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中国农业科学
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路文如

半月刊

0578-1752

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010-82109808 82106279

100081

北京中关村南大街12号

中国农业科学/Journal Scientia Agricultura SinicaCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为综合性农牧业科学学术刊物。主要发表我国农牧业科学在基础理论和应用技术方面的学术论文、重要科研成果和专题报告及各学科研究进展综述等。主要栏目有作物栽培的理论与实践、作物育种与品种资源、生物技术、植保、土肥、畜牧、兽医、研究简报等。读者对象为农牧业科技工作者、农业院校师生和农业管理干部。
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    有机物料与化肥长期配施对小麦玉米轮作潮土细菌群落和酶活性的影响

    张灵菲马垒李玉东郑福丽...
    3843-3855页
    查看更多>>摘要：[目的]研究有机物料与化肥长期配施对土壤细菌群落和酶活性的影响,揭示土壤养分、胞外酶活性与细菌群落之间关系,为制定潮土区小麦玉米轮作制度下长期且合理的施肥策略提供理论依据.[方法]连续10年的定位试验,设置不施肥(NF)、单施化肥(NPK)、化肥配合秸秆还田(NPKS)、50％的化肥配施6000kg·hm-2猪粪(NPKP)和50％的化肥配施6000kg·hm-2牛粪(NPKC)等5个处理.[结果](1)有机物料与化肥长期配施(NPKS、NPKP和NPKC)可显著提高土壤肥力和胞外酶活性,其中NPKC处理提升效果最为显著,土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷含量和碱性磷酸酶活性较NPK处理提升幅度为13.8％-15.4％、9.7％-15.5％、7.2％-15.9％、13.6％-38.5％和2.5％-13.1％.(2)有机物料与化肥长期配施显著改变了细菌群落结构和组成.与NPK处理相比,小麦季NPKS处理显著上调物种为Aggregatilinea和Parachlamydia,NPKP处理显著提高Pseudomonas、Nonomuraea和Flexilinea丰度,NPKC处理仅Luteitalea丰度显著升高.玉米季NPKS处理显著上调的物种为 Phycisphaera 和 Syntrophothermus,NPKP 处理显著提 高 Gemmatimonas 丰度;NPKC 处理 Aquipuribacter 和 Desulfosoma丰度显著升高.(3)功能预测结果表明,长期有机物料与化肥配施较单施化肥对土壤碳、氮循环功能有促进作用,尤其NPKC处理对硝化作用、尿素溶解、芳香族化合物的降解、木聚糖分解、纤维素降解作用均有较强的影响.(4)蒙特尔分析表明,土壤pH是潮土细菌群落结构和生态功能的主要调控因素.[结论]有机物料与化肥长期配施(尤其是化肥配施牛粪)可提高土壤肥力和胞外酶活性,增加有益菌群丰度,显著改变细菌群落结构和组成,有利于碳、氮、磷循环,从而促进潮土形成适合作物和细菌生长的环境.

    小麦玉米轮作有机物料化肥长期施肥细菌群落酶活性土壤养分潮土

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    不同施肥下根际沉积对秸秆碳氮在土壤剖面中固存的影响

