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  • 冶赓康, 俄胜哲, 陈政宇, 袁金华, 路港滨, 张鹏, 刘雅娜, 赵天鑫, 王钰轩
    中国农学通报. 2023, 39(1): 96-102. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0041

    土壤中的磷直接决定植物生长发育和作物产量,但磷在土壤中的存在形态复杂,能被植物吸收利用的磷形态占全磷含量很少一部分。因此,研究土壤中磷的存在形态及分级方法对提高磷的作物利用效率、探寻提高磷有效性的途径、减少磷损失尤为重要。笔者通过查阅国内外文献报道,系统阐述了磷在土壤中的存在形态、影响磷有效性的影响因素和磷素分级方法等方面的研究进展。研究表明,磷在土壤中的存在形态包括无机磷和有机磷2类,被植物吸收利用的主要是无机磷中的水溶态磷,其他形态的磷很难被植物吸收利用,使得磷在土壤中的利用效率很低。导致磷利用效率低的因素有很多,主要有钙、铁、铝等离子、其他有机质、pH、温度、水分等,研究清楚各因素影响的机制加以改进,能有效提高磷的利用效率。同时,国内外学者不断对磷素分级方法进行完善改进,对磷有效形态的研究不断深入准确,目前,Bowman-Cole的有机磷分级法和Hedley的磷分级方法是应用最广泛的2种方法。

  • 张根, 陈宝锐, 陈涛, 谢怡茵, 薛颖昊, 魏政

    作为农业副产品,农作物秸秆是一种重要的可再生资源。研究表明,农作物秸秆的主要成分是木质纤维素,而某些细菌和真菌生产的酶具有较好的生物化学性质,可用于木质纤维素的降解。本研究阐述了木质纤维素降解酶的种类和降解机理,综述了水稻秸秆、小麦秸秆和玉米秸秆的降解微生物种类。同时,本研究分析了当前单一菌株和复合菌系的在商业化利用上的不足,展望了未来的发展方向。本研究将为筛选新型优质木质纤维素降解菌和开发纤维素降解菌用于农业秸秆的资源化利用提供依据。

  • 尉吉乾, 李丹, 王京文, 黄越, 莫建初
    中国农学通报. 2023, 39(6): 77-81. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0234

    农林废弃物是一种宝贵的生物质资源。如果不能高效资源化利用,会造成严重的环境污染,甚至对人类健康造成很大危害。农林废弃物的资源化利用是治理农业面源污染、节约生物质资源、节能减排、保护生态环境、实现碳达峰碳中和目标、社会经济可持续发展的重要内容。为了推进农林废弃物的资源化利用,本研究综述了近年国内外在农林废弃物资源化利用方面所取得的进展。

  • 江珊, 吴龙英, 赵宝生, 黄佳惠, 蒋宇喆, 焦元, 黄进
    中国农学通报. 2024, 40(9): 132-138. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0544

    随着全球的温度持续上升,高温胁迫已经成为影响植物生长发育的重要因素之一,高温对水稻等农作物产量造成的损失对人类经济收益的影响尤为重要。为了了解植物应对高温胁迫的分子机制,本综述归纳了高温胁迫对植物形态、生理生化、光合作用等方面产生的不利影响并总结了信号传导途径、转录因子的调节、抗高温胁迫相关基因的表达这3种植物应对高温胁迫的分子机制。根据以上内容,本文建议利用生物信息学、基因工程、细胞生物学、分子生物学等手段继续深入探索植物耐受高温胁迫的分子机制,并对该领域未来的研究方向提出了展望。

  • 李佳, 杜瑞英, 王旭, 陈光
    中国农学通报. 2023, 39(11): 18-28. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0555

    铜(Cu)是人体和动植物必需的金属,参与多种形态、生理和生化过程;铜是多种酶的辅因子,在光合、呼吸作用和电子传递链中起重要作用,也是防御基因的结构组成部分。为了给今后植物铜胁迫的研究提供更系统的理论参考,基于前期研究的过量铜对植物萌发、生长、光合作用和抗氧化等生理过程的不利影响的基础上,综述了铜的生物学功能;过量铜对植物生长发育的毒害;铜转运、伴侣蛋白的作用以及植物对铜胁迫的耐受机制。展望了未来的研究方向,为制定合理维持铜稳态的有效策略提供依据。

  • 刘超逸, 王宇航
    中国农学通报. 2024, 40(18): 83-89. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0534

    生长素是植物生长发育过程中重要的调节因子,植物通过生长素调节来实现自身的生长发育。SAUR基因家族作为生长素早期响应基因家族中的一员,是生长素信号转导途径中不可或缺的调节因子之一。为了研究SAUR基因在植物生长发育和逆境胁迫应答等生物学过程中的作用,分析了SAUR基因家族的生物信息学特征以及表达特性和调控机制,归纳了SAUR基因在植物细胞伸长生长、光介导的子叶和顶端弯钩打开的过程、花器官形成和果实发育以及胁迫应答等方面的功能,指出SAUR基因不仅在多个方面影响植物的生长发育,还参与了植物对非生物逆境胁迫的响应。本研究结果揭示了SAUR基因在多个层面影响植物生长发育的作用,并且对植物品种培育和分子机理研究提供了理论支持。

  • 杨晓燕, 夏体渊, 吴甜
    中国农学通报. 2023, 39(18): 101-106. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0495

