用于观光农业的混合型无线传感器网络节点设计

【目的】设计用于观光农业中游客服务与田间种植管理通用的混合型无线传感器网络节点。【方法】设计该节点的硬件结构及基于Android系统的移动智能设备APP;利用ZigBee与上位机通信来实现种植环境监测和设备控制。【结果】支持用户使用基于近场通信和蓝牙技术的节点田间快速接入功能,通过移动设备为游客和种植管理者提供园内位置定位、种植信息查看、环境参数监测等服务。【结论】该混合型无线传感器网络节点使用灵活、方便、快捷、功能扩展性好,可为观光农业提供较为灵活的多业务工程化支持。     

冷等离子体种子处理对铜胁迫下小麦种子萌发与幼苗生长的影响

为了评价冷等离子体种子处理对小麦种子萌发和生长抗重金属胁迫能力的影响,以4种不同功率的冷等离子体处理的3种小麦种子为研究对象,在3个不同浓度的硫酸铜胁迫下进行萌发成苗试验。通过测定种子的发芽率、根长、苗长以及根、苗中的Cu含量,计算发芽指数、种子活力指数,研究了冷等离子体种子处理对铜胁迫作用下小麦种子萌发与幼苗生长的影响。结果表明:冷等离子体种子处理对小麦在铜胁迫下的发芽率、发芽指数影响不显著,但提高了种子的萌发活力,根长和苗长最多分别提高了46.2%和145.4%,活力指数最多提高了82.1%。在低浓度Cu胁迫时,冷等离子体处理能够促进根、苗对Cu的吸收;而高浓度Cu胁迫时,冷等离子体在一定程度上能够提高Cu的转运能力,缓解了Cu对种子萌发活力、苗长和根长的抑制作用与毒害作用。研究表明,适宜功率的冷等离子体种子处理能够增强种子萌发和幼苗生长对重金属胁迫的抗性。     

猪粪厌氧发酵消化液回流体系微生物群落结构特征与产气关系研究

为明确厌氧发酵消化液回流体系中微生物群落结构的特征,采用Miseq高通量测序技术,研究回流过程中微生物的多样性和群落结构变化,并分析其与产气性能的关系。结果表明:消化液回流体系中,细菌的丰富度、多样性均高于产甲烷古菌,并随回流时间的延长明显增加,而产甲烷古菌无明显变化;细菌群落主要分为厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和变形菌门(Proteobacteria)等8个不同的门类,厚壁菌门、梭菌纲(Clostridia)、梭菌属(Clostridium)是不同水平上的优势细菌,相对丰度分别从初期的62.79%、58.62%、35.44%上升到81.46%、68.19%、39.10%;产甲烷古菌中,广古菌门(Euryarchaeota)占绝对优势,在接种物中,第68 d和第219 d相对丰度分别为94.76%、99.89%、99.59%,属分类上主要有7种,其中甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)的相对丰度由23.99%升高到72.28%,而甲烷短杆菌属(Methanobrevibacter)和甲烷球菌属(Methanosphaera)分别由16.34%、21.71%降低至3.70%、12.93%;日平均产气率由初期的409 m L·g~(-1)升高至477 m L·g~(-1),在219 d的试验中,氨氮和有机酸浓度均呈升高趋势,但并未对厌氧发酵产生抑制作用。研究表明:厌氧发酵回流体系中微生物以梭菌属和甲烷八叠球菌属为优势菌属,产气率随其相对丰度的增大而升高,而与甲烷短杆菌属和甲烷球菌属呈负相关。     

