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中国农业科技导报
中国农村技术开发中心
中国农业科技导报

中国农村技术开发中心

范云六

双月刊

1008-0864

nykjdb@163.com

010-82106118

100081

北京市海淀区中关村南大街12号

中国农业科技导报/Journal Journal of Agricultural Science and TechnologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>《中国农业科技导报》是由科学技术部主管，中国农村技术开发中心主办，具有权威性和导向性的国家级综合学术期刊。本刊以促进农业科技自主创新为宗旨，主要报道农业高科技领域的最新科研进展、创新成果、转化应用、发展态势及政策导向，设置综述专论、研究论文、研究简报、前沿动态和信息交流等栏目。
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    多种材料与不同含水率土壤的离散元接触参数标定

    黄元昊全腊珍胡广发全伟...
    98-109页
    查看更多>>摘要：现有土壤与触土部件材料间的接触参数适用范围较窄,难以模拟高含水率下的作业状况.为了探索多种材料与不同含水率土壤的粘附情况,更加准确地解决触土部件与土壤的粘附问题,以南方稻茬田土壤为研究对象,应用EDEM中的Hertz-Mindlin with JKR Cohesion模型,对不同含水率的土壤与45号钢、超高分子量聚乙烯(ultra-high molecular weight polyethylene,UHMWPE)、聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene,PTFE)的接触参数进行标定.在前期试验的基础上,以碰撞恢复系数、静摩擦系数、滚动摩擦系数和JKR为试验因素,土壤的滚动距离为试验指标设计了 Box-Behnken四因素三水平试验.最后对所得回归模型进行优化,得到了含水率21％、26％、31％(±1％)的土壤与45号钢、UHMWPE、PTFE的碰撞恢复系数、静摩擦系数、滚动摩擦系数以及JKR的最优参数.仿真滚动距离与实测滚动距离的最大相对误差为3.46％,说明标定的参数准确可靠,可以为触土部件在进行减粘脱附设计时提供参考.

    含水率离散元法参数标定减粘脱附

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    基于CP-DeepLabv3+的玉米根系图像分割

    赵亚凤王孟雪王德帅王冬冬...
    110-116页
    查看更多>>摘要：利用微根管技术可以直接监测植物根系动态生长,并获取清晰根系图像,但土壤环境复杂、颗粒不均匀、细根数量多,图像分割时容易造成根系不连续,将土壤背景误认为根系.针对以上问题,提出了CP-DeepLabv3+算法进行图像分割.该算法引入坐标注意力机制(coordinate attention,CA),更精确地获得分割目标信息,使得分割目标边缘更加连续;在ASPP特征提取模块加入条纹池化(strip pooling,SP)分支,避免在相距较远的位置之间建立不必要的连接,提高图像分割精度.利用CP-DeepLabv3+算法对玉米根系数据集进行测试,结果显示,平均交并比(mean intersection over union,MIoU)值为82.95％,平均像素精确度(mean pixel accuracy,MPA)值为92.47％,相比于原始DeepLabv3+模型分别提高了 3.69％、4.44％,表明该算法可有效分割玉米根系,对图像特征提取具有实际意义.

    玉米根系微根管法原位监测CP-DeepLabv3+

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    海南省东方市甜瓜细菌性果斑病病原鉴定

    李鹏声黄清泰范咏梅王萌...
    117-123页
    查看更多>>摘要：细菌性果斑病严重影响甜瓜生产,为确定其病原菌种类,从海南省东方市种植基地采集大量疑似细菌性果斑病的甜瓜样本,进行病原菌分离纯化,并按柯赫法则对获得的菌株进行致病性测定.通过菌落形态观察、生理生化测定及16SrDNA序列比对分析,对分离病原菌进行鉴定.结果表明,大田采集的所有甜瓜病果中均分离到培养性状一致的细菌,细菌分离率为100％;所有分离菌株均对甜瓜果实具有致病性,该病原菌革兰氏反应呈阴性,其菌落形态及生理生化测定结果与已报道的西瓜嗜酸菌(Acidovorax citrulli)一致;BLAST比对与A.citrulli菌株的同源性可达100％,系统发育分析也进一步证实该病菌为A.citrulli.研究结果确定了甜瓜果斑病的致病菌,为该病的有效防治提供了依据.

