河南农业科学

2023, 52(12): 0.

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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

2023, 52(12): 1-13. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.12.001

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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。

小麦氮素利用效率基因TaARE1-A 等位变异与产量相关性状之间的关系分析

王沙沙, 黄绍敏, 宋晓, 张珂珂

2023, 52(12): 14-21. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.12.002

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以黄淮海麦区261个小麦品种为材料，分析TaARE1-A基因等位变异与小麦产量相关性状之间的关系，以期获得对提高氮素利用效率、增加小麦产量有重要作用的优异等位变异类型，为小麦分子标记辅助育种提供新的基因资源。结果表明，在67个地方品种中，59个品种为TaARE1-A-a基因型，其余8个品种为TaARE1-A-b基因型；在194个现代品种中，184个品种为TaARE1-A-a基因型，其余10个品种为TaARE1-A-b基因型。在261个小麦品种中，基因型为TaARE1-A-a的小麦品种的千粒质量、粒长、籽粒周长均显著高于基因型为TaARE1-A-b的小麦品种，穗长、每穗小穗数、穗粒数、粒宽、粒长/粒宽在2种基因型中均无显著差异。综上，TaARE1-A-a基因型可增加小麦粒长、籽粒周长和千粒质量，是一种优良的基因型。

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

2023, 52(12): 22-30. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.12.003

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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%。

耐直播粳稻种质资源筛选及其适宜种植密度研究

王付华, 李锐, 张骐飞, 马梦娟, 付景, 杨文博, 王生轩, 王越涛, 白涛, 尹海庆, 王亚

2023, 52(12): 31-41. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.12.004

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为筛选适合河南省稻区种植的耐直播粳稻种质，对2 000份粳稻种质资源进行大田直播，分析出苗能力、始穗期、株高和产量等性状，初筛耐直播种质，然后通过考种进一步筛选耐直播高产种质，再通过始穗期、产量及其相关性状比较进一步筛选耐直播高产种质，并研究种植密度［80 kg/hm²（T1）、100 kg/hm²（T2）、120 kg/hm²（T3）和140 kg/hm²（T4）］对其产量及其构成因素的影响，确定适宜种植密度及最终的耐直播高产种质。结果表明，2 000份粳稻种质中，出苗能力分级为1级的种质8份（0.40%）、3级85份（4.25%）、5级1 762份（88.10%）、7级102份（5.10%）、9级43份（2.15%），平均出苗能力分级为5.09，不同地理来源种质平均出苗能力分级在4.82~5.46。随种质地理来源纬度降低，始穗期延迟。黑龙江省、吉林省、内蒙古自治区、新疆维吾尔自治区和宁夏回族自治区等地来源种质始穗期一般在8月15日之前，平均播始历期分别为47.5 d、54.9 d、54.8 d、57.8 d和59.7 d；辽宁省、日本和韩国、北京市和河北省来源种质始穗期一般在8月20—25日，平均播始历期分别为65.8 d、66.4 d、68.9 d和68.1 d；来自山东省、河南省、江苏省和云南省的种质大多数不能正常抽穗，占比48.33% ~ 79.04%，能抽穗的种质始穗期大多在8月25日之后，平均播始历期分别为72.0 d、78.2 d、77.8 d和75.2 d。田间初步筛选出苗能力分级不低于7级，始穗期8月15日—9月4日，株高115 cm以下，无倒伏现象，无稻瘟病、纹枯病等，丰产性较好的种质194份。测产考种筛选出结实率高于80%、产量较高的耐直播种质150份。150份种质的出苗能力分级以5级为主，其中3级3份（2.0%），5级135份（90.0%），7级12份（8.0%）；始穗期介于8月21日—9月4日；来源于辽宁省、河北省、山东省、河南省和江苏省5省，种质份数分别为116份（77.3%）、11份（7.3%）、7份（4.7%）、7份（4.7%）和9份（6.0%）；辽宁省来源种质平均产量最高，达9 286.5 kg/hm²，河北省、山东省、河南省和江苏省来源种质平均产量分别为6 390.0 kg/hm²、7 053.0 kg/hm²、6 432.0 kg/hm²和7 054.5 kg/hm²。鉴于150份耐直播种质中，辽宁省来源种质产量性状表现突出，从辽宁省来源耐直播种质中筛选株高不超过110 cm、始穗期8月20—30日、产量较高的种质76份，并对其进行适宜种植密度研究，发现随种植密度增加，基本苗数、穗数显著增加；T3、T4处理总颖花数显著高于T1、T2处理；T1、T2、T3、T4处理产量分别为7 621.20、7 735.35、8 003.25、7 961.10 kg/hm²，T3和T4处理产量显著高于T1和T2处理，T3处理产量最高。在T3处理下从76份种质中筛选出耐直播高产种质14份，其中较对照郑旱10号增产的种质9份，分别是辽星13、辽粳9号、营9207、丹粳12、锦稻105、辽星15、美锋1号、辽盐糯10号、祥丰00-93，分别较对照增产17.72%、7.75%、6.61%、6.15%、3.46%、3.16%、1.87%、1.27%、0.93%，这些种质可用于河南省及邻近地区粳稻耐直播育种，其中辽星13产量达11 018.0 kg/hm²，表现高产，可直接应用。

