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  • 张亚丽, 张轶珺, 裴红宾, 高振峰, 杨倩
    山西农业大学学报(自然科学版). 2024, 44(04): 10-23. https://doi.org/10.13842/j.cnki.issn1671-8151.202401065
    [目的]干旱胁迫是苦荞高产稳产的主要限制因子,本文旨在从15种化控物质中筛选出能提高苦荞抗逆性的物质及浓度,为缓解苦荞干旱胁迫、提升其产量及品质提供理论依据。[方法]以苦荞(Fagopyrum tataricum L.)为试验材料,试验设水、化控物质二因素,采用三级嵌套设计水培试验,探究化控物质浸种对苦荞种子萌发的影响,利用主成分分析法鉴选出硫酸锌、甜菜碱进行盆栽试验,分析2种物质浓度浸种对提升苦荞产量的效果。[结果]与正常供水相比,干旱胁迫条件下,苦荞萌发过程中的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、根长、芽长、根鲜重均随着15种化控物质浸种浓度的升高,呈现先增大后减小的趋势,其中以0.8 g·L~(-1)硫酸锌处理下各指标达到最大值,缓解干旱效果最为明显,根冠比则呈现先减小后增大趋势,0.8 g·L~(-1)硫酸锌处理下为最小值。经PCA分析鉴选及计算综合得分对15种物质浸种后苦荞耐旱能力的提升效果进行排序,硫酸锌>甜菜碱>吲哚乙酸>多效唑>氯化钾>水杨酸>亚硒酸钠>氯化钙>葡萄糖>维生素C>聚丙烯酰胺>柠檬酸>赤霉素>过氧化氢>脱落酸,且盆栽模拟干旱试验显示与其它处理相比,0.8 g·L~(-1)硫酸锌可显著提高苦荞花序数、单株粒重、千粒重、产量及籽粒品质。[结论]15种化控物质中,以0.8 g·L~(-1)硫酸锌浸种提高苦荞抗旱能力效果为最佳,且在中度和重度胁迫下可使苦荞产量分别提升98.98%和75.20%,显著增加苦荞籽粒可溶性蛋白、黄酮含量。
  • 林玲, 张孟文, 陈飞飞, 黄川腾, 董晓娜, 陈琳
    山西农业大学学报(自然科学版). 2024, 44(02): 1-9. https://doi.org/10.13842/j.cnki.issn1671-8151.202312001
    降香黄檀(Dalbergia odorifera T. Chen)为豆科黄檀属常绿半落叶乔木,仅天然分布于海南岛,现为国家二级保护植物。它既是中国重要的战略资源,又是特有的名贵药材和香料树种。由于人类不合理的采伐以及大量的盗伐,降香黄檀的野生资源几近枯竭。同时,全球范围内降香黄檀的销售一直以来出现供不应求的现象,这也导致降香黄檀的市场价格持续攀升,已经达到“以斤计价”、“稀缺难寻”的地步。此外,降香黄檀心材在野外自然条件下的形成时间也比较漫长,一般7年左右才开始形成心材,而成熟需要30年以上的漫长时间。因此,开展降香黄檀繁育技术研究,不仅可以满足不断增长的市场需求,还可以减轻对其残留天然资源的盗伐压力。近年来,国内外学者对降香黄檀的繁育技术进行了大量研究,并取得了丰硕成果。基于此,文章从有性繁殖(种子萌发、幼苗生长)、无性繁殖(扦插、嫁接、组织培养)以及人工林定向培育(注射生长调节剂、接种微生物、种植管理措施)等方面,综述了降香黄檀繁育技术的研究进展;同时分析了降香黄檀产业发展中存在的主要问题,如优良种质资源不足、高效栽培技术和定向培育技术缺乏、新品种物质基础研究不足、活性成分挖掘不系统等,提出了加大新品种选育工作力度、创新栽培技术体系以及突破产业链结构升级等研究展望,以期为降香黄檀的优质种苗繁育技术研究提供参考。
  • 张志高, 张秀丽, 贾梦薇, 陈河阳, 孙梓欣, 郝海姣, 李卓娅, 蔡茂堂
    山西农业大学学报(自然科学版). 2024, 44(03): 119-130. https://doi.org/10.13842/j.cnki.issn1671-8151.202401015
    [目的]气候变暖将改变农业热量资源的时空分布,对黄河流域农业热量指标进行分析,可为区域合理利用农业气候资源提供依据。[方法]基于1960-2020年黄河流域89个气象站点逐日气象资料,运用线性趋势估计和MannKendall突变检验等方法分析了黄河流域年平均气温,≥0℃和≥10℃的初终日、持续日数和有效积温的时空变化特征及其影响因素。[结果]近61 a黄河流域平均气温、≥0℃和≥10℃有效积温分别以0.29℃·(10 a)~(-1)、70.23℃·d·(10 a)~(-1)和34.50℃·d·(10 a)~(-1)的倾向率呈上升趋势,≥0℃和≥10℃持续日数呈增加趋势,倾向率分别为3.33 d·(10 a)~(-1)和2.78 d·(10 a)~(-1)。≥0℃和≥10℃初日呈提前趋势,倾向率分别为—2.16 d·(10 a)~(-1)和—2.14 d·(10 a)~(-1),≥0℃和≥10℃终日呈延迟趋势,倾向率分别为1.16 d·(10 a)~(-1)和0.63 d·(10 a)~(-1),≥0℃和≥10℃初日提前的幅度大于终日推迟的幅度,≥0℃初终日和持续日数变化幅度大于≥10℃相应指标变化幅度。近61 a黄河流域年平均气温、≥0℃和≥10℃有效积温分别于1996、2003和1997年发生突变。黄河流域上、中、下游地区各热量指标变化趋势与流域整体变化一致,上游地区变化幅度相对较大。从空间分布来看,由上游、中游到下游地区年平均气温逐渐增加,≥0℃和≥10℃有效积温逐渐增加,初日逐渐提前,终日逐渐推迟,持续日数逐渐延长。[结论]黄河流域农业热量资源呈增加趋势,热量指标主要受海拔高度和年平均气温影响。西太平洋副高强度指数、太平洋副高强度指数和东大西洋遥相关型指数是影响近61 a黄河流域农业热量指标变化的主要大气环流因子。
  • 李腾敏, 刘雯雯, 饶倩, 陈彧, 韩豫, 吴二焕, 饶丹丹
    山西农业大学学报(自然科学版). 2024, 44(04): 42-50. https://doi.org/10.13842/j.cnki.issn1671-8151.202402030
    [目的]优化白桫椤的组织培养技术,可缩短植株繁育周期,进一步提高繁育效率。[方法]本研究以白桫椤的孢子为外植体,研究不同基本培养基对孢子萌发的影响;探讨不同植物生长调节剂对绿色球状体(GGB)诱导和增殖的影响;通过不完全组织培养法,筛选孢子体转化的最佳基质和培养方式。[结果]诱导孢子萌发最佳基质为1/10 MS,萌发率69.55%,10 d可见孢子萌发,在1/2 MS培养基下孢子萌发存在抑制情况;GGB诱导培养基以1/2 MS+NAA 0.2 mg·L~(-1)较适宜,诱导率为92.22%;GGB增殖培养基以1/2 MS+NAA 0.1~0.5 mg·L~(-1)+IBA 0~0.1 mg·L~(-1)较适宜,60 d增殖系数可达6.14;活性炭也有利于GGB增殖,其中1/2 MS+NAA 0.1 mg·L~(-1)+活性炭1.0 g·L~(-1)增殖效果最好,60 d增殖系数可达7.84;因孢子体难以在组培过程中直接获得,通过将GGB团移栽至瓶外基质中能成功诱导出孢子体,最适基质为泥炭∶珍珠岩∶椰糠(2∶1∶1),移栽90 d转化率为43.33%;Knauss不完全组织培养法在白桫椤离体繁殖中的具有可行性,在基质为泥炭∶珍珠岩(1∶1)时,32 d即能成功诱导出孢子体,孢子体转化率高达86.67%。[结论]通过GGB途径可以实现白桫椤的快速增殖,不完全组织培养法能有效提高幼孢子体的转化率,为白桫椤规模化生产育苗提供技术支撑。
  • 张永康, 王树彦, 张锦豪, 李佳娜, 邢路虹, 刘瑞香, 郭占斌