    品质元素“钾”是植物生长过程中不可缺少的大量营养元素之一,环境中的钾含量过高或过低都会影响植物的正常生长,轻则致使植株的产量和品质有所下降,重则可能会导致植株的死亡。为了解决土壤缺钾和植物受钾胁迫的问题,归纳了钾营养胁迫概况、钾营养胁迫的形态学特征、钾营养胁迫对植物的影响、钾营养胁迫的生理生化变化以及钾营养胁迫在分子水平上的研究五个方面内容,从钾、钾营养胁迫、钾营养胁迫的表现症状总结了钾营养胁迫概况。从生长和形态学变化、光合作用、养分吸收、渗透调节和活性氧平衡、产量品质分析了钾营养胁迫对植物的影响。得到“植物钾营养胁迫的研究主要集中在生理生化和作用机制这两大方面,而对分子水平上的研究相对较少”的结论。强调了钾营养胁迫在分子水平上的相关研究进展,明确了钾营养胁迫研究的重要性和意义,并提出今后探究的侧重点应对植物钾营养胁迫的分子理化性质方面探究、适宜施肥方法和方式的研究(因地制宜、因植物制宜)、施肥工具的研发等三个方面的观点。

  • 赵晴, 欧英卓, 胡诗钦, 周宇阳, 郭龙彪, 郝芷圻, 孟丽君, 刘长华
    中国农学通报. 2024, 40(12): 94-103. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0792

    随着全球气候变化和土地盐碱化问题的加剧,提高水稻(Oryza sativa L.)在盐碱地环境下的生长能力成为了农业生产的一个关键挑战。“以种适地”策略的实现需要深入理解水稻的耐盐机制,并在此基础上进行育种改良。本研究总结了近年来关于水稻耐盐调控基因的研究成果,并依据其参与的生物学过程进行了功能性分类。详细分析了水稻对盐胁迫的感知、以及随后激活的多种生理调节机制,包括渗透调节、离子稳态、抗氧化防御系统和养分平衡等。重点讨论了水稻中几个关键的盐胁迫信号途径,包括SOS(Salt Overly Sensitive)途径、MAPK(Mitogen-Activated Protein Kinase)级联途径以及激素调节途径,这些途径在水稻适应盐胁迫环境中起着至关重要的作用。通过综述现有文献资料,本文旨在提供一个全面的水稻耐盐性调控基因及其功能的概览,为水稻耐盐育种工作提供科学依据,同时为提高水稻在盐碱地环境下的产量和质量提供参考。

  • 肖雯丽, 王含瑞, 王梦亮, 王俊红
    中国农学通报. 2024, 40(33): 78-85. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0775

    盐碱胁迫会引起植物出现水分亏缺、细胞膜透性发生变化、代谢紊乱以及蛋白合成受阻等现象,导致作物减产或死亡,是植物生长发育过程中面临的非生物胁迫之一,寻找降低盐碱胁迫危害的有效方法和提高植物耐盐碱能力的策略,对盐碱地综合利用具有重要意义。本文归纳了近年来盐碱胁迫下植物遭受的危害和植物适应性机制最新研究,总结了植物响应盐碱的生理及分子机制,分析了盐碱胁迫下植物以积累渗透调节物质、增加抗氧化酶活性、离子区隔等为主要调控方式的生理机制和以信号传导、转录因子调控、耐盐碱相关基因表达等为主的分子机制,指出了植物适应盐碱环境方面的发展趋势和亟待解决的问题,以期为耐盐碱植物种质的筛选与培育提供一定的理论依据。

  • 黎远东,江海霞,谢丽琼
    植物遗传资源学报. 2022, 23(6): 1585-1593. https://doi.org/10.13430/j.cnki.jpgr.20220518003
    盐胁迫是最重要的非生物胁迫之一,严重威胁植物的生长发育。了解植物盐胁迫适应性机制有利于科学选育耐盐作物,进而有效利用盐地滩涂减轻日益增加的粮食压力。盐胁迫导致植物体内离子失衡、渗透紊乱以及毒性物质积累,特别是活性氧(reactive oxygen species, ROS)。为了适应盐胁迫,植物需要平衡细胞离子、重塑渗透势并维持ROS稳态。在过去遗传学和生理生化研究揭示了大量的植物盐胁迫响应和调控因子,它们通过多重复杂的胁迫信号通路调控植物的耐盐性。本文综述了近年来盐胁迫下植物的感知、信号转导、基因表达调控、激素调控以及适应性响应,归纳了一套较为完整的植物盐胁迫响应机制。
  • 徐悦, 王希, 申子萌

    选择性剪接广泛存在于植物中,是生物体转录组和蛋白质组多样性的主要来源。随着科技的发展,可变剪接的研究方法逐渐变得简单方便高效,越来越多的可变剪接事件在植物中被发现。本研究对植物可变剪接的机制、研究方法以及几种植物的最新可变剪接研究进展进行分析,并且对未来应深入研究的方向给出了建议。

  • 伍龙梅, 张悦, 刘妍, 邹积祥, 杨陶陶, 包晓哲, 黄庆, 陈青春, 蒋耀智, 梁巧丽, 张彬
    中国农学通报. 2023, 39(6): 1-5. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0154

    直播是一种重要的水稻种植方式,因具有省工、省时、节本和显著提高水稻种植的综合效益等优点,在国内外应用广泛。本文详述了国内外直播稻发展的研究现状和进展,介绍了生产上主要存在的湿润直播、水直播和旱直播三种种植方式。从产量、杂草防治和抗倒伏特性分析了直播稻生产上存在的主要问题,从适宜品种培育、氮肥施用、抗倒伏、杂草防治、农机农艺配套发展等方面提出了应对措施,展望了直播稻的发展趋势,以期为直播稻的高产抗倒栽培和推广应用提供参考。

