减产了5.20%、7.08%。建议含氯肥料连续施用不超过3 a。

安全剂缓解草坪草酰胺类除草剂药害作用评价

苏旺苍, 杨慕菡, 薛飞, 孙兰兰, 徐洪乐, 冯长松, 吴仁海

2023, 52(7): 90-97. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.07.009

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为建立草坪草的杂草防治技术，通过室内盆栽法测定了安全剂解草酮、解草啶缓解酰胺类除草剂丙草胺、精异丙甲草胺对黑麦草、高羊茅、早熟禾、剪股颖4种草坪草药害的作用。结果表明，黑麦草种子经解草啶浸种处理后，丙草胺30~60 g/hm²（有效成分，下同）处理下出苗抑制得到有效缓解，同时黑麦草鲜质量抑制中剂量（GR₅₀）增加17.9%；黑麦草种子经解草啶浸种处理后，精异丙甲草胺3.75~30 g/hm²处理下出苗抑制得到有效缓解，缓解率达到10.0%~23.2%，黑麦草鲜质量GR₅₀增加42.3%；高羊茅种子经解草啶浸种处理后，精异丙甲草胺30、60 g/hm²处理下出苗抑制率降低到10%以下，高羊茅鲜质量GR₅₀增加95.3%；解草酮、解草啶与丙草胺、精异丙甲草胺联用对早熟禾、剪股颖的出苗抑制情况基本无缓解效果。综上所述，解草啶与丙草胺联用可提高丙草胺对黑麦草的安全性，解草啶与精异丙甲草胺联用可提高精异丙甲草胺对黑麦草、高羊茅的安全性，而解草酮和解草啶对早熟禾和剪股颖的丙草胺和精异丙甲草胺药害缓解作用不明显。

3 种抗生素对小菜蛾肠道微生物群落的影响

李文红, 郭涛, 向立刚, 余知和, 李添群

2023, 52(7): 98-108. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.07.010

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小菜蛾（Plutella xylostella）肠道中有丰富的微生物，易受食物及饲养环境影响。为了解抗生素在饲养过程中对小菜蛾肠道菌群的影响，用氨苄青霉素、硫酸链霉素和利福平3种抗生素浸泡甘蓝叶后饲喂小菜蛾，采用高通量测序技术研究其肠道微生物群落结构的变化。结果表明，小菜蛾肠道细菌主要为厚壁菌门（Firmicutes）、变形菌门（Proteobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidota），肠球菌属（Enterococcus）和肠杆菌属（Enterobacter）为优势属；真菌主要为子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Basidiomycota）和毛霉门（Mucoromycota），优势属为青霉属（Penicillium）。小菜蛾取食不同剂量抗生素浸泡的甘蓝叶后，肠道中子囊菌门相对丰度均上升，厚壁菌门相对丰度均下降；担子菌门在10 mg/L氨苄青霉素处理后相对丰度显著降低，其次是100 mg/L硫酸链霉素处理组，其余处理组均上升；毛霉门在100 mg/L硫酸链霉素处理后相对丰度显著提升，其次是5 mg/L氨苄青霉素处理组，其余处理组均下降；变形菌门在100 mg/L硫酸链霉素处理后相对丰度降低，其余处理组均上升；拟杆菌门相对丰度在100 mg/L硫酸链霉素处理下上升最多。属水平上，青霉属相对丰度均提升，肠球菌属相对丰度均降低，肠杆菌属相对丰度除100 mg/L硫酸链霉素处理组外均增加。取食3种抗生素浸泡的甘蓝叶后小菜蛾肠道真菌群落丰富度、均匀度和多样性均降低，其中10 mg/L氨苄青霉素处理组降幅最大；细菌群落均匀度和多样性增加，其中100 mg/L硫酸链霉素处理组增幅最大，群落丰富度经氨苄青霉素和硫酸链霉素处理后增加，而经利福平处理后降低。

叶面喷施Na2SiO3 对朝天椒产量、品质与Cd 吸收累积的影响

柴冠群, 隋岩峰, 杨帆, 秦松, 范成五

2023, 52(7): 109-116. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.07.011

