2024年, 第38卷, 第1期 刊出日期：2024-01-10
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核农学报. 2024, 38(1): 1-10. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.01.0001
近二十年来，核技术应用已经融入农业科学研究和农业生产实践的各个方面，在某些领域是唯一和不可替代的技术手段。该综述全面概述了目前全世界核技术在农业主要领域应用的最新进展及其主要成就。着重介绍了核技术在动物生产和健康、食品安全及控制、植物诱变育种和遗传、水土管理及农业环境以及害虫防治等领域的应用现状和创新发展趋势。针对世界农业所面临的诸多全球性严峻挑战，作者探讨并展示了核技术在农业上的应用前景及其优先发展的战略方向。
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核农学报. 2024, 38(1): 11-17. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.01.0011
为研究物理辐射对3个月季品种扦插苗的影响，利用0、10、20、40、60、80 Gy剂量的60Co-γ对仙境、北京红、金凤凰月季扦插苗进行辐射处理，测定和分析处理后月季苗的形态指标、突变率、死亡率和半致死率等。结果表明，随着辐射剂量增加，3个月季品种的扦插苗的株高、冠幅、侧枝数、侧枝长度、复叶长、复叶宽随之降低，其中仙境和北京红在10 Gy辐射剂量下生长势最好，而金凤凰在20 Gy生长势最好。供试植株的死亡率随着辐射剂量增加而增加，仙境在10和20 Gy处理下死亡率较低且花色变异较多。仙境、北京红、金凤凰的半致死剂量分别为53、132、19.87 Gy。仙境在10 Gy辐射剂量下突变率最高达31.67%，产生了白色、水粉色、嫩粉色、粉白相间等多种花色突变；金凤凰在10 Gy剂量下花瓣边缘有缺裂，在20 Gy辐射剂量下花瓣边缘深裂、反卷；北京红在10 Gy剂量下有花瓣数量明显增加，花型为千重瓣。综上所述，60Co-γ辐射剂量10和20 Gy有利于促进供试植株的生长，同时产生新的变异花色和新花型。本研究结果为月季的良种选育和新品系培育提供了参考。
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核农学报. 2024, 38(1): 18-24. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.01.0018
为了挖掘新的种质资源，本研究对引自美国的442份小麦材料对白粉病和条锈病的抗病性、蛋白含量以及高分子量麦谷蛋白（HMW-GS）亚基组成进行了鉴定分析。抗病性鉴定结果显示，153份材料抗白粉病，27份抗条锈病，6份兼抗两种病害。蛋白质含量达到GB/T 17892-1999《优质小麦 强筋小麦》一等（粗蛋白质含量≥15.0%）的样品有143份。高分子量麦谷蛋白检测发现，供试材料共含18种HMW-GS亚基和100种不同亚基组合类型，其中N，7+9，5+10出现次数最多，优质亚基1、2*、7oe、17+18、5+10的材料分别占总材料数的25.6%、5.2%、27.8%、7.7%和25.6%，含7oe，5+10亚基的有36份，含2*，5+10亚基的有1份，含2*，7oe亚基的有7份。综合抗病性及品质分析结果显示，PI 17738等11份材料至少抗1种病害，且蛋白含量≥15.0%，湿面筋含量≥35.0%，同时含有稀有优质亚基。以上11份材料可作为我国优质、抗病小麦培育亲本，为我国小麦抗病和品质遗传改良提供优异基因源。
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核农学报. 2024, 38(1): 25-32. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.01.0025