    梅秀文祝腾霄李玉萍李双异...
    3856-3868页
    查看更多>>摘要：[目的]秸秆还田是我国东北黑土地保护的重要措施.在实际的农业生产中秸秆与根际沉积同时存在,然而关于它们同时存在时秸秆碳氮在土壤中的固定特征仍不清楚.本研究旨在比较不同土层土壤有机碳(SOC)中秸秆碳(13C-SOC)和土壤全氮(TN)中秸秆氮(15N-TN)含量的差异,探讨不同施肥下根际沉积对秸秆碳氮在土壤中固存的影响,以期为东北黑土地的保护和利用提供依据.[方法]以沈阳农业大学长期定位试验站不同施肥处理(不施肥,CK;单施化肥,NP)为研究对象,分别仅添加13C15N双标记秸秆(S)和添加13C15N双标记秸秆结合根际沉积(以下简称"根际沉积")(SR),即设CK+S、CK+SR、NP+S和NP+SR 4个处理.分别在田间原位试验的第50天和第150天采样,并测定不同土层SOC含量及其δ13C值、TN含量及其δ15N值.[结果]在秸秆分解前期(第50天),施肥、根际沉积及其交互作用显著影响(P＜0.05)表层(0-20 cm)土壤的13C-SOC和15N-TN含量.第50天,CK+SR与CK+S处理相比,表层土壤的13C-SOC和15N-TN含量分别增加了 18.6％和21.7％(P＜0.05);不同施肥下,S(CK+S和NP+S)与SR(CK+SR和NP+SR)处理表层土壤13C-SOC对SOC的贡献率平均分别为10.5％和12.0％;CK下两个处理(CK+S和CK+SR)与NP下对应的处理(NP+S和NP+SR)相比,表层土壤15N-TN对TN的贡献率平均增加了 27.6％(P＜0.05).第50天,深层土壤(20-50 cm)13C-SOC对SOC的贡献率和15N-TN对TN的贡献率分别为1.0％-2.2％和0.5％-0.9％.在秸秆分解后期(第150天),根际沉积和施肥分别显著影响(P＜0.05)表层土壤13C-SOC和15N-TN含量.第150天,仅添加秸秆处理与根际沉积处理相比,表层土壤13C-SOC含量增加了12.6％(P＜0.05);CK下两个处理与NP下对应的处理相比,表层土壤15N-TN含量平均增加了 22.0％(P＜0.05);CK各处理和NP各处理表层土壤15N-TN对TN的贡献率平均分别为5.5％和4.0％.第150天,深层土壤13C-SOC对SOC的贡献率和15N-TN对TN的贡献率分别为0.8％-3.2％和0.7％-1.8％.[结论]秸秆分解后期根际沉积对表层土壤中秸秆碳的固定起负反馈效应,秸秆碳氮不断从表层土壤向深层土壤迁移和累积,其对土壤有机碳和氮库稳定性的影响应予以重视.

    根际沉积秸秆碳秸秆氮13C15N双标记黑土

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    猪粪沼液对设施基质栽培番茄的营养效应

    滕云飞尚斌陶秀萍
    3869-3878页
    查看更多>>摘要：[目的]探明猪粪沼液对设施无土栽培番茄的营养效应,为沼液的基质栽培应用提供科学依据.[方法]以番茄为研究对象,采用不同肥源(沼液和化肥)及不同类型基质(草炭和炉渣)的复因子试验设计,形成沼液+草炭(DP)、化肥+草炭(MP)、沼液+炉渣(DC)和化肥+炉渣(MC)4个处理,对番茄的生长、光合、养分吸收以及基质的理化特性等指标进行测定.[结果]DP处理的生物量比MP处理提高12.6％,同时DC处理比MC处理提高70.9％,但DP和MP处理的生物量显著高于DC和MC处理(P＜0.05).DP处理叶片的气孔导度(Cond)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)显著高于其他处理(P＜0.05),且光合速率Pn最高,为(18.17±0.47)μmol·m2·s-1,沼液处理显著提高了番茄的生物量和叶片的光合效率.DP处理的全株氮含量和全株磷含量比MP处理分别提高46.9％和19.7％,DC处理的全株氮含量和全株磷含量分别是MC处理的1.38和2.45倍.与化学肥料处理相比,猪粪沼液显著提高了基质的pH,增加了基质的有机质和有效磷含量(P＜0.05).DP处理果实的总产量最高,为(6.0±0.4)kg·m2,但与MP处理无显著性差异.猪粪沼液显著提高了番茄果实的可溶性糖和Vc含量(P＜0.05),提高了果实的品质.主成分分析结果表明,DP处理的各项指标综合表现最好,MP和DC处理次之,MC处理最差.[结论]猪粪沼液施入草炭基质中可以提高叶片光合效率,促进植株对氮、磷的吸收,改善基质的生态环境,且在保证产量的前提下,果实品质更好.因此,在设施番茄生产中推荐组合使用.

