科研产出
基于代谢组学的文山本地蘘荷种质资源评价
《中国农学通报 》 2025 CSCD
摘要：蘘荷为食药兼用保健型植物资源,为探明文山地区不同蘘荷品种花苞的代谢产物差异,本研究以 2 个自主选育品种('文荷1号''文荷2号')及1个当地自留种(CK)的蘘荷花苞为试验材料,采用高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)结合广泛靶向代谢组学技术,分析不同品种花苞的代谢产物组成及代谢通路差异.结果表明'文荷2号'维生素C含量最高,粗纤维含量以自留种最高.蘘荷花苞中测定的代谢物共758个,氨基酸及其衍生物145个、类黄酮110个等.其中'文荷1'号与'文荷2号'总差异代谢物为94个,'文荷1号'与对照总差异代谢物为65个,'文荷2号'与对照总差异代谢物为87个,主要体现在氨基酸及其衍生物和糖类及其衍生物中.代谢通路的富集分析表明,与对照相比,'文荷1号'和'文荷2号'在氨基酸合成、芥子油苷合成等功能化合物合成途径中相关代谢物显著上调.此外在'文荷1号'与'文荷2号'比较中,'文荷1号'显著上调的代谢途径有戊糖磷酸途径、光合生物的碳固定等,这些均与光合作用有关.相同条件下'文荷1号'、'文荷2号'与本地种花苞代谢物存在显著差异,尤其在氨基酸合成、芥子油苷合成等具有利用价值的代谢物方面,这为蘘荷品种的功能性选育以及有效代谢组研究利用提供了数据参考.
关键词： 蘘荷 花苞 文山地区 代谢组差异 代谢通路差异 维生素C 纤维素 种质资源
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烤烟与绿肥轮作下配施减量缓释氮、钾肥的效应与机制
《中国土壤与肥料 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：旨在评估烤烟-绿肥轮作制度下，施用缓释氮肥、缓释钾肥对烤烟及土壤的影响，探索烤烟优质生产土壤及养分管理优化手段。设置田间小区试验，以冬闲、烤烟常规施肥为对照，以光叶紫花苕、油菜为供试绿肥，研究其种植翻压后配施减量30%的缓释氮肥和缓释钾肥下烤烟的农艺性状、产量、产值、上等烟比例及品质，分析植烟土壤理化性状及碳、氮、磷养分转化相关酶活性。研究结果表明，相比常规施肥处理，光叶紫花苕配施缓释氮肥下烤烟均价和产值分别提高7.5%和8.8%；配施缓释钾肥下的烤烟产量、上等烟比例、均价和产值分别提高6.1%、5.8%、15.1%和21.8%。油菜配施缓释氮肥下的烤烟均价和产值分别提高7.8%和6.0%；配施缓释钾肥下的烤烟产量、上等烟比例、均价和产值分别提高8.6%、6.7%、6.2%和15.2%。其中光叶紫花苕配施缓释钾肥处理产值最高，达9.55万元/hm2；烤烟的农艺性状和品质也明显改善，株高、有效叶数和最大叶宽均显著提高，光叶紫花苕和油菜配施缓释氮肥下的烟碱含量分别降低18.0%和18.2%，光叶紫花苕配施缓释氮肥下的氯离子和钾离子分别降低和提高24.0%和7.8%；光叶紫花苕和油菜配施缓释钾肥下的烟碱含量分别降低18.0%和20.4%，油菜配施缓释钾肥下的氯离子降低8.0%，光叶紫花苕配施缓释钾肥下的钾离子提高15.4%。绿肥轮作配施缓释氮、钾肥改善了土壤养分性状，提高了土壤碳、氮、磷和氧化还原水解酶活性，降低了土壤微生物代谢氮限制。种植翻压绿肥配施缓释氮、钾肥，土壤速效钾、铵态氮和硝态氮含量得到明显改善，其中光叶紫花苕配施缓释氮肥分别提高8.3%和37.3%；油菜配施缓释氮肥分别提高13.6%和40.0%，光叶紫花苕配施缓释钾肥分别提高3.9%和44.6%；油菜配施缓释钾肥分别提高7.2%和47.5%。油菜配施缓释钾肥处理下土壤微生物代谢碳限制降低5.1%、氮限制降低8.3%。因此，与冬闲、常规施肥相比，种植翻压绿肥配施缓释氮肥和钾肥能够提高烤烟产量、均价、烤烟性状和品质，同时还可提高土壤碳、氮、磷及氧化还原酶活性，降低土壤微生物代谢氮限制，且以光叶紫花苕或油菜配施缓释钾肥综合效果最佳，可在云南省烟区推广应用。