  • 王洪钦, 王力甲, 刘晨, 姜燕令
    农学学报. 2022, 12(12): 76-80. https://doi.org/10.11923/j.issn.2095-4050.cjas2021-0142

    农产品品牌建设是现代化农业建设的重要标志,有利于促进传统农业向现代农业的转型升级,同时为区域农业以及其他产业都提供了巨大的发展空间。本研究旨在全面了解并探讨中国农产品品牌建设现状。主要对农产品品牌化的作用、农产品品牌建设相关研究进行综述,概括了农产品品牌化对提高中国农产品的质量和竞争力、推进农产品的产业化发展、促进乡村产业振兴的作用,探讨了中国“三品一标”农产品品牌建设、特色农产品品牌建设、农产品区域公用品牌建设、农产品品牌建设的地域特点及存在的问题,针对现有问题提出了建议,以期为提高农产品品牌建设水平,推动质量兴农和乡村振兴提供借鉴和参考。

  • 陈明猷, 罗陆锋, 刘威, 韦慧玲, 王金海, 卢清华, 骆少明
    预出版日期: 2024-09-05

    目的/意义 采摘机器人是智慧农业的重要组成部分,其感知、规划、控制相关基础方法理论目前已有系统化研究。然而,构建具备全果园“感知-移动-采摘”一体化作业能力的实用型采摘系统仍面临诸多挑战。针对该问题,本文调研并报道了本领域近期案例,将全果园自主作业的关键技术划分为局部目标感知、全局地图构建和自主作业行为规划三个子问题并进行综述。[进展]首先,回顾了近距离、局部范围内水果目标的精细视觉感知方法,包括基于低级特征融合、高级特征学习、RGB-D信息融合,以及多视角信息融合的4种方法;然后,介绍与分析了全局尺度下的果园地图构建与大规模场景视觉感知案例;接下来,在感知的基础上,调研分析采摘机器人自主作业行为规划方法,包括底盘移动路径规划、机械臂视点规划与避障路径规划等方面的最新研究;最后,对采摘机器人自主作业系统构建案例进行报道与分析。[结论/展望]感知、移动、采摘模块的高效协同是实现采摘机器人从基础功能样机进一步迈向实用型机器的关键,已有的视觉感知、规划与控制算法的鲁棒性与稳定性均需增强,协同程度需进一步提高。此外,提及了采摘机器人应用的几个开放性研究问题,并描述了其未来发展趋势。

  • 周元清, 董红敏, 朱志平, 王悦, 李南西
    中国农业科学. 2024, 57(2): 379-389. https://doi.org/10.3864/j.issn.0578-1752.2024.02.012

    【目的】 畜禽养殖业是重要的温室气体排放源,我国是生猪养殖大国,科学评估生猪养殖系统碳足迹,能够为畜牧业深入推进减排降碳提供参考借鉴。【方法】 本文中从碳足迹评估模型、评估方法和主要排放源三方面对国内外生猪养殖系统碳足迹评估研究现状进行梳理,围绕系统边界、排放源、核算方法以及单位选择等因素深入分析了评估结果差异性的成因,解析了饲料生产、粪污处理等环节对评估结果的影响。【结果】 目前国外对生猪养殖生产全生命周期的碳足迹评估形成了较为成熟的评估模型。每生产1 kg功能单位的猪肉碳足迹为2.2—10.3 kg CO2-eq。各研究中,不同评估方法会对评估结果产生较大影响。划定不同的系统边界、采用不同的功能单位,均会导致碳足迹评估结果出现差异。同时,在相同系统边界内,核算的排放源不同、同一排放源选取的参数不同,或者选择不同的分配方法也会影响评估结果。在生猪养殖生产系统中,饲料生产是对生猪生产系统碳足迹贡献最大的环节,占比为49%—83%。粪便管理环节的排放仅次于饲料生产环节,占比为12%—41%。【结论】 为了使我国生猪养殖系统的碳足迹评估更加精准和广泛,应开展针对中国不同区域不同养殖模式下温室气体排放关键参数的监测,根据我国生猪养殖系统发展现状建立适合本国国情的碳足迹评估数据库,统一评估方法,规范评估要求,创建符合地区实践的评估模型,为我国生猪养殖产业的可持续发展提供数据参考。

  • 马丹妮, 盛建东, 张坤, 毛洁菲, 常松, 王耀锋
    中国农学通报. 2024, 40(2): 42-51. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0062

    为了解决单施有机肥在用量、肥效以及养分淋失方面并同时提高土壤养分利用效率等问题,以“生物炭”、“堆肥”“生物炭有机肥配施”、“土壤性质”、“农作物养分”等为关键词,在Web of Science、Google Scholar、中国知网等网站搜索相关文献归纳并总结。结果表明:(1)生物炭能够改善堆肥的腐熟程度,增加微生物群落的丰度,降低有机肥中养分流失的风险,从而有效减少传统的堆肥对环境的影响;(2)生物炭和有机肥配施后,可提高土壤含水量,并对不同类型土壤的有效磷、速效钾含量均有不同程度地提高。同时,还能为土壤中的生物和微生物提供更好的生活物质及环境;(3)二者配合施用可以增加农作物的产量,改善其氮、磷、钾含量,但不同农作物对其响应不同。生物炭与有机肥配合施用,对提升土壤肥力和植物养分含量具有良好的效果,其效果随施用比例、土壤类型、农作物种类等因素的不同而异。本研究可对畜禽粪便资源在农业生产中的高效利用提供参考。