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以青红元帅朝天椒为试材，采用水培试验，探究0.3 mg/L 镉（Cd）胁迫条件下，叶面喷施0、3、5 mmol/L（以CK、Si₃、Si₅表示）Na₂SiO₃溶液对朝天椒产量、品质与吸收转运Cd能力的影响，以期为叶面阻控剂开发提供科学依据。结果表明，青红元帅朝天椒各部位生物量随叶面喷施Na₂SiO₃浓度的增加呈增加趋势，与CK 相比，Si₅处理各部位生物量均显著增加，果实鲜质量与干质量增幅分别为16.29%、15.26%，整株干质量增幅为21.35%。朝天椒果实的可溶性糖、可溶性蛋白、氨基酸、维生素C（Vc）与辣椒碱含量均随叶面喷施Na2SiO3浓度的增加呈增加趋势，Si₅处理能够显著改善朝天椒品质。各处理不同部位Cd含量大小顺序均表现为主茎上叶>根>叉茎上叶>果实>主茎>叉茎。与CK相比，叶面喷施Na₂SiO₃溶液降低了朝天椒各部位Cd含量，Si₃与Si₅处理朝天椒果实Cd含量分别降低11.30%、28.69%。各处理朝天椒整株Cd累积量差异不显著，随叶面喷施Na₂SiO₃浓度的增加，果实Cd累积量显著降低，茎叶与根Cd 累积量显著增加，与CK 相比，Si₅处理果实Cd 累积量降低19.43%。与CK 相比，叶面喷施Na₂SiO₃溶液显著降低根、叉茎、主茎、主茎上叶、茎叶向果实转运Cd的效率（TF_果实/根、TF_{果实/叉茎}、TF_{果实/主茎}、TF_{果实/主茎上叶}、TF_{果实/茎叶}）。表明叶面喷施Na₂SiO₃溶液提升了青红元帅朝天椒茎叶与根对Cd的累积能力，限制其向果实转运Cd。

不同成熟度秋福红树莓果实中酚类物质含量的比较

李程, 张瑞杰, 李明, 孙权, 赵志磊, 顾玉红

2023, 52(7): 117-124. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.07.012

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为探究酚类物质含量在秋福红树莓果实发育过程中的变化规律，为适时采收提供理论依据，利用高效液相色谱法（HPLC）和分光光度计法，测定秋福红树莓不同成熟度（青果、黄果、红果、深红果）果实中鞣花酸、水杨酸、阿魏酸、儿茶素、表儿茶素、芦丁、咖啡酸、总黄酮含量，并对以上8种物质进行相关性分析。结果表明，从青果时期发育到深红果时期的过程中，秋福红树莓果实的鞣花酸、儿茶素、表儿茶素、芦丁和总黄酮含量趋势均为一直下降，水杨酸含量趋势为先上升后下降，咖啡酸和阿魏酸含量趋势为先下降后上升；其中，鞣花酸、阿魏酸、儿茶素、表儿茶素、芦丁、咖啡酸和总黄酮含量在青果时期最大，依次为49.88、0.53、3.74、4.91、0.017、0.53、13.66 mg/g，水杨酸含量在红果时期最大，为0.27 mg/g。通过相关性分析发现，鞣花酸和芦丁含量之间，总黄酮和表儿茶素、芦丁含量之间均呈极显著正相关；鞣花酸和表儿茶素、咖啡酸、总黄酮含量之间，儿茶素和阿魏酸、表儿茶素、总黄酮含量之间，表儿茶素和芦丁含量之间均呈显著正相关；水杨酸和阿魏酸之间呈显著负相关。以秋福红树莓果实为材料，为获得高含量的鞣花酸、阿魏酸、儿茶素、表儿茶素、芦丁、咖啡酸和总黄酮，采摘青果更好，为获得高含量的水杨酸则采摘红果更好。