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猪粪化肥配施对洱海流域水稻产量、土壤化学性质和温室气体排放的影响
《土壤通报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探究不同猪粪配比施肥方式对洱海流域两季稻田温室气体（N2O、CH4和CO2）排放的影响，为稻田合理施用粪肥提供理论依据。【方法】研究以等氮量180 kg hm-2的投入进行，设置P1N1（50%猪粪和50%化学氮肥）、P2N0（100%猪粪）、P3N0（150%猪粪）和P0N2（单施化肥）和CK（不施肥，只种植作物，田间管理措施相同）五个处理，监测水稻产量、土壤化学性质（pH、速效钾和全氮等）和温室气体排放，估算水稻生长季的增温潜势和温室气体排放强度。【结果】P1N1处理2021 a和2022 a水稻产量相较于CK处理分别提升28.49%和43.24%（P<0.05）。P1N1处理相较于P0N2处理显著提高了土壤pH和有效磷含量，P3N0处理相较于P2N0处理显著提高了土壤速效钾和全氮含量。相较于P0N2处理，P1N1处理降低了稻田N2O和CO2排放通量，但增加了CH4排放通量。稻田温室气体累积排放量主要在粒肥期最大，P1N1处理2021 a和2022 a土壤N2O累积排放量相较于P0N2处理分别降低33.73%和79.32%（P<0.05）;P2N0、P3N0和P0N2处理土壤CO2累积排放量相较于CK处理显著提高；P1N1处理2021 a和2022 a土壤CH4累积排放量相较于P3N0处理分别降低55.28%和63.30%（P<0.05）。相较于P2N0处理，P1N1处理2021 a和2022 a全球增温潜势分别降低21.63%和23.10%（P<0.05），土壤温室气体排放强度分别降低27.52%和35.38%。相关性分析表明，pH、全氮、有机质和有效磷是影响土壤温室气体排放的重要因子。【结论】50%猪粪氮和50%化学氮肥氮配施推荐用于洱海流域稻田施肥，可以在不增加水稻生长季的增温潜势总量的情况下提高谷物产量。
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不同种类绿肥与烤烟轮作下土壤性状和烤烟质量变化特征
《中国土壤与肥料 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：旨在探讨轮作不同绿肥对滇中烤烟生产的影响，为该地区烤烟生产提质增效提供技术与理论支撑，并构建合理的绿肥-烤烟制度。基于2017年开始的田间定位试验，于2021—2022年研究了轮作不同种类绿肥对土壤养分、烤烟产量、品质和经济效益的影响。在烟田休闲季设置不种绿肥（冬闲）、种植光叶苕子、黑麦草、肥田萝卜4个处理。绿肥处理能改善烟田土壤性状，3种绿肥处理可溶性有机碳、可溶性有机氮含量分别比冬闲处理高4.07～16.4和1.34～1.74 mg·kg-1（P<0.05），光叶苕子处理的土壤有机碳和无机氮含量平均高于冬闲处理2.7 g·kg-1和13.5 mg·kg-1（P<0.05）。相比冬闲，光叶苕子、肥田萝卜处理有效叶数平均分别增加了3.0、2.8叶·株-1（P<0.05），烤烟产量年均增加257 kg·hm-2。3种绿肥处理均有效提高烟叶钾氯比，烟叶钾含量比冬闲提高0.19%～0.66%、氯离子含量降低0.14%～0.18%（P<0.05）；肥田萝卜具有降低烟叶糖碱比的优势。相比冬闲处理，光叶苕子处理的烤烟均价提高2.2元·kg-1、产值增加13887元·hm-2，黑麦草处理产值增加9062元·hm-2，肥田萝卜处理提高产值3938元·hm-2（P<0.05）。Mantel分析表明，土壤无机氮和可溶性有机氮含量是影响烤烟产量的重要因素。综上，在烤烟休闲季种植、翻压绿肥，能够改善烟田土壤性状，进而提升烤烟产量、品质和经济效益，以光叶苕子表现最优。
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连作对魔芋根际土壤微生物种群的影响