  • 赵春江
    智慧农业(中英文). 2023, 5(2): 126-148. https://doi.org/10.12133/j.smartag.SA202306002

    [目的/意义] 农业环境动态多变、动植物生长影响因子众多且互作关系复杂,如何将分散无序信息理解生成生产知识或决策案例是世界性难题。农业知识智能服务技术是应对农业数据低秩化、规则关联度低和推理可解释性差等现状,提升农业生产全过程综合预测和决策分析能力的核心关键。[进展]本文综合分析了感知识别、知识耦合、推理决策等农业知识智能服务技术,构建由云计算支撑环境、大数据处理框架、知识组织管理工具、知识服务应用场景组成的农业知识智能服务平台,提出一种基于知识规则和事实案例相结合的农情解析与生产推理决策方法,构造产前规划、产中管理、收获作业、产后经营等全链条知识智能应用场景。[结论/展望]从农业多尺度农情稀疏特征发现与时空态势识别、农业跨媒体知识图谱构建与自演化更新、复杂成因农情多粒度关联与多模式协同反演预测、基于生成式人工智能的农业领域大语言模型设计、知识智能服务平台与新范式构建等方面对农业知识智能服务技术发展趋势进行总结,对实现农业生产由“看天而作”到“知天而作”转变具有技术支撑作用。

  • 管博伦, 张立平, 朱静波, 李闰枚, 孔娟娟, 汪焱, 董伟
    智慧农业(中英文). 2023, 5(3): 17-34. https://doi.org/10.12133/j.smartag.SA202306012

    [目的/意义] 农业病虫害科学数据集是农业病虫害监测预警的基础,也是发展智慧农业重要的组成部分,对农业病虫害防治具有重要意义。随着深度学习技术在农业病虫害智能监测预警中应用效果的凸显,构建高质量的农业病虫害数据集逐步受到专家学者的重视。为了进一步构建高质量、分布均衡的农业病虫害图像数据集,提高检测模型的准确性和鲁棒性,本文以构建农业病虫害图像数据集面临的挑战为切入点,对农业病虫害数据集的构建进行了全面综述。 [进展] 分别从数据集层次、数据样本层次和使用层次总结构建农业病虫害图像数据集所面临的类间类内样本不均衡、选择偏差、目标多尺度、目标密集、数据分布不均、图像质量参差不齐、数据集规模不足以及数据集可用性等问题,从图像采集和标注方法两个方面,分析以上问题的主要成因,并归纳算法的改进策略和建议,最后总结了数据集相关评价方法。 [结论/展望] 结合农业病虫害图像识别实际需求,对构建高质量农业病虫害图像数据集提出了相关建议:(1)结合实际使用场景构建农业病虫害数据集。多视角、多环境下采集图像数据构建数据集,从算法提取特征的角度,科学、合理划分数据类别,构建样本数量分布和特征分布均衡的数据集;(2)平衡数据集与算法间的关系。研究数据集特征与算法性能之间的关系,需充分考虑数据集中的类别和分布,以及与模型匹配的数据集规模,以提高算法准确性、鲁棒性和实用性。深入研究农业病虫害图像数据规模与模型性能的关联关系、病虫害图像数据标注方法、模糊、密集、遮挡等目标的识别算法和高质量农业病虫害数据集评价指标,进一步提高农业病虫害智能化水平;(3)增强数据集的使用价值。构建多模态农业病虫害数据集,创新数据采集组织形式,开发数据中台,挖掘多模态数据间的关联性,提高数据使用便捷性,为应用落地、业务创新提供高效服务。

  • 李博雅, 冉隆贤, 施李鸣, 张克诚, 葛蓓孛
    中国农学通报. 2023, 39(4): 125-131. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0110

    文章介绍了葡萄霜霉病病害症状及侵染循环过程,归纳了其对卵孢子的形成发育及该病菌侵染后相关分泌蛋白的产生与变化,总结了葡萄霜霉病的致病机理。同时针对目前葡萄霜霉病的防治手段,分别从选育抗性品种、农业物理防治、生物防治、化学防治及综合防治等方面进行梳理与综述,以期为后续的葡萄霜霉病的研究与病害治理提供参考。

  • 王晓燕, 张荣跃, 李庆红, 李婕, 李银煳, 单红丽, 卢文洁, 李文凤, 黄应昆

    植原体是引起众多植物病害的一类重要原核致病菌,能引起许多重要粮食作物、蔬菜、果树、观赏植物和林木严重病害,造成巨大损失。为了深入了解中国植原体病害的状况、分布及多样性,最终实现植原体病害的科学防控,归纳总结了中国植原体病害的研究历史、经济重要性、症状特点、流行传播、鉴定方法、地域分布及多样性等。提出了今后应从抗性资源筛选、抗病基因鉴定,基因组特征、致病机理、病害流行学、防治方法和昆虫传毒机理等方面开展植原体病害研究的建议。

  • 柳静, 王昌梅, 赵兴玲, 吴凯, 尹芳, 杨红, 杨斌, 梁承月, 张无敌
    中国农学通报. 2023, 39(33): 156-164. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0835