为了探究NUPR1基因在奶牛乳房炎中的表达及分布规律，通过构建脂磷壁酸（LTA）诱导奶牛乳腺上皮细胞（MAC-T）体外炎症模型，以奶牛核蛋白1（Nucleus Protein 1，NUPR1）基因为研究对象，利用免疫组织化学技术（IHC）测定NUPR1在患病奶牛乳腺组织中的分布情况。通过实时荧光定量PCR（qRTPCR）及蛋白免疫印迹（WB）检测炎症相关因子、NUPR1基因及其上下游基因在奶牛乳腺炎组织及乳腺上皮细胞炎症模型中的表达规律。qRT-PCR和WB结果显示，IL1β、IL6、IL8和TNF-α在乳腺病理组织及细胞炎症模型中均极显著上调表达（P<0.01），NUPR1在奶牛乳房炎病理乳腺组织及乳腺上皮细胞炎症模型中均显著或极显著上调表达（P<0.05，P<0.01），同时，DNMT1下调表达，KLF4、SESN2和SOCS3基因上调极显著表达（P<0.01）。IHC结果显示，NUPR1主要表达于奶牛乳腺上皮细胞中，并且在奶牛患病乳腺组织中的表达量高于正常组。本研究结果为进一步探究NUPR1基因在乳房炎病理进程中的调控机理提供了试验和理论基础。
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核农学报. 2024, 38(1): 33-45. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.01.0033
泛素特异蛋白酶是一个广泛存在于真核生物中且高度保守的基因家族，通过去泛素化作用调节细胞蛋白的各种生理活动。为了系统探究葡萄UBP基因家族功能，本研究运用生物信息学方法对葡萄UBP基因家族成员进行鉴定与分析，利用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）技术分析VvUBPs基因在不同非生物胁迫下的表达模式。结果表明，VvUBP基因家族包括27个成员，编码序列（CDS）长度为594~4 812 bp，编码氨基酸序列长度为197~1 603 aa。系统进化分析结果显示，UBP基因家族可分为8个亚组（GⅠ~GⅧ）。VvUBPs在茎中的表达水平相对较低，VvUBP27、VvUBP10和VvUBP23分别在卷须、花和叶中表达水平较高。外源茉莉酸甲酯（MeJA）处理可显著诱导VvUBP5、VvUBP12、VvUBP18和VvUBP27等4个基因高表达，外源水杨酸（SA）处理可显著诱导VvUBP5和VvUBP19基因高表达。VvUBP15在盐胁迫浓度0.6%时的表达量增加最明显，VvUBP6在弱光胁迫下表达显著下降以及VvUBP25在高温胁迫6 h时增幅最大。综上，VvUBP基因家族成员能够响应不同的非生物胁迫，进而提高葡萄的抗逆性。本研究结果为揭示UBP调控葡萄生长发育和抗逆胁迫机理等提供了科学依据。
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核农学报. 2024, 38(1): 46-56. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.01.0046
为了探究北苍术响应干旱胁迫的生理和分子机制，本试验采用穴盘育苗法，分析持续自然干旱3~18 d北苍术响应干旱胁迫的生理特征；利用高通量转录组测序技术，分析干旱胁迫下北苍术的分子响应特征。结果表明，持续干旱6 d起，北苍术植株相对含水量极显著低于对照，可溶性糖、脯氨酸和丙二醛含量、抗氧化酶活性均显著或极显著高于对照；复水15 d时，北苍术过氧化氢酶（CAT）活性和植株相对含水量恢复到与对照无显著差异，但其他指标均仍极显著高于对照。主成分分析结果表明，可溶性糖和总蛋白含量、超氧化物歧化酶（SOD）和CAT活性可较好地反应北苍术的抗旱能力，干旱胁迫下北苍术隶属函数综合评价D值为0.765~0.865。转录组分析共获得14 538个差异表达基因（DEGs），GO功能注释最多的Unigene与细胞组分相关，KEGG分类中注释最多的Unigene是糖代谢；注释到萜类与聚酮类代谢途径的Unigene共71条，其中12条编码倍半萜和三萜类生物合成途径中的7个关键酶。综合分析可知，干旱胁迫影响北苍术相关功能基因表达，进而影响其生理特征。本试验为北苍术的抗旱机理和主要活性成分生物合成途径研究提供了参考。
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核农学报. 2024, 38(1): 57-67. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.01.0057