《中国农学通报 》 2025 CSCD
摘要：本研究旨在探究连作对魔芋根际土壤微生物群落及其相关功能基因的影响,以期为解决魔芋连作障碍问题提供理论依据.采用宏基因组测序技术,对未种植过魔芋(Mock)、种植1年(SC1Y)以及连续种植魔芋13年(SC13Y)的根际土壤微生物群落特征进行分析,并结合NR、eggNOG、KEGG、CAZy数据库,对微生物和酶的丰度及功能予以注释.在微生物群落方面,相较于Mock和SC1Y处理,SC13Y土壤中酸杆菌门(Acidobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、奇古菌门(Thaumarchaeota)、子囊菌门(Ascomycota)、毛霉菌门(Mucoromycota)、长尾噬菌体科(Siphoviridae)的相对丰度呈现增加趋势;而芽单胞 菌 门(Gemmatimonadetes)、放 线 菌 门(Actinobacteria)、广 古 菌 门(Euryarchaeota)、壶 菌 门(Chytridiomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、短尾噬菌体科(Podoviridae)的相对丰度则有所降低.基于KEGG和EggNOG的功能预测结果显示,魔芋长期连作致使新陈代谢和氨基酸代谢的丰度下降,进而降低了土壤微生物的整体代谢能力.通过CAZy注释分析发现,SC13Y魔芋根际土壤中糖苷水解酶和糖苷转移酶类的数量最多,这使得魔芋根际土壤中的碳水化合物含量降低.综上所述,不同种植年限的魔芋根际土壤微生物组成存在显著差异,长期连作改变了魔芋根际土壤微生物群落的功能.
关键词： 魔芋 根际土壤 连作 宏基因组学 微生物群结构和功能
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土壤化学计量特征及其对甘蔗叶片养分驱动的影响
《热带作物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：土壤养分供给能力显著影响甘蔗产量及品质.中国蔗区普遍存在土壤酸化、养分失衡等问题,严重制约甘蔗产业可持续发展,揭示土壤-植物系统养分互作机制对优化田间管理策略具有重要科学价值.本研究旨在解析区域土壤化学计量特征对甘蔗叶片养分吸收的驱动机制,明确土壤酸化与养分限制的关键阈值,为精准施肥与土壤改良提供理论依据和技术支撑.采用网格布点法系统采集121个典型蔗田的土壤(0~30 cm)及对应甘蔗叶片样品,测定土壤pH及养分,包括有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾、有效态微量元素含量.叶片样品经H2SO4-H2O2消解后,测定全氮、全磷及全钾含量.基于结构方程模型(SEM)构建土壤肥力(有机质、全氮、全磷、速效钾等)、微量元素(有效铁、锰、铜、锌)及环境因子(pH)对叶片养分的多路径驱动网络,采用最大似然估计法优化模型参数,并通过标准化路径系数(β)和决定系数(R2)量化各因子贡献度.结果表明:(1)土壤呈显著酸化特征(pH均值 5.07),78.23%样点 pH≤5.5;84.75%样点有效锌匮乏(<1.5 mg/kg),而全钾(2.27%)、有效铁(59.90 mg/kg)及有效铜(1.04 mg/kg)含量较高.(2)有机质与全氮(r=0.929**)、全磷(r=0.614**)、碱解氮(r=0.847**)、速效磷(r=0.642**)、速效钾(r=0.399**)等呈极显著正相关.(3)土壤酸化(pH<5.5)导致阳离子交换量降低26.7%,并与碱解氮(r=-0.290**)呈显著负相关;中性微酸条件(pH 6.0~6.5)可提升磷、钾有效性.(4)土壤有效养分是驱动叶片养分的关键.本研究系统阐明滇西南甘蔗区土壤化学计量特征对甘蔗叶片养分的多路径驱动机制,量化酸化与养分失衡的定量关系.建议该蔗区施肥采用"改酸-补锌-控氮-增碳"作为甘蔗高产优质栽培与土壤可持续管理的综合方案.
