Biolog-ECO解析黄瓜连作营养基质中微生物群落结构多样性特征

【目的】营养基质栽培作为一种有效缓解土壤连作障碍的栽培方式而被广泛应用,但随着栽培年限增加,也会表现出连作障碍现象。目前针对营养基质连作障碍产生机理的研究相对较少,生产上主要采用更换营养基质的方式维持生产力,造成大量的资源浪费。本研究从微生物群落功能多样性方面探索营养基质连作障碍产生机理,为找到合理修复营养基质的方法奠定基础。【方法】以日光温室黄瓜槽式连作栽培的营养基质（稻草+土壤+膨化鸡粪）为试材,采用Biolog-ECO方法计算Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数、McIntosh指数及丰富度指数,进而揭示微生物群落结构多样性,采用主成分分析法探索不同连作茬次营养基质中微生物群落结构变化的特征与规律。【结果】黄瓜平均单株产量随着连作茬次的增加在连作第5茬达到最高值,连作11茬显著低于第1茬水平。营养基质pH随着黄瓜连作茬次的增加逐渐降低,连作13茬时显著低于其他茬次。有机碳、速效氮、磷、钾含量均在连作第5茬的营养基质中含量达到最高值;连作第11茬时,速效氮及速效钾含量显著低于第1茬;有机碳和速效磷含量则在连作第13茬显著低于第1茬。微生物群落碳代谢主成分分析结果显示连作7茬以后营养基质中微生物碳源利用情况与之前各茬次间差异显著。微生物群落多样性指数结果表明,香农指数、McIntosh指数及丰富度指数均在连作第5茬达到最大值,香农指数和丰富度指数在第11茬开始显著低于第1茬,McIntosh指数在第13茬显著低于1茬。同时,随着连作茬次的增加,营养基质中微生物对单一碳源L-精氨酸、D-半乳糖内酯、吐温40、吐温80、丙酮酸甲脂、甲基D葡萄糖苷、N-乙酰基-D-葡萄胺的代谢活性明显降低;而对L-天冬酰胺酸、2-羟基苯甲酸、4-羟基苯甲酸、腐胺、D-甘露醇的代谢活性明显提高。【结论】采用营养基质栽培黄瓜,连作第5茬黄瓜产量显著高于其他茬次,微生物碳代谢能力、微生物多样性各项指标及对单一碳源的高利用碳源数均在各茬次中最高;在连作第11茬后微生物碳代谢能力显著下降,微生物多样性水平显著降低,微生物对羧酸类碳源利用率明显提高,说明偏好羧酸类碳源微生物种群得到富集,微生物群落结构发生单一化现象。     

碳源和植物生长调节剂对辣椒花药培养效率的影响（摘要）

[目的]为进一步提高辣椒花药培养效率。[方法]采用MS培养基,以博辣娇红为试材,研究碳源种类与浓度对花药愈伤组织诱导的影响;以佳玉为试材,按L16（4^5）正交试验设计,研究植物生长调节剂种类与浓度对辣椒花药培养效率的影响。[结果]愈伤组织和胚状体诱导率各浓度处理的均值麦芽糖虽略高于蔗糖,但未达差异显著水平;麦芽糖或蔗糖作碳源,3%～6%的浓度有利于提高愈伤组织与胚状体的诱导频率,超过6%以后,愈伤组织和胚状体诱导率随糖浓度的增加而极显著下降。生长调节剂对愈伤组织诱导率的影响为2,4-D﹥ZT﹥NAA﹥KT﹥6-BA;对胚状体诱导率的影响为2,4-D﹥NAA﹥ZT﹥KT﹥6-BA;2,4-D、ZT、NAA和KT对愈伤组织与胚状体诱导率均有显著或极显著影响;生长调节剂的使用浓度,2,4-D和ZT以1.0mg/L、NAA和KT对0.5mg/L的效果最好,ZT对提高愈伤组织和胚状体诱导率的效果比KT和6-BA都好;2,4-D1.0mg/L﹢ZT1.0mg/L﹢KT0.5mg/L﹢6-BA0.5mg/L是佳玉花药愈伤组织和胚状体诱导培养适宜的生长调节剂组合。[结论]该研究为辣椒花药培养研究提供了依据。     

