基于文献计量的农业节水领域研究现状及热点分析

农业节水是农业可持续发展的研究热点.为了能够在总体上把握国际有关农业节水技术领域的研究现状、热点和发展趋势,以Web of Science核心合集数据库为数据源,对1992-2019年发表的农业节水技术相关的文献进行计量分析,结果表明:①农业节水技术研究发展迅速,国际尤其是中国在该领域发文量均呈现快速增加趋势.②农业节水技术研究是一个多学科交叉领域,但其载文期刊分布相对集中.③西班牙在农业节水技术研究领域居世界领先地位,论文数量和质量均较高.中国和美国发文量分居第一和第二位,但论文篇均被引频次较低.西班牙高等科研理事会(CSIC)在该领域表现突出,论文数量和质量均最高.中国4所机构发文量进入世界前10位,分别是中国农业大学、中国科学院、西北农林科技大学和河海大学,但4所机构发文质量均有待进一步提升.④灌溉方式是近年来的研究热点,主要包括滴灌、喷灌、分根交替灌溉和加肥灌溉等.关于农业节水技术增产、增效机制方面的研究也是研究的热点,包括对碳氮代谢、水氮互作、植物激素等方面的研究.环境温度、温室气体排放等也是研究的热点.由此可以看出,有关农业节水的研究在国内外都属于研究热点方向,中国在该领域的整体表现突出,但是需进一步加强国际合作,提高在该领域的影响力.     

西南弱光地区机插杂交籼稻“减穴稳苗”栽培的群体冠层质量特征

【目的】探明机插条件下减穴稳苗配置对杂交籼稻群体冠层质量的影响,为西南弱光稻区杂交籼稻机插栽培技术的推广应用提供理论支撑。【方法】2016—2017年采用两因素随机区组田间试验,因素1,2年均为不同田间配置,设常规配置（30 cm×12 cm）和减穴稳苗（30 cm×23 cm）;因素2,2016年为不同株型水稻品种（F优498,中后期株叶型松散;宜香优2115,中后期株叶型上紧下披）,2017年为不同基本苗（42×10⁴/hm²和63×10⁴/hm²）;研究了不同田间配置对机插杂交籼稻群体冠层结构、光合特性和微环境（冠层温度、湿度和透光率）的影响。【结果】（1）减穴稳苗齐穗期能维持与常规配置相当的单茎绿叶面积、粒叶比和上三叶比叶重,其中2017年倒二叶与倒三叶比叶重显著增大;齐穗期剑叶光合速率、气孔导度、蒸腾速率分别较常规配置显著提高23.84%、23.53%和13.79%。（2）较常规配置,减穴稳苗显著增大各时期冠层幅度,提高冠层透光率,降低收敛指数,群体通透性更好;减穴稳苗处理提高了2016年F优498孕穗期和齐穗期的一次分蘖角度,而宜香优2115的一次分蘖角度2年均表现为减穴稳苗小于常规配置。（3）相关分析表明,孕穗期冠层日均温、昼夜温差和昼夜湿差与齐穗期剑叶和倒二叶比叶重呈显著或极显著正相关,与齐穗期收敛指数呈显著负相关;此外,孕穗期冠层日均温和昼夜湿差还与齐穗期冠层幅度呈显著正相关;齐穗期冠层日均温和昼夜温差与分蘖盛期、拔节期及齐穗后20 d的一次分蘖角度呈显著或极显著负相关,日均相对湿度则相反。减穴稳苗有效地改善了植株冠层结构,从而显著提高孕穗期和齐穗期的冠层温度和昼夜温差,提高孕穗期、齐穗期和齐穗后20 d的昼夜湿差,并显著降低日均相对湿度。【结论】减穴稳苗田间配置优化了机插杂交稻的群体冠层结构和光分布,增大了群体内部昼夜温差和湿差,降低了相对湿度,提高了群体质量和光合速率,为高产稳产奠定了基础,是西南弱光稻区进一步推进机插秧发展的重要技术途径。     

坡柳皂苷对大菜粉蝶中肠组织的影响

通过透射电镜观察了大菜粉蝶4龄幼虫取食含坡柳皂苷叶碟后的中肠组织病理变化(24 h、48 h).结果表明:1 mg/mL坡柳皂苷对大菜粉蝶幼虫的肠壁细胞及其中的细胞器产生了影响;在1 mg/mL坡柳皂苷的作用下,大菜粉蝶幼虫围食膜和微绒毛消失,肠细胞与底膜分离,腔内出现大量空泡,溶酶体活动剧增,细胞器及细胞体出现自溶,光面内质网极度膨大.大菜粉蝶5龄幼虫取食坡柳皂苷24和48 h后中肠组织发生了明显的病变,揭示了坡柳皂苷对菜青虫幼虫致毒作用的毒理机制.该研究为坡柳皂苷作为新型植物源农药在欧洲菜粉蝶防治中更好地发挥作用提供了理论依据.     