    山西农业大学学报(自然科学版). 2024, 44(04): 1-9. https://doi.org/10.13842/j.cnki.issn1671-8151.202404013
    [目的]藜麦种子具有全谷物高营养的品质,但倒伏是制约藜麦产量的重要因素之一,明确藜麦作物茎秆的抗倒伏特性,有利于筛选具有不同倒伏能力的藜麦品种(系),为藜麦抗倒伏育种鉴定、评价和创新提供理论依据。[方法]本研究根据株高、籽粒大小、倒伏特性和生育期长短选取22份供试藜麦品种(系)并对其生育期、茎秆表型性状、茎秆机械强度和生理特征共16个指标进行测定和分析。[结果]22份藜麦品种(系)具有较高度的遗传变异,14个性状的变异系数为12.39%~81.08%,倒伏指数的变异系数最大,纤维素含量的变异系数最小。多因素方差分析得出作物倒伏特性与品种(系)、生育期、机械强度指标三者具有显著互作关系。相关性分析发现弯曲力矩、倒伏指数与茎秆表型性状、机械强度指标具有显著或极显著相关关系。基于13个茎秆特性指标以及隶属函数均值进行聚类分析可将22份藜麦品种(系)划分为3个类群,第Ⅰ类为抗倒伏组,第Ⅱ、Ⅲ类群为易倒伏组。多元线性回归分析得出,11个茎秆特性指标与倒伏指数和倒伏率做回归,R2均大于0.85。22份藜麦品种(系)的隶属函数均值为2.21~1.47,倒伏率范围为18.13%~91.83%,倒伏等级为2~5级。[结论]22份藜麦品种(系)农艺性状遗传多样性较为丰富,可为藜麦种质资源的创造提供参考。倒伏指数和弯曲力矩对作物倒伏能力评价具有重要作用。综合分析后推测K157、W120为抗倒伏品系,Y4、W26为易倒伏品系。
  • 段智英, 刘憬璇, 韩小平, 王福贵
    山西农业大学学报(自然科学版). 2024, 44(04): 130-140. https://doi.org/10.13842/j.cnki.issn1671-8151.202403061
    [目的]印度谷螟(Plodia interpunctella)在小米中繁殖能力很强,对小米的破坏性很大,主要使用的化学药剂熏蒸防治方法易引起环境污染、药剂残留、印度谷螟的抗药性增强等一系列的问题。微波技术可用于防治粮食虫害且绿色环保。本研究旨在获得微波辐照对小米印度谷螟卵灭除效果及品质影响的研究。[方法]采用微波160、320、480、640和800 W的功率和5、10、15、20、25和30 s的时间辐照小米,通过测量小米0、3、5、8、10 cm深度的印度谷螟卵的存活率和小米温度,观测微波辐照在小米不同深度的灭卵效果和微波在小米中的传播规律。同时测量微波辐照后小米的黏滞特性、色度和含水率,观测微波辐照对小米品质的影响。[结果]相同功率和时间的微波辐照小米,深度越小处印度谷螟卵存活率越低,灭卵效果越好。160W30s和320W15s低强度微波直接辐照印度谷螟卵,卵的外部形态基本保持不变,无法灭卵;采用800W15s、640W20s、480W25s微波辐照能有效消灭小米0cm(平铺)处卵;800W20s、640W25s、480W30s辐照能有效消灭小米3 cm深度处卵;800W30s高强度微波辐照后,小米5 cm深度卵的存活率为25%,8、10 cm深处卵的存活率仍相对较高,灭卵效果不佳。相同功率和时间的微波辐照小米,深度越大处小米内部温度越小,且小米内部温度随深度以指数规律衰减。640W30s微波辐照后小米峰值粘度和衰减值升高,480W25s、800W25s和800W30s微波辐照后小米的糊化温度升高;除800W30s高强度处理外,微波辐照对小米色度无明显影响;微波辐照后小米含水率降低,为小米储藏创造了更好的条件。640W30s微波辐照提升了小米的食用品质,而800W25s和800W30s高强度辐照降低小米品质。[结论]小米深度是影响微波辐照灭卵效果的重要因素,微波辐照灭卵小米深度不宜超过3 cm。采用640W30s微波辐照厚度3 cm内的小米,既能有效灭卵又能提升小米的品质。本研究为微波技术防治小米储藏虫害,减少经济损失提供科学依据。
  • 姜伟, 张华, 崔中凯, 邸志峰
    山西农业大学学报(自然科学版). 2024, 44(01): 130-140. https://doi.org/10.13842/j.cnki.issn1671-8151.202306036
    [目的]马铃薯是我国第四大粮食作物,种植面积和产量均居全球第一。我国马铃薯以鲜食为主,为提高其储藏保鲜周期,对马铃薯收获品质要求较高。传统马铃薯联合收获机作业易造成马铃薯表皮破损和薯块损伤,影响马铃薯后期贮藏与销售,且分段收获人工捡拾劳动强度大,增加了种植成本。因此,鲜食马铃薯低损联合收获机需求迫切。[方法]针对鲜食马铃薯高效低损联合收获需求,结合鲜食马铃薯种植农艺,分析了马铃薯机械收获损伤机理,确定了鲜食马铃薯联合收获机整机设计方案和各关键部件的结构形式及参数,研制了一种集低阻挖掘、柔性输送、薯土分离、人工捡拾、装箱或装袋作业于一体的分拣式马铃薯联合收获机。整机采用低速缓振辅助分离、去土排杂与人工分拣相结合的作业方式,并在尾部设计了吨包收集平台,缩短了分离输送距离,减少薯块碰撞和跌落次数,显著降低了收获损伤和含杂率,提高了人工分拣效率和作业效率。[结果]田间试验表明,分拣式马铃薯联合收获机损失率为2.84%,伤薯率为1.31%,含杂率为2.19%,破皮率为2.1%,收获效率为0.13 hm2·h-1,各项性能指标均满足马铃薯联合收获机农业行业标准要求。[结论]分拣式马铃薯联合收获机收获破皮和损伤率低,适用于鲜食马铃薯联合收获,具有广阔的推广应用前景。
  • 刘苗苗, 王兆宇, 陈龙龙, 吕建华, 赵慧婷
    山西农业大学学报(自然科学版). 2024, 44(02): 63-70. https://doi.org/10.13842/j.cnki.issn1671-8151.202309034
    [目的]蜂毒(Bee_Venom, BV)是天然的动物药,药理效应广泛,成分较为复杂。磷脂酶A2(phospholipase A2,PLA2)是蜂毒的重要活性成分和主要过敏原,可与蜂毒肽发挥协同作用,诱发溶血。本研究旨在通过原核系统表达并纯化出蜂毒磷脂酶A2(BvPLA2)蛋白,并通过溶血试验对比蜂毒(bee venom,BV)、蜂毒肽(melittin)以及BvPLA2的溶血效果。[方法]将已构建好的pET28a-BvPLA2融合表达载体转化到大肠杆菌BL21菌株中并通过IPTG低温诱导蛋白表达,对表达产物进行鉴定并纯化获得重组BvPLA2蛋白。采集小鼠眼球全血与生理盐水等体积混合配制成2%的红细胞混悬液,加入不同浓度的BvPLA2蛋白液、蜂毒液及蜂毒肽,通过酶标仪测定溶血率。[结果]经IPTG诱导后的表达产物在约15 kDa的分子量处呈现清晰的条带,与理论推算值一致。超声破碎后在上清及沉淀中均表达出特异性条带,且上清中的表达量与沉淀表达量基本一致。不同浓度的BvPLA2蛋白液均具有溶血效果,溶血率均超过5%,且低浓度BvPLA2溶血率较高。经对比得出,BvPLA2溶血率显著低于蜂毒和蜂毒肽(P<0.05)。[结论]通过原核表达系统成功诱导并纯化出可溶性目标蛋白BvPLA2,且BvPLA2具有一定的溶血效果,但溶血效果显著低于蜂毒和蜂毒肽。
  • 珊丹, 崔崴, 邢恩德, 杨凌云
    山西农业大学学报(自然科学版). 2024, 44(01): 101-110. https://doi.org/10.13842/j.cnki.issn1671-8151.202306032