不同IAA 和6-BA 质量浓度组合对甘薯茎尖培养和表型变异的影响

贾礼聪, 王连军, 杨子桐, 商丽丽, 张磊, 邱鹏飞, 王翠娟, 韩俊杰, 辛国胜

2023, 52(12): 42-48. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.12.005

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以甘薯品种烟薯29号的茎尖为外植体，MS培养基为基本培养基，研究不同质量浓度IAA（0.1、0.5 mg/L）和6-BA（0.1、0.5、1.0 mg/L）组合下愈伤组织诱导、芽分化、植株再生和表型变异情况。结果表明，MS培养基中IAA 质量浓度为0.5 mg/L时对烟薯29号愈伤组织的诱导效果最佳，且利于茎尖成活，在此质量浓度下，平均愈伤组织诱导率和茎尖成活率分别达到了92.00% 和88.00%。芽诱导率和丛生芽率随着培养基中6-BA质量浓度的升高总体上增加，在IAA质量浓度为0.1 mg/L的处理中，平均芽诱导率和丛生芽率分别达到了64.27% 和80.56%。MS培养基中IAA 质量浓度为0.5 mg/L时有利于植株再生，平均植株再生率达到了39.33%，在此质量浓度下，植株再生率和成苗数均随着6-BA质量浓度的升高而增加，成苗周期随着6-BA质量浓度的升高而缩短。烟薯29号的再生植株中出现了1株无性系变异植株，命名为YM6-11，其叶脉色、花冠形状和杂交亲和性与烟薯29号相比发生了改变。综上，烟薯29号茎尖培养最佳培养基组成为MS+0.5 mg/L IAA+1.0 mg/L 6-BA，将获得的再生植株用于实际生产时，应进行表型和遗传学鉴定，及早发现变异植株，减少不必要的经济损失。

油莎豆原生质体制备的组织筛选及条件优化

张向歌, 朱雅婧, 陆莉莉, 宋万献, 张新友, 胡海燕, 于美琴, 李居政, 王会伟

2023, 52(12): 49-56. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.12.006

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为高效获得油莎豆原生质体，采用单因素试验方法进行油莎豆原生质体制备的组织部位（幼芽、幼根、幼叶、幼叶鞘、分蘖节和匍匐茎）筛选以及酶解条件（酶组合用量、酶解时间、渗透压稳定剂用量和酶液pH值）优化。结果表明，油莎豆原生质体制备的最佳组织部位为幼嫩的分蘖节；最优酶解条件：酶组合用量为2.0%纤维素酶＋0.9%离析酶、酶解时间为6 h、渗透压稳定剂甘露醇用量为11%、酶液pH值为6.0。此条件下，0.2 g油莎豆幼嫩分蘖节加至4 mL酶液中，原生质体的产量可达22.91×10⁵个/g，活力可达90.72%。综上，获得了高效制备油莎豆原生质体的方法，可为后续油莎豆原生质体融合、种质创新以及杂交育种奠定基础。

