华中农业大学学报杂志

华中农业大学学报杂志2021年第3期

• 水稻生产碳中和现状及低碳稻作技术策略

  陈松文，刘天奇，曹凑贵，凌霖，王斌

  稻田固碳减排，是国家实现碳中和战略的重要举措。为推动长江中下游地区水稻绿色生产，本文在界定水稻生产碳源、碳汇功能的基础上，分析了长江中下游省（市）区域碳排放及碳中和现状，解析了不同稻作模式的碳排放特征，评估了不同农艺措施对稻田固碳减排的影响及潜力，提出并构建了“增汇、减排、降耗、循环”的低碳稻作体系。基于文献统计结果显示：长江中下游省（市）区域的碳中和水平为-1.52～1.75 Mt C-eq；区域内稻作模式的碳中和水平为-401～2 673 kg C-eq/(hm2·a)；总体而言，免耕、秸秆还田、氮肥减施、间歇灌溉及稻田种养等农艺措施均可实现碳盈余,表明通过合理农艺措施、优化布局稻作模式，能够提高水稻生产碳中和水平。

• 长江流域水稻-油菜轮作体系氮肥增产增效综合调控

  李小坤，任涛，鲁剑巍

  长江流域是我国水稻、油菜主要产区，水稻-油菜轮作是主要种植模式。施肥是维持和提升轮作系统生产力的物质基础，肥料尤其是氮肥的施用对提高产量起着至关重要的作用，但过量或不合理施用不仅造成作物抗逆能力弱、氮肥利用率低、品质和经济效益差，而且导致养分在环境中累积，影响大气、水体质量和人畜健康。本文针对长江流域水稻-油菜轮作体系耕层土壤碳氮含量低，氮肥用量高、损失严重、氮肥利用率低的问题，通过水稻-油菜轮作体系周年养分运筹、土壤碳氮协同调控、缓/控释肥料施用对氮损失的阻控、施肥方法的改进、高产高效栽培等技术协同优化建立综合调控模式，以期为长江流域水稻-油菜轮作体系氮肥增产增效提供理论与技术支撑。

• 池塘圈养模式研究进展

  何绪刚，侯杰

  池塘养殖是我国水产养殖最主要的生产方式。针对传统散养池塘养殖废弃物过度积累、养殖水环境劣化等关键瓶颈问题，提出了能时时清除养殖固形废弃物、实现清洁养殖的圈养模式。该模式自成体系，包含圈养桶、圈养平台和尾水分离与处理等养殖装备，以及圈养池塘水体净化能力提升措施等，是一种养殖尾水零排放、节水、节地、节约饲料和人力成本、高产、高效的绿色健康养殖方式。圈养平台集成机械化、信息化、智能化等技术装备后，可构建具有中国特色的工厂化池塘绿色高效养殖模式。本文系统介绍了圈养模式提出的缘由、设施结构组成、实际圈养效果及养殖废弃物收集与处理效率、圈养综合效益等，展望了圈养模式发展趋势，以期为今后圈养模式研究和应用推广提供思路和参考。

• 长江经济带测土配方施肥技术效果及其改进——基于滇、鄂、苏三省水稻种植的实证分析

  张露，梁志会，普雁翔

  基于长江经济带所属云南、湖北和江苏3省的农户调查数据，运用Trans-log形式随机前沿生产函数测算了水稻种植户的化肥施用效率，进而利用Tobit模型估计了农户采用测土配方施肥技术对其水稻化肥施用效率的影响。研究结果显示：在其他条件不变的情况下，长江经济带的水稻化肥施用效率仍存在31.5%的改进潜力，长江上游地区（云南）的水稻化肥施用效率低于长江中游地区（湖北）和长江下游地区（江苏）；长江经济带的水稻化肥施用效率要低于水稻生产技术效率，说明现阶段减少化肥用量不仅不会导致水稻产量下降，反而有助于提高化肥施用效率；农户采纳测土配方施肥技术显著提高了水稻化肥施用效率，但对于化肥施用效率处于较高水平的农户，测土配方施肥技术对化肥施用效率的提升作用有所减弱。研究结果表明，通过高标准基本农田建设促成土地连片化经营能够提高测土配方施肥技术对化肥施用效率的改进作用。