    [目的]探讨适合干旱半干旱矿山排土场特殊生境的人工植被类型,可为露天矿废弃地植被恢复模式的优化与植被建设工程的精准实施提供科学依据。[方法]以草原区大型露天煤矿排土场为研究对象,研究不同人工植被恢复类型土壤主要养分变化特征,并采用灰色关联度法分析评价不同人工植被类型的土壤肥力状况。[结果]干旱半干旱草原区矿山废弃地人工植被的土壤pH值均在8.5以上,属于碱性土壤,且与自然恢复的对照区(CK)之间变化差异不显著(P>0.05)。人工植被土壤(0~40 cm)全氮、有机碳平均含量分别为486.66 mg·kg~(-1)、0.50%,与自然恢复植被相比(全氮305.95 mg·kg~(-1)、有机碳0.33%)有显著增加(P<0.05),其中,草木樨(Melilotus suaveolens)、紫花苜蓿(Medicago sativa)群落的土壤全氮含量达到607.20、603.45 mg·kg~(-1),水解性氮含量为85.27、107.06 mg·kg~(-1),显著高于其它人工植被类型(P<0.05),油松(Pinus tabulaeformis)、小叶杨(Populus simonii)、柠条(Caragana Korshinskii)群落的土壤有机碳含量显著高于其它植被类型(P<0.05);人工植被对土壤中全磷含量、速效磷含量、全钾含量的影响不明显;基于灰色关联度法排土场平台的土壤肥力要明显优于边坡;土壤水解性氮、速效磷、速效钾含量与参考数列指标的关联度比较大。[结论]露天矿排土场植被恢复后土壤中钾元素充足,氮、磷等营养元素的不足会成为植被恢复的主要限制因子,速效养分含量对草原矿区排土场的土壤肥力影响更为重要;矿山废弃地11种植被恢复类型中,排土场平台榆树(Ulmus pumila)群落、草木樨群落、油松群落、紫花苜蓿群落的土壤肥力较高,边坡栽植柠条土壤肥力状况相对较好。
  • 王静之, 敬樊, 柏秋月, 王玲, 党文丽, 彭建文
    山西农业大学学报(自然科学版). 2024, 44(03): 75-82. https://doi.org/10.13842/j.cnki.issn1671-8151.202309012
    [目的]本研究旨在探究商洛羊肚菌人工栽培常用品种特点,为商洛地区羊肚菌人工栽培菌种选择和新品种选育提供理论参考。[方法]对征集的5个商洛地区羊肚菌常用菌株G8(YD1)、幺妹(YD2)、草莓(YD3)、401(YD4)、191(YD5)进行菌种特性、亲缘关系、栽培比较、子实体形态特征研究,综合评价其在商洛地区的栽培适应性和产量稳定性。[结果]本研究中,YD1菌丝生长速度最快,其次为YD2;YD5菌株与其它4个菌株亲缘关系均较远,YD1与YD2菌株亲缘关系较远,初步判断YD5、YD1、YD2为3个不同菌株;YD1、YD2菌株菌丝活力旺盛,生育期适中(分别为140、145 d),产量适中(分别为3 005.10、2 888.10 kg·hm~(-2)),且菇型较好;YD3、YD4菌株菌丝活力旺盛,但生育期较长(均为151 d),产量偏低(分别为2 194.05、2 253.60 kg·hm~(-2)),菇型一般;YD5菌株菌丝活力旺盛,生育期最短(131 d),产量最高(3 334.95 kg·hm~(-2)),且与其它4个菌株存在极显著差异,但菇型一般。[结论]因此在5个商洛地区常用羊肚菌菌种中,YD1、YD2菌株具有一定的推广价值,可作为主推品种在生产中应用;同时可有计划的推广应用YD5菌株,而YD3、YD4菌株菌丝产量较低,不易推广,应慎重选择。
  • 焦子乐, 李林, 陈潇晶, 卢晋晶, 郜春花, 徐明岗, 李建华
    山西农业大学学报(自然科学版). 2024, 44(02): 99-109. https://doi.org/10.13842/j.cnki.issn1671-8151.202302027
    [目的]风化煤来源广泛,价格低廉,且具有孔径分布合理、活性官能团丰富的特点,可通过改性提高其吸附性能,处理高浓度重金属废水,具有较大的开发价值。本文旨在以风化煤为原料制备一种高效的铅修复剂并对其吸附机制进行探究,以期为含铅废水的净化提供材料基础和理论支撑,同时为风化煤的高值化利用提供方向。[方法]采用乙烯胺改性、响应曲面法制备和优化风化煤修复剂的制备工艺,在批量吸附实验的基础上结合扫描电镜(SEM)、比表面及孔隙度分析仪(BET)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XPS)等表征技术,对该材料的吸附机理进行探究。[结果]确定了三乙烯四胺改性风化煤制备铅修复剂的工艺参数:体系pH=4.98、乙烯胺用量2.58 mL·g~(-1)风化煤、超声时间为64.34 min、超声功率为350 W;该修复剂对铅的吸附过程符合拟二级动力学模型和Langmuir模型,表明该过程是以化学吸附为主的单分子层吸附,最大吸附容量达228 mg·g~(-1),较原煤提高了48%;热力学分析显示,ΔG<0、ΔH>0、ΔS>0,即该反应是自发的吸热反应,且温度升高促进反应的发生;超声改性的破坏作用和三乙烯四胺的接枝使该修复剂的介孔面积减小了63.14%、微孔面积增大了126%,同时表面丰富的羟基、羧基、羰基、酰胺基等活性基团与铅发生配位或络合反应,促进了其对铅的捕获。[结论]本研究获得了一种高效的铅修复材料,乙烯胺用量和超声温度是影响该材料吸附性能的显著因素,微孔面积增大以及丰富的活性基团(羟基、羧基、羰基、酰胺基)是其主要的铅吸附机制。
  • 周玮
    山西农业大学学报(自然科学版). 2024, 44(02): 2-2.
    <正>漆画作品《觅》,描绘了秋日乡村一景。院墙的木栅栏与乡间的野花交呼相应。一束光照进来,一只小野猫闲庭信步地朝着光的方向走去。动与静的结合、明与暗的对比使画面更加生动、丰富。作品《芳草满绿》,缘于皖南采风。简洁的画面描绘出了宋代词人范成大《蝶恋花·春涨一蒿添水面》中“芳草鹅儿,绿满微风岸”的场景。雀梅、螺青为背景与鹅白、鹅黄等色呼应相得益彰,将农家稚趣之景展现出来。
  • 阚以琴, 刘玉兰, 李名莉, 邢国明, 马涛, 孙胜
    山西农业大学学报(自然科学版). 2024, 44(04): 71-81. https://doi.org/10.13842/j.cnki.issn1671-8151.202403001
    [目的]本研究旨在提高黄花菜的产量,探索适宜大同地区黄花菜的有效栽培模式。[方法]于2022-2023年,以‘大同黄花’为试验材料,采用垄作、平作和沟栽3种栽培方式,通过测定分析黄花菜根际土壤理化属性、根系活力与生物量等指标,探究栽培方式对黄花菜产量的影响。[结果](1)垄作能显著降低0~20 cm土层土壤容重和土壤含水量,提高0~20 cm土层土壤孔隙度。垄作下0~10、10~20 cm土层土壤容重较平作分别降低4.88%和3.37%,土壤含水量分别显著降低17.03%和19.04%,土壤孔隙度分别提高8.28%和7.33%,而沟栽下0~10 cm土层土壤含水量较平作显著提高11.46%;(2)垄作提高0~20 cm土层土壤温度,尤其是表层0~5 cm温度变化幅度最大。(3)垄作提高0~30 cm土层土壤蔗糖酶和脲酶活性,其中0~10 cm土层酶活性最高。(4)在黄花菜展叶期、初花期和盛花期,垄作下的土壤碱解氮含量分别显著提高81.12%、111.42%、40.64%。(5)垄作提高根系活力,在黄花菜抽薹期较平作显著提高21.36%,随着生育进程的推进,根系干物质逐渐增加,在盛花期垄作较平作提高27.63%。(6)在产量方面,垄作较平作显著提高28.89%。[结论]垄作可提高土壤温度、孔隙度、土壤酶活性及土壤养分含量,为黄花菜创造良好的生态环境,利于根系生长,实现黄花菜高产,因此垄作是适合大同地区黄花菜的高效栽培模式。
  • 武丽, 张琦, 麻家铭, 王逾
    山西农业大学学报(自然科学版). 2024, 44(04): 141-141.