不同生境黄精根茎品质特性及根际土壤环境驱动因子

余高, 王海, 莫忠妹, 陈芬

2023, 52(12): 57-68. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.12.007

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为筛选影响黄精品质的主导土壤环境驱动因子，以贵州省铜仁市梵净山周边15个样地（S1—S15）不同基源黄精根茎及其根际土壤为材料，测定了黄精根茎品质指标和根际土壤pH值、养分含量和酶活性，分析了根茎品质指标与土壤环境因子的相关性，并采用主成分分析筛选了影响黄精根茎品质的土壤环境驱动因子。结果表明，不同生境条件及基源黄精根茎折干率、浸出物含量、多糖含量及总灰分具有一定差异。其中，多花黄精折干率最大，黄精的浸出物含量最高，滇黄精的多糖含量最高、总灰分最低；4年生黄精的平均折干率、多糖含量均高于5年生，但浸出物含量低于5年生。各样地根际土壤pH值适中，除S6、S12、S15的有机质、碱解氮含量和S3、S9的速效钾含量属于较缺（4级）水平外，其他样地根际土壤养分充足，土壤酶活性高，适合黄精生长发育。相关性分析结果表明，根际土壤酶活性与养分含量密切相关，黄精品质的形成受土壤pH值、养分含量、酶活性等土壤环境因子的直接或间接影响。主成分分析结果表明，影响黄精根茎品质的主要土壤环境因子是蔗糖酶活性、过氧化氢酶活性、pH值、有机质含量、全氮含量、碱解氮含量、酸性磷酸酶活性、速效磷含量，样地土壤综合得分较高的是S1、S4、S7、S14。

煤矸石充填复垦耕地重金属污染风险研判

尚锦, 刘慧颢, 刘赛赛, 马守波, 朱帅蒙, 马守臣

2023, 52(12): 69-76. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.12.008

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为了研究煤矸石充填复垦耕地作物生产安全性，以辉县市程村煤矿区复垦耕地为研究对象，对复垦土壤及作物中铜（Cu）、锌（Zn）、铅（Pb）、镉（Cd）、铬（Cr）的含量进行测定，并对其污染风险进行评价。结果表明，复垦3 a后，煤矸石重金属元素已经迁移到覆土层，各土层重金属元素含量均高于原覆盖土，且在土壤剖面上呈表层和深层高、中层低的分布特征。尤其是Cd元素在表层、中层和深层土壤中含量分别比原覆盖土高62.5%、50.0%、100.0%。对复垦土壤生态风险评估结果显示，以农业土壤污染风险筛选值为评价标准，单个元素的生态风险指数和综合污染指数均处于轻微风险等级；以区域土壤元素背景值为评价标准，Cd元素的生态风险指数处于中等风险等级，在表层、中层和深层土壤中的生态风险指数分别为44.90、42.55、52.35，其他重金属元素单项生态风险指数和综合生态风险指数均处于轻微风险等级。复垦耕地小麦籽粒重金属元素测定结果表明，目前生产上是安全的，其重金属元素含量的平均值、最大值均未超出粮食限量标准，但籽粒重金属含量的最小值均高于周围对照组耕地。以对照组耕地小麦籽粒重金属含量为评价标准对复垦耕地作物污染风险进行评估的结果表明，复垦耕地小麦Cd污染属中度风险等级，其他重金属元素属轻度风险等级，且各元素的综合风险指数属轻度风险等级。综上，目前复垦耕地存在一定的污染风险，需要定期对复垦土壤和作物重金属含量进行测定，并及时采取有效治理措施，以防止土壤和作物重金属含量超出限量标准。

东海县农田土壤养分状况与肥力评价

沈玥, 李倩怡, 赵文慧, 王桂良, 钱晓晴

2023, 52(12): 77-87. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.12.009

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明确江苏省东海县全县农田土壤养分状况，为合理利用、培肥耕地与提高农作物生产水平提供依据。采集东海县11个镇、6个乡和2个街道耕层0~20 cm的土样，测定土壤容重、pH值、有机质含量等14项土壤理化性质指标来表征土壤养分状况，计算土壤肥力综合指数，进行土壤肥力质量等级评价。结果表明，东海县农田土壤整体偏紧实，大部分农田土壤pH值适宜农作物生长，但部分土壤有酸化趋势。东海县农田土壤单项肥力指标的丰缺程度差异较大，整体上看，有机质、全氮、速效钾、有效硫、有效铁、有效锰、有效铜、有效锌、有效硼含量高或较高，有效磷、有效硅含量处于中等水平，有效钼含量相对较低。总体而言，东海县农田土壤养分状况良好，达到2级及以上水平。建议东海县农田土壤在种植作物前一次性补施磷10.83~62.84 kg/hm²、硅110.13~239.10 kg/hm²、锌0.75~4.02 kg/hm²、硼1.43~3.30 kg/hm²、钼0.22~0.32 kg/hm²。其中，石梁河镇和石湖乡锌肥充足不需要补充，驼峰乡和李埝乡锌肥和硼肥均不需要补充，各乡镇结合区域特征进行适当调整。作物种植后期，东海县农田土壤应依据肥力变化继续优化施肥结构，以便更好地发挥土壤生产潜力。