• 长江经济带农业绿色发展水平及区域差异分析

  何可，李凡略，张俊飚，李学婷

  为了解长江经济带农业绿色发展现状及趋势，提升该地区农业整体竞争力，本研究从资源节约、环境友好、质量高效、生活保障共4个方面构建了农业绿色发展水平评价指标体系，在此基础上应用熵值法、泰尔指数探讨了长江经济带2003－2017年农业绿色发展水平及其区域差异。结果表明，自2003年以来，长江经济带农业绿色发展水平总体上渐入佳境，尤其是环境友好、质量高效和生活保障水平发展较快，但也面临着资源节约水平提升不足的困境。从区域差异来看，各省（市）之间的农业绿色发展水平差距正在不断缩小，但缩小速度呈放缓态势。本研究认为应完善顶层设计，推动农业绿色发展水平全面提升；注重因地制宜，补齐各省农业绿色发展短板；强化创新驱动，完善农业绿色发展科技体系。

• 长江经济带农户生态认知对其清洁能源利用行为的影响机制——基于5区市农户的实证分析

  谢金华，杨钢桥，张进，王歌

  以长江经济带部分农户的微观调研数据为例，采用结构方程模型（structural equation modeling,SEM）检验方法，考察农户生态认知对其清洁能源利用行为的影响机制。研究结果显示：（1）农户的生态认知各维度对其清洁能源利用行为具有显著的正向影响，农户的行为态度在主观规范、感知行为控制和清洁能源利用行为之间均具有中介效应；（2）不同地貌类型农户的生态认知对其清洁能源利用行为的影响具有显著异质性；（3）不同产业融合农户的生态认知对其清洁能源利用行为的影响具有一定的异质性。为促进长江经济带的绿色发展，不仅需要发挥生态认知各维度对农户清洁能源利用行为的有效促进作用，而且应积极利用主观规范、感知行为控制对农户清洁能源利用行为态度的引导作用，〖JP2〗并针对不同区域和不同产业融合类型农户因地制宜地实施差异化策略和措施，以更有效地引导农户利用清洁能源，最终促进乡村生态环境保护以及长江经济带高质量发展。

• 长江经济带淡水养殖污染负荷特征分析

  高立方，吴静颖，葛小东，李文浩，高鑫，黄佳佳

  采用系数法对我国长江经济带地区11个省(市)淡水养殖的蛋白质产量及氮磷排放总量进行核算，由此计算单位蛋白产出污染物排放强度及单位面积污染物排放强度；利用环境库兹涅茨曲线模型（EKC）分析淡水养殖蛋白质产出与单位蛋白产出的污染物排放强度之间的关系。结果显示：（1）1991年至2019年期间，长江经济带淡水养殖蛋白质产出、总氮和总磷排放量均呈现快速增长的趋势；湖北、江苏、江西和湖南4个省份淡水养殖总氮、总磷的排放总量较高；浙江省单位面积污染物排放强度最高；（2）各省（市）单位蛋白质产出的总氮、总磷排放强度均呈现缓慢增加的趋势，显示长江经济带淡水养殖总体上趋于对环境影响更严重的水产品种；（3）肉食性水产品的总氮、总磷排放量最高，且持续增加；杂食性水产品总氮、总磷排放量其次，呈现先增长后下降的趋势；滤食性水产品总体污染负荷呈现持续下降趋势；植食性水产品总氮、总磷排放量最低；（4）Kuznets回归模型结果显示，随着淡水养殖强度增加，单位面积蛋白质产出对单位蛋白产出的总氮排放量具有正向促进作用；对单位蛋白产出的总磷排放量则呈现“倒U型”关系，且Moran’s I指数显示各省总磷排放强度空间自相关性更高，呈现相互影响的趋势更明显。回归结果表明，随着渔业经济增长，淡水养殖结构变化等因素对氮污染的影响更大，需要加大氮污染防治的相关研究。