    <正>作品《枣梦清境》在推进乡村振兴战略实施的过程中深度挖掘枣文化,针对太谷区沙子地枣种质资源休闲农业园区进行综合评价与规划设计。以种植优良品种推动枣业发展、促进科技研发实现科技兴农、宣传红枣文化增加游客体验为振兴目标,通过“四题”+“五园”+“六区”的总体布局、“集散+多样+体验”的功能分区、“丰富+层次+变化”的种植规划、“连接+多元+灵活”的道路设计、“系统+布局+艺术”的建筑布局、“保障+便利+互动”的基础服务设施规划,凸显“枣园雅境,文韵流芳”的人文色彩和地域特色。
  • 王珊珊, 喻维嘉, 雷智恒, 赵慧霞, 吴春红, 万何平
    山西农业大学学报(自然科学版). 2024, 44(02): 23-31. https://doi.org/10.13842/j.cnki.issn1671-8151.202308009
    [目的]铝是酸性土壤中抑制植物生长和生产力的关键元素。油菜作为世界三大油料作物之一,在我国主要种植于长江以南区域,该区域铝毒害较为严重,油菜易受铝毒侵害,尤其是根系生长受到严重抑制。铝毒害逐渐成为限制我国油菜生产的重要因素之一,因而对不同基因型油菜种质的铝毒胁迫耐受性进行评价,筛选出耐铝毒油菜种质,不仅可以减少和防止铝毒对油菜的危害,更具有重要社会效益、经济效益和生态效益。[方法]本研究改进了以往油菜种子萌发期铝毒胁迫抗性鉴定的方法,通过精准控制铝离子浓度,并结合根系扫描与分析系统,对210份甘蓝型油菜(Brassica napus L.)种质实现高效、快速、精准的鉴定萌发期铝毒胁迫抗性。[结果]铝毒胁迫显著抑制甘蓝型油菜幼苗根系生长,且不同基因型材料间的抑制效果存在较大差异。对铝毒胁迫下的油菜材料的总根长、总表面积和总根体积进行聚类分析,共将210份油菜品种分为耐铝型、铝敏感型和中间型3个等级,其中8个耐铝型品种,118个铝敏感型品种,剩下84个为中间型品种。[结论]耐铝型品种包括漕油2号、浙油17号、湖北白花油菜、黔油4号、盐油2号、WH-38、SWU75、Cubs root。本研究的开展为油菜耐铝毒胁迫能力的遗传改良提供了理论基础和种质资源。
  • 赵艳格, 尉文彬, 郑志兴, 曹丽霞, 唐建昭
    山西农业大学学报(自然科学版). 2024, 44(01): 14-23. https://doi.org/10.13842/j.cnki.issn1671-8151.202306003
    [目的]引用宿根花卉可有效解决张家口地区园林绿地一年生观赏草本花卉花期短、品种单调、更换次数多和维护成本高的问题。[方法]本研究基于实地踏勘,调查了张家口地区具有代表性的绿地中宿根花卉应用情况,并分析了宿根花卉生长发育的相关性状指标。[结果]相比于一年生草本花卉,张家口市宿根花卉种类较多,各类绿地共有宿根花卉17科41属45种,其中菊科9种、唇形科5种、鸢尾科3种,分别比同科一年生草本花卉多2倍、1.5倍、1倍。相比于一年生草本花卉,宿根花卉花色更为丰富,其花色共计11种,比一年生草本花卉多1.2倍。张家口市宿根花卉花色为黄色、蓝色和白色的花卉占据比例较高,分别为24.4%、17.1%和14.6%。不同种类宿根花卉观赏期在210~240 d之间,比一年生草本花卉长130%~160%。宿根花卉的萌动期集中在3月下旬到4月中旬,同一植物种植不同地点萌动期不同,公园游园植物萌动期比主干道提前3~5 d。不同种类宿根花卉覆盖度、越冬成活率和萎蔫率分别在90%~95%、81.6%~100%和0%~36.7%。宿根花卉第1年种植人工费及后期养护成本比一年生草本花卉低12元,第2年及以后投入成本仅为一年生草本花卉的6%左右。[结论]张家口地区宿根花卉种类较多,且具有更高的观赏价值和更低的后期管理成本,应用潜力比一年生草本花卉更大。
  • 薛天源, 何钰晴, 夏忙, 陈美珠, 戴希刚, 何思晓, 朱洵, 曾长立
    山西农业大学学报(自然科学版). 2024, 44(01): 1-13. https://doi.org/10.13842/j.cnki.issn1671-8151.202311021
    [目的]为了解青蒿(Artemisia annua L.)查尔酮合成酶(chalcone synthase,CHS)基因家族的分子进化特性及其在不同组织部位的表达情况。[方法]从Pfam数据库下载CHS蛋白HMM模型,并使用HUMMER 3.0、Blastp和CD-search鉴定出青蒿基因组中的CHS基因家族成员。采用TBtools、EXPASy、CELLO v. 2.5、MEGA 7.0、MEME、SOPMA、SWISSMODEL和PlantCARE等软件对其氨基酸与碱基序列进行生物信息学分析,通过8个不同组织部位的转录组数据对AaCHS基因家族成员进行表达分析。[结果]青蒿基因组中共有16个AaCHS基因家族成员,蛋白结构分析显示AaCHS蛋白质结构并不稳定,将其分为4个组,基因结构分析显示所有AaCHS基因蛋白均具有外显子,数量为2~4,内含子数量为0~2,其中8个AaCHS基因不具有内含子。启动子顺式作用元件分析表明该基因家族成员启动子上含有大量光响应、植物激素响应元件;CD-search验证结果发现每个AaCHS蛋白均有Chalsti-synt_N结构域。[结论]AaCHS家族成员表达分析结果表明,16个AaCHS基因在不同组织和光处理下表达不同。GO富集结果得到GO二级分类的生物过程和分子功能,生物过程共富集了80条序列;细胞组分共富集了19条序列,其中二级分类过程细胞质中富集了11条序列,数量最多,与亚细胞定位预测结果一致;推测AaCHS基因在细胞质中调控黄酮类化合物的累积。通过青蒿光调控差异表达分析,推测AaCHS7、AaCHS10在青蒿受到红光光处理中起正向调控作用。
  • 李心坚, 徐亚男, 杨秋霞, 许鹏, 魏鑫丽
    山西农业大学学报(自然科学版). 2024, 44(02): 119-129. https://doi.org/10.13842/j.cnki.issn1671-8151.202311016
    [目的]生物病害侵蚀露天石质文物,使其发生表面变色及风化等不可逆变化。龙门石窟是世界上造像最多、规模最大的石刻艺术宝库,敬善寺区域是龙门石窟的重要组成部分,了解该区域石质文物的生物病害情况,对石质文物保护及病害防治措施的提出具有重要意义。[方法]本研究对该区域31个样点石质文物的生物病害进行样品采集。基于形态观察,结合ITS、16S rDNA特征片段的测序分析,对生物病害物种地衣、微型真菌、细菌、苔藓和藻类等进行鉴定;对受生物侵蚀的文物本体通过扫描电镜进行形貌观察;采用薄层层析法检测地衣体中的化学酸,结合高效液相色谱法测定地衣和由生物结皮状复合物与沉积物中分离真菌的化学酸含量。[结果]形态观察和高通量测序结果显示,龙门石窟敬善寺区域内生物病害种类主要为地衣、苔藓、藻类、真菌和细菌,其中地衣7种,苔藓3种,藻类1种,真菌20种,可培养细菌7种,主要包括蓝细菌和放线菌门等,高通量测序结果与传统培养结果具有高度一致性和互补性。扫描电镜观察到不同侵害生物对石质文物的侵蚀深度不同,其中非地衣型真菌菌丝深入岩石深度可达100μm。调查区域内常见、具明显特征结构且覆盖度较大的主要生物病害为地衣和苔藓,其中中华石果衣(Endocarpon sinense)最为明显;同时地衣和真菌样品中可检测到柠檬酸,琥珀酸、草酸,乳酸、富马酸等有机酸。[结论]本研究首次较为系统地调查了龙门石窟敬善寺区域石质文物生物病害的物种和分布,从细胞侵入和有机酸产生2方面分析了其中代表性生物产生的病害及程度;生物病害的发育与石窟所处环境密切相关,研究结果为石窟微环境控制和石质文物生物病害防治提供了理论依据。
  • 孙茜, 徐凡, 王湛, 郭文忠, 王朝军, 李灵芝
    山西农业大学学报(自然科学版). 2024, 44(03): 59-65. https://doi.org/10.13842/j.cnki.issn1671-8151.202311004
    [目的]本文旨在明确适宜的番茄根际加温温度,为北方早春玻璃温室中番茄苗期根际温度调控提供理论和方法依据,缓解低温环境对番茄生长的危害。[方法]在玻璃温室高架岩棉栽培条件下,采用控温加热带对番茄根际进行加温,并设置3个处理即根际不加温(CK)、根际加温至20℃(T20)、根际加温至25℃(T25),研究不同根际加温条件对早春苗期番茄生长、光合、干物质积累和水分吸收等的影响。[结果]根际加温可显著促进番茄株高、茎粗、叶片数的增加,不同时期处理T20比CK株高提高13.6%~17.0%,茎粗提高10.3%~14.3%,叶片数增加3.4%~12.5%;处理T25比CK株高提高7.2%~9.7%,茎粗提高7.7%~15.6%,叶片数增加0%~15.6%;定植后10 d,番茄净光合速率随根际温度呈先升高后降低的趋势,定植后20 d和定植后30 d,番茄净光合速率随根际温度升高而升高;根际加温促进了番茄对水分的吸收,促进了番茄茎、叶干物质积累,提早开花时间,其中处理T20比CK地上部总干重增加79.3%~85.4%,开花提早5 d,处理T25比CK地上部总干重增加29.2%~72.4%,提早开花时间3 d。[结论]T20处理番茄株高和茎粗最大、积累干物质总量最多、开花时间最早,即20℃是早春苗期番茄较为适宜的根际加温温度。