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洱海流域有机肥替代化肥对稻鸭共育下水稻产量和田面水氮磷浓度的影响
《农业环境科学学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为明确洱海流域稻鸭共生下不同有机肥（牛粪、鸡粪）等氮替代化肥对田面水氮磷浓度变化和水稻产量的影响，本研究设置等氮量180 kg·hm-2投入，以云粳37水稻为试验对象进行随机区组田间试验，共设置4个处理：CK，不施肥、不养鸭；C+D，牛粪替代化肥+稻鸭共生处理；P+D，鸡粪替代化肥+稻鸭共生处理；F+D，单施化肥+稻鸭共生处理。研究在等氮条件下，施用不同有机肥对田面水氮磷浓度和水稻产量的影响。结果表明：与F+D处理相比，C+D处理存在减产风险（-18%）;P+D处理显著增产且产量可持续性较高，对水稻产量各构成要素有促进作用。各处理之间的氮肥农学利用率、氮肥生理利用率、氮肥偏生产力、氮肥吸收利用率和氮肥贡献率均有显著差异（P<0.05），除C+D处理的氮肥生理利用率为最高外，其余的氮肥利用效率均为P+D处理最高。氮、磷、钾在籽粒和秸秆中的累积量均存在差异。与F+D处理相比，有机肥替代化肥+稻鸭共生处理在水稻收获期能提高0～30 cm土层1.13%～3.16%土壤全氮（TN）、8.81%～29.92%有机质（OM）、18.02%有效磷（AP）含量，生育期内土壤NH+4-N、有效磷和速效钾含量在稻作后期增加。有机肥替代化肥+稻鸭共生的田面水总氮（TN）和可溶性总氮（TDN）含量施基肥后升高，随即降低稳定在低水平，整个生育期田面水磷素养分（TP、TDP）均显著高于F+D处理。研究表明，在稻鸭共生下，有机肥替代化肥能够有效提高水稻产量和肥料利用率，并且鸡粪替代化肥可作为一项较优的增产提效生态农业措施，但需进一步评估磷素流失风险。
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温热种质改良玉米自交系产量和穗部性状配合力分析
《种子 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为探究热带种质血缘比例对温带玉米自交系配合力的影响,采用NC-Ⅱ遗传交配设计,选取20个具有不同热带种质血缘的自交系作为被测系,并分别与4个热带玉米测验种配制80个杂交组合,系统地评估了各组合农艺性状的配合力以及这些自交系的应用潜力与育种价值.结果表明,改良系YMLT9、YMLT14、YMLT5、YMLT20和YMLT10的产量和穗部性状配合力综合表现优良,具有较高的育种利用潜力.各改良系在穗长等穗部相关性状上的一般配合力效应值,与单株产量的一般配合力效应值之间不显著相关.当导入热带种质比例为12.500%时,自交系的产量一般配合力效应值达最大正值,而随着比例持续增加至96.875%,产量一般配合力效应值降至最低负值.因此,在玉米育种过程中,需谨慎考虑热带种质的导入比例,确保育种效率与效果的最优化.