• 狂犬病新型基因工程疫苗研究进展

  柴本杰，黄菲，裴捷，周明，田大勇，傅振芳，赵凌

  狂犬病是由狂犬病病毒感染中枢神经系统引起的一种古老的人兽共患传染病，人和动物感染后一旦出现临床症状，死亡率几乎100%，至今仍无有效的治疗方法。当前，接种疫苗是预防狂犬病最为有效的途径。因此，狂犬病疫苗研发一直是狂犬病研究领域的热点之一，进而不断涌现出新型疫苗。本文对近期狂犬病新型灭活疫苗、弱毒疫苗、核酸疫苗、亚单位疫苗、病毒样颗粒疫苗、口服疫苗等基因工程疫苗研究进展进行系统梳理，以期把握狂犬病疫苗研究现状，为研发更为有效的狂犬病新型疫苗提供新思路。

• 水产养殖水下机器人研究进展

  夏英凯，朱明，曾鑫，王懿偲，齐湘洪

  水产养殖是世界范围内食品领域发展最快的行业之一，为人类提供了超过一半的水产品。但是，水产养殖目前面临机械化、自动化程度较低以及产量及效率不高等问题，因此迫切需要转型升级。水下机器人是一种机动灵活的水下作业装备，与传统的水下作业手段相比，在作业方式、范围、适应能力等方面具有明显的优势，应用于水产养殖监测及作业后，有望改变现有养殖模式，推进水产养殖业向机械化、工程化、智慧化、智能化转型，缓解水产养殖业的发展危机。尽管水下机器人近年来得到了蓬勃发展，但是目前在水产养殖业的推广应用仍非常有限，而且尚有诸多技术瓶颈未得到解决。本文面向水产养殖水下机器人的应用实际，对水质监测、视频监控及传输、目标识别与定位、高精度水下导航、智能规划与控制、机器人-机械手系统精准作业等关键技术进行了详细分析，并展望了未来的发展方向，以期为水产养殖水下机器人的研究和应用提供综合性参考。

• 水稻愈伤诱导过程中生长素通路的初步研究

  段镇淳，张昭阳，林拥军

  构建水稻LBD基因家族中CRL1基因的CRISPR/CAS9基因敲除载体，并转化中花11水稻愈伤，获得了8个转基因片段缺失家系；对CRL1基因敲除材料种子进行愈伤诱导实验；结果显示，它们的愈伤组织诱导受到了强烈抑制，与已知的水稻OsIAA10基因的RNA干扰材料表型相似。进行OsIAA10的亚细胞定位实验，结果显示，OsIAA10同时定位在细胞核与细胞膜上。通过酵母双杂交筛库实验，发现OsIAA10能与OsARF家族成员中的OsARF5、OsARF1、OsARF721、OsARF23四个转录因子发生互作。以CRL1基因启动子为诱饵构建载体，进行酵母单杂交点对点实验，结果显示，这4个转录因子中只有OsARF5与OsARF21能特异性结合CRL1基因启动子区的AuxRE基序，激活CRL1基因转录。本研究结果初步证明水稻侧根发育通路与愈伤组织诱导过程存在直接相关，水稻与双子叶植物之间存在保守的生长素调控机制，在水稻种子的愈伤组织诱导过程中发挥着重要的作用。