    甜瓜细菌性果斑病病原菌鉴定西瓜嗜酸菌海南省东方市

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    人参锈腐病对人参品质和土壤相关因子的影响研究

    张桐毓勾颖李琪杨莉...
    124-133页
    查看更多>>摘要：为研究锈腐病对人参品质和土壤相关因子的影响,以罹患锈腐病人参、健康人参及其根际土壤为试验材料,检测土壤理化性质、土壤酶活性,利用高效液相色谱法检测人参根及根际土壤内酚酸、皂苷含量,并利用分子手段检测土壤中病原菌数量.结果表明,人参根内大部分皂苷含量随锈腐病的加剧而减少,降幅为50.1％～72.5％;土壤中参根分泌的化感物质的种类、含量与人参病害程度密切相关,部分皂苷类物质含量升高,最高增长了 7.5倍,且频率有所增加;丁二酸、肉桂酸含量显著高于健康株,较健康株分别增加3.69、2.39倍.对土壤因子的测定发现,除过氧化氢酶的活性随病害的加剧而升高,其余土壤质量指标均随病害的加剧而下降,其中速效磷降幅高达55.0％,且在病害初发时含量即开始下降,可以表征人参锈腐病的发生.相关性分析表明,病原菌数量与土壤因子的灰色关联度为0.362 5～0.497 5,与化感物质的灰色关联度为0.182 5～0.619 9.以上结果表明,人参患锈腐病后会影响人参品质,因此,改善土壤环境、调节土壤生态平衡、降低人参患病几率、是提高人参质量的有效途径.

    人参质量锈腐病土壤理化性质土壤酶活分子检测

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    南方库区生态农业小流域面源污染特征

    张思毅李晓涛贺斌郝贝贝...
    134-145页
    查看更多>>摘要：为研究生态农业小流域的氮、磷减排效果,以广东省英德市大站镇长湖水库粉洞生态小流域为研究对象,通过野外监测和实验室分析等方法研究小流域面源氮、磷污染物含量和污染负荷输出特征,确定关键源区,评价生态农业的减排效果.结果表明,流域内水体受污染程度低,大部分都在Ⅲ类水质范围内;总氮、总磷是流域内主要污染负荷;流域地表水氮素组成主要以溶解态氮为主(＞50％),溶解态氮以硝态氮为主;关键源区有水土流失、养鹅场、居民点、养猪场、耕地.研究期间流域总氮负荷为345.22 kg,总磷负荷为69.47 kg,入河污染负荷强度低,总氮和总磷的入河系数分别为0.16和0.63.以上结果表明,生态农业小流域氮、磷减排效果显著,且流域氮、磷消纳能力强,使得流域内氮、磷污染负荷较低,水质较好,生态农业具有推广价值.

    面源污染污染通量污染负荷生态农业小流域

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    微生物菌剂对叶菜废弃物堆肥过程的影响

    陈芙蓉熊伟仡尹娇张小卓...
    146-154页
    查看更多>>摘要：为研究微生物菌剂对叶菜废弃物堆肥过程中相关理化指标之间的动态变化的影响,以叶菜废弃物为主料,玉米秸秆为辅料,添加VT-1000、群林发酵菌、反应堆专用菌种001、SUKAAgre-C3009/C共4种外源微生物菌剂进行发酵,以不添加菌剂为对照,测定相关指标并进行综合对比分析.结果表明,发酵第24天时,所有堆体均达到完全腐熟,添加菌剂处理的堆体种子发芽指数(germination index,GI)均明显高于对照处理,其中,添加VT-1000菌剂的堆体GI最高,为113％;添加菌剂的堆体在第2天均可升温至60 ℃以上,且可保持6～8 d的高温期(≥50℃),比对照组多3～5d,其中,添加VT-1000菌剂的温度最高,达69.9℃,高温持续时间为8 d,有效解决了叶菜含水率高影响堆肥品质的问题;各处理养分含量分析表明,添加VT-1000菌剂处理的有机质降解率和全氮含量最高,分别为21.0％和25.8 g·kg-1.施用添加VT-1000菌剂的自制有机肥能显著提高土壤有机质和全效养分含量,可以有效改善土壤的理化性质,且自制有机肥的成本最低,仅为其他2种肥料的1/10左右.以上结果表明,添加微生物菌剂能促进堆肥腐熟,提高堆体温度,延长高温期持续时间,提升堆肥品质.综合来看,添加VT-1000菌剂的效果最好.