羌活是我国传统常用大宗药材，以根茎及根入药，前期研究发现其根茎中以羌活醇和异欧前胡素为代表的次生代谢产物含量显著高于根。为探究其生物合成途径及调控机制，本研究利用RNA-seq和转录组学分析手段，以根为对照，对比分析家种羌活根茎中基因的差异表达。结果表明，1 222个差异表达基因（DEGs）显著富集于苯丙烷生物合成、植物病原体相互作用、植物MAPK信号通路及植物激素信号转导途径等通路；苯丙烷生物合成通路中莽草酸O-羟基肉桂酰转移酶（HCT）、肉桂醇脱氢酶（CAD）和过氧化物还原酶6（PRDX6）等关键酶编码基因转录本在根茎中显著上调表达；AP2/ERF、WRKY、C2C2及NAC等转录因子家族的多个转录因子在根茎及根中显著差异表达，这些因子可能是影响羌活次生代谢产物生物合成的关键转录因子；基因的差异表达与羌活根茎及根中羌活醇和异欧前胡素含量差异相符。本研究结果可为进一步研究羌活药用部位有效成分积累机理及定向育种提供理论基础。
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核农学报. 2024, 38(1): 68-75. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.01.0068
为明确引起潮州市橄榄黑斑病的病原菌种类，筛选有效防治药剂，对发病果实采用组织分离法进行了病原菌的分离与纯化，并结合形态学和分子生物学技术对病原菌进行鉴定。鉴定结果表明，引起橄榄黑斑病的病原菌为链格孢菌（Alternaria alternata）。通过菌丝生长速率法测定了14种杀菌剂对病原菌的抑菌效果，结果表明14种杀菌剂对链格孢菌均有抑制作用，其中3%中生菌素可湿性粉剂、80%克菌丹水分散粒剂、8%氟硅唑微乳剂和40%苯甲·嘧菌酯悬浮剂的抑菌效果较好，EC50分别为1.267、1.207、1.100、0.944 mg·L-1。田间防效测定结果表明，40%苯甲·嘧菌酯悬浮剂、8%氟硅唑微乳剂的防治效果显著，防效为68.58%、65.44%；而30%王铜、2%春雷霉素的防效较差，仅为10%左右。综上，推荐将8%氟硅唑微乳剂和40%苯甲·嘧菌酯悬浮剂2种药剂作为防控橄榄黑斑病的首选药剂。本研究可为橄榄黑斑病高效杀菌剂的筛选提供数据参考，并为其防控工作提供科学依据。
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核农学报. 2024, 38(1): 76-83. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.01.0076
为探究浙江省有机茶稳定同位素特征差异，本研究收集了来自浙江省52个有机茶企业生产的72份具有代表性的样品，采用元素分析-稳定同位素比率质谱仪测定有机茶中稳定同位素比值（δ15N、δ13C、δ2H、δ18O值），研究不同茶类间的稳定同位素差异，并从3个地理尺度对浙江省有机茶稳定同位素特征进行分析。结果表明，浙江省有机绿茶和有机红茶的稳定同位素比值无显著差异。浙江省有机茶δ15N值范围为-2.4‰~6.7‰，平均值为2.0‰，在地市尺度上无显著差异；在区域尺度上，浙南地区有机茶δ15N显著高于浙北地区；在全国尺度上，浙江省有机茶δ15N显著高于全国其他产区。浙江省有机茶δ13C、δ2H、δ18O平均值分别为-27.2‰、-47.9‰、26.3‰，部分地市间存在地域差异，浙南地区和浙北地区有机茶的3种稳定同位素比值均无显著差异。本研究为浙江省有机茶稳定同位素数据库建立及特征识别提供了科学依据。
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核农学报. 2024, 38(1): 84-92. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.01.0084
不同真空冷冻干燥（FD）程序中的温度设定影响果蔬干制品的感官和营养品质。为获得蓝莓FD较优程序，本研究采用差示扫描量热法探究蓝莓热力学特性及玻璃化转变温度（Tg）的变化，采用低场核磁共振技术测定水分分布及含量变化，以收缩率、花青素含量和质构品质为指标，探究5种FD不同升温程序对蓝莓脆干燥特性和营养品质的影响。结果表明，超声处理后蓝莓共晶点、共熔点和Tg无显著变化；随着蓝莓含水率的降低，其Tg升高，蓝莓中的自由水先转换为不易流动水，随后不易流动水转换为自由水和结合水。FD不同程序设定下，蓝莓脆粒的收缩率、色泽、感官和营养品质变化显著（P<0.05）。程序2干燥后蓝莓脆粒的收缩率最小，程序1干燥后蓝莓脆粒的脆性最大，程序5干燥后蓝莓硬度最大；程序4干燥后蓝莓△E值最大，程序1干燥后蓝莓脆粒的维生素C（Vc）含量最高、抗氧化活性较高。综合考虑，确定较优FD程序为程序2：0 ℃（2 h）→5 ℃（2 h）→10 ℃（2 h）→20 ℃（2 h）→30 ℃（2 h）→40 ℃（2 h）→50 ℃（12 h）。本研究结果为蓝莓脆产品开发提供了理论基础。