• 播期及秧龄对湖北二季晚粳产量和品质的影响

  彭福燕，杨罗浩，高俊阳，夏方招，曹志刚，陈杰，姚璇，杨特武

  为建立二季晚粳高产优质栽培技术，推动湖北省“早籼-晚粳”种植模式的发展，以鄂粳403为材料，在2个播期（6月25日和7月2日）和4种秧龄（15、20、25和30 d）组合下研究播期和秧龄对其产量和品质的影响，并分析灌浆结实期气温与二季晚粳稻米品质形成的关系。结果表明：随着播期的推迟和秧龄的延长，二季晚粳抽穗时间推迟，灌浆结实期和全生育期延长，但本田营养生长期缩短。在正常播期（6月25日）下随着秧龄延长经济产量呈先升后降趋势，以20 d秧龄最高，长秧龄导致显著减产；迟播显著降低二季晚粳产量，但不同秧龄间产量差异不显著。迟播和长秧龄降低稻米加工品质，但可改善外观品质。不同播期和秧龄处理的稻米糊化温度差异较小。相同播期的稻米峰值黏度和崩解值以及正常播期下的最终黏度均随秧龄的延长而呈先升后降趋势，以20 d秧龄最高；迟播则导致稻米峰值黏度、最终黏度和崩解值降低，蒸煮食味品质下降。因此，本地区二季晚粳在正常播期播种、秧龄为20 d时可获得较好的综合品质。在抽穗较迟时，灌浆结实期低温可能成为二季晚粳加工品质和蒸煮食味品质形成的限制因素。

• 野生大麦和栽培大麦籽粒性状及蛋白质含量的多样性分析

  卢广，周羽，沈辉，任喜峰

  为了加强种质资源开发与利用，改良大麦籽粒性状，选用来自国内外214份大麦材料，按照其地理来源、棱型、皮裸性进行分类；并对其9个籽粒表型性状和籽粒蛋白质含量（grain protein content，GPC）进行多样性比较分析。结果显示：按遗传进化关系划分，野生大麦的GPC（10.89%）、粒长（11.36 mm）与籽粒直径（5.57 mm）均显著高于栽培大麦的GPC（9.06%）、粒长（8.97 mm）与籽粒直径（5.10 mm）；而野生大麦的粒宽（2.99 mm）和籽粒圆度（0.26）显著低于栽培大麦粒宽（3.12 mm）和籽粒圆度（0.34）；栽培大麦和野生大麦之间千粒重差异不显著。按地理来源划分，中亚野生大麦和西南亚野生大麦各籽粒性状均无显著差异，所有地区中西藏野生大麦表现出最高千粒重（36.25 g）和最低GPC（6.85%）。6个地区栽培大麦的GPC由于长期的人工选育已经趋于大致相同水平。按其棱型划分，野生二棱大麦的GPC（11.26%）显著高于野生六棱大麦（7.30%），而其千粒重（30.77 g）却显著低于六棱野生大麦（34.66 g）；相反，栽培二棱大麦的GPC（8.51%）显著低于栽培六棱大麦（9.64%），而其千粒重（31.81 g）显著高于栽培六棱大麦（28.34 g）。按皮裸性划分，无论是栽培种质还是野生种质，皮大麦的粒长与籽粒直径均显著大于裸大麦。同时，各性状间的相关性分析表明千粒重分别与粒宽和籽粒直径呈极显著正相关，相关系数分别为0.850和0.681；而千粒重与GPC呈极显著的负相关，与籽粒的长宽比呈显著的负相关，其相关系数分别为-0.216和-0.121。在野生六棱大麦中，千粒重与GPC呈现出极显著的正相关（r=0.569**）。基于10个籽粒性状的聚类分析结果表明，栽培大麦与野生皮大麦之间、裸大麦与皮大麦之间聚为不同的类群，大部分栽培大麦聚为Ⅰ类群，大部分裸大麦聚集为Ⅱ类群，而大部分的野生皮大麦聚为Ⅳ类群。

• 普通小麦Soru#1×Naxos群体代谢物的QTL定位

  薛明云，陈杰，陈伟，吴纪中，兰彩霞，李东芹

  以Soru#1×Naxos构建的RIL群体为材料，对成熟籽粒进行代谢组学测定。结果显示：所检测到的478种已知代谢物含量具有较高遗传力和不同程度的含量变异，这些代谢物中处于同一代谢通路的结构相似的物质具有相似的含量分布规律。对这些代谢物含量数据进行QTL定位，共获得236种代谢物对应的385个mQTL位点，其中5个位点为被5种以上代谢物共定位的热点区域，分别位于5A（2个热点区域）、5B（1个）、6A（1个）和6B（1个）染色体。这些热点中有3个由Naxos提供，2个由Soru#1提供。

