四种短体线虫的形态和分子生物学鉴定

 采用形态学和分子生物学方法对来自荷兰的藏橐吾和铃兰、泰国的高山榕、缅甸的香蕉等种苗(球)分别鉴定出玻利维亚短体线虫Pratylenchus bolivianus、铃兰短体线虫P. convallariae、咖啡短体线虫P. coffeae和斯佩奇短体线虫 P. speijeri。对这4种线虫的形态特征进行较为详细的描述后,认为头环、口针、侧区、生殖系统和尾形等形态特征是种类鉴定的重要依据;进一步利用引物28S-D2A/28S-D3Br扩增测序得到上述4种线虫的28S rRNA基因D2/D3区序列,序列分析发现玻利维亚短体线虫从欧洲到美洲的不同种群之间的遗传距离变异较小,仅为0~0.007;铃兰短体线虫同一种群不同个体之间的遗传变异较大,为0.006~0.029;咖啡短体线虫不同种群之间的平均遗传距离为0.013;斯佩奇短体线虫不同种群之间的平均遗传距离为0.010;咖啡短体线虫P. coffeae和斯佩奇短体线虫P. speijeri亲缘关系很近,二者种间平均遗传距离仅为0.026。本研究再次证明线虫28S rRNA基因D2/D3区基因序列可作为短体线虫种间鉴定的依据。     

有机质浸染砂水泥土的力学特性及本构关系

为研究海南省海湾地区分布的有机质浸染砂水泥土的力学特性,该文首先对有机质浸染砂水泥土和标准砂水泥土进行无侧限抗压强度对比试验(采用配合比均为熟石灰掺入比7.5%、水泥掺入比20%、水灰比0.45),定量分析养护龄期对其无侧限抗压强度及试样破坏形式的影响。然后对有机质浸染砂水泥土进行单轴抗压试验,获得了水泥土材料的应力-应变全过程曲线、刚度变化规律以及改进邓肯-张本构模型。结果表明:1)有机质浸染砂水泥土试样的破坏类型为塑性剪切破坏和脆性剪切破坏;2)有机质浸染砂水泥土抗压强度随着养护龄期的增加基本呈指数形式增长,但在养护龄期14 d后,增长速度逐渐降低并趋于稳定;3)随着养护龄期增长,水泥土刚度增加。在加载初期,水泥土切线模量随着轴向应变增加而增大,呈现刚度硬化现象;4)基于单轴抗压试验得到应力-应变全过程曲线,可分为2个阶段:塑性阶段、软化阶段;5)通过对应力-应变全曲线的描述,得到了修正的邓肯-张模型,确定模型参数后,与实测数据对比发现,该修正模型可以模拟有机质浸染砂水泥土的应力-应变关系。     

烟草品种对南方根结线虫抗性鉴定及抗性指标筛选

为了综合评价烟草抗南方根结线虫的能力,筛选出抗病指标,以20份烟草品种为试验材料,采用盆栽培育烟草幼苗人工接种南方根结线虫的方法,测量供试烟草品种在接种60 d后相对生长量和有关抗性指标,利用隶属函数和聚类分析相结合的方法对试验数据进行分析。结果表明,20个烟草品种受到南方根结线虫侵染后各器官的相对生长量、有关抗性指标均有差异。相对于其他指标,根结指数、抗性综合指标的聚类结果最相似,与相对生长量综合指标的聚类结果差异性也较小;通过隶属函数和聚类分析相结合的方法对烟草品种进行综合鉴定的结果与其他研究结果相符。综合表明,根结指数可基本反映烟草品种抗南方根结线虫的水平。     

基于随机森林特征优选的雪茄烟叶晾制过程含水率预测

针对雪茄烟叶晾制过程含水率人工判断主观性强、准确度低等不足,以及对影响雪茄烟叶晾制过程含水率预测的重要表观特征尚不明确等问题,该研究基于图像特征提取以及机器学习技术实现雪茄烟叶晾制过程含水率的预测。试验以雪茄烟品种“云雪2号”为试验材料,获取晾制过程的烟叶图像的颜色、轮廓、纹理以及部位四类特征并筛选出雪茄烟叶含水率预测的优选图像特征子集。在此基础上,构建了随机森林（random forest, RF）、支持向量机（support vector regression, SVR）与反向传播神经网络（back propagation neural network, BPNN）模型,并利用遗传算法（genetic algorithm, GA）对各模型超参数进行优化,将原始图像特征集与优选图像特征集输入3个机器学习模型,构建出6种模型-特征组合方案,依据晾制时期对原始数据集进行划分,并对测试集进行预测。最终结果显示：GA-SVR模型+优选图像特征子集的组合方案在测试集上表现最优,其决定系数（coefficient of determination,r²）与均方误差（mean square error,MSE）分别为0.980和0.001,且运行时间最短（运行时长=0.128 s）。研究结果可为雪茄烟叶晾制过程智能化控制提供理论依据。     