    猪粪沼液无土栽培基质番茄光合作用养分吸收基质理化特性

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    云南香格里拉不同海拔葡萄果皮酚类物质差异及成因分析

    张柯楠尹海宁王家逵曹建宏...
    3879-3893页
    查看更多>>摘要：[目的]酚类物质是酿酒葡萄的重要次级代谢产物,对葡萄和葡萄酒的品质有重要影响.结合土壤及气候因子研究不同海拔葡萄果皮酚类物质含量的差异及成因,为高海拔酿酒葡萄种植及葡萄品质差异化管理提供理论依据.[方法]本研究以云南香格里拉产区酿酒葡萄'梅尔诺'(Merlot)为试材,连续3年(2020、2021、2022年)分析2个海拔(2 181、2 300 m)成熟期葡萄果皮总酚、总类黄酮、总单宁、总花色苷、单体花色苷及非单体花色苷酚类物质含量差异,同时监测葡萄生长发育期间不同海拔的光照、温度、湿度等气候因子,进而分析气候因子对葡萄果皮酚类物质的影响.[结果]两个海拔葡萄园土壤主要矿质养分无显著差异,光照、紫外线强度、温湿度等气候因子存在一定差异.海拔对葡萄果皮酚类物质含量具有显著影响,较高海拔有利于葡萄果皮酚类物质的积累.在2020-2022年,海拔(2 300 m)葡萄果皮总酚、总单宁、总花色苷、大部分单体花色苷以及槲皮素物质含量显著高于海拔2 181 m,其中总单宁含量提高幅度为56.27％-174.49％;而海拔2 181 m处葡萄果皮的总类黄酮含量显著高于海拔2 300 m,提高32.25％-79.48％.OPLS-DA分析显示,两个海拔葡萄果皮酚类物质的主要差异化合物为总单宁(TTC)、总类黄酮(TFo)、二甲花翠素-3-0-葡萄糖苷(Mv)、二甲花翠素-3-0-(6-0-乙酰化)葡萄糖苷(Mv-Ace)、花青素-3-0-葡萄糖苷(Cy)以及甲基花青素-3-0-葡萄糖苷(Pn).灰色关联分析显示,葡萄生长季昼夜温差对葡萄果皮总酚和总类黄酮含量影响较大;光照强度和紫外线强度对果皮总花色苷、单体花色苷和槲皮素含量影响较大;3种单体花色苷(Pt、Pn-Ace和Pn-Cou)和槲皮素含量主要受葡萄转色期(7月)光照强度的影响.[结论]不同海拔昼夜温差、光照强度和紫外线强度是引起葡萄果皮酚类物质含量显著差异的主要气候因素.高海拔下较大的昼夜温差、光照强度和紫外线强度有利于葡萄果皮总酚、槲皮素、总花色苷及其单体物质的积累.

    葡萄酚类物质海拔气候因子灰色关联分析

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    全基因组关联分析筛选鹅蛋品质相关分子标记

    高广亮张克山赵献芝许国洋...
    3894-3904页
    查看更多>>摘要：[目的]通过筛选与鹅蛋品质性状相关的分子标记和候选基因,为解析蛋品质性状的遗传机制及分子标记辅助选择提供理论支撑.[方法]采用同批次健康四川白鹅群体(209只)作为研究对象.收集了每只鹅在产蛋高峰期连续生产的5枚蛋,并测定了蛋重、蛋形指数、蛋壳强度、蛋壳厚度、蛋壳重和蛋黄重量等6个蛋品质性状.基于前期209只四川白鹅(母鹅)2.896 Tb全基因组重测序数据(12.44 ×/个体),采用全基因组关联分析的方法,筛选与蛋品质性状相关的SNP位点和重要候选基因,并通过核酸飞行时间质谱方法检测了这些SNP位点的基因型频率.[结果]经过筛选过滤,共有9 279 339个SNPs和209个个体用于后续研究.GWAS研究发现,48个SNP位点与6个鹅蛋品质性状显著或建议性显著相关(阈值分别为5.43×10-9和1.09 ×10-7),并注释出27个蛋品质性状相关的候选基因,包括妊娠相关血浆蛋白A(pappalysin1,PAPPA)、蛋白丝氨酸/苏氨酸磷酸酶调节亚基 2 基因(serine/threonine-protein phosphatase 4 regulatory subunit 2,PP4R2)、乙醇胺磷酸转移酶 1(ethanolamine phosphotransferase 1,EPT1)和离子型谷氨酸受体K2(glutamate receptor ionotropic,kainate 2,GRIK2)等,其中候选基因PAPPA参与蛋白质代谢,促进生长因子IGF生成,在PP4R2的11bp范围内存在5个SNPs与蛋壳厚度显著相关,另外在GRIK2上有6个SNPs与蛋黄重量显著相关,GRIK2和PP4R2分别与机体血钙维持功能以及胆固醇代谢相关.功能富集研究发现,候选基因主要参与了 response to growth factor(GO:0070848)、intracellular chemical homeostasis(GO:0055082)、response to hormone(GO:0009725)和 regulation of the monoatomic ion transport(GO:43269)等代谢通路.[结论]经 GWAS 方法筛选出PAPPA.GRIK2.4SCC3和EPT1分别作为蛋重、蛋黄重、蛋壳强度等蛋品质性状潜在功能基因,为鹅蛋品质性状的改良提供了分子遗传标记的理论参考.