冻融农田氮磷养分流失阻控技术研究

张磊, 武新娟, 宋鹏慧, 周双, 王腾, 张莉莉, 谷学佳, 王玉峰

2023, 52(12): 88-96. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.12.010

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为集成并优化东北冻融农田的养分流失阻控技术模式，通过2019—2020年在东北试验玉米地设置4个处理［平原地秸秆粉碎、深翻还田（T1）；平原地无秸秆对照（CK1）；坡耕地顺坡改横垄种植，高留茬秸秆归行覆盖（T2）；坡耕地顺垄无秸秆对照（CK2）］，开展氮磷流失阻控技术的研究。结果表明，除坡耕地地表径流水的磷流失有发生在冻融时期外，其他各处理的氮磷污染均发生在降雨时期。平原及坡耕地对照流失水土中氮磷量均比秸秆还田处理大，且以氮为主，总氮流失量分别为10.18、7.77 kg/hm²。经过阻控技术处理土壤容重均小于对照，土壤自然含水量、饱和含水量和孔隙度则大于对照。阻控技术处理后土壤全氮、碱解氮、全磷、有效磷含量在平原地比对照分别高9.24%、9.57%、26.99%、42.94%，在坡耕地分别比对照高24.59%、56.07%、67.62%、109.94%，但差异显著程度不同，整体表现为坡耕地改善效果优于平原地。综上，平原地秸秆粉碎、深翻还田技术和坡耕地顺坡改横垄、秸秆归行技术均可以有效阻控冻融农田的氮磷流失，后者的改善效果更明显。

杀菌剂对燕麦炭疽病菌的毒力和田间防效

于世成, 修志君, 白松林, 班瑞娟, 徐林波, 王凤梧, 王千军, 李云霞, 张笑宇

2023, 52(12): 97-106. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.12.011

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为防治燕麦炭疽病，采用菌丝生长速率法和孢子萌发法测定12种杀菌剂对燕麦炭疽病菌的毒力并用拌种和叶面喷施的方法进行田间药效试验，结合经济效益分析，筛选出有效防治燕麦炭疽病的杀菌剂。结果表明，50%多菌灵WP对燕麦炭疽病菌菌丝生长的抑制作用最强，有效抑制中浓度（EC50）为0.093 mg/L，其次是430 g/L戊唑醇SC、10%苯醚甲环唑WG、450 g/L咪鲜胺EW和250 g/L嘧菌酯SC；对燕麦炭疽病菌孢子萌发抑制作用较强的是250 g/L嘧菌酯SC、50%多菌灵WP、19%啶氧·丙环唑ME、80%代森锰锌WP，EC₅₀分别为0.123、0.451、0.490、0.562 mg/L。药剂拌种防治炭疽病效果最好的是430g/L戊唑醇SC、10%苯醚甲环唑WG、450 g/L咪鲜胺EW，防效分别为38.69%、36.90%和35.23%；叶面喷施防治炭疽病效果较好的药剂为450 g/L咪鲜胺EW和43%戊唑醇SC，田间防效最大分别为76.79%和65.66%，其次是10%苯醚甲环唑WG。杀菌剂叶面喷施处理的防效高于拌种处理的防效。叶面喷施戊唑醇、咪鲜胺净收益最好，分别为1 270.40~1 530.03元/hm²、1 066.99~1 413.71元/hm²。可见，燕麦孕穗期用戊唑醇、咪鲜胺喷施叶面，对于防治燕麦炭疽病具有良好的效果和较大的收益。

路易斯安那鸢尾叶部病害病原鉴定和防治药剂筛选

王鹏, 别赵薇, 夏乐乐

2023, 52(12): 107-115. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.12.012