    叶菜废弃物微生物菌剂堆肥腐熟堆肥品质

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    硅钙钾镁肥和密度对水稻产量形成的影响

    阿什日轨张荣萍周宁宁冯婷煜...
    155-163页
    查看更多>>摘要：为研究硅钙钾镁肥及栽培密度对杂交稻分蘖特性、物质积累和产量形成等的影响,以'晶两优534'为供试品种,试验采用裂区设计,主区设置不施硅钙钾镁肥和增施硅钙钾镁肥(G)2个肥料处理,副区设置19.3万(M1)、16.0万(M2)、13.0万(M3)和10.04万株·hm-2(M4)共4个移栽密度.通过连续2年田间定位试验,调查水稻产量及其构成因素、干物质积累、分蘖动态及成穗结构,分析增施硅钙钾镁肥和密度处理对水稻生长和产量的影响.结果表明,硅钙钾镁肥和移栽密度共同影响水稻产量.在相同施氮量和硅钙钾镁肥下,移栽密度的增加可显著提高水稻有效穗数、群体干物质生产量和分蘖数,增加水稻产量,M2处理下有效穗数较M1、M3和M4处理2年平均提高5.83％、13.69％和12.50％;相同密度下增施硅钙钾镁肥能显著提高有效穗数,增加水稻干物质积累,提高水稻生育后期叶面积指数,增施硅钙钾镁肥较不施硅钙钾镁肥2年平均增产8.30％～12.56％.综合硅钙钾镁肥和移栽密度的互作效应,本试验条件下,在施纯氮量150 kg·hm-2时增施硅钙钾镁肥300 kg·hm-2、移栽密度16.0×104株·hm-2时,'晶两优534'干物质生产量最大,产量最高.研究结果可为四川水稻高产高效栽培提供参考.

    硅钙钾镁肥移栽密度分蘖产量

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    黄土旱塬区近40年降水对冬小麦耗水和产量的影响

    赵刚王淑英李尚中张建军...
    164-173页
    查看更多>>摘要：冬小麦是黄土旱塬区重要口粮作物,产量受降水等因素影响较大,为研究降水对冬小麦耗水规律和产量的影响,收集、统计甘肃省农业科学院镇原试验站近40年冬小麦长期观测数据,分析冬小麦产量、耗水量等指标随降水变化的趋势.结果表明,黄土旱塬区近40年冬小麦产量以每年51.2 kg·hm-2速度增加,但持续系数仅为0.43;10月中旬至11月中旬、3月中上旬、5月上旬和下旬降水量增加,产量随之显著增加;全生育期降水满足率为64.4％,干旱年型仅为52.7％,不同生育时期中拔节-灌浆期满足率最低.冬小麦生育期耗水量近40年呈降低趋势,平均为361.3 mm,播种-返青期耗水占全生育期的34.3％,为全生育期耗水最大的时期;干旱年和平水年分别在出苗-拔节期和拔节-灌浆期降水满足率最低,分别为36.9％和42.2％,此阶段降水对冬小麦产量影响显著.冬小麦产量相关的因素由高到低依次为耗水量＞穗数＞穗粒数＞播前底墒＞生育期降水量＞全年降水量.近40年来黄土旱塬区冬小麦稳产性差,原因为播种-返青期耗水占全生育期比重较大,降水满足率低,影响了冬小麦分蘖成穗和水分高效利用.以上结果表明,保证该区冬小麦关键生育期降水满足率和休闲期降水高效蓄集,是冬小麦稳产高产的重要保障,研究结果对冬小麦产业可持续发展具有重要意义.