    为了去除木质纤维素固有复杂抗性结构,实现木质纤维素原料的高效利用,研究人员不断开发新的木质纤维素预处理技术。低共熔溶剂(Deep Eutectic Solvents, DESs)作为一种绿色溶剂,具有成本低、制备简单、热稳定性好、可设计性等优势,在促进木质纤维素原料预处理、原料酶解转化方面有着较好的应用潜力,得到了研究者们的广泛关注和认可。本研究在查阅国内外研究现状和研究成果的相关报道基础上,综述了氯化胆碱DESs的合成及性质,预处理木质纤维素的作用机理,对木质纤维素酶解效果及转化为生物乙醇的相关研究,指出不同氢键供体、不同的预处理条件对原料的木质素去除率及葡萄糖产量有很大影响,认为DESs预处理木质纤维素极大提高了后续纤维素酶解过程的糖化率,并对DESs预处理机理、循环使用、工艺参数优化方面提出了展望。

  • 张建华, 姚琼, 周国民, 吴雯迪, 修晓杰, 王健
    预出版日期: 2024-04-30

    目的/意义 作物表型智能识别是作物智慧育种的主要内容,是研究“基因型—环境型—表型”相互作用关系的基础,对现代作物育种具有重要意义。[进展] 大规模、高通量作物表型获取设备是作物表型获取、分析、测量、识别等的基础和重要手段。本文介绍了高通量作物表型主流平台和传感器的功能、性能以及应用场景,分析了不同设备获取作物表型信息的特点。其中,深度学习技术具有多尺度自动特征提取和表征学习能力,更适用于复杂农田环境下作物表型信息获取。重点介绍了深度学习在作物农艺性状与形态结构智能感知以及作物三维重建研究现状,对基于目标检测识别的作物株高、叶面积指数、作物器官、作物株型等信息的智能获取,以及作物三维重建的智能识别进行了总结分析探讨。[结论/展望]分析了基于深度学习的作物表型智能识别存在的难点及其面临的挑战,从研发新型田间智能作物表型获取与分析装备、表型数据标准化获取和数据共享平台的建立以提高数据资源利用率、强化田间作物表型智能识别模型的通用、研究多视角、多模态、多点连续分析与时空特征融合的作物表型识别方法、可解释性模型研究等方面,展望了深度学习在作物表型智能识别主要发展方向。

  • 何迷, 李小波, 黄静, 黄光福

    叶片作为水稻器官建成的物质基础,与水稻群体中光环境的优劣和光能利用率的高低关系密切。而叶面积指数(LAI)的大小直接与水稻最终产量相关,且水稻冠层中光合有效辐射吸收系数与叶面积指数相关性极显著。文章综述了水稻在生长的各个阶段叶面积指数和产量之间的关系,同时通过优化品种、改善栽培措施等手段增加水稻最适叶面积指数,提高水稻产量,以期为高产水稻适宜叶面积指数的预测及合理冠层结构的调控提供理论依据。

  • 冯璐,董合忠
    棉花学报. 2022, 34(5): 458-470. https://doi.org/10.11963/cs20210056

    熟性是作物生长发育快慢和成熟收获早晚的综合表现,通常用播种到成熟收获的生育期或生命周期来表示,是品种生态适应性的重要标志。选用熟性适宜的棉花品种是实现棉花正常成熟、高产优质和及时收获的重要前提和保障,而准确判断和评价棉花熟性则是棉花栽培管理和遗传改良的重要依据。棉花具有无限生长习性,其熟性判断和评价较为复杂,迄今仍存争议。讨论明确了熟性的概念及其主要影响因素(遗传因素、环境因素和栽培措施),总结评述了基于生长特征(第一果枝节位、果枝发生速率和开花间隔、霜前花率等)、生育进程(生育时期、生理终止期、铃未吐絮的上部果枝数、早熟性指数等)以及综合分数的棉花熟性评价指标和方法,提出了创新完善熟性指标、建立健全熟性评价体系和创立创新熟性评价信息采集系统的意见和建议,以期为棉花轻简化机械化生产提供理论和技术支持。

  • 洪玉珍, 孟顺龙, 陈家长

    为进一步促进鱼类栖息地保护与修复工作的深入开展以及保护技术的推广应用,综述了国内外鱼类栖息地评估方法和保护与修复技术的发展概况,归纳了常用的鱼类栖息地评估方法,总结了鱼类栖息地保护与修复项目中运用的技术,分析了现有保护措施存在的问题,提出了较全面的鱼类栖息地评估方法和修复措施的建议,以期为从事鱼类栖息地保护与修复工作的技术人员提供技术参考。

  • 李轲, 封林林, 薛婉莹, 唐钰玉, 郝敬虹, 杨柳
    中国农学通报. 2023, 39(15): 158-164. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0506

    黄芩是中国的传统中药材,具有较高的药用价值。为了从黄芩中提取检测黄酮类物质,归纳总结了黄芩根部及地上部黄酮化合物的提取方法,主要有有机溶剂萃取法、水提取法等;分析了黄芩根部及地上部黄酮化合物的分离纯化方法,主要有柱层析色谱法、高速逆流层析法等;梳理了黄芩根部及地上部黄酮化合物的成分测定方法,有高效液相色谱法、超高效液相色谱法等,并针对黄芩在实际应用中存在的问题提出改善建议,如将实验室研究与工业化生产紧密结合,完善实验设备和提取工艺,更好地为工业生产提供便利;充分利用黄芩资源,创造社会效益等。本文在分析黄酮化合物的基础上,综述了黄芩根部及地上部的黄酮化合物的提取、分离及检测方法的研究进展,为黄芩中黄酮的大规模开发与应用提供技术储备,为进一步研究和推广应用黄芩资源奠定技术基础。

  • 张慧颖, 王颖, 韩成贵
    农学学报. 2022, 12(10): 44-50. https://doi.org/10.11923/j.issn.2095-4050.cjas2021-0042