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核农学报. 2024, 38(1): 93-100. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.01.0093
为了探究NaCl和茶多酚（TP）对碱诱导卵白蛋白（OVA）凝胶的作用，本研究以OVA为主要原料，以未添加NaCl和TP组为空白对照（CK），分析单独添加NaCl或TP以及两者组合对碱诱导OVA凝胶理化特性和结构特性的影响。结果表明，与CK相比，NaCl、TP以及两者混合添加组pH值分别降低了1.17%、1.34%和4.02%（P<0.05）；Zeta电位绝对值从24.91 mV分别变化至10.81、31.71和32.68 mV；4组样品中TP组凝胶强度最大，NaCl组硬度增加了10.18% （P<0.05），TP组的弹性增加了9.30%；3组凝胶样品的弛豫时间均向短弛豫方向移动；NaCl组和TP组的α-螺旋和β-转角含量下降，β-折叠含量上升；NaCl和TP均能使碱诱导OVA凝胶的结构更加致密；NaCl组的荧光峰强度最大。本研究结果为鸡蛋皮蛋凝胶形成机制研究提供了理论基础，并为拓宽OVA的应用领域提供了重要信息。
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核农学报. 2024, 38(1): 101-109. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.01.0101
灰葡萄孢引起的灰霉病是葡萄采后重要病害之一。为筛选拮抗葡萄灰霉病的生防菌并明确其主要抑菌成分，本研究采用生长速率法分析了拮抗链霉菌LA-5发酵提取物的抑菌活性，测定了菌株LA-5发酵液提取物拮抗活性和稳定性，利用气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）分析了代谢产物的主要成分。结果表明，LA-5发酵提取物对灰葡萄孢具有明显的抑制作用，其对灰葡萄孢的最低抑菌浓度（MIC）和最低杀菌浓度（MFC）分别为9和14 mg·L-1。LA-5发酵液提取物耐高温、酸和紫外照射，对病原菌具有较稳定的拮抗活性。GC-MS分析结果显示，LA-5发酵液中的主要活性成分有17种，其中邻苯二甲酸二丁酯（DBP）含量高达52.87%。DBP对灰葡萄孢菌丝生长及分生孢子萌发均具有强烈的抑制作用。本研究为灰霉病的生物防治提供了理论基础。
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核农学报. 2024, 38(1): 122-133. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.01.0122
为掌握河北省田间果蔬中新型李斯特氏菌的污染特征，本研究采用中国国家卫生和计划生育委员会、国家食品药品监督管理总局发布的GB 4789.30-2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 单核细胞增生李斯特氏菌检验》、美国食品药品监督管理局-细菌学分析手册、美国农业部和国际标准化组织公布的李斯特氏菌（Listeria spp.）的检测方法，对从河北省6个主要果蔬种植基地采集的5种蔬菜和4种水果（共27 000份）进行李斯特氏菌定性检测，采用GB 4789.30-2016中的平板计数法对单核细胞增生李斯特氏菌阳性样品进行定量检测。结果表明，Listeria marthii（0.41%）、Listeria thailandensis（0.25%）和Listeria fleischmannii（0.17%）3种新型李斯特氏菌的检出率较高，其他近年新发现的12种李斯特氏菌（Listeria newyorkensis、Listeria floridensis、Listeria rocourtiae、Listeria weihenstephanensis、Listeria valentina、Listeria aquatica、Listeria riparia、Listeria cornellensis、Listeria grandensis、Listeria booriae、Listeria costaricensis和Listeria goaensis）存在于不同田间果蔬中。定量分析发现，多数单核细胞增生李斯特氏菌阳性样品的污染水平为0~100 CFU·g-1。本研究首次针对新型李斯特氏菌在田间果蔬中进行了大范围的污染分布研究，发现不同的新型李斯特氏菌存在于不同的田间果蔬中，传统李斯特氏菌在田间果蔬中的污染风险依旧存在，为进一步控制和预防田间果蔬中新型李斯特氏菌的污染传播奠定了数据基础。