  • 钱娇, 方佳琪, 李迎迎, 王丽
    山西农业大学学报(自然科学版). 2024, 44(03): 1-13. https://doi.org/10.13842/j.cnki.issn1671-8151.202312035
    [目的]YT521-B同源(YTH)结构域蛋白可识别结合N6-甲基腺苷(m6A)调控mRNA的代谢过程,在植物生长发育与逆境响应中发挥重要作用。探究棉花YTH家族基因的组织表达模式、响应非生物胁迫和外源激素的表达特征,可为深入研究棉花YTH基因功能提供理论依据。[方法]采用生物信息学方法对陆地棉YTH基因家族进行全基因组分析,并利用转录组数据和实时荧光定量PCR(qPCR)分析GhYTH基因在逆境胁迫和外源激素处理下的表达特征。[结果]陆地棉中共鉴定获得26个GhYTH基因,在16条染色体上呈现不均一分布,其中22个YTH-DF和4个YTH-DC亚家族成员,GhYTHs具有相似的基序和结构。串联重复和片段复制是驱动陆地棉YTH基因家族扩张的主要方式;陆地棉与拟南芥YTH共线性基因间Ka/Ks<0.5,表明该基因家族在进化过程中受到了较强的纯化选择。转录组结果显示多数GhYTH具有组织表达特异性,GhYTH2/16在各组织中高表达;逆境胁迫可显著增加GhYTH的表达,尤其是GhYTH9/12/14,qPCR结果与转录组结果一致;外源赤霉素、脱落酸和茉莉酸甲酯处理时,GhYTH10/12/14的表达显著增加。[结论]本研究通过陆地棉全基因组分析,获得了5个重要的YTH候选基因GhYTH2/9/10/12/14,它们在棉花生长发育和逆境抵抗中可能发挥着重要的作用,为进一步解析YTH介导的m6A修饰的作用提供了重要的理论依据。
  • 吕朝军, 钟宝珠, 袁伟钦, 李文莲
    山西农业大学学报(自然科学版). 2024, 44(03): 83-88. https://doi.org/10.13842/j.cnki.issn1671-8151.202309026
    [目的]阐明红棕象甲对椰子芯叶挥发物E,E-2,4-壬二烯醛和反式-2-壬醛的行为学反应。[方法]采用室内生物测定法,研究了红棕象甲室内饲养个体和田间野生个体对椰子芯叶2种挥发物的室内选择行为,并分析了椰子挥发物处理对红棕象甲雌虫刺探、产卵的影响。[结果](1)经E,E-2,4-壬二烯醛处理后,室内饲养的雄虫对其产生显著正偏好;在经反式-2-壬醛处理后,室内饲养的雌虫和雄虫均对挥发物处理组表现出显著正偏好。(2)采用E,E-2,4-壬二烯醛处理后,室内饲养的雌虫对处理组椰皮的刺探数量显著高于对照组。(3)经E,E-2,4-壬二烯醛处理后,所有试虫的单雌产卵量和刺探成功产卵率,与对照相比均未达到显著差异水平。而经反式-2-壬醛处理后,室内饲养的红棕象甲雌虫对椰皮的产卵选择偏好显著高于对照处理组,且刺探产卵成功率与对照相比达到了极显著水平。(4)在对反式-2-壬醛和E,E-2,4-壬二烯醛处理的竞争选择结果中,室内饲养和田间诱捕的红棕象甲在行为选择、刺探及产卵中均未表现出显著差异。[结论]不同红棕象甲种群对椰子芯叶挥发物E,E-2,4-壬二烯醛和反式-2-壬醛的趋向偏好存在差异,并影响后期的刺探和产卵成功率,同时红棕象甲对这2种挥发物的竞争选择无差异。
  • 贾俊仙, 高浩竣, 李睿琦, 殷丛丛, 岳爱琴, 杜维俊, 赵晋忠
    山西农业大学学报(自然科学版). 2024, 44(04): 82-92. https://doi.org/10.13842/j.cnki.issn1671-8151.202405035
    [目的]乙酰化葡萄糖是一种新型绿色盐碱土改良剂,研究乙酰化葡萄糖对盐碱土土壤肥力和细菌群落的影响,探索乙酰化葡萄糖改良盐碱土的可能作用机制,可为采用乙酰化葡萄糖改良盐碱地提供理论依据。[方法]选取山西省定襄县盐碱土为供试土壤,进行大豆盆栽试验,设置了对照(CK)、3个水平乙酰化葡萄糖处理T1(0.31 g·kg~(-1))、T2(0.62 g·kg~(-1))、T3(0.92 g·kg~(-1))和3个水平葡萄糖处理T4(0.31 g·kg~(-1))、T5(0.62 g·kg~(-1))、T6(0.92 g·kg~(-1)),分析比较不同处理大豆农艺性状、土壤化学性质及酶活性变化,并采用高通量测序技术对大豆根际土壤细菌16S rRNA基因V3-V4区进行多样性测序和分析。[结果]施用乙酰化葡萄糖后,大豆株高、主茎节数、地上部干重、根干重、单株粒数和单株粒重均显著高于对照。土壤pH和电导率分别比对照显著降低了0.21~0.34和8.91%~16.74%,土壤阳离子交换量、有机质含量则显著升高了8.52%~16.43%、4.78%~74.82%;土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶活性显著增强。大豆完熟期根际土壤放线菌门的相对丰度显著提高;在属水平上,节杆菌属、斯科曼氏菌属、考克氏菌属的相对丰度显著增加。相关性分析结果显示,节杆菌属、斯科曼氏菌属与土壤pH、电导率显著负相关,与土壤有机质、阳离子交换量显著正相关;考克氏菌属也与土壤pH显著负相关,与阳离子交换量显著正相关。[结论]施用乙酰化葡萄糖能有效降低供试盐碱土碱性和土壤含盐量,提高土壤肥力和营养物质保持能力,改善根际土壤细菌群落结构,促进土壤中有益菌的活动,并进一步促进大豆生长,对于盐碱土改良具有明显作用。
  • 杨惠珍, 李晓姣, 孙家振, 吴子璇, 范阔海, 尹伟, 孙娜, 张振彪, 李宏全
    山西农业大学学报(自然科学版). 2024, 44(04): 51-59. https://doi.org/10.13842/j.cnki.issn1671-8151.202406010
    [目的]本文旨在探究硫酸锌(Zinc sulfate,ZnSO_4)抑制猪繁殖与呼吸综合征病毒(Porcine respiratory and reproductive syndrome virus,PRRSV)复制的作用,明确Zn~(2+)载体槲皮素(Quercetin,QR)增强Zn抗PRRSV感染的作用,为进一步将ZnSO_4联合QR作为潜在预防和治疗PRRSV感染的有效策略提供理论支持。[方法]利用细胞培养半数感染量(Cell culture infective dose 50%,CCID_(50))的方法检测ZnSO_4和ZnCl_2对PRRSV滴度的影响。利用实时荧光定量PCR(Quantitative Real-time PCR,qRT-PCR)和蛋白印迹(Western blot,WB)检测ZnSO_4处理Marc-145和PAMs细胞后,PRRSV N基因和N蛋白表达量的变化。利用qRT-PCR检测ZnSO_4预处理24 h后,在4℃和37℃处理下PRRSV N基因表达量的变化。同时,利用qRT-PCR检测ZnSO_4处理不同时间,培养基上清中PRRSV N基因表达量的变化。利用qRT-PCR和WB检测ZnSO_4、QR以及两者联合处理,PRRSV N基因和N蛋白表达量的变化。[结果]CCID_(50)结果表明:ZnSO_4和ZnCl_2均可显著降低PRRSV滴度。在Marc-145和PAMs上,不同浓度ZnSO_4处理,均可显著抑制PRRSV N基因和N蛋白表达,且抑制作用呈明显的剂量-效应关系。不同浓度ZnSO_4预处理24 h,在4℃和37℃处理2 h后,均可显著降低PRRSV N基因表达,且呈明显的剂量-效应关系。100μmol·L~(-1)ZnSO_4处理,在不同时间段,可显著抑制上清中PRRSV N基因的表达。ZnSO_4联合QR处理结果表明,ZnSO_4联合QR可显著抑制PRRSV N基因和N蛋白的表达。[结论]ZnSO_4能显著抑制PRRSV的复制,它不仅可以阻止PRRSV的黏附和进入,而且可以抑制PRRSV的复制和干扰PRRSV的释放。此外,QR可以增强ZnSO_4抗PRRSV感染的作用。本研究为进一步明确ZnSO_4抗PRRSV感染的分子机制奠定了理论基础。
  • 王坚强, 闫素仙, 李慧明, 李作一, 史红梅
    山西农业大学学报(自然科学版). 2024, 44(01): 24-33. https://doi.org/10.13842/j.cnki.issn1671-8151.202210044
    [目的]水分和氮肥是影响干旱地区作物生长的关键因素。探究水氮互作对高梁根系的调控作用可以增加高粱产量,提高水肥利用效率。[方法]本文以2个高粱品种晋杂17和晋杂108为试验材料,通过设置重度干旱胁迫(W1,土壤含水量25%~35%)、中度干旱胁迫(W2,土壤含水量45%~55%)和正常供水处理(W3,土壤含水量65%~75%)3个水分处理及低氮(N1,尿素0 g·kg~(-1)土)、中氮(N2,尿素2 g·kg~(-1)土)和高氮(N3,尿素4 g·kg~(-1)土)3个氮素处理,分析不同水氮处理对各生育期的不同品种高粱根系生理特征的影响。[结果](1)水分处理对高粱根系各指标影响显著高于氮素处理,重度干旱胁迫下各指标降幅显著。(2)高粱的根重和根系活力在相同水分条件下随着施氮量的增加而升高,在中氮水平变化显著。可溶性糖、可溶性蛋白及脯氨酸含量随着施氮量的增加逐渐积累,在中氮和高氮下积累较快。(3)水氮处理对晋杂108抽穗期存在明显的互作效应,对晋杂17则无显著影响。(4)在不同水氮处理下,晋杂108根系的各项指标均高于晋杂17,具有较强的抗逆性。[结论]高粱根系各指标受供水量的影响较大。在干旱环境下,增施适量氮素可促进根系生物量,提高根系活力,维持较高的渗透调节功能,缓解水分胁迫对根系的损伤。不同高粱品种的水氮互作效应不同,晋杂108的抗旱、抗瘠薄能力更强。