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基于DTOPSIS法的甘蔗新品种综合评价
《热带作物学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为评估2021年国家区试甘蔗新品种在云南开远及云南其他蔗区的适应性，并为云南及其他相似生态蔗区的推广提供科学依据。本研究以参加第十五轮国家甘蔗区试的13个甘蔗新品种为材料，以桂柳05136和云蔗05-51为对照，在云南开远开展1 a新植2 a宿根的比较试验，并基于DTOPSIS法对蔗产量、产糖量、前期平均蔗糖分、全期平均蔗糖分、出苗率、宿根发株率、分蘖率、株高、茎径、有效茎、枯心苗率和黑穗病发病率等12个性状进行综合评价。结果表明：按照DTOPSIS分析结果，各品种的相对接近度（Ci）依次为柳城1539>云蔗15505>中糖1211>桂柳05136>云蔗05-51>桂糖13334>中蔗14号>中蔗8号>桂糖14811>福农1311808>桂糖161253>福农141854>粤甘59号>桂南亚146210>云瑞14662，其中排前三的品种柳城1539、云蔗15505和中糖1211的Ci值分别为0.7413、0.6225和0.5975，这些品种综合性状优良且大于对照桂柳05136和云蔗05-51。在参试品种中，柳城1539的蔗产量（141 279.00 kg/hm2）和产糖量（19 930.44 kg/hm2）均最高，前期发株快，分蘖好，叶片清秀，生势强、丛生性好，脱叶性较好，枯心苗率、黑穗病发病率均较低；中糖1211有效茎数最多（107 226条/hm2），前期发株快，叶片清秀，丰产性好，蔗糖分和产糖量较高，枯心苗率、黑穗病、花叶病发病率均较低；云蔗15505抗病性最强，枯心苗率（2.29%）和黑穗病发病率（0.14%）最低，脱叶性好，抗倒伏，蔗糖分和产糖量较高。甘蔗新品种柳城1539、云蔗15505和中糖1211在田间前期性状、产量性状及抗逆性等方面均展现显著优势，综合表现良好，具备在云南开远及相似生态区大规模推广的潜力。
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30份木薯种质资源表型性状遗传多样性分析及综合评价
《植物遗传资源学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：以30份木薯种质资源为研究对象，测定40个表型性状，综合运用多样性指数、相关性分析和主成分分析等方法对木薯种质表型性状进行遗传多样性分析及系统评估，并筛选优异的木薯种质资源。结果表明，24个质量性状遗传多样性指数在0.393～2.056，广义遗传力在91.16%～100%，其中遗传多样性指数最高的是嫩茎颜色，最低的是烂根情况，且遗传多样性指数大于1的性状有第一片完全展开叶的颜色、顶端未展开嫩叶颜色、块根形状等12个性状；16个数量性状的变异系数在12.17%～61.66%，遗传多样性指数在0.7614～2.0883，广义遗传力在84.19%～99.58%，其中遗传多样性指数最高的是收获指数，最低的是叶片裂叶数，除叶片裂叶数外，株高、鲜薯淀粉含量、叶面积等15个性状的遗传多样性指数均大于1，说明30份木薯类型多样、遗传多样性丰富。株高与单株块根鲜重、成熟主茎内皮颜色、块根肉质颜色等呈一定的相关性。主成分分析提取到13个主成分，累计贡献率达到了82.23%，其中株高、茎粗、顶端未展开嫩叶颜色、单株块根鲜重等21个性状贡献较大。逐步回归分析法确定了顶端未展开嫩叶颜色、块根分布等7个性状对木薯综合性状影响显著。利用隶属函数综合评价法筛选出H588、GR6、GR3等排名前10的优异种质资源。聚类分析将30份种质分为4大类，第Ⅰ类为高产、高淀粉类群；第Ⅱ类为株高中等、结薯集中、收获指数较高、开花多的杂交育种材料类群；第Ⅲ类为株型直立、高产类群；第Ⅳ类为分枝低、植株偏小、淀粉含量适中的低位分枝类群。研究结果可为木薯种质资源高效发掘利用和新品种选育提供参考。
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