• 芥菜胞质雄性不育系结荚性状的筛选和细胞学鉴定

  刘志新，徐玉颖，姚培杰，许可净，韩一鸣，傅强，万正杰

  对59份不同变种芥菜材料（30份细胞质雄性不育系和29份保持系）的结荚性状进行田间调查，统计结荚畸形情况；同时，利用分子标记对30份芥菜雄性不育系材料进行了鉴定。结果显示：有23份是芥菜hau细胞质雄性不育系，7份是芥菜ogu细胞质雄性不育系。29份芥菜保持系材料、7份芥菜ogu细胞质雄性不育系和5份芥菜hau细胞质雄性不育系的荚表现均为饱满、直立，其他芥菜hau细胞质雄性不育系荚则表现出不同程度的畸形。以结荚正常的保持系材料为对照(CK)，对芥菜ogu细胞质雄性不育系和芥菜hau细胞质雄性不育系的花药败育和花器官发育进行细胞学观察，发现芥菜ogu细胞质雄性不育系和芥菜hau细胞质雄性不育系（荚正常）花药败育特征为绒毡层提前降解，芥菜hau细胞质雄性不育系（荚畸形）的败育特征为形成雄蕊—雌蕊嵌合体，初步揭示了芥菜雄性不育系结荚畸形性状的细胞学形成机制。

• 氮肥/花生饼肥配施对番茄根际土壤及根系内生细菌群落结构的影响

  庞师婵，王帅帅，张文静，黄子粤，覃仁柳，肖健，唐小付，杨尚东

  设置不施肥（A）、100%氮肥（B）、75%氮肥/25%花生饼肥（C）、50%氮肥/50%花生饼肥（D）、25%氮肥/75%花生饼肥（E）及100%花生饼肥（F），共6组处理，基于高通量测序技术，分析番茄植株根际土壤及根系内生细菌多样性，探讨氮肥/花生饼肥不同配比处理对番茄根际土壤及根系内生细菌群落结构的影响，为番茄的平衡施肥提供理论依据。结果表明：与不施肥（A）相比，不同施肥处理的根际土壤优势细菌门分类组成的占比发生了改变；单一的氮肥和饼肥处理均导致番茄植株内生细菌优势细菌门的数量减少；与不施肥（A）相比，不同施肥处理改变了番茄根际土壤和根系内生细菌中优势细菌属的组成和占比。B处理或F处理条件下，假单胞菌属（Pseudomonas）、鞘脂菌属（Sphingobium）、泛菌属（Pantoea）、克雷伯氏菌属（Klebsiella）等优势菌属缺失，不仅不利于营造番茄植株根际土壤微环境健康，而且不利于植株抗性能力的提升；此外，单一的氮肥或饼肥处理，诱导了青枯菌属(Ralstonia)等病原细菌富集，并成为植株根系优势内生细菌属，不利于改良番茄植株根际土壤微环境和提高番茄植株抗性；25%氮肥和75%饼肥处理是改良番茄植株根际土壤微环境以及提高番茄植株抗性的最佳施用配比。

• 墨兰×兔耳兰杂交后代2n雄配子发生及其细胞学机制

  郭和蓉，朱娇，杜国辉，黄紫婷，谢利，魏倩，张志胜

  为更有效开展国兰多倍体育种，采用显微观测技术对‘小香墨兰’、兔耳兰及其31份杂交后代2n雄配子发生及其细胞学机制进行了研究。结果显示：‘小香墨兰’ ?? 兔耳兰30份杂交后代2n雄配子发生率变幅为0% ?? 9.36%，3 a平均发生率为2.28%，显著高于母本（0.19%）和父本（0.22%），获得2n雄配子平均发生率大于3%的资源8份。不同杂交后代2n雄配子发生率差异显著，多数后代不同年份间2n雄配子发生率差异显著，说明杂种后代雄配子发生既受遗传控制也受环境条件影响。杂种2n雄配子通过二分体和三分体方式产生，但不同后代主要发生途径不完全相同。二分体方式形成2n雄配子主要是由于小孢子母细胞减数分裂不同步导致一些小孢子母细胞减数分裂Ⅰ不分裂、减数分裂Ⅱ正常分裂所致，而三分体方式形成则是由于减数分裂Ⅱ纺锤体异常定向形成三极纺锤体所致。