  • 王伟杰, 雷亚柯, 张建航, 展世杰, 邓陈威, 贾朝阳
    山西农业大学学报(自然科学版). 2024, 44(02): 10-22. https://doi.org/10.13842/j.cnki.issn1671-8151.202312032
    [目的]探究GATA基因家族在花生生长发育和抗旱调控中的作用。[方法]通过生物信息学方法鉴定花生GATA家族成员,分析其系统进化、基因结构、组织表达模式,最后结合转录组数据和实时荧光定量PCR技术筛选花生GATA家族响应干旱胁迫的关键基因。[结果]本文鉴定到47个GATA类转录因子编码基因,它们不均匀地分布在除2号、4号和14号染色体以外的17条染色体上。理化性质分析表明,该家族属于亲水性蛋白,大部分基因呈酸性,只有Arahy.QG9XFC.1具有信号肽。根据拟南芥家族同源基因聚类分析结果,可将花生GATA家族蛋白分为4个亚家族。其中第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ亚家族成员的锌指结构域特征模体为C_(X2)C_(X18)C_(X2)C,而第Ⅳ亚家族为C_(X2)C_(X20)C_(X2)C类型。大部分成员在A亚基因组和B亚基因组中呈对称分布,组织表达模式分析显示,超过半数的GATA家族成员在22个组织中表现不同程度的特异性表达。其中第Ⅰ亚家族Arahy.LJYJ4M、Arahy.VS8GG1、Arahy.3S8P0L和Arahy.I6JZDT在所有组织中均显示较高的表达水平。然而Arahy.QY7BN7和Arahy.F7WS4I在叶片,Arahy.C6NV9N在花被中表达较高,Arahy.4Y7J59和Arahy.D56WMI在种子中呈现组织特异性高表达特性。转录组数据分析发现,34个GA-TA基因响应干旱、低温、ABA和BR激素处理,5个GATA基因在干旱和低温胁迫下表达量发生显著上调,1个基因发生显著下调。进一步RT-qPCR分析表明,Arahy.C6NV9N和Arahy.2SUK7S特异性响应PEG胁迫的基因,尤其前者在叶组织中胁迫早期呈现持续上调表达。[结论]花生中有47个GATA基因,其中Arahy.C6NV9N和Arahy.2SUK7S可能是花生GATA家族响应干旱胁迫关键基因。
  • 王文婷, 陈润泽, 王淳钰, 王凤鲁, 汤耀中, 朱秀妹, 池华聚, 刘铮, 刘欣宇
    山西农业大学学报(自然科学版). 2024, 44(02): 32-40. https://doi.org/10.13842/j.cnki.issn1671-8151.202311022
    [目的]研究栽培介质中添加太湖淤泥对高羊茅种子萌发和幼苗生长的影响,可促进水域淤泥在园林绿化方面应用研究。[方法]利用太湖淤泥与蛭石按照25%的体积梯度配制栽培介质,分别设计100%蛭石(T1)、25%太湖淤泥+75%蛭石(T2)、50%太湖淤泥+50%蛭石(T3)、75%太湖淤泥+25%蛭石(T4)和100%太湖淤泥(T5)共5个处理,将高羊茅种子点播于不同栽培介质中,通过出苗率和株高等植物性状指标判断各处理的栽培效果,同时利用各处理浸提液探索其对高羊茅种子萌发的影响。为判断影响高羊茅幼苗生长的关键因素,利用各处理浸提液对高羊茅幼苗开展水培试验,测定各处理幼苗的生长指标。[结果]随着太湖淤泥添加量的增加,高羊茅种子的根长、发芽势和发芽指数均实现了显著的提升,各处理的发芽率均为100%。作为栽培介质,太湖淤泥的最适宜添加量为25%,随着太湖淤泥添加量的提升,高羊茅幼苗的出苗率、株高、叶绿素含量、根长和生物量等指标均呈现明显下降趋势。相关性分析表明,栽培介质的容重、pH、碱解氮、有效磷、速效钾和有机质含量与高羊茅幼苗的生长指标均呈现负相关关系。随着太湖淤泥添加量的提升,栽培介质浸提液对高羊茅幼苗的生长指标均呈现了显著的促生效果。[结论]太湖淤泥在与蛭石配比而成的栽培介质中的添加量为25%时能够对高羊茅幼苗生长起到一定的促进作用,但超过25%的添加量则会起到抑制效果。太湖淤泥的物理性质尤其是容重,是影响栽培效果的关键因素。
  • 高林林, 骆勇, 陈紫麟, 魏永真, 王周利, 赵子丹
    山西农业大学学报(自然科学版). 2024, 44(03): 89-98. https://doi.org/10.13842/j.cnki.issn1671-8151.202310043
    [目的]榆黄菇和秀珍菇具有丰富的营养价值和保健功能,将食用菌菇粉添加到面包中,可以弥补普通面包营养成分单一的不足,同时赋予面包不同的风味与口感。[方法]以榆黄菇和秀珍菇2种食用菌为原料,以感官评分为指标,基于单因素试验和响应面试验优化面包配方,开发营养丰富的榆黄菇/秀珍菇面包。同时测定其色泽、质构特性、蛋白质含量、酸度、比容、水分等指标。[结果]榆黄菇/秀珍菇面包的最佳工艺配方为以高筋小麦粉为基准,榆黄菇与秀珍菇混合菇粉添加量8.1%、白砂糖添加量17.4%、酵母添加量1.4%、黄油添加量14.7%、食盐添加量1.4%、水添加量55.0%,以此配方生产的榆黄菇/秀珍菇面包具有菇粉的香味、色泽偏红棕色、形态饱满、气孔大小一致,有弹性。与基础面包相比,榆黄菇/秀珍菇面包色泽变暗、偏红棕色;咀嚼性、粘附性、内聚力、回弹力和酸度增加,硬度、弹性在统计学上没有差异。比容、水分和酸度都符合GB/T 20981-2007中对面包的要求。[结论]榆黄菇/秀珍菇面包的外观形态、质构特性和色泽均在消费者所能接受的范围内,且蛋白质含量高于普通面包。本研究为食用菌菇粉面包的产品开发提供了基础的理论与数据支撑,同时也可促进榆黄菇和秀珍菇等食用菌的深加工产品开发。
  • 符志勇, 刘大为, 谢方平, 李旭, 杨靖, 龚明
    山西农业大学学报(自然科学版). 2024, 44(03): 131-140. https://doi.org/10.13842/j.cnki.issn1671-8151.202311024
    [目的]针对我国南方丘陵山区蔬菜种植种类多、种植农艺多样、起垄规格不一等特点,为进一步提高南方丘陵地区蔬菜田间转运装备对种植模式与农艺的适应性,设计了一款轨距可调的蔬菜田间转运平台。[方法]根据蔬菜田间起垄种植及地形特点,进行平台的总体设计并阐述其工作原理,外形尺寸为2165 mm×1205 mm×1154 mm。分别开展变速箱、行走装置、传动系统、轨距可调装置及车架等关键部件的设计。利用SolidWorks软件进行三维建模,设置零件材料属性并计算质心位置。根据其质心位置分析平台稳定性,基于RecurDyn搭建虚拟仿真样机,对底盘进行纵向上、下坡及横坡行驶仿真分析。[结果]动力学仿真结果表明,平台在满载条件下,纵向行驶上坡最大爬坡角为39°,最大下坡角为27°,横向行驶时2种极限轨距下的最大坡度角分别为29°和39°。进行样机试制并进行稳定性试验,试验结果表明,平台纵向上、下坡最大坡度角分别为30°和25°,不同轨距下的最大坡度角分别为22°和33°,并进行样机性能及田间试验,试验结果表明,平台在满载条件下,行驶速度、转弯半径、滑转率及跑偏率均满足设计要求与实际使用效果。[结论]蔬菜田间转运平台对南方丘陵山区蔬菜转运作业有较强的适应性,通过调节轨距可适应不同蔬菜种植农艺,为履带式运输装备等提供参考。
  • 王萌, 李捷, 李晓庆, 闫冬佳, 许子昕, 李俊峰, 司政
    山西农业大学学报(自然科学版). 2024, 44(02): 141-141.
    <正>作品《梨花谷》以乡村康养为主题,以良好的生态条件和气候条件为基础,将不同康养方式与景观有机结合,打造一个集健康、休闲、养生多功能与一体的康养服务中心。以城市人口乡村低成本养老为牵引,实现生态资源产业化、价值化,带动后加楼村乡村康养休闲产业发展,进一步实现“产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效、生活富裕”的乡村振兴总目标。
  • 姚锡娟
    山西农业大学学报(自然科学版). 2024, 44(03): 141-141.
    <正>作品简介:《秋意渐浓》由四幅组画构成,记录了玉米地从初秋到晚秋的色彩变化,表现出农作物在秋收时呈现的壮丽色彩。画面色调分别为橙灰色、红紫色、绿色和淡黄色,这些迷幻色彩就像是大自然的调色板,在大江南北的田野上绘就出一幅幅多彩画卷。秋意渐浓,层林尽染,作品不仅说明了农作物的生长过程,也表达了农民们从秋收的忙碌喜悦中慢慢变为对来年的希望。
  • 郝亚琦, 闫晓华
    山西农业大学学报(自然科学版). 2024, 44(04): 4-4.