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为精准防控路易斯安那鸢尾叶部病害，开展了路易斯安那鸢尾叶部病害发生情况调查、病原鉴定和防治药剂筛选研究。以路易斯安那鸢尾的感病植株为调查对象，感病叶片为病原鉴定试材，11种杀菌剂为抑菌药剂，采用机械抽样法进行不同品种抗病性评价，采用组织分离法、柯赫氏法则、形态学观察分析和分子生物学鉴定进行病原种类鉴定，扩散法进行抑菌药剂筛选。结果表明，路易斯安那鸢尾品种Noble Moment 抗病能力最强，品种Colorific、Sea knight 较为抗病，Heather Stream、Kristi G、News Brief、Pegaletta抗病性较差。造成鸢尾叶部病害的病原为藤仓镰刀菌（Fusarium fujikuroi）、粗糙枝孢菌（Cladosporium asperulatum）、枝状枝孢菌（Cladosporium cladosporioides）、皮落青霉菌（Penicillium solitum）。室内抑菌试验测定结果表明，供试11种杀菌剂对4种病原菌均有不同程度的抑菌毒力，其中综合抑菌效果较好的是47%王铜（WP），其次是43%戊唑醇（SC），平均半数效应质量浓度（EC₅₀）分别为0.999、2.395 μg/mL。

4 个栽培因子组合对大棚西瓜—辣椒间作体系农艺性状、果实性状及产量的影响

李乡春, 隋益虎, 唐靖雯, 胡能兵

2023, 52(12): 116-126. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.12.013

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为探索大棚条件下西瓜—辣椒间作最佳栽培因子组合，采用4因素4水平正交试验设计，研究西瓜种植密度（畦长A₁—A₄：2.0、2.5、3.0、3.5 m）、辣椒品种（B₁—B₄：凤绿5号、凤绿2号、凤紫运1号和羊角椒1110）、追肥量（C₁—C₄：375、525、675、825 kg/hm²）、辣椒种植密度（行数D₁—D₄：1、2、3、4行）对主要农艺性状、果实性状和产量的影响。结果表明，4个栽培因子对西瓜和辣椒总产量的影响大小依次为辣椒种植密度、辣椒品种、西瓜种植密度、追肥量。各因子适宜水平为西瓜种植畦长2.0~2.5 m、辣椒品种凤绿2号或羊角椒1110、追肥量825 kg/hm2、辣椒种植2~4行。A₁B₄C₄D₄、A₂B₂C₄D₃、A₁B₂C₂D₂和A₄B₂C₁D₄组合较好，总产量（西瓜+辣椒）为37 745.15~53 429.01 kg/hm²，其中，最优组合为组合A₁B₄C₄D₄，即西瓜种植畦长为2.0 m，搭配辣椒种植4行，辣椒品种选用羊角椒1110，追肥量825 kg/hm²。

极简化生态栽培模式对贵人香葡萄园土壤质量的影响

黎日辉, 钟晓敏, 段鑫垚, 颜亚赛, 王琳, 王华, 李华

2023, 52(12): 127-135. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.12.014

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为实现葡萄产业可持续化发展及推广极简化生态栽培模式（NS），以山东省烟台市蓬莱区君顶酒庄贵人香葡萄园为研究对象，测定土壤含水量、容重、全氮、全磷、全钾含量等14项理化指标，使用KMO和Bartlett球形度检验、主成分分析法分析土壤质量，研究NS对葡萄园土壤质量的影响。结果表明，与对照组传统栽培模式（TS）相比，NS处理土壤含水量、有机质含量、总碳含量均显著提高，其中，总碳含量差值随时间延长而增大，平均较TS处理高25.97%。NS处理土壤速效钾含量、全钾含量、铵态氮含量、全氮含量、全磷含量、土壤磷酸酶活性、蔗糖酶活性均较TS处理提高，其中，磷酸酶活性差异最为显著，5月达到峰值，较TS处理高2 440.84%；过氧化氢酶活性变化不显著；土壤脲酶活性被抑制，平均较TS处理低35.53%。通过构建土壤综合评价模型和计算，NS处理土壤质量得分为1.37，TS处理土壤质量得分为-1.51。表明NS能够有效提高果园土壤质量，改善果园土壤理化性质。

减毒鼠伤寒沙门菌Ⅲ型分泌系统介导Apoptin对肿瘤细胞糖酵解的影响

郁川, 石胜丽, 朱文文, 胡立中, 宋敏杰, 李静雅, 张春杰

2023, 52(12): 136-141. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.12.015