响应面优化畜禽归芪益母汤酶解提取工艺

刘雪松, 薛沾枚, 杨庆稳, 张艳, 孟维珊, 王爽, 陈曦, 杨旭东, 罗天瑶, 朱庆贺, 钟鹏

2023, 52(7): 125-135. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.07.013

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为了掌握传统中兽药畜禽归芪益母汤最佳纤维素酶提取工艺，采用单因素试验结合响应面优化法对提取工艺进行优化，包括酶解时间、温度、pH值，并测定优化后畜禽归芪益母汤酶解提取液中毛蕊异黄酮葡萄糖苷和阿魏酸质量浓度。结果表明，畜禽归芪益母汤最佳纤维素酶酶解工艺为温度50℃、pH值为5.0的条件下提取9 h，提取后酶解液中毛蕊异黄酮葡萄糖苷质量浓度为0.217 mg/mL，阿魏酸质量浓度为0.122 mg/mL，与模型预测值相近。与传统提取方法相比，纤维素酶酶解提取的畜禽归芪益母汤中毛蕊异黄酮葡萄糖苷和阿魏酸质量浓度分别提升48.63%和69.52%。

1 株光合细菌的分离鉴定、培养基优化及脱氮特性研究

靳鹏, 和子涵, 武婧玉, 贾一然, 张晓彤, 张建新

2023, 52(7): 136-143. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.07.014

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优化光合细菌发酵培养基，并研究其产酶特性和脱氮特性，以提升光合细菌在水质改良中的效果。采用双层平板法从河南省新乡市卫河水域底泥中分离筛选出1株光合细菌，命名为WH-1，通过菌株形态学观察及16S rDNA 序列分析，确定分离菌株WH-1 为沼泽红假单胞菌（Rhodopseudomonas palustris）。为提高培养的WH-1菌液浓度，采用单因素和正交试验优化发酵培养基，得到最佳培养基配方：CH₃COONa 1.0 g/L、NH₄Cl 0.5 g/L、酵母浸粉3.0 g/L、NaCl 2.0 g/L、K₂HPO₄ 0.2 g/L、NaHCO₃ 3.0 g/L、MgSO₄ 0.2 g/L。培养基优化之后，经流式细胞仪计数，WH-1菌液浓度达到4.37×10⁹个/mL，较优化前增长43.33%。产酶特性试验结果显示，菌株WH-1可以产纤维素酶、淀粉酶，但不能产蛋白酶。在高质量浓度的氨氮（NH₃-N）、亚硝酸氮（NO₂^--N）环境中，WH-1菌株的NH₃-N、NO₂^--N降解率分别达到49.89%和31.15%。综上，成功分离出1株性能优良的光合细菌WH-1，优化了培养基组成，该菌株展现出良好的产酶性能和脱氮能力。

基于水稻三维模型的表型参数提取及生物量估测

程志强, 方圣辉

2023, 52(7): 144-153. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.07.015

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基于二维图像的水稻表型检测方法缺乏空间维度信息，难以提取全面的水稻表型参数，因此建立水稻三维模型进而提取全面的水稻表型参数具有重要意义。体积是指示水稻生长状况的重要参数，如何在不破坏水稻植株的前提下获取水稻体积参数是当下研究中仍有待解决的问题。基于上述考虑，提出一种基于水稻三维模型的表型参数提取及生物量估测方法，实现在不破坏水稻植株的前提下提取水稻体积参数并估测水稻生物量。以盆栽水稻为对象，首先利用Alpha-shape算法重建其三维模型，然后提取并评估水稻株高、茎粗、植被覆盖度、体积参数，并基于体积参数估测水稻生物量。结果表明，空间雕刻方法可以重建高精度的水稻三维模型，并准确测算水稻表型参数及生物量，其中水稻株高、茎粗、单株植被覆盖度均方根误差（RMSE）和平均绝对百分比误差（MAPE）分别为63.27 mm、4.01 mm、5.04%和7.15%、14.91%、12.59%，水稻生物量RMSE 和MAPE 分别为62.44 g、19.25%，均优于现有三维重建软件的测算结果。