• 氮锌配施对水稻生长、产量和养分吸收分配的影响

  李俊丽，钱干，李海星，张丽梅，叶祥盛，徐芳森，蔡红梅

  为研究氮锌配施对水稻生长、产量和养分吸收分配的影响，采用大田小区试验，以籼型杂交稻品种广两优35和常规粳稻品种日本晴为研究材料，设置3个锌水平和4个氮水平的交互处理，分析了各生育期水稻的生物量，成熟期产量及构成因素，各部位氮和锌的含量、累积量和分配比例。结果表明，氮锌配施对水稻早期的生长和后期的产量形成均具有协同增效效应，这种效应在不同水稻品种中具有一定的差异性。氮锌配施对水稻每公顷穗数具有极显著的正向交互效应，每公顷穗数的显著增加是氮锌配施下水稻产量提高的主要原因。氮锌配施不仅提高了水稻植株中的氮和锌含量，同时还促进了氮和锌向生殖器官（小穗）中分配，这可能是水稻产量提高的主要生理机制之一。

• 钼氮配施对冬小麦倒伏指数及茎秆力学指标的影响

  刘智琛，何灵芝，王鹏，胡承孝，武松伟，谭启玲，孙学成

  为研究钼氮配施对小麦抗倒伏性的影响机制，以97003（小麦钼高效品种）和97014（小麦钼低效品种）为材料，采用随机区组试验设计，设置4个施氮水平(N 0、120、210、 300 kg/hm2)，3个施钼水平((NH4)2MoO4 0、0.75、1.50 kg/hm2)，比较分析不同钼氮配比处理下两品种冬小麦茎秆形态特征、基部茎节粗细胞壁组分及茎秆力学特征变化。结果显示：(1)小麦钼低效品种97014在相同的氮、钼水平下折断处到顶端的距离和弯曲力矩均高于小麦钼高效品种97003；相比不施氮，施氮3个水平均可提高两品种小麦地上部鲜质量和弯曲力矩，其中在氮水平为210 kg/hm2下差异较为明显，施氮对断面系数和弯曲应力有显著影响，在施氮水平N 0、210 kg/hm2时，折断弯矩会随着施钼量的增加而增加；(2)小麦钼高效品种97003基部节长在各个钼、氮施肥水平下均高于小麦钼低效品种97014，而上部节长和穗长均低于小麦钼低效品种97014；小麦钼高效品种97003的茎秆长短轴外径及长轴内径和穗长均随着施氮水平的增高而增加，小麦钼低效品种97014的茎秆长短轴外径及长轴内径、基部茎长和穗长均随着施氮水平的增高而增加；(3)随着氮肥用量的增加，小麦茎秆非结构性碳水化合物显著降低，小麦钼高效品种97003施钼酸铵0.75 kg/hm2可减少小麦茎秆非结构性碳水化合物量；(4)两品种小麦基部纤维素、木质素含量随着施氮的增加而增加，但对钼的响应不明显。小麦钼高效品种97003纤维素、木质素含量在各个处理水平下基本不变，小麦钼低效品种在4个氮水平下配施钼酸铵1.5 kg/hm2均增加了纤维素含量，在施氮水平210和120 kg/hm2下配施0.75 kg/hm2钼酸铵，基部节间木质素含量下降。研究结果表明，不同钼氮配施量下的两品种冬小麦茎秆主要物理性状优化组合不同，基部节间短而粗，茎壁厚度大，结构性碳水化合物总量增大，茎秆充实程度好，这是冬小麦抗折力大、倒伏指数小、增强抗倒伏能力的直接原因。