    针对转基因技术在中国主要粮食作物改良中的应用,笔者简述了转基因技术的原理和优点,回顾了转基因技术在中国主要粮食作物(玉米、小麦、水稻)品种改良中的研究进展情况,总结了转基因技术在中国主要粮食作物抗病、抗虫、抗除草剂及品质改良中的主要应用,并对今后的研究方向提出了展望,以期可以更好地了解转基因植物,以科学的态度对待转基因植物的应用和发展。

  • 高敬文, 郭子燕, 王峰
    中国农学通报. 2024, 40(24): 44-50. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0828

    开展盐碱胁迫下对作物氮素吸收利用的影响及其调控途径的综述研究,为盐碱胁迫下氮素利用率的提高和盐碱地综合利用技术提供理论依据。从种子萌发、幼苗生长、根系生长、光合作用、渗透调节系统、氧化还原系统、离子平衡等方面系统归纳了盐碱胁迫对作物生长的影响,从土壤氮素循环、根系氮素吸收和氮素同化等方面分析了盐碱胁迫对作物氮素吸收利用的影响机理。结果显示,可以从氮高效品种选用、土壤调理剂施用、土壤有机质增施、生长调节剂控制、内生菌根定植等方面提高盐碱胁迫下作物的氮素吸收利用。通过开展综述,提出了开发利用相应的菌剂产品、关于不同程度的盐胁迫下作物氮素吸收利用的响应特征、开展耐盐品种的育种工作、深入挖掘植物体内碳氮代谢相关组学机理、新型植物生长调节剂在盐碱胁迫下对作物氮素利用的影响等盐碱地作物的养分管理和稳产高产理论与途径研究方向。

  • 苗美娟
    农业图书情报学报. 2023, 35(4): 4-18. https://doi.org/10.13998/j.cnki.issn1002-1248.23-0222
    [目的/意义]以“公共文化空间”概念指称乡村各类公共文化设施和场所是近年来逐渐兴起的一种研究趋向。乡村振兴战略背景下,了解中国乡村公共文化空间的研究现状及存在问题,探究未来研究重点,对新时期促进乡村公共文化服务高质量发展、繁荣发展乡村文化,促进农民精神富有具有重要现实意义和理论价值。[方法/过程]文章对2012—2022年10年来中国乡村公共文化空间的相关文献进行综述,归纳现有研究成果,分析存在的问题,提出未来研究重点。[结果/结论]现有研究主要聚焦于乡村公共文化空间的整体研究和特定类型乡村公共文化空间研究。前者包括乡村公共文化空间的概念内涵、构成要素、空间类型、价值功能、发展演变等基本理论问题以及建设现状、存在问题及重构路径;后者包括乡村传统文化空间、乡村现代文化空间、乡村新型文化空间建设研究。研究的政策导向和问题导向明显,研究日渐深化、系统化、理论化。未来可从不同类型乡村公共文化空间重构路径对比、乡村新型公共文化空间建设、乡村公共文化数字空间建设、乡村公共文化空间服务创新、乡村公共文化空间评价指标、乡村公共文化空间建设的国际经验及中国特色等层面开展深化研究。
  • 李佳颖, 王艳伟, 郑善枫, 李昕, 黄宜

    为了解国内外农村人居环境的发展现状及研究热点,利用CiteSpace文献分析软件,对2002—2022年中国知网(CNKI)及Web of Science核心合集数据库中的农村人居环境研究进行文献分析,并绘制出国内外农村人居环境研究的知识图谱。研究结果表明:(1)国外的发文数量比国内多,研究理论更为丰富;国外的研究作者合作网络比国内紧密,说明跨学科交流更多;国内外的主要发文机构都集中在高校;美国、中国是主要的发文国家。(2)在国内外农村人居环境的相关研究中,国内的研究热点主要侧重于农村的硬环境和软环境,其研究热点主要围绕“乡村振兴”、“新农村”、“乡村治理”、“乡村发展”等方面展开;国外的研究热点主要侧重于农村人居环境对村民的影响,其研究热点主要集中在“气候变化”、“心理健康”、“体力活动”、“传染性疾病”等方面。未来应加强农村人居环境研究理论和实践相结合,注重定性与定量研究方法相结合,并基于多学科交叉融合的视角,拓展农村人居环境的研究深度和广度。

  • 黄颖博, 罗凡, 龚雪蛟, 王迎春, 李兰英, 刘东娜, 尧渝
    中国农学通报. 2023, 39(3): 88-96. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0167

    土壤微生物是评价土壤健康的关键指标,农业生产中,施肥提高土壤肥力和粮食产量的同时也深刻地改变着土壤微生物的生存环境。在农业生产发展和推广有机肥的基本政策下,研究有机肥料对土壤微生物的影响有利于全面、客观评价有机肥对土壤健康的意义。中国自20世纪70、80年代,布局了一批长期定位施肥试验,基于这些研究结果,对土壤微生物研究发展变化趋势及环境影响因素进行研究,阐述了有机肥在提高土壤微生物生物量和构建群落结构方面的积极效应,探讨了有机培肥对土壤微生物群落功能多样性的影响。总的来说,有机肥改变土壤微生物群落多样性和碳源利用特征,提高土壤细菌真菌比,增加古菌、固氮微生物和氨氧化微生物等功能微生物菌群丰度,抑制土壤病原菌的活性,从而起到提高土壤碳氮代谢活性和维护土壤健康的作用。有机肥构建土壤微生物群落结构的途径主要是引起土壤pH、养分含量、团聚结构、酶的活性等理化性质的改变,以及自身携带的外源微生物、抗生素、重金属等对土壤微生物群落特征的影响。施用有机肥时应综合考虑土壤条件、作物类型和肥料种类等因素。今后,可以通过新的生物技术深入挖掘微生物功能特性及作用机制,同时开发安全高效的新型微生物肥料,充分发挥微生物在农业绿色发展中的作用。此外,还要重视土壤健康微生物指标的开发和验证,深入开展土壤健康评价体系研究。