设施和露天栽培下有机菜地土壤氮素矿化和硝化作用的比较研究

矿化作用和硝化作用是土壤氮素转化的主要途径,通过室内培养试验,对设施和露天栽培方式下有机菜地土壤氮素的矿化与硝化作用进行了比较研究.结果表明,除培养第1d外,设施有机菜地土壤氮素矿化量、矿化率在整个培养期间都显著高于露天有机菜地土壤;设施有机菜地土壤硝化量、硝化率在培养前两周内高于露天有机菜地土壤;设施有机菜地土壤矿化与硝化作用总体比露天有机菜地土壤强烈.矿化作用可能与全氮、C/N、微牛物活性关系密切,而硝化作用强弱可能与微生物活性有关.无论施肥与否,设施有机菜地土壤N2O排放速率在培养期间总体高于露天有机菜地土壤,前者N2O累积排放量显著高于后者,这可能与土壤C/N有关.     

农机虚拟装配分类检测网络数据集构建方法

目的 虚拟装配在工业中可节约生产成本,提升机械部件生产效率。现有的虚拟现实引擎缺乏自动建立碰撞体功能,无法完整还原实际装配过程中的物理属性;通用化构建零件网格实体是提升虚拟装配实用性、精确性及通用性的重要途径。方法 以批量农机部件为样本对象,设计批量预处理算法及改进采样相关算法,通过构建三维模型样本的图片数据集,训练人工智能分类检测网络,从图片中分类并检测相关参数,实现自动构建碰撞体功能。结果 经过优化算法处理训练得到的分类检测网络从图片分类零件种类的精度在98%以上,从图片检测零件各项碰撞体构建参数的精度在98%以上;未经优化处理训练的网络不收敛。结论 本研究方法可以有效提升人工智能分类检测网络的识别精度及训练效率,结合碰撞体参数化构建程序,可提升碰撞体建模精度。     

海带干燥系统的改进设计与试验

为提高海带太阳能辅热耦合干燥系统的效率和降低海带的干燥能耗,采用风道风速统计法和节能保温技术,进行改进设计及性能测试。通过调节可拆卸导风板提高海带干燥的均匀性,采用锯齿夹撑开海带两端,增加烘干面积,提高海带干燥的效率;同时为了解决原系统散热性高的问题,增加橡塑海绵保温材料,提高保温性。改进后风速测试显示,风道内各点风速大小有所提高,其中后上、后中风速比原始后上、后中风速提高了3倍;保温性测试表明,从50℃降到40℃,时间为46.4 min,改进后的降温时间比原始的降温时间增加了16倍,热损耗减少了95%;在最高温度为28.7℃、光照度为110000 lx下,鲜海带为60.0 kg,自然晾晒+储热+热泵干燥模式下的干燥时间为11.5 h,热泵开启时间为4.5 h,干海带含水率为8.21%。研究表明,改进的海带太阳能辅热耦合干燥系统效率高,提高了对太阳能和风能的利用率,能耗低。     

区域乡村景观规划体系研究初探

应用区域景观规划理论和乡村景观的相关研究成果,系统探讨了区域乡村景观规划的概念、意义、理论体系,并拟建了区域乡村景观规划体系,认为其由乡村景观分类体系、乡村景观评价体系、乡村景观规划体系3大系统组成,并提出了乡村景观规划应与区域规划密切结合的思路。旨在提高乡村景观规划的系统性和综合性,从而合理保护、配置乡村景观资源,实现乡村景观的可持续发展。     

9个香蕉品系在琼西北部产区的栽培表现

以从广东省果树研究所引进的9个香蕉品系（编号：W1～W9）为处理,巴西蕉为对照（CK）,进行品比试验,结果表明：W1,W3-W6品系的植株显著比CK的高大,W2的植株显著比CK的矮小,W7-W9的植株大小与CK的无显著差异;W1-W6品系的叶片显著比CK的大,W7-W9品系的叶片显著比CK的小;W1和W5品系的生长发育周期显著比CK的长,其余品系的生长发育周期与CK无显著差异;Wl品系的果实发育期显著短于CK,W9品系的果实发育期与CK无显著差异,其余品系的显著长于CK;W4和可卯品系的果穗显著大于CK,W8和W9品系的果穗大小与CK的无显著差异,其余品系的果穗均显著小于CK;W6品系的最大梳果指数显著大于CK,WI和W3品系的显著小于CK,其余品系的与CK无显著差异;Wl,W2和W8品系的果指长度显著短于CK,其余品系的与CK的无显著差异;W3,W4,W5,W8,W9品系的株产显著高于CK,W1品系的显著低于CK,其余品系的株产与CK无显著差异;W4,W6,W7和W9品系的可溶性糖含量显著高于CK,其余品系的与CK无显著差异;W6和W7品系的可滴定酸含量显著低于CK,W4品系的与CK无显著差异,其余品系的显著高于CK;W9品系的维生素C含量显著高于CK,W6品系的显著低于CK,其余品系的与CK的无显著差异;W5和W8品系的可食率显著低于CK,其余品系的显著高于CK。W4,W7和W9品系有希望审定为海南省西北部香蕉产区的新品种。     