富钾烤烟品种成熟期钾素代谢特征研究

【目的】 研究富钾烤烟品种成熟期钾素代谢特征,有助于了解烟草高效吸收钾的机理,为富钾烤烟基因型的筛选提供参考依据。 【方法】 选用富钾烤烟品种ND202和常规品种K326、NC89进行盆栽试验, 分析了不同烤烟品种生长过程中非根际和根际土壤速效钾含量的变化,成熟期根系生理特性差异,成熟期不同部位钾积累量、钾离子通道和转运体基因表达差异。 【结果】 富钾品种ND202成熟期叶片中的钾积累量极显著地高于K326和NC89,茎和根中的钾积累量品种间差异不显著,ND202全株钾积累量最高,达到10.18 g/株,分别比NC89和K326高109.90%和90.28%,差异达极显著水平。成熟期ND202的平均根鲜重和根体积显著高于K326,根系活力显著高于NC89。ND202根际土壤速效钾含量分别在团棵期极显著低于NC89,在旺长期极显著低于K326,在成熟期极显著低于2个品种,非根际土壤速效钾在成熟期极显著高于NC89和K326。成熟期内流型钾离子通道基因NKT1和NtKC1在不同品种不同部位的相对表达量不同,ND202上部叶中的NKT1表达量显著高于K326和NC89,根、上部叶和中部叶中NtKC1的相对表达量极显著高于NC89和K326,ND202的钾离子通道基因NtTPK1在根、中部叶中极显著高于NC89和K326,有利于钾离子的吸收;ND202下部叶中外流型钾离子通道基因NTORK1的相对表达量极显著低于NC89和K326,钾素外排较少有利于钾含量的提高;钾转运体基因NtHAK1和NtKT12在不同品种不同部位的相对表达量不同,ND202在根、上部叶和中部叶中NtHAK1的相对表达量,在根和上部叶中NtKT12的相对表达量均极显著地高于K326和NC89,有利于钾素运转和积累。 【结论】 富钾品种ND202具有成熟期根系较发达,根系吸收能力较强,钾离子通道和转运体基因相对表达量较高,叶片中钾积累量较大的特征。      

干旱烟叶散叶插签烘烤工艺研究

通过优化现有的烤烟散叶插签烘烤工艺,探讨其对烟叶烘烤用时、耗能、外观质量及烤后经济性状的影响。结果表明,采用优化的干旱烟叶散叶插签烘烤工艺,其烟叶烘烤用时延长,烘烤耗能略有上升,但烤后烟叶以橘黄色为主、色度强、油分多、身份中等、组织疏松、中上等烟叶比例明显上升。总的来说,优化后的散叶插签烘烤工艺大大提高了干旱烟叶的烘烤质量。     

气象因子对高香气烤烟品种主要香味前体物含量的影响

为研究气象因子对高香气烤烟品种主要香味前体物质含量的影响,以烤烟品种‘云烟87’为对照,对高香气烤烟品种‘豫烟11号’在5个不同地点的主要香味前体物质含量进行了比较,并分别对2个品种的香味前体物质与气象因子进行了关联度分析。研究结果表明:‘豫烟11号’主要香味前体物质含量在每个地点均显著高于‘云烟87’。烟叶类胡萝卜素在低纬度地区的含量显著低于高纬度地区,多酚类物质的含量随着海拔降低、成熟期光照时数增加而逐渐增加,叶片腺毛分泌物整体上高纬度地区的含量显著高于低纬度地区,以河南卢氏的含量最高。2个品种的烟叶类胡萝卜素含量受成熟期日照时数、旺长期平均气温等光温因素影响较大,而烟叶大田生长期间日照时数的长短对多酚类物质含量影响较大。2个品种的烟叶石油醚提取物和腺毛分泌物含量与气候因素的灰色关联度趋势有较大差异,‘豫烟11号’烟叶石油醚提取物含量受烟叶生长期间的日照时数影响较大,‘云烟87’则受平均气温的影响较大。‘豫烟11号’烟叶腺毛分泌物含量受成熟期日照时数和旺长期平均气温等的影响较大,‘云烟87’则受伸根期平均气温、成熟期蒸发量和成熟期平均气温等的影响较大。高香气烤烟品种‘豫烟11号’在选择种植区域时,应充分考虑成熟期日照时数和旺长期平均气温对品质的影响。     