基于对比学习的多肉植物分类识别方法研究

封雨欣, 梁少华, 童浩

2023, 52(7): 154-162. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.07.016

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针对多肉植物种类多，类内差异大、类间差异小，数据难收集，导致传统分类算法不能有效解决多肉植物图像分类的问题，提出一种基于对比学习的多肉植物图像分类网络CL_ConvNeXt。该网络以ConvNeXt为基础结构引入对比学习思想，在网络中间层添加非线性投影层（Projection head）作为辅助分类器来帮助模型对浅层网络进行特征提取；在一个批处理中通过数据增强来构造正样本，将剩余样本看作负样本；将交叉熵损失函数和对比损失函数进行加权计算，重新设计新的损失函数计算方法，实现单阶段模型训练。训练时采用迁移学习将预训练权重迁移到模型中来提高模型训练时的收敛速度，通过优化各种策略和参数来进一步提升模型的识别准确率。结果表明，在自制的190类多肉植物数据集中，在使用相同训练策略和环境配置的情况下，最终模型CL_ConvNeXt对多肉植物图像分类识别准确率达到了91.79%，较原ConvNeXt模型结构的识别准确率提升了12.24个百分点，对解决多肉植物图像分类识别问题有较好的效果。

基于近红外光谱的烤烟香型分类模型研究

付博, 杨永锋, 刘向真, 赵森森, 刘茂林, 贾国涛, 牛洋洋, 张坤芳, 于建军, 彭桂新, 姬小明

2023, 52(7): 163-171. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.07.017

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为了快速无损地判别国产烤烟香型，指导卷烟配方原料利用，对1 383份烟叶样品进行近红外光谱采集，基于八大香型区划结果进行香型分类，选用各香型稳定区的样品构建香型分类模型。结果显示，基于近红外原始光谱数据利用随机森林构建的香型分类模型准确率仅为48.64%，光谱数据经过SG滤波一阶或二阶导数和多元散射校正预处理后，模型准确率提高29.54个百分点，然后经因子分析降维处理（45个因子）模型准确率提高到85.91%，最后对模型关键参数进行优化，当评估器数量为500、随机种子为9时，模型准确率最高为90.45%。利用建立的分类模型对预测集进行预测，清甜香型、焦甜焦香型、清甜蜜甜香型和木香蜜甜香型的召回率均达到90.00%以上，召回率最低的为蜜甜香型和焦甜醇甜香型（66.67%）。以上结果表明，利用近红外光谱技术能够有效鉴别烤烟八大香型。

加热卷烟调香常用12 种醛酮类香料的熔融及热解特性研究

胡志忠, 冯衍闯, 宋凌勇, 胡超, 务文涛, 吕阳波, 梁淼, 张峻松

2023, 52(7): 172-180. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.07.018

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为了解香料在加热卷烟中的热解特性，以12种醛酮类单体香料为研究对象，采用非等温热重法（TG）、差示扫描量热法（DSC）以及Coats-Redfern法和Šatava-Šesták法2种动力学分析方法对其熔融行为和热解行为进行分析。结果表明：（1）12种醛酮类单体香料的热重微分（DTG）曲线均表现出1个明显的失重峰，在其对应的DSC曲线上均表现出明显的吸热现象；（2）12种醛酮类单体香料均能在300℃前完成热解；（3）基于Coats-Redfern法和Šatava-Šesták法的分析结果显示，三维扩散模型D3可以较好地描述12种醛酮类香料的热解反应机制，12种醛酮类香料热解过程的活化能在89.51~236.99 kJ/mol，指前因子（A）在2.07×10⁸~2.02×10²³min^-1，其中胡椒醛、邻甲氧基肉桂醛、乙基香兰素、甲基环戊烯醇酮和山楂花酮熔融过程的活化能在239.07~412.24 kJ/mol，lgA 在24.66~30.54；（4）对12种醛酮类香料的热解特性进行聚类分析发现，在平方欧式距离为10时聚为3类。综上，12种醛酮类香料的热解特性具有较大差异，但均能在加热卷烟的加热温度下完成热解。

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