氮钾浓度对烤烟苗期生长特性的影响

探究氮钾浓度对烟苗生理生化特性的影响,为烟叶苗期氮钾营养平衡提供参考依据.采用水培法,利用基础Hoagland营养液,设置5个不同氮钾浓度处理,分析处理间烟苗的生理生化指标差异.结果表明,氮浓度对烟苗干物质、叶绿素的积累有显著影响,在相同钾浓度下,随着氮浓度的增加,烟苗干物质、叶绿素含量、根系活力显著增加.不同氮水平下,低钾处理间的根系MDA含量、叶片GS活性差异显著.K+对烟苗叶绿素的合成、根系活力、GS活性有一定的促进作用.高氮水平下,高浓度K+会使根系活力、叶片可溶性蛋白含量下降.     

钒(V3+)与水钠锰矿共沉淀的相互作用及对Pb2+和Zn2+的去除研究

[目的]随着科技的发展,钒(V)元素在材料上的应用逐渐成为关注的焦点,但随之而来的潜在环境危险也逐渐突出.因此,对于V在环境中迁移转化的行为值得深入研究.研究表明,土壤及沉积物质中的矿物对环境中污染元素的迁移转化有较强的控制作用,且环境中钒与氧化锰的含量正相关关系.此外,水钠锰矿是环境中较为常见的层状氧化锰,因其分布广和活性强,常作为层状氧化锰的模式矿物进行研究.因此,水钠锰矿与V元素的相互作用及环境效应有待进一步探究.[方法]通过V3+阳离子与水钠锰矿共沉淀方式制备含V的水钠锰矿,采用XRD、FTIR、SEM和XAS等技术以及湿法化学和等温吸附实验相结合,分析V与水钠锰矿共沉淀后,V对水钠锰矿形貌特征及性质的影响,以及V在水钠锰矿中的存在形态.[结果]随着V3+含量的增加,水钠锰矿c轴方向尺寸从10.98 nm显著下降到2.96 nm,比表面积有增大趋势,而水钠锰矿花球状颗粒显著减小.水钠锰中的V元素最终是五价,少部分的V5+进入了水钠锰矿层内减少了Mn4+的含量,降低了空位含量;其它较多的则可能以VO43?或和V6O162?的阴离子团或簇的方式存在于层间和吸附在边面位点.且在重金属去除中,随着掺V含量增加,水钠锰矿对Pb2+去除率增加,但对Zn2+去除率降低.[结论]V3+与水钠锰矿的共沉淀,使得水钠锰矿负电荷增多,导致K+离子含量上升;同时V元素被氧化为V5+,可以不同形式存在于水钠锰矿的层间、层内和边面,从而增强了水钠锰矿对Pb2+和Zn2+的选择性去除.上述结论为V的环境行为和归趋提供了理论基础.     

衣藻二氧化碳浓缩机制及其调控的研究进展

当低浓度CO2限制微藻光合作用时,CO2浓缩机制(CCM)是一种有效的无机碳(Ci)吸收策略,以保证微藻的正常生存和繁殖.CCM主要是通过升高1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(Rubisco)附近的CO2浓度增强光合作用的效率,同时抑制光呼吸的进行.CCM的关键步骤包括无机碳的聚集吸收、Rubisco对CO2的固定和碳酸酐酶催化的不同Ci的转换.CCM中分子调控元件的有序协作,不仅可以帮助细胞感知周围CO2的浓度,诱导调节CCM基因的表达,还可以协调衣藻在低浓度CO2环境下光合作用中碳和其他代谢途径的相互作用.总结了目前以衣藻作为模式生物对真核藻类CCM的研究概况、调控机理,以及CCM机制在农业方面的应用和展望.     