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为进一步探讨重组减毒鼠伤寒沙门菌Ⅲ型分泌系统介导Apoptin对肿瘤细胞糖酵解的影响，将重组减毒鼠伤寒沙门菌ΔcrpΔasdSL1344（pYA3493-SopE-Apoptin）和互补菌株ΔcrpΔasdSL1344（pYA3493-SopE）分别于体外感染黑色素瘤B16F10细胞，于感染后12 h和24 h收集细胞，检测细胞内丙酮酸、乳酸含量以及丙酮酸激酶、己糖激酶的活性。结果显示，重组菌感染组能极显著下调丙酮酸含量（P<0.01）；在感染24 h后，重组菌组乳酸含量极显著低于互补菌组和细胞对照组（P<0.01）。丙酮酸激酶和己糖激酶活性检测结果显示，重组菌组丙酮酸激酶活性和己糖激酶活性均显著低于互补菌组和细胞对照组（P<0.05）。以上结果表明，减毒鼠伤寒沙门菌Ⅲ型分泌系统介导Apoptin能抑制肿瘤细胞糖酵解的能力，通过下调丙酮酸和乳酸含量，降低丙酮酸激酶和己糖激酶活性，导致肿瘤细胞发生明显的代谢变化。

牛支原体Vsp 蛋白的原核表达及单克隆抗体的制备

徐佳, 孙怀昌

2023, 52(12): 142-148. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.12.016

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为研发牛支原体的快速诊断试剂，利用大肠埃希菌原核表达系统表达重组CaIgV-Vsp蛋白，制备CaIgV-Vsp蛋白单克隆抗体。结果显示，成功构建了重组质粒pET-CaIgV-Vsp；SDS-PAGE电泳结果显示，融合蛋白为可溶性蛋白；ELISA与Western blot检测结果显示，重组CaIgV-Vsp蛋白与牛支原体阳性血清可发生特异性反应，具有较好的免疫原性；成功制备了4株稳定分泌CaIgV-Vsp蛋白单克隆抗体的杂交瘤细胞株，腹水ELISA效价分别为5.2×10⁵、1.3×10⁵、2.6×10⁵、2.6×10⁵。

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

2023, 52(12): 149-161. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.12.017

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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，R²、RPD和RMSE分别为0.90、2.77和244.61 kg/hm²。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。

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

2023, 52(12): 162-171. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.12.018

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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。

L-叔亮氨酸对嘎啦苹果品质和贮藏性的影响

张四普, 周千千, 崔巍, 张柯, 韩立新, 瞿振芳, 鲁云风, 唐存多, 牛佳佳

2023, 52(12): 172-180. DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2023.12.019

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为提高嘎啦苹果的品质和贮藏性，于果实发育期3次叶面喷施外源L-叔亮氨酸，喷施质量浓度分别为0（对照，CK）、50、100、500、1 000、5 000 mg/L，探究不同质量浓度L-叔亮氨酸对嘎啦苹果采收品质和（0±1）℃低温贮藏的影响，于贮藏0、15、30、45、60、75 d进行果实硬度、可溶性固形物（TSS）含量、可滴定酸（TA）含量、可溶性蛋白含量、游离氨基酸含量、过氧化物酶（POD）活性和超氧化物歧化酶（SOD）活性测定。结果表明，叶面喷施外源L-叔亮氨酸能显著促进嘎啦苹果黄色着色和亮度增加，不同程度提高果实硬度、TSS含量、TA含量、可溶性蛋白和游离氨基酸含量，500 mg/L处理可显著增加单果质量（247.58 g），较对照（228.55 g）增加8.3%；各处理均有利于冷藏期间果实硬度、TSS含量、可溶性蛋白含量
的维持，抑制嘎啦苹果冷藏期间TA含量下降及游离氨基酸的升高，使嘎啦苹果果实保持较低的POD活性和较高的SOD活性。贮藏75 d时，50 mg/L处理TA含量（4.69 g/L）最高，100 mg/L处理硬度（7.13 kg/cm2）最高，1 000 mg/L处理游离氨基酸含量（1 248.1 mg/kg）最低，500 mg/L L-叔亮氨酸处理的嘎啦果肉未软化，可溶性蛋白含量（116.7 mg/kg）、SOD活性［29.64 U（/min·g）］最高，POD活性［8.09 U（/min·g）］最低，游离氨基酸含量（1 940.0 mg/kg）、硬度（6.74 kg/cm²）、TSS含量（15.20%）、TA含量（4.65 g/L）均显著优于对照。综上，果实发育期多次进行500 mg/L L-叔亮氨酸喷施处理，可显著提高嘎啦苹果的采收品质和贮藏性。

《河南农业科学》2023年总目录

2023, 52(12): 181-200.

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