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核农学报. 2024, 38(1): 134-139. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.01.0134
辐照技术因具有杀虫灭菌或降低产品微生物水平、延长货架期的优势而被保健食品产业广泛采用。保健食品的辐照加工主要以原料辐照为主，较少涉及成品辐照。虽然国家主管部门发布了各类规定和标准，但是仍无法满足监管需求。本研究分析了辐照技术在我国保健食品产业的应用现状、应用依据、监管政策，并从标准化的角度提出了存在的主要问题和工作建议，可为后续开展食品安全国家标准制修订和标准体系建设提供参考。
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核农学报. 2024, 38(1): 140-148. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.01.0140
环磺酮是一种4-羟基苯丙酮酸双加氧酶（HPPD）抑制剂类除草剂，研究环磺酮在好氧土壤中的降解规律对其环境安全性评价具有重要意义。本研究以高比活度［苯环-14C］-环磺酮为示踪剂，综合运用同位素示踪法并有机结合液相色谱-高分辨质谱等现代仪器分析方法，研究并明确了环磺酮在好氧土壤中的主要降解产物、降解途径及降解产物含量随时间的变化规律。结果表明，在好氧培养条件下，环磺酮母体在红壤土、潮土、黑土和褐土4种供试土壤中的降解均符合一级动力学模型，其半衰期分别为13.18、5.05、10.49和2.82 d；环磺酮在4种好氧土壤中均存在M1、M2和M3三种主要降解产物，并推断了其在好氧土壤中的降解途径；除潮土120 d采样点外，在整个培养过程中，4种土壤中降解产物含量均表现为M2（0.5%~60.8% AR）>M3（0.0~10.0% AR）>M1（0.0~3.9% AR）。本研究结果为环磺酮的环境安全性评估提供了基础数据和科学依据。
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核农学报. 2024, 38(1): 149-159. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.01.0149
为进一步提高旱作农业区胡麻（Linum usitatissimum L.）抗倒伏能力和籽粒产量，本研究以胡麻品种定亚26为试验材料，于2021年通过田间裂区试验，研究了宽幅（10 cm）播种技术下增密（750、850和950粒·m-2）扩行（15、20和25 cm行距）对胡麻抗倒伏性和产量的影响。结果表明，随着胡麻种植密度的增加，植株株高和重心高度均增大，850和950粒·m2分别较常规播种密度（750粒·m2）平均增加8.96%和9.13%，茎粗、单株鲜重、茎秆强度、抗折力和抗倒伏指数分别降低9.58%、18.08%、11.11%、34.30%和22.46%，差异达显著水平。在950粒·m-2密度水平下，与常规条播相比，宽幅匀播有利于缓解胡麻株高的快速增长，增大茎粗，增强茎秆抗倒伏能力，其中10 cm幅宽处理下15和20 cm行距青果期茎秆强度、抗折力、抗倒伏指数分别提高1.71%和10.67%、6.58%和19.30%、13.62%和20.71%，且差异达显著水平；籽粒产量显著高出19.85%~30.46%，其中，20 cm行距处理下籽粒产量最高，达1 884.44 kg·hm-2。综上，10 cm幅宽和20 cm行距配合950粒·m-2种植密度有利于提高陇中旱作农业区胡麻的抗倒伏能力和籽粒产量。本研究结果为旱作农业区胡麻抗逆高产栽培模式提供了技术参考。
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核农学报. 2024, 38(1): 160-168. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.01.0160