    <正>设计说明:山西地区吃梨的历史来源已久,梨文化在人们长期种梨、赏梨、吃梨、艺梨、颂梨的过程中逐步形成,“惊蛰吃梨“”吃梨不分“的传统习俗是山西人民日常生活的一部分。作品以“玉露农旅'为主题,围绕玉露香梨进行规划设计,旨在打造—处集采摘、研学、文化普及于一体的休闲农旅胜地,推动玉露香梨产业发展。
  • 赵俊波, 胡兵辉
    山西农业大学学报(自然科学版). 2024, 44(02): 130-140. https://doi.org/10.13842/j.cnki.issn1671-8151.202309032
    [目的]探究茶树土壤酶活性、土壤养分和茶树地上部分对水肥调控的响应,揭示水肥调控下土壤酶活性和土壤养分的变化规律,可为基肥施用和灌水互作下对土壤理化性质和幼龄茶树生长影响提供理论依据。[方法]采用盆栽实验方法,设置了施肥量和灌水量2个因素。基肥施肥量设C0(0 kg·盆~(-1))、C1(0.05 kg·盆~(-1))、C2(0.1 kg·盆~(-1))、C3(0.15 kg·盆~(-1))4个梯度。灌水量设W1(90 mL·盆~(-1))、W2(140 mL·盆~(-1))、W3(190 mL·盆~(-1))、W4(240 mL·盆~(-1))、W5(290 mL·盆~(-1))5个梯度。[结果](1)在C2W3处理下土壤蔗糖酶活性最高,在C3W4处理下的过氧化氢酶活性最高;冬季时C2W4处理下土壤养分含量最大;春季时速效钾和有效磷在C2基肥施肥下含量最高,C3基肥施肥下的碱解氮和有机质含量最大;(2)在C3处理下速效钾、碱解氮对冬春季蔗糖酶和过氧化氢酶活性影响最大;其它养分在通过速效钾影响后,多个因素共同影响不同时期的蔗糖酶和过氧化氢酶活性;(3)结合茶树地上生长指标可知,茶树在C2基肥下株高、地径增长量最大,在W4灌水时叶分枝数增长量最大。[结论]随着越冬期的结束,钾元素不需要追肥补充,而茶树因生长需要须进行氮、磷元素的追肥补充;在240 mL·株~(-1)的灌水处理下茶树地上生长指标达到最大。
  • 刘玉兵, 曹春信, 黄洪明, 卢华兵, 吕学高, 刘新华
    山西农业大学学报(自然科学版). 2024, 44(03): 66-74. https://doi.org/10.13842/j.cnki.issn1671-8151.202311035
    [目的]本研究旨在明确降解膜对农田土壤微生物群落结构特征的影响。[方法]设置4个月降解(4J)、6个月降解(6J)、普通黑膜(PT)3种不同降解膜,以不覆膜为对照(CK),利用高通量测序技术分析土壤细菌群落结构变化,探讨降解膜覆盖农田土壤中微生物群落的变化及其对微生物生态环境效应的影响。[结果]与不覆膜处理相比,覆膜后土壤中的全氮(PT处理除外)、速效磷、速效钾以及有机质含量均得到了提升。α-蛋白细菌(Alphaproteobacteria)、放线菌(Actinobacteria)、酸杆菌Gp1(Acidobacteria_Gp1)和伽马杆菌(Gammmaproteobacteria)为双季高粱根际土壤中共同优势细菌类群。主季覆膜处理下土壤中放线菌和酸杆菌Gp1和酸杆菌Gp2(Acidobacteria_Gp2)的相对丰度均高于不覆膜的土壤;再生季覆膜处理下土壤Deltaproteobacteria相对丰度均显著高于不覆膜的土壤,且土壤细菌群落OTU(OperationalTaxonomicUnit)数大于2000,具有更高的微生物多样性。通过KEGG代谢途径分析,再生季覆膜处理下土壤中碳水化合物代谢(Carbohydrate metabolism)、氨基酸代谢(Amino acid metabolism)、辅因子和维生素代谢(Metabolism of cofactors and vitamins)和萜类化合物和聚酮类化合物代谢(Metabolism of terpenoids and polyketides)高于主季覆膜处理,其中以6J处理较佳。[结论]综上,6个月的降解膜(6J处理)可以有效提升土壤理化性质,改善土壤根际细菌群落生物降解,增加微生物多样性和丰富度。
  • 牛军强, 尹晓宁, 杨泽华
    山西农业大学学报(自然科学版). 2024, 44(04): 32-41. https://doi.org/10.13842/j.cnki.issn1671-8151.202403038
    [目的]富士苹果栽培中普遍存在成花困难、大小年结果严重等问题,尤其在密闭果园中更为突出。本文旨在研究间伐改形对甘肃陇东高原密闭苹果园树体花芽激素含量及相关基因的影响,为进一步研究间伐改形对苹果花芽分化提供试验基础。[方法]在甘肃静宁县城川镇,以十五年生树龄阶段的密闭‘长富2号’苹果园为研究对象,2022年春季对密闭果园的一半进行间伐改形处理,另一半果园作为对照,不进行间伐改形,同年,分别在花芽生理分化前期和花芽生理分化后期,对间伐改形和不间伐改形树体花芽进行转录组分析和生长相关激素含量测定。[结果]无论在花芽分化生理前期和后期,间伐改形后树体花芽赤霉素、吲哚乙酸和脱落酸含量均明显增加,同时发现,转录组中有580个基因表达发生变化,并从中挑选出5个生长发育相关基因(MD10G1048600(NAC030)、MD01G1090300(CCA1)、MD02G1124900(PIP2-7)、MD01G1016100(ABR1)、MD07G1280300(WRKY27)),对这5个基因进行qRT-PCR,发现在对苹果园进行间伐改形处理后,这5个基因都有明显的上下调变化,且与转录组变化结果一致。[结论]间伐改形对苹果花芽分化有显著作用,可以促进花芽赤霉素、吲哚乙酸和脱落酸的形成,也能促进生长发育相关基因的表达。
  • 郭仕伟, 向阳, 仝迎芳, 刘亚青, 郭建峰, 白玉洁, 高焕, 秦旭巍, 王芳
    山西农业大学学报(自然科学版). 2024, 44(03): 99-107. https://doi.org/10.13842/j.cnki.issn1671-8151.202403022
    [目的]每年有30多万吨脲醛用做树脂、粘合剂和绝缘材料,由于其降解持久性,此类物质废弃后对环境造成广泛的损害。本研究以产红青霉菌(Penicillium rubens 23229)为对象,研究其对脲醛树脂(UF)的降解过程和降解酶的性质。[方法]用X-射线衍射(XRD)和失重率评价P. rubens 23229及其酶的降解能力,通过液相-质谱联用(LCMS)分析降解过程中间代谢产物,应用凝胶色谱柱对降解酶进行纯化。[结果]P. rubens 23229作用于UF,30 d后,材料失重率(降解率)为35%,结晶度由26.21%提升至29.44%,经计算得出,降解的35%包括UF结晶区7%,非结晶区28%;从菌种和脲醛共培养液中得到P. rubens 23229脲醛降解粗酶液,其最适作用温度为50℃,最适pH为4.0,LC-MS结果表明该粗酶液在降解过程中,首先将高分子UF主链降解,形成四甲基五脲、三甲基四脲等短链中间代谢物,然后进一步分解中间代谢产物为二氧化碳以及甲醛等终产物,降解作用位点包括脲醛主链中亚甲基与尿素间的C-N、酰胺键等。进一步对比了P. rubens 23229粗酶液与商业脲酶、蛋白酶对UF的降解能力,发现蛋白酶几乎无降解效果,脲酶有一定降解能力,但显著低于P. rubens 23229粗酶液。粗酶经纯化后降解效率提高28倍,凝胶渗透色谱(GPC)显示出分子量为6.89 kD和220.83 kD的2个峰,对应前面降解过程分析,说明降解过程包含主链降解酶和中间代谢物降解酶至少2种酶的复合体系共同发挥作用。[结论]P. rubens 23229脲醛降解酶由主链降解酶和中间代谢物降解酶共同组成,其中包含脲酶作用类似的酶,但降解主链的酶与已有蛋白酶作用方式不同,其具体的组成与性质有待于进一步研究。本研究对UF的生物降解具有一定的参考价值。
  • 郭波, 杨振兴, 何文清, 张茂林, 刘家磊
    山西农业大学学报(自然科学版). 2024, 44(04): 60-70. https://doi.org/10.13842/j.cnki.issn1671-8151.202401052