• 生物炭对作物氮肥利用率影响的整合分析

  夏浩，张梦阳，刘波，李宇轩，丛铭，布麦热姆·热则克，姜存仓

  为科学施用生物炭、提高氮肥利用率，采用整合分析的方法，收集符合筛选标准的文献33篇，统计了170组包含生物炭配施化肥(BC+NPK)和单施化肥(NPK)处理下作物氮肥利用率的数据，从不同地域、土壤养分、氮肥用量、生物炭特性与施用量、作物种类等方面量化分析生物炭对作物氮肥利用率的影响。结果显示：施用生物炭可以使作物氮肥利用率提高4.76%，其中南方地区生物炭的促进效果最为明显，提高了11.73%。土壤肥力影响生物炭对氮肥利用率的增幅，在土壤pH值、有机质含量、速效氮含量较低的南方地区，施用生物炭对氮肥利用率的提升效果最优，而在有机质含量较高、pH值较高的东北地区，施用生物炭的效果则有所降低；当氮肥施用量≤120 kg/hm2时，生物炭的增效效果最明显，氮肥利用率提高了10.73%。与经济作物相比，粮食作物的氮肥利用率提升效果更为明显，增加了5.71%。生物炭施用量控制在≤1%时，氮肥利用率提高3.43%，木质材料制备的生物炭的提升效果最明显，氮肥利用率提高7.99%；生物炭含氮量>2%时,氮肥利用率提高19.43%；生物炭pH 9~10时氮肥利用率最佳，肥料利用率能够提升5.01%。

• BiOI/BiOBr异质结催化剂的制备及光催化降解罗丹明B

  谭海燕，张世龙，吴德勇，杨艳，胡卫兵

  采用水热法合成异质结复合光催化材料BiOI/BiOBr，探究其对罗丹明B的降解能力，并与纯的BiOBr以及BiOI的降解情况进行比较。通过X射线衍射XRD、场发射扫描电子显微镜FESEM、紫外-可见漫反射光谱DRS以及稳态、瞬态荧光光谱PL等表征方法对合成的异质结复合光催化剂BiOI/BiOBr样品进行了结构、形貌、光学性质的表征。采用分光光度法分析罗丹明B的降解率，结果显示，BiOI/BiOBr异质结光催化材料对100 mg/L的罗丹明B有很好的降解能力，在40 min内对罗丹明B的降解率为100%，明显高于纯的BiOBr（80%）和BiOI（72%）；其一级动力学速率常数为0.102 8 min-1，分别为BiOBr（0.040 3 min-1）和BiOI（0.034 4 min-1）的2.6倍和3倍。这种异质结光催化剂不仅可以有效促进光生电荷分离而且可以保持复合材料的强氧化还原能力，这可能是BiOI/BiOBr异质结高效降解罗丹明B的内在原因。

• 湘南住区垂直绿化的冬季节能绩效研究

  郑伯红，李家宇，饶继发，戚智勇，郑舰

  由于夏热冬冷的特殊气候特征，我国垂直绿化的运用不能照搬新加坡和我国香港等热带高密度城市的实践经验。本研究运用“Envi-met+TRNSYS”耦合方法，从冬季视角理性分析不同垂直绿化模式的节能效应。首先对我国湘南地区居住区的空间结构、湘南地区典型冬季气象日特征进行解析；并对装配3种不同垂直绿化模式的小区分别进行冬季室内热环境的模拟分析；最后，依据湖南人体对寒冷的受耐性特征，运用TRNSYS模拟不同垂直绿化模式情景下的室内采暖能耗需求。研究结果显示，垂直绿化在寒冷气候条件下可能增大建筑采暖能耗需求，对节能不利；湘南地区典型冬季气象日，墙生垂直绿化户均增加采暖用电量为1.2～1.5 kW·h；地生墙表垂直绿化在冬季仍然具有节能效应，户均采暖节能约为0.2 kW·h。