  • 马珮瑶, 邓志华, 向萍, 李碧青
    中国农学通报. 2023, 39(3): 61-70. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0126

    生物炭是一种吸附材料,具有多孔结构,在改良土壤、修复污染等方面具有非常广泛的应用前景。为探究国内外废弃物生物炭应用领域研究布局和未来发展态势,通过Web of Science核心合集数据库和中国知网核心数据库下载的2000—2021年废弃物生物炭应用领域相关文献作为研究对象,利用CiteSpace及VOSviewer可视化分析软件、WOS和CNKI自带分析工具,从年度发文量及发文趋势、重要研究机构、重要期刊来源和作者、关键词共现图谱、关键词突现等不同的角度进行可视化分析,以期为废弃物制备生物炭并加以应用方面提供基础理论依据。结果表明:废弃物生物炭应用领域受到国内外广泛关注;外文发文量占比最高的是中国,表明了中国对该领域及其重视;该领域目前关注的重点有农林废弃物、热解温度、吸附机理等角度。

  • 刘雅娜, 俄胜哲, 王兰英, 马晓峰, 袁金华, 张鹏, 路港滨, 冶赓康, 赵天鑫, 王钰轩
    中国农学通报. 2023, 39(6): 82-89. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0225

    保水剂又称高吸水树脂,拥有吸水缓释和肥料控释的能力,对植物的生长有促进作用。保水剂可以由合成聚合物、天然聚合物以及有机和无机物组合合成。保水剂的合成包括物理、化学和杂化键合,主要通过本体聚合法、溶液聚合法、反相悬浮聚合法和辐射聚合法等方法实现。基于此,综述了保水剂的基本概念、性质、作用机理、合成方法及分类,并对其存在的一些问题进行了讨论,指出今后重点是对耐盐性高、可重复利用并能够大量生产的保水剂的研究。

  • 刘会云,刘畅,王坤杨,杜丽璞,王轲,佘茂云,叶兴国
    植物遗传资源学报. 2016, 17(4): 701-709. https://doi.org/10.13430/j.cnki.jpgr.2016.04.015
    高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS, high molecular weight glutenin subunits)是小麦子籽粒贮藏蛋白的重要组成成分,其组成、搭配、表达水平及含量决定面团弹性和面包加工品质。本文主要介绍了小麦HMW-GS编码基因的克隆、分子特征、功能分子标记开发及其在小麦育种中的应用,并综述了不同HMW-GS与面粉加工品质之间的关系,以及HMW-GS基因遗传转化、微量配粉和突变体培育等方面的研究进展,分析了目前研究中存在的主要问题,认为通过分子标记辅助选择和转基因技术聚合优质亚基,培育优质面包小麦品种和明确各个HMW-GS基因的品质效应是今后的研究重点。
  • 李干琼, 李欣, 赵龙华, 许世卫
    农业大数据学报. 2020, 2(03): 3-12+2. https://doi.org/10.19788/j.issn.2096-6369.200301
    农业供应链是我国现代农业市场体系建设中不可或缺的组成部分。建立现代化的农业供应链体系,对推进农村一二三产业融合发展、提高流通现代化水平、提升农业竞争力和国际话语权等具有重要意义。自加入WTO以来,我国农业高度开放,受到全球农业供应链的影响越来越大。加强农业供应链管理已成为学术界研究的热点,也是新冠肺炎疫情全球蔓延新形势下政府关切和管理调控的难点、农业生产经营者关注的焦点。我国在农业供应链管理研究方面起步晚,但近10年来发展较快。本文通过文献研究并结合相关科研实践,分析比较了不同方面对农业供应链的定义,阐述了农业供应链管理的概念和内涵,重点综述了农业供应链管理在理论研究、流通模式、风险管理和技术创新等方面的研究应用进展。最后,结合国内外新形势及我国实际,指出了突发事件下的农业供应链应急管理、经济全球化背景下农业供应链治理能力、绿色农业供应链体系构建及管理、智慧农业供应链的创新等有待继续深入研究的方向与热点问题,为促进我国农业供应链管理领域发展提供建议。
  • 翟玉凤, 丁兰, 余叶敏, 贾巧君, 梁宗锁, 汪得凯
    中国农学通报. 2024, 40(29): 21-30. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0141

    黄精(Polygonatum spp.)是药食同源植物,其活性成分如多糖、黄酮和皂苷具有显著的药理作用。近年来的研究主要集中在从黄精中提取具有抗疲劳、抗氧化、降血糖、降血脂及增强免疫力的皂苷类成分。尽管对黄精皂苷的结构解析取得了一定进展,但其生物合成途径尚需深入研究。黄精中的皂苷通过甲羟戊酸途径和2-C-甲基-D-赤藓醇-4-磷酸途径合成,涉及多个酶催化步骤。本研究提出,黄精皂苷在抗肿瘤、抗菌抗炎、抗病毒及提高免疫调节方面具有多种生物功效,并在药品、食品、化妆品等领域有广泛应用。然而,当前研究还存在以下不足:结构解析不够深入、生物合成途径未完全阐明及药理作用机制不明。未来的研究应加强黄精皂苷的分离、结构解析、合成生物学及药理学研究,以推动其科学研究和产品开发,为新型治疗药物的开发提供科学依据。