    [目的]使用生物降解地膜替代传统聚烯烃地膜已成为治理农业白色污染的一项重要技术。主流材料聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)在制备生物降解地膜时表现出优异的成膜性能,但其水蒸气阻隔性较差,导致降解时间短,限制了其在农用地膜方面的应用。因此,需要进行改性研究以解决PBAT生物降解地膜在拉伸强度、水蒸气阻隔性能和降解期等方面的不足。[方法]本研究将PA6(尼龙6)与PBAT相结合,使用高分子共混法制备PBAT/PA6改性生物降解地膜。该方法制备的生物降解地膜有效地将PBAT与PA6融合在一起,电子显微镜测试表明,混合地膜的表面和横截面均无明显缺陷。于2023年春玉米生长季,在北京顺义地区农田设置不同覆膜处理(PBAT地膜覆盖,PBAT/PA6-10地膜覆盖,PE地膜覆盖,不覆膜处理即CK)的田间对比试验,研究土壤温度、地膜田间降解情况、春玉米产量及其构成因素的变化。[结果]与纯PBAT生物降解地膜相比,本研究所开发的生物降解地膜的拉伸强度提高了约2.7倍,水蒸气阻隔性能提高了79.44%,功能期延长了30 d。玉米作物田间试验表明,改性生物降解地膜更适合农业生产,因其可提高隔热性和保湿性,使玉米产量较纯PBAT地膜提高7.03%,接近传统聚乙烯地膜产量。[结论]将PA6与PBAT材料相结合,开发出了一种新型复合生物降解地膜PBAT/PA6。PA6的加入与PBAT反应形成酰胺键使其整体结构具有稳定性,所制备复合生物降解地膜表面和截面形貌良好,内部无明显孔洞,较PBAT地膜表面更光滑,同时在力学性能和水蒸气阻隔性能上较纯PBAT地膜有显著提升,在田间试验过程中,复合生物降解地膜PBAT/PA6具有优秀的耐降解性能,延长了覆盖时间,并较纯PBAT地膜显著提高春玉米的产量。
  • 杜学梅, 高敬东, 王骞, 蔡华成, 李春燕, 王淑婷, 杨廷桢
    山西农业大学学报(自然科学版). 2024, 44(01): 43-52. https://doi.org/10.13842/j.cnki.issn1671-8151.202308025
    [目的]研究扦插基质、插穗部位、生长调节剂及生长调节剂处理时间对‘红满堂’品种绿枝扦插生根效果的影响,筛选绿枝扦插的适宜组合,可为其工厂化育苗提供理论依据和技术支撑。[方法]以‘红满堂’品种当年生绿枝为材料,采用L_9(3~4)正交试验设计,从扦插后3 d开始,每3~4 d观察插穗基部变化,并记录插穗生根状况,在扦插50 d时,调查不同处理水平下插穗的生根率以及不定根数量、不定根均长和最长根长,综合评价生根效果。[结果]影响‘红满堂’品种绿枝扦插生根的主导因子是插穗部位,同一枝条发育充实、木质化程度相对较高的中、下部位插穗的生根率(36.67%、40.67%)显著高于上部插穗(9.33%)。生长调节剂的种类、浓度和处理时间长短是影响扦插繁殖的关键因素,对扦插繁殖的生根率、不定根条数、不定根均长、最长不定根长和生根效果综合评价值均有极显著影响,不同生长调节剂和时间处理‘红满堂’绿枝扦插的生根率、不定根条数、不定根均长、最长不定根长、生根效果综合评价值分别为14.67%~38.00%和23.33%~36.00%、2.40~5.03条和3.40~4.57条、1.93~2.27 cm和1.10~2.93 cm、2.47~3.41 cm和1.66~3.39 cm、43.70%~86.40%和56.00%~81.07%。扦插基质显著影响不定根的生长发育,不同基质的不定根条数、不定根均长、生根效果综合评价值分别为3.37~5.00条、1.34~3.10 cm、58.43%~76.37%。[结论]‘红满堂’品种绿枝扦插属综合生根类型,以愈伤组织生根类型为主。绿枝插穗生根最佳处理组合为:采用当年生绿枝下部做插穗,用生长调节剂IBA(吲哚丁酸)2500 mg·L~(-1)浸蘸插穗基部20 s,扦插于椰糠∶蛭石∶珍珠岩(1∶2∶4)的基质中。根系发育最佳的处理组合为:采用当年生绿枝的中间部位做插穗,用生长调节剂IBA 2500 mg·L~(-1)浸蘸插穗基部5 s,扦插于草炭∶蛭石∶珍珠岩(1∶2∶4)的基质中。
  • 黄奇, 于冯, 权伟, 康华靖, 应苗苗
    山西农业大学学报(自然科学版). 2024, 44(01): 79-88. https://doi.org/10.13842/j.cnki.issn1671-8151.202308032
    [目的]城市绿地面积逐年增加,城市绿地土壤呼吸对准确评估绿地碳源汇功能至关重要,本文旨在阐明不同绿地类型的土壤呼吸变化特征及影响因素,为实现低碳减排目标提供理论依据。[方法]本文以温州城市森林(香樟)和绿化景观(马尼拉草和银杏)为研究对象,于2021年1-12月使用静态箱-气相色谱法对城市绿地土壤呼吸速率(R_s)进行跟踪观测。[结果](1)R_s年排放量大小依次为香樟(892.01 g C·m~(-2)·a~(-1))>马尼拉草(735.30 g C·m~(-2)·a~(-1))>银杏(500.15 g C·m~(-2)·a~(-1)),且R_s年排放量与土壤有机碳含量显著正相关,与土壤容重显著负相关;(2)指数函数拟合表明,土壤温度(T)对马尼拉草、银杏和香樟R_s的月份动态变化解释能力较高,分别为57.4%、59.0%和51.1%;而土壤含水量(VWC)对香樟R_s月份动态的解释能力远高于其他2种植被,达到55.6%;且香樟R_s对T和VWC变化的敏感性高于2种绿化景观;(3)双因素模型进一步表明,VWC对预测香樟林R_s变化的重要性略高于T,而T对2个绿化景观R_s变化的重要性远高于VWC。[结论]温州城市森林土壤呼吸高于绿化景观,且月份动态受T和VWC的共同影响,绿化景观土壤呼吸主要受T影响,不同绿地R_s年排放量的差异归因于土壤的有机碳和容重差异。
  • 朱奕豪, 李际峰, 董晓亮, 王松涛, 刘志全, 吴振, 陈为峰
    山西农业大学学报(自然科学版). 2024, 44(01): 89-100. https://doi.org/10.13842/j.cnki.issn1671-8151.202304007
    [目的]通过研究高粱与野生大豆不同种植模式在滨海废弃盐田复垦土地上的作物增产及改良效应,探讨不同种植模式提高复垦土地生产力的机理及引起高粱根际土壤细菌菌群变化的主要环境因子,可为优化滨海废弃盐田复垦土地种植模式、种地养地相结合提供依据。[方法]在废弃盐田复垦形成的土地进行小区定位试验,设置高粱单作(S)、野生大豆单播(WS)、1行高粱1行野生大豆间作(S1WS1)、1行高粱2行野生大豆间作(S1WS2)、高粱与野大豆同行混播(SWS)共5个处理,以高粱生物量、产量及根际土壤为研究对象,采用高通量测序技术,解析不同种植模式根际土壤细菌的菌群变化,并对细菌群落结构与土壤环境因子进行冗余分析。[结果]与高粱单作(S)相比,高粱-野生大豆间混作S1WS1、S1WS2、SWS模式作物增产率分别为10.16%、13.15%、40.68%,作物增产率与土壤硝态氮、碱性磷酸酶呈显著正相关,土地当量比均大于1,体现了间混作优势;S1WS1、S1WS2、SWS模式提高了土壤有机质、氮磷养分含量、酶活性,降低了土壤pH和含盐量,SWS模式土壤改良效果最好;S1WS2、SWS模式提高了土壤细菌多样性,SWS模式细菌多样性指数最高,Ace、Chao、Shannon指数分别为S模式的1.12倍、1.12倍、1.04倍,细菌多样性指数与土壤硝态氮、脲酶呈显著正相关;放线菌门、变形菌门与绿弯菌门为丰度大于10%的优势菌门,土壤硝态氮、碱性磷酸酶、氮磷比为影响细菌群落结构的主要环境因子。S1WS1、S1WS2、SWS模式均提高了作物产量、土地当量比、土壤有机质和氮磷含量、酶活性。[结论]本试验条件下,相比于其它模式,SWS模式作物增产率与土地当量比均最大,最有利于发挥间混作优势;土壤有机质和氮磷含量均最高,土壤改良效果最好。
  • 宋秦中, 胡华亮
    山西农业大学学报(自然科学版). 2024, 44(01): 111-119. https://doi.org/10.13842/j.cnki.issn1671-8151.202306022
    [目的]为了准确感知采摘机械臂的作业信息,提高驱动控制精度,需要对多自由度采摘机械臂的驱动控制模块进行优化设计。[方法]本研究将采摘机械臂各关节自由度、运动学以及动力学原理融合到设备结构中,完成了多自由度采摘机械臂等效模型的构建。基于构建的等效模型,确定多源传感器设备的安装位置,利用内部安装的传感器设备对机械臂的实时运行信息进行采集,获取位姿信息。同时,根据传感器的空间位置及其相互之间的作用进行信息分群,得出信息级融合结果,以此作为特征级信息融合结果的输入值,提取多源异构信息特征,并通过特征匹配完成融合操作,由此得出任意时刻采摘机械臂运行参数的检测结果。[结果]结合给定的采摘任务,计算采摘机械臂所需的驱动动力以及位姿数据,通过与当前数据的比对确定驱动控制量,利用装设的驱动控制器生成可执行的控制指令,完成驱动控制。与2种对照方法进行的对比试验显示,基于多源异构信息融合的驱动控制方法采摘机械臂的位置控制误差降低约25 mm,姿态角与驱动力控制误差分别降低了0.22°和6.32 mm,得出的控制数据更精准。[结论]由于多源异构信息融合技术能够发挥多种数据的优势,获取到更全面、更准确的位姿信息和控制数据,能够实现对目标果实的精准采摘,从而降低了采摘工作对果实的伤害,具有明显的对比优势和应用价值。