为了探明促生菌和生长调节剂对滩涂稻田盐分变化、水稻产量及稻米品质的影响，于2020年6—11月，在江苏南通沿海滩涂地区布置水稻种植试验，采用双因素裂区设计，主区为促生菌浸种处理，包括清水（CK）、如东促生菌（RD）和宁波促生菌（NB）浸种，副区为生长调节剂喷施处理，包括喷施清水（W）、碧护（0.136%赤·吲乙·芸苔）（T1）和复硝酚钠（T2）。结果表明，种稻过程中灌溉水盐度变化幅度为0.78~1.12 g·kg-1，CK、RD和NB处理水稻生长期间土壤盐分变化幅度为1.11~1.87 g·kg-1。水稻产量在RD和NB下较CK分别增加了4.65%和1.83%；在T1和T2下较W分别增加了5.50%和1.05%；RD-T1下水稻产量较CK-W增加效果最好，达到11.66%（P<0.05），且每穗粒数和实粒数分别增加了13.45%和13.85%（P<0.05）。与CK相比，RD稻米糙米率、直链淀粉和蛋白质含量均显著降低，其他品质指标无显著差异。双因素分析结果表明，生长调节剂对穗长、每穗粒数、实粒数和产量均具有显著影响，促生菌对水稻千粒重具有显著影响，生长调节剂和促生菌仅对水稻千粒重具有显著互作效应。可见，促生菌结合生长调节剂处理对滩涂水稻增产具有明显效果，且生长调节剂主要提高了每穗粒数和实粒数，促生菌主要改善了滩涂水稻千粒重。本研究结果为探索适宜的农艺管理措施以达到滩涂水稻增产目的提供了技术参考。
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核农学报. 2024, 38(1): 169-178. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.01.0169
为探讨外源烯效唑（Uniconazole）对干旱胁迫下马铃薯（Solanum tuberosum）叶片生理参数的影响，2022年在黑龙江省农业科学院克山分院盆栽场进行盆栽试验，以干旱敏感品种大西洋为试验材料，在块茎膨大期（第二花序开花）进行烯效唑和干旱处理，分别设正常水分管理（CK）、正常水分管理+喷施烯效唑（CK+S）、干旱胁迫（D）和干旱胁迫+喷施烯效唑（D+S）4个处理，于喷施烯效唑后第15天进行取样，通过相关性分析、主成分分析等方法研究外源烯效唑对干旱胁迫下马铃薯叶片生长、活性氧积累、抗氧化酶活性、抗坏血酸-谷胱甘肽（ASA-GSH）循环以及渗透调节物质含量的影响。结果表明，外源烯效唑能够明显改善马铃薯叶片的生长状态，D+S处理的叶片叶绿素a（Chl a）和总叶绿素（Chl a+b）含量较D处理显著提高了16.52%和13.85%。喷施烯效唑降低了叶片丙二醛（MDA）、超氧阴离子（O2-）产生速率和过氧化氢（H2O2）含量，同时提高了抗氧化酶活性以及ASA-GSH循环中的抗坏血酸（ASA）、脱氢抗坏血酸（DHA）、谷胱甘肽（GSH）、氧化型谷胱甘肽（GSSG）含量，起到了清除过量积累的活性氧（ROS）及降低膜脂过氧化程度的作用。另外，外源烯效唑显著提高了干旱胁迫下叶片中可溶性蛋白和脯氨酸含量，减缓了干旱胁迫对叶片生长的抑制作用。外源烯效唑能够促进马铃薯叶片内抗氧化酶、ASA-GSH循环和渗透调节之间的协同作用，从而提高叶片内部还原力水平和抗氧化能力，减轻活性氧对细胞膜造成的损害，提高马铃薯耐旱性。本研究结果为马铃薯抗旱栽培及烯效唑的应用提供了科学依据。
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核农学报. 2024, 38(1): 179-189. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.01.0179
为明确氮磷配施和化肥减施对小麦生长、养分利用及产量性状的影响，以8个晋南主栽品种为材料，于2019—2021年开展水培和大田定位试验，水培试验设置4个氮磷水平（N 0.2 mmol·L-1+P 0.1 mmol·L-1、N 0.2 mmol·L-1+P 2.5 mmol·L-1、N 4 mmol·L-1+P 0.1 mmol·L-1、N 4 mmol·L-1+P 2.5 mmol·L-1），对不同小麦品种苗期性状进行初步考察筛选；大田试验设置常规施肥（CF）、化肥减施（FR）和不施肥（CK）3个处理，研究不同年型下化肥减施对小麦生长发育、养分利用及产量的影响。结果表明，水培条件下，不同氮磷水平品育8161株高、根长、植株干重、根干重及根冠比均最低；良星67在低磷时正常氮较低氮植株干重增幅仅为17.07%，根干重反而降低，且在正常氮磷时根冠比较低。