青州地区日光温室茄子棕榈蓟马的发生与防治

[目的]明确棕榈蓟马在温室茄子为害时期和为害部位,确定最佳防治时期和防治措施。[方法]于2015—2016年在山东省青州市朱良镇的日光温室内对茄子棕榈蓟马进行调查。[结果]调查显示,日光温室内茄子自2015年9月下旬定植到2016年6月底拔秧,期间都有棕榈蓟马为害。从定植开始到5月下旬,即使在采取防治措施情况下,棕榈蓟马的种群数量仍然呈上升趋势,5月下旬达到种群高峰期,单叶若虫数达54头;6月底拔秧期,农户采用高温闷棚等措施使棕榈蓟马种群数量急剧下降,但是弃棚后数量会上升,对周围其他作物造成危害。日光温室北侧靠近墙体植株上的棕榈蓟马数量偏多;东西方向棕榈蓟马数量呈现规律性波动;茄子上部幼嫩叶片上的棕榈蓟马数量较多,中部、下部数量较少。棕榈蓟马主要在叶背面为害,3、4、5、6月棕榈蓟马在叶片背面所占的比例分别为63%、63%、73%、71%;09:00—11:00和15:30—18:00,叶片上若虫与成虫的比例不同,上午若虫与成虫数量的比例为5∶1,下午为3∶1。棕榈蓟马成虫和若虫在茄子叶片上空间分布均为聚集分布,并具有密度依赖性。[结论]棕榈蓟马的防治适期为1月初结果期;棕榈蓟马成虫在傍晚比较活跃,施药能够起到很好的防控作用,叶片正反面均匀喷施农药,重点喷施温室的北侧及幼嫩叶片,茄子拉秧后及时防治,降低虫口基数,防止其对下茬作物造成危害或蔓延危害。     

利用VIGS技术研究广藿香醇合酶基因PatPTS的功能

广藿香精油主要存贮在植物地上组织的盾状腺毛中。提取广藿香（马来西亚品系）叶片的总RNA后,通过PCR技术扩增得到广藿香醇合酶基因（PatPTS）的全长cDNA序列,共编码552个氨基酸,与GenBank中已报道的印度广藿香中广藿香醇合酶的氨基酸序列存在3.6%的差异。使用烟草脆裂病毒（tobacco rattle virus,TRV）,选取PatPTS作为沉默目的基因,在广藿香中构建病毒诱导基因沉默（VIGS）体系,进一步利用该体系在广藿香中鉴定PatPTS基因的功能。病毒侵染广藿香叶片后,分别选取不同的时间点,使用GS-MS与qRT-PCR检测PatPTS催化产物和转录水平的变化,结果发现：β-广藿香烯、β-榄香烯、石竹烯、广藿香醇等倍半萜成分的含量在VIGS侵染后第2周明显下降,1周和3周效果不明显;PatPTS转录本下降趋势与其调控的倍半萜含量变化趋势类似;表明PatPTS基因负责了广藿香精油主要倍半萜成分的合成。说明广藿香中VIGS体系已初步建立,并在侵染植物2周后诱导基因沉默和干扰次生代谢产物合成的效果最好,为在广藿香中快速研究基因功能打下基础。     

海拔对魔芋根际微生物区系和软腐病发生的影响

[目的]研究不同海拔对魔芋土壤微生物区系的影响及其与魔芋软腐病发生的关系,为利用土壤微生态控制魔芋病害提供理论依据.[方法]通过田间小区试验,研究魔芋在4个海拔高度(610、913、1205和1518m)和4个生长时期(幼苗期、换头期、块茎膨大期和块茎成熟期)软腐病发病率及其根际的真菌、细菌和放线菌数量、微生物总量和微生物多样性,应用DPS 7.05对试验数据进行分析.[结果]同一海拔的不同时期,随着魔芋的生长,魔芋软腐病发病率呈先上升后下降的变化趋势,以块茎膨大期软腐病发病率最高;同一时期不同海拔高度,总体趋势为随着种植海拔的增加,软腐病发病率呈下降趋势.随着魔芋的生长和发育,4个生育时期的细菌、真菌、放线菌和微生物总量均呈先下降后上升的变化趋势,即幼苗期>换头期>块茎成熟期>块茎膨大期;随着海拔高度的增加,魔芋根际微生物细菌、真菌、放线菌和微生物总量均相应增加;海拔对魔芋根际土壤微生物的多样性无显著影响(P>0.05).[结论]适当增加种植区海拔能有效调节魔芋根际微生物区系,是控制魔芋软腐病发生的有效措施.     