台盼蓝活体染色法观察瓦氏黄颡鱼血脾屏障研究

为探讨瓦氏黄颡鱼(Pelteobagrus vachelli)脾脏组织结构和血脾屏障位置,该研究对其脾脏进行了形态大小、组织学和活体染色观察。结果显示,瓦氏黄颡鱼的脾脏位于腹腔中部,呈暗红色,脾体指数为0.120%~0.273%;对健康脾脏制备石蜡切片,分别进行HE染色和改良James染色,显微镜观察发现其脾组织主要由不发达的被膜系统、分界不清的红髓和白髓及由网状纤维和胶原纤维组成的纤维支架构成。其中网状纤维主要位于脾索和椭球体周围,胶原纤维主要位于脾索;使用台盼蓝活体染色法对健康瓦氏黄颡鱼的血脾屏障部位和功能探索发现,台盼蓝主要位于脾脏的椭球体内皮细胞中,最早出现在注射后的第4小时,随时间推移在椭球体内逐渐累积,24 h后数量显著增加,并持续增加至第72小时。结果表明椭球体内皮细胞是血脾屏障的重要组成成分。     

残塬沟壑区果园复合种植对土壤动物群落特征的影响

为了解苹果复合种植即果-蔬[MB]、果-草[MH]、果-荒[MW]、果-粮[MZ]模式下土壤动物群落结构特征,采用手拣法和改良干、湿生漏斗法,对黄土残塬沟壑区苹果园4种复合种植模式下的土壤动物群落组成及特征进行调查研究。4种模式下共分离得到土壤动物57.33百只/m~2,隶属4门11纲23目42个类群。4种复合种植模式下土壤动物个体密度和类群数的垂直分布特征表现出明显的表聚特征,水平分布特征表现为果-草[MH]果-蔬[MB]果-荒[MW]≥果-粮[MZ]。果-草[MH]复合种植模式下土壤动物的多样性指数、均匀度指数及丰富度指数最高,优势度指数最低,表明4种复合种植模式对果园土壤动物类群多样性的影响呈现不同的特征。研究结果可为黄土残塬沟壑区苹果果园生物多样性保护提供土壤动物生态学依据。     

不同黑胫病发病程度下植烟根际土壤酶活性及细菌群落结构差异比较

土传病害的发生与土壤环境,特别是微生物群落结构变化密切相关,田间自然发病条件下探讨土传病害发生、发展过程中土壤环境因子的变化特征,可更加科学地评价病害发生与土壤环境因子变化的关系,为进一步了解土传病害发生机理提供必要科学依据。选择云南烟草黑胫病危害较为严重的3个植烟区(石林板桥、保山耇街、保山珠街)统一种植高感黑胫病烤烟品种红花大金元,调查定点田块病害发生情况并根据病害调查标准将发病烟株划分不同程度(正常烟株、轻度发病烟株、中度发病烟株、重度发病烟株)。同时在保山耇街试验点采集不同发病程度烟株根际土壤,分析比较其土壤酶活性及细菌群落的差异。研究结果表明:各调查点不同发病程度烟株根际土壤与脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶活性随发病程度增加均呈下降趋势;土壤16S rRNA高通量测序及多样性分析表明,与土壤细菌门类水平优势群落组成相似,并且随发病程度放线菌门相对丰度呈下降趋势,而酸杆菌门呈上升趋势;不同发病程度根际土壤细菌群落属水平上相对丰度差异较大,其中甾体杆菌属(Steroidobacter)、阿达尔杆菌属(Adhaeribacter)、根瘤菌属(Mesorhizobium)、杜氏杆菌属(Tumebacillus)随发病程度呈先下降后上升的趋势;细菌群落α多样性指数均不同程度低于健康根际土壤,且均表现为轻度发病烟株根际土壤α多样性指数最低,其中shannon和simpson指数轻度发病烟株显著低于健康烟株;PCoA主成分分析表明,根际土壤细菌群落结构随发病程度发生了明显分离,且沿第二主成分坐标轴上细菌群落结构分离随发病程度呈逐渐增大趋势。综上所述,不同发病程度烟株根际主要环境因子存在较大差异,土壤酶活性受到不同程度抑制,细菌群落组成发生趋向性变化,群落结构发生趋向性改变,土壤微生物多样性降低。     

不同种植密度对3个小豆品种植株形态及产量的影响

采用两因素随机区组设计,以直立型小豆品种冀红20、冀红21和唐红201602为材料,分析6个种植密度对不同小豆品种植株形态特征及产量性状的影响。结果表明,品种和种植密度对小豆形态特征和产量性状的影响较大;底荚高度和第一节间长随着密度的增加而增加,主茎节数、主茎分枝数、单株结荚数、单荚粒数和百粒重随着种植密度的增加而减小,产量随种植密度的增加呈先增加后减少趋势;相同品种不同种植密度间和相同种植密度不同品种间的产量差异极显著（F值分别为49.36、99.35）,品种与种植密度互作对产量的影响差异显著（F=3.91）。种植密度与株高、底荚高度呈极显著正相关,与第一节间长呈正相关,与茎粗、主茎分枝数和主茎节数呈极显著负相关。增加种植密度可增加小豆株高、底荚高度和第一节间长,有效减少主茎分枝数,有利于机械化收获。