    全基因组关联分析分子标记辅助选择鹅蛋品质性状

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    猪ECR1-Like免疫黏附功能对PAMs捕获GFP-E.coli的影响

    张峥凌小雅范阔海孙娜...
    3905-3916页
    查看更多>>摘要：[目的]探讨猪红细胞类Ⅰ型补体受体(erythrocyte complement receptor type 1-like,ECR1-like)免疫黏附功能是否能够促进猪肺泡巨噬细胞(porcine alveolar macrophages,PAMs)捕获致敏基因工程菌(GFP-Escherichia coli,GFP-E.coli),以期阐释猪红细胞免疫的分子机理及红细胞免疫在机体先天免疫中的作用.[方法]利用流式细胞术、菌落-平板计数及RT-PCR技术检测PAMs捕获的GFP-E.coli的水平,分析猪ECR1-like免疫黏附对PAMs捕获GFP-E.coli 的影响;运用流式细胞术、细胞免疫荧光化学技术检测猪ECR1-like免疫黏附的致敏GFP-E.coli被PAMs移除后,猪红细胞免疫黏附功能的变化及猪ECR1-like数量的变化.[结果]流式细胞术检测发现猪红细胞黏附组较空白对照组中的PAMs平均荧光强度显著提高(P＜0.001),且PAMs阳性细胞率也显著提高(P＜0.05);菌落涂板计数发现红细胞黏附组较空白对照组PAMs捕获GFP-E.coli情况显著增强(P＜0.05);RT-PCR检测发现,红细胞黏附组PAMs中GFP-E.coli的相对数量显著高于空白对照组(P＜0.01);进一步阻断猪红细胞表面的CR1-like,流式细胞术检测发现PAMs平均荧光强度降低至256 301.56 ±9 208.85(P＜0.001),PAMs阳性细胞率降低至(88.32±0.92)％(P＞0.05),菌落平板计数发现PAMs捕获GFP-E.coli情况减弱为(136 666±8 818)CFU/mL(P＜0.05),RT-PCR检测发现PAMs中GFP-E.coli的相对数量显著减少(P＜0.01);利用细胞流动循环互作技术发现:猪红细胞免疫黏附致敏GFP-E.coli的平均荧光强度由循环前2 892.18±47.76降至 2 407.43±141.78(P＜0.05),阳性细胞率由循环前(20.58±0.36)％降至(17.39±0.23)％(P＜0.001),黏附水平显著低于循环前,与此同时,间接免疫荧光试验结果显示:试验组循环后猪ECR1-like平均荧光强度由循环前344.33±37.92降低至 291.56±11.99(P＜0.05),阳性细胞率由(30.20±1.24)％减少至(28.27±0.64)％(P＜0.05).[结论]猪 ECR1-like通过免疫黏附功能促进了 PAMs对致敏GFP-E.coli的捕获.PAMs移除猪红细胞表面黏附的致敏GFP-E.coli后,猪红细胞的活性CR1-like减少,免疫黏附功能下降.

    猪红细胞猪肺泡巨噬细胞类Ⅰ型补体受体免疫黏附

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