大田生产条件下，2019—2020年度（丰水年）化肥减施处理下以品育8012、济麦22产量较高，二者差异不显著，邯农1412产量最低，仅为7 520.18 kg·hm-2。其中，山农20、中麦4072和邯农1412产量均表现为化肥减施显著低于常规施肥。2020—2021年度（干旱年）化肥减施处理下济麦22产量为6 191.53 kg·hm-2，显著高于品育8012和石农086，其籽粒氮素积累量和磷素吸收效率均最高，分别为130.35 kg·hm-2和0.79 kg·kg-1。干旱年减施化肥导致小麦生育后期叶片早衰，显著降低成熟期干物质积累，但对茎秆形态特征影响较小。综上，晋南小麦-玉米轮作区小麦生育期基施纯N 180.0 kg·hm-2、P2O5 105.0 kg·hm-2、K2O 34.5 kg·hm-2，拔节期追施纯N 60.0 kg·hm-2时，丰水年品育8012和济麦22产量较高，干旱年济麦22产量最高，且化肥减施有利于提高济麦22开花前营养器官干物质贮藏再转运量及其对籽粒的贡献率和第3节间厚度。单纯的连年化肥减施在干旱年份会导致小麦产量的稳定性和可持续性降低。本研究结果为晋南麦区小麦稳产高效栽培提供了技术参考。
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核农学报. 2024, 38(1): 190-199. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.01.0190
为明确夏闲期耕作下土壤有机碳（SOC）库与温度和含水量的季节变化及其相互关系，设置夏闲期免耕、翻耕和深松3种耕作处理，分析了黄土高原旱地麦田SOC和易氧化有机碳（POxC）含量的季节变化、土壤含水量和温度的季节变化、以及碳库与温度和含水量变化的关系。结果表明，在冬小麦生育期内，随着生育进程的推进，翻耕和深松处理0~5和5~10 cm土层SOC含量呈先升高后降低的变化趋势，而POxC含量呈“降低—升高—再降低”的变化趋势；土壤质量含水量变化均呈“增加—降低—再增加”的变化趋势，而土壤温度呈先降低后升高的变化趋势。回归分析发现，5~10 cm土层土壤质量含水量与SOC含量呈线性关系（P<0.05），与POxC含量呈二次多项式关系（P<0.05），尤其与免耕和深松处理相比，翻耕处理拟合效果更佳。此外，0~5和5~10 cm土层土壤温度变化与SOC含量无显著相关性，而日最高温度、日平均温度和日最低温度与POxC含量呈显著负相关。综上所述，不同夏闲期耕作下旱地麦田0~10 cm土层POxC含量季节变化与土壤质量含水量和温度变化密切相关，而SOC含量变化对土壤温度变化的敏感性较弱。本研究结果为旱地麦田碳库管理提供了理论依据。
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核农学报. 2024, 38(1): 200-207. https://doi.org/10.11869/j.issn.1000-8551.2024.01.0200
为探究外源碳氮添加对农田土壤温室气体排放的影响，以农田黑土为对象，在25 ℃和淹水条件下开展室内培养试验，研究外源碳（葡萄糖和乙酸）和氮（硫酸铵）添加对温室气体排放的影响。结果表明，淹水条件碳氮配施显著降低了土壤硝态氮含量，以氮肥配施葡萄糖处理效果更明显。与不施肥的对照处理相比，单施氮肥处理对CO2排放速率无显著影响；与单施氮肥处理相比，碳氮配施显著提高了CO2的排放速率，氮肥配施葡萄糖处理和氮肥配施乙酸处理的CO2累积排放量分别为单施氮肥处理的3.93和2.44倍。与不施肥的对照处理相比，单施氮肥显著增加了N2O排放速率，其累积排放量是对照处理的3.60倍；与单施氮肥处理相比，氮肥配施葡萄糖处理仅在第1天对N2O排放速率有显著促进效果，培养期间N2O累积排放量与单施氮肥处理无显著差异；氮肥配施乙酸处理对N2O排放速率的促进效果持续了5 d，其N2O累积排放量是单施氮肥处理的3.58倍。与不施肥的对照处理相比，单施氮肥处理对CH4排放速率无显著影响；与单施氮肥处理相比，碳氮配施显著促进了培养后期CH4的排放速率和累积排放量，但氮肥配施葡萄糖和氮肥配施乙酸处理之间无显著差异。上述结果表明，在短期淹水条件下，葡萄糖和乙酸的存在可能会促进农田黑土温室气体排放。本研究结果可为黑土温室气体排放评估提供理论依据。
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