施用草甘膦对转基因抗除草剂大豆田杂草防除、大豆安全性及杂草发生的影响

【目的】转GAT 和EPSPS 双价基因抗草甘膦大豆‘GE-J16’是我国具有自主知识产权的抗除草剂材料,喷施草甘膦后,评价草甘膦对杂草防除、大豆安全和杂草发生的影响,为其将来商业化种植后的安全监测与杂草治理提供数据支持。【方法】除草效果：每小区以对角线5点取样法取5个0.25 m ²样点并标记,施药后28 d调查禾本科和阔叶杂草株数,并剪取地上部分称取鲜重, 计算株防效和鲜重防效。对大豆安全性：每小区以对角线5点取样法,每点随机取4株大豆并标记,在喷药当天、药后7、14、21及28 d调查大豆株高和复叶数,观察药害,收获前每小区取50株大豆调查结荚数及产量。杂草发生情况：每小区以对角线5点取样法取5个0.25 m ²样点并标记（避开除草效果取样点）,调查并记录每种杂草种类、株数,计算每种杂草相对多度。【结果】转基因大豆喷施900、1 800和3 600 g a.i./hm ²草甘膦对禾本科杂草株防效2016年分别为84.30%、95.22%和83.62%,阔叶杂草株防效分别为49.80%、64.52%和61.93%,禾本科和阔叶杂草鲜重防效分别在95.36%和82.05%以上,2017年对禾本科和阔叶草株防效分别达94.93%和85.09%以上,对禾本科和阔叶杂草鲜重防效分别达98.00%和96.57%以上。转基因大豆喷施草甘膦对大豆生长没有不良影响,产量高于人工除草处理。两年研究结果表明转基因抗除草剂大豆喷施草甘膦后杂草群落发生改变,转基因抗除草剂大豆田不除草处理小区主要优势阔叶杂草为反枝苋（Amaranthus retroflexus）、打碗花（Calystegia hederacea）、马齿苋（Portulaca oleracea）,禾本科杂草为狗尾草（Setaria viridis）、马唐（Digitaria sanguinalis）和牛筋草（Eleusine indica）,共6种,喷施草甘膦900—3 600 g a.i./hm ²后转基因大豆田5种主要优势杂草为打碗花、夏至草（Lagopsis supina）、马齿苋、牛筋草和狗尾草。【结论】转基因抗草甘膦大豆‘GE-J16’喷施草甘膦900—3 600 g a.i./hm ²对杂草有很好的防除效果, 对大豆安全。因此,转基因抗草甘膦大豆‘GE-J16’将在我国有很好的商业化应用前景,喷施草甘膦影响杂草种群的发生,如今后商业化种植需长期密切监测种群变化。     

不同播期与播量对怀川916小麦产量的影响

不同播期与播量对怀川916小麦产量的影响研究结果表明,怀川916小麦以10月8日(寒露)播种、播量135 kg/hm2的产量9 772.5 kg/hm2为最高,此后播期每推迟1 d,产量下降56.35 kg/hm2,但迟至12月7日(大雪)播种,仍可保持产量6 765.0 kg/hm2。实践证明,该品种不仅是早、中茬种植的高产、稳产、早熟优质的小麦品种,也是适合晚茬种植的稳产保收的良种,随着播期每推迟1 d,应相应增加播量5.8 kg/hm2,以密补晚,可挽回晚播而减产的损失9.05 kg/hm2。     

多聚磷酸盐激酶(PPK)基因植物表达载体的构建(英文)

[目的]构建融合表达PPK和绿色荧光蛋白的融合表达载体pCAMBIA1302-PPK。[方法]根据GenBank中登录的大肠杆菌PPK基因序列(L03719)设计引物,以E.coli DH5α基因组DNA为模板,通过PCR扩增得PPK基因,然后用In-Fusion@HD Cloning Kit将PPK基因克隆到pCAMBIA1302载体的NcoI酶切位点。[结果]序列测定结果显示,pCAMBIA1302-PPK含有约2.0kb的PPK基因片段,说明PPK基因已经插入植物表达载体pCAMBIA1302的绿色荧光蛋白基因前。[结论]成功构建了融合表达PPK和绿色荧光蛋白的融合表达载体pCAMBIA1302-PPK。     

海南农业可持续发展能力指标体系构建及其评价

根据一定的指标体系构建原则和指标选取方法,构建了海南农业可持续发展能力指标体系,并利用变异系数法确定指标权重,同时利用2000--2009年的数据对海南省农业可持续发展的能力进行了评价。结果表明,2000--2009年海南省农业系统总体发展良好,呈上升趋势,但农村社会子系统、农业资源子系统和农业环境子系统的可持续性不稳定,建议加大对弱势子系统的发展力度。