盐胁迫对4种园林植物土壤养分及酶活性的影响

探讨盐胁迫对狗牙花(Ervatamia divaricata)、红背桂(Excoecaria cochinchinensis)、朱蕉(Cordyline fruticosa)和花叶假连翘(Duranta repens)4种园林植物的土壤养分和酶活性的影响,旨在为滨海园林植物的管理提供参考。以盆栽的狗牙花、红背桂、朱蕉和花叶假连翘为试验材料,设置0%(对照)、0.3%和0.6%的NaCl质量分数进行试验,研究盐胁迫对这4种园林植物土壤养分及土壤酶活性的影响。结果表明:随着盐质量分数升高,狗牙花、红背桂和花叶假连翘的土壤pH值下降,而朱蕉反之;与对照相比(0%),除了0.6%盐质量分数的狗牙花外,各植物的土壤有机质质量分数较对照均有不同程度地增加。盐胁迫极显著提高了各植物的全Na、交换性Na质量分数,并显著提高了多数植物的全N、碱解N、全P、全K和速效K质量分数。0.6%的盐质量分数显著降低了各植物的土壤过氧化氢酶活性、狗牙花以外植物土壤的脲酶活性及朱蕉和花叶假连翘的土壤磷酸酶活性。因此,NaCl胁迫极显著提高了土壤Na质量分数和降低了土壤活性,不利于园林植物的生长。     

基于全卷积神经网络的荔枝表皮缺陷提取

【目的】增强荔枝表皮缺陷提取效果,满足其品质检测分级准确性要求。【方法】采用Tensorflow框架构建基于AlexNet的全卷积神经网络AlexNet-FCN,以ReLU为激活函数,Max-pooling为下采样方法,Softmax回归分类器的损失函数作为优化目标,建立荔枝表皮缺陷提取的全卷积神经网络模型,并用批量随机梯度下降法对模型进行优化。【结果】模型收敛后在验证集上裂果交并比(IoUd)为0.83,褐变交并比(IoUb)为0.60,褐变与裂果的总体交并比(IoUa)为0.68;与利用线性SVM、朴素贝叶斯分类器缺陷提取效果相比,该模型的特征提取能力显著提高。【结论】全卷积神经网络在水果表面缺陷提取中具有良好的应用前景。     

柑橘转基因成分多重PCR检测体系的建立

[目的]建立柑橘转基因成分的多重PCR检测体系。[方法]根据GenBank中pBI121质粒序列和柑橘(Citrus.)Actin基因序列,分别设计CaMV35S启动子、NOS启动子、NOS终止子特异引物和Actin基因的特异引物,建立能同时检测出4种序列的多重PCR检测体系,同时通过正交试验确定该体系的最佳引物浓度和比例及PCR反应体系中各因素的浓度及反应程序,并对该方法的灵敏度进行验证。[结果]试验得到的最佳MPCR反应体系为:10×buffer 2.5μl,25 mmol/L MgCl22.0μl;dNTP Mixture(2.5 mmol/L each)2.0μl,10μmol/L的Actin基因、35S启动子、NOS启动子、NOS终止子引物分别加入1.0、1.0、1.5、0.5μl,模板DNA 0.1μg,Taq DNA聚合酶1.25U,加ddH2O至25μl。PCR反应程序为:94℃预变性5 min;94℃30 s,64.1℃45 s,72℃50 s,31个循环;72℃10 min。试验中,经正交优化后的4重PCR反应灵敏度达0.1%。[结论]该研究建立的MPCR检测体系,理论上已能满足柑橘或其深加工产品的转基因成分检测。