    黄土旱塬冬小麦产量耗水规律降水

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    4种轮作模式下长期连作烟田土壤微生态的响应特征

    周旭东韩天华申云鑫施竹凤...
    174-187页
    查看更多>>摘要：为探究烤烟与不同作物轮作对长期连作植烟土壤质量调控的效果,以连作10年以上的植烟田块为对照(CK),设置大麦-烤烟(YCDM)、大蒜-烤烟(YCDS)、油菜-烤烟(YCYC)和蚕豆-烤烟(YCCD)共4种不同作物与烤烟轮作,分析不同轮作处理下土壤的理化性质、酶活性及微生物群落结构.基于相关性分析和冗余分析,解析土壤理化性质和酶活性与微生物群落结构间的关系.结果表明,轮作处理的土壤容重较CK降低26.58％～30.29％,总孔隙度增加21.13％～48.26％;其中烤烟-蚕豆(YCCD)轮作模式下土壤的pH、水解氮(available nitrogen,AN)、有效磷(available phosphorus,AP)和速效钾(available potassium,AK)含量较CK显著提高 11.84％、30.57％、6.42％和41.5 1％.轮作处理的土壤过氧化氢酶(catalase,CAT)、蔗糖酶(invertase,INV)、脲酶(urease,URE)和酸性磷酸酶(acid phosphatase,ACP)的活性较 CK 分别提高 16.81％～42.35％、38.09％～51.48％、7.69％～64.29％和5.82％～76.33％,蚕豆-烤烟(YCCD)轮作模式的提升效果最为显著.高通量测序结果表明,轮作处理下细菌的OTUs数量显著高于CK.α多样性显示,不同轮作处理间的细菌群落丰富度和多样性差异显著;真菌群落的丰富度差异显著,而多样性差异不显著.β多样性分析显示,不同轮作处理之间土壤真菌群落差异较小,细菌群落差异较大.其中,蚕豆-烤烟(YCCD)轮作处理的细菌、真菌群落与CK差异较大.在门水平,烤烟-蚕豆(YCCD)轮作使酸杆菌门(Acidobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)的相对丰度增加,子囊菌门(Ascomycota)的相对丰度减少.相关性分析和冗余分析表明,URE、AN、AK和pH是影响土壤微生物群落结构的关键因子.综上所述,烤烟与其他作物合理轮作可提高土壤速效养分含量和土壤酶活性,调节土壤微生物群落结构,消减烤烟连作障碍,最终达到烤烟稳产、增产的目的.

    植烟土壤轮作土壤理化性质土壤酶活性微生物群落

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    井冈蜜柚主产区土壤重金属污染特征及风险评价

    林小兵王斌强成艳红周利军...
    188-200页
    查看更多>>摘要：为探明井冈蜜柚园土壤重金属污染特征及风险状况,采集江西省吉安市4个主产区18个具有代表性的井冈蜜柚园土壤样品,测定其土壤理化性质和重金属(Cd、Pb、As、Hg和Cr)含量,采用单因子、地累积和内梅罗综合污染指数(PN)评价其污染程度,并采用潜在生态风险指数(RI)评价其生态风险.结果表明,研究区土壤肥力呈中下水平,酸化严重,碱解氮较缺乏.0-20cm土壤Cd、Pb、As、Hg和Cr平均含量为0.23、63.81、13.95、0.10 和 167.28 mg·kg-1,为背景值的 2.30、1.99、1.35、1.25 和 3.49倍;20-40 cm 平均含量为 0.26、62.40、13.51、0.10和167.87 mg·kg-1,为背景值的2.60、1.94、1.31、1.25和3.50倍;不同深度重金属含量差异较小.单因子污染指数和地累积指数均表明研究区土壤Cr、Pb和Cd累积程度较为严重,其中Cd有11.11％的属于重度污染.以标准值为参比,研究区土壤重金属污染程度主要呈轻度污染,属低生态危害程度;以背景值为参比,研究区土壤主要为中、重度污染,属中等、强危害程度.相关性分析表明,土壤重金属Cr与Pb、As具有较好的同源性.冗余分析表明,土壤pH和有机质含量是影响井冈蜜柚土壤重金属变化的主要环境因子.总体上,研究区土壤重金属污染较轻,但部分果园存在土壤重金属超标和Cd、Cr和Pb的累积程度较严重的问题,果农和有关部门需引起重视,采取有效措施防范其生态风险.

    井冈蜜柚园重金属污染特征环境因子潜在生态风险

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