免耕与秸秆还田对中国农田固碳和作物产量的影响

为明确免耕与秸秆还田对中国农田固碳和作物产量的影响,基于1995—2019年公开发表文献中的1 162对研究数据,综合分析免耕和秸秆还田的农田生态及生产效应。结果表明,在全国(不包括香港和澳门特别行政区、台湾省)范围内,仅考虑耕作影响,以翻耕为对照,免耕试验中,占比75.00%的试验研究表现出固碳速率提高,占比42.70%的试验研究表现出增产;仅考虑秸秆影响,以秸秆不还田为对照,秸秆还田试验中占比88.23%的试验表现出固碳速率提高,占比79.80%的试验表现出增产。与传统方式相比,免耕与秸秆还田技术充分推广后,其固碳潜力可分别增至2.22×10~(10)和7.00×10~(10) kg/年,增幅分别为63.90%和7.00%;全国主要粮食作物总产量分别增加-1.16%和3.72%。回归分析表明,免耕对作物产量和有机碳的影响分别与平均气温极显著相关,与土壤粘粒含量显著相关;秸秆还田对作物产量的影响与试验年限显著相关,与土壤pH极显著相关,而对有机碳的影响则与粘粒含量和土壤pH显著相关。总体上,免耕和秸秆还田可明显提高土壤的固碳能力,但存在地域上的差异,免耕和秸秆还田相对传统耕作在区域Ⅰ、区域Ⅱ和区域Ⅳ等区域表现为固碳速率提高。未来应进一步挖掘免耕与秸秆还田的互作效应,进一步增强农田生态效益,提高作物产量。     

秸秆还田条件下中国农田土壤有机碳含量变化及其影响因素的Meta分析

为明确秸秆还田对土壤有机碳的影响,构建合理的碳库管理策略,收集整理1992—2018年已发表的文献数据,以Meta-analysis方法定量分析秸秆还田对中国农田土壤有机碳含量的影响,并系统解析其影响因素。结果表明:整体上,与秸秆不还田相比,秸秆还田可显著增加土壤有机碳的含量,但不同区域土壤有机碳增加幅度有一定的差异。华东地区土壤有机碳增幅最高,显著增加14.6%,华中地区增幅最低,为7.7%(P0.05);华东、西北和西南地区高于全国12.1%的平均水平(未包括港澳台地区,下同),而东北、华北和华中地区低于全国平均水平。不同土层有机碳含量对秸秆还田的响应也表现出一定的差异,秸秆还田对0～10cm土层土壤有机碳含量的增加效应达11.2%,而对40cm土层(最深达100cm)的增加效应仅为3.9%(P0.05)。此外,试验区域的年均气温、施氮量、土地利用类型以及还田年限等均对秸秆还田下有机碳含量有不同程度的影响。本研究表明,较长的还田年限(6～10年)、适当的耕作措施(免耕结合旋耕翻耕等)和适当的氮肥施用量(120～240kg/hm2)等条件均能有效提升秸秆还田的固碳潜力。     

羟肟酸铁比色法测定烟草根系分泌有机酸总量

为了测定根系分泌物中有机酸的总量,笔者采用分光光度计测量的新方法,通过乙酸、苹果酸和柠檬酸进行线性关系分析,用正交试验设计确定各反应条件的最佳参数和最优组合,使用该方法对3 个品种‘农大202’、‘NC89’和‘K326’根系分泌物中有机酸的总量进行测定。结果表明：0.08 mol/L 盐酸羟胺、0.4 mol/L DDC、0.7 mol/L 氯化铁、50℃、30 min反应时长和520 nm波长是显色反应的最优条件组合,而且建立的方法具有线性范围宽、准确度高、回收率高和检出限低等优点。羟肟酸铁比色法是测定烟草根系分泌有机酸总量的好方法,其方法简便易行。