  • Yuanyuan Zhang, Bin Zhang, Cheng Shen, Haolu Liu, Jicheng Huang, Kunpeng Tian, Zhong Tang
    Field environmental sensing can acquire real-time environmental information, which will be applied to field operation, through the fusion of multiple sensors. Multi-sensor fusion refers to the fusion of information obtained from multiple sensors using more advanced data processing methods. The main objective of applying this technology in field environment perception is to acquire real-time environmental information, making agricultural mechanical devices operate better in complex farmland environment with stronger sensing ability and operational accuracy. In this paper, the characteristics of sensors are studied to clarify the advantages and existing problems of each type of sensors and point out that multiple sensors can be introduced to compensate for the information loss. Secondly, the mainstream information fusion types at present are outlined. The characteristics, advantages and disadvantages of different fusion methods are analyzed. The important studies and applications related to multi-sensor information fusion technology published at home and abroad are listed. Eventually, the existing problems in the field environment sensing at present are summarized and the prospect for future of sensors precise sensing, multi-dimensional fusion strategies, discrepancies in sensor fusion and agricultural information processing are proposed in hope of providing reference for the deeper development of smart agriculture.
  • 马式太, 王峰, 成琪璐, 倪金洋, 俞巧钢, 李聪, 张圆圆, 刘海天, 杨艳, 马军伟
    中国农学通报. 2024, 40(33): 86-92. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0882

    海藻提取物,特别是海藻寡糖,是使用现代技术从海藻中提取的天然活性物质,随着海藻寡糖在农业领域的应用不断深入,其研究取得了重大进展。为进一步系统了解和应用海藻寡糖,本文讨论了它们的来源、分类和生产方法,总结了海藻寡糖对增强作物抗逆性和抗病性、促进生长发育和改善养分吸收的影响,以及海藻寡糖在各种作物上的应用效果和作用机理。生物法降解海藻多糖是未来海藻寡糖制备的方向,现代生物法一般采用酶降解法,利用褐藻胶裂解酶将褐藻胶降解为褐藻寡糖或是利用琼胶裂解酶将琼胶降解为琼胶寡糖。海藻寡糖在农业中作为植物抗逆和抗病的诱导剂、生物刺激素和肥料增效添加剂使用,海藻寡糖通过调控植物基因表达、酶活性、激素合成和分配等方式增强农作物对干旱、低温、高盐渗透、重金属等胁迫因子的耐受性,并激发植物免疫,提高农作物抗病性。海藻寡糖对植物具有生物刺激作用,可调节植株生长发育,提高其对肥料的吸收效率,从而提升农作物产量和品质。海藻寡糖的应用对中国农业生产的绿色、高效、可持续发展具有积极意义,也有助于海洋资源的充分开发与利用。

  • 王建辉, 郭伟庆, 郑凡, 张崟, 王新惠, 刘达玉, 唐江

    柑橘是中国第一大类水果,其品种繁多,种植广泛,且以鲜食为主。为了延长鲜果货架期,促进精深加工,提升柑橘企业经济效益,对柑橘贮藏与加工相关研究进展进行了综述。首先总结了多种保鲜技术在柑橘贮藏中的应用;其次讨论了柑橘传统加工制品与其副产物综合利用的最新技术;最后展望了柑橘类水果中类黄酮等功能成分的潜在应用价值。根据各产区栽培品种多样性的特点,建议甜橙、柠檬类品种可以加强采后商品化处理,橙、橘等传统加工制品优化非热加工、生物酶法去囊衣等新技术集成应用,药食同源类品种开展功能性成分提取与保健产品研制。综上,针对不同柑橘品种开发合适的贮藏与加工技术,可以进一步延长产业链,促进未来柑橘产业健康发展。

  • 李渊, 唐洋, 吴云飞, 蒋敏, 陈京都
    中国农学通报. 2024, 40(33): 1-10. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0801

    当前全球气候变暖速度和极端高温天气发生频率正在不断上升,高温对水稻产量和品质构成了一定威胁。为进一步阐明水稻对高温的响应机理,本文从高温对水稻生产指标和生理特性的影响、水稻相关基因分子对高温的响应、应对热害的防御措施等方面归纳了水稻高温热害方向的研究进展,重点总结了高温对水稻生产的影响,深入分析了水稻响应高温的生理(光合特性/抗氧化系统)及基因分子机制,得出了水稻耐热特性是品种与环境互作形成的结论。水稻光合特性由气孔及非气孔限制因子共同影响,抗氧化进程通过增强抗氧化酶活性、降低丙二醛含量来实现;水稻通过激活关键基因表达,刺激体内热信号转导以提高植株的热适应性;通过完善“产前-产中-产后”综合管理监测体系、探寻创新栽培制度,多角度挖掘水稻高温防御机制。提出了今后可以将传统育种和现代育种相结合,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术、基因插入、重组和突变等手段,融合转录组、蛋白组和代谢组分析,进而从微观的角度深入解析水稻耐高温机理并挖掘更多耐热种质资源,其次可以加强育种学、植物生理学和分子生物学之间的学科交叉与合作,这将有利于耐热表型的精确鉴定与关键基因的精细定位,也能帮助育种家培育拥有新基因型的耐高温水稻。研究旨在为今后开展水稻耐热育种工作和提高水稻可持续性生产提供科学参考。

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