• 影响猪精子耐冻性的候选基因分析

  王文君，王小康，徐国强，周翔，刘榜

  在对通城猪精液冷冻保存的过程中，发现精液冻存质量存在个体差异。根据多次精液冻存后的精子活力检测结果，结合系谱关系筛选出精子耐冻与不耐冻个体各3头，并采用“中芯一号”SNP芯片进行群体遗传分化指数（FST）分析，应用生物信息学方法挖掘影响猪精子耐冻性差异的关键候选基因。结果显示：22头通城猪精液冻存后的精子活力存在明显差异，3头精子耐冻个体之间和3头精子不耐冻个体之间分别具有更近的亲缘关系，表明猪精子耐冻性差异可能受遗传因素影响；对耐冻性差异个体SNP芯片数据的FST分析结果显示，FST平均值为0.170 5，存在较高程度的遗传分化；进一步选取FST前1%（FST＞0.53）的266个SNP位点，并在其上下游100 kb区域共注释到了397个候选基因，富集在细胞形态、肌动蛋白细胞骨架和离子通道等生物学过程；其中KCNG4、ARPC1B、DNAAF4、MNS1、LIMK2、RPL31和VIM等基因可作为猪精子耐冻性差异的关键候选基因。以上结果说明，猪精子耐冻性受遗传因素影响，并受到关键基因控制，值得进一步对其基因功能进行研究。

• 不同中效稀释粉对猪精液常温保存效果的比较

  赵展展，柳梦圆，陈雷，雷明刚

  为对比不同中效稀释粉对猪精液常温保存效果的影响，试验选取业内知名度较高的9种中效稀释粉，其中国内3种和国外6种，分别编号为A、B、C、D、E、F、G、H和I，用12头杜洛克公猪精液进行了常温保存试验；对活力有效期内精液的pH值、活力、有效保存时长、畸形率以及顶体和质膜完整率的变化情况进行统计分析。结果显示：稀释粉E的活力在保存3 d后显著高于稀释粉C、D、F、G（P<0.05）；稀释粉E、I的有效保存时长最长，达10.91 d和10.33 d，显著高于另外6种（P<0.05）；稀释粉D、E、G、H稀释的精液畸形率较低，其中稀释粉D、E显著低于另外4种（P<0.05）；稀释粉A稀释的精液自第2天后精子顶体完整率一直最高，显著高于稀释粉C、D、F（P <0.05）；稀释粉E、H的质膜完整率较高，其中稀释粉H显著高于稀释粉D、F（P <0.05）。综上，9种中效稀释粉常温保存的猪精液质量达国标和产品标准的合格率均为88.89%，其中稀释粉E、H、I效果最好；稀释粉对精液质量影响的评定宜囊括多项指标进行综合考量。

• 基于机器学习方法的母猪高低产分类模型研究

  李喜阳，李信颉，赵志超，李长春，刘向东

  为帮助猪场管理者更好地对母猪进行繁殖管理、预测母猪的高低产、及时淘汰低产母猪，收集和整理包含出生场地、分娩栏位、品种和不同胎次、初生窝重信息的3个母猪群体的生产数据集，制定母猪高低产的分类标准，使用R软件中的Boruta包筛选出影响母猪高低产的重要特征，使用4种不同的机器学习方法——逻辑回归（logistic regression，LOG）、决策树（decision tree，DT）、随机森林（random forest，RF）和支持向量机（support vector machine，SVM）构建母猪高低产的分类模型，并进行决策树视图分析探究影响母猪最高产的相关因素。结果显示：4种机器学习方法构建母猪高产分类模型的分类准确率均在71%左右，最高可达84%，并且发现SVM作为最佳建模方法在所有数据集和不同分类标准下出现的频率最高，其次是LOG和DT。决策树视图显示出生场地、品种和初生窝重是划分最高产母猪的重要叶节点，利用这些特征预测最高产母猪准确率可达73%~82%。以上结果表明在未来的养猪生产中，利用机器学习方法实现母猪高低产的早期预测将会是一个不错的选择。

• 我国七大流域大鳞副泥鳅形态学比较分析

  陈鸿禄，易少奎，李军涛，王卫民

  基于线性回归分析、单因素方差分析、判别分析、主成分分析与聚类分析等方法对珠江水系、长江水系、淮河水系、辽河水系、海河水系、松花江水系19个自然群体共646个个体的外部可量性状进行形态学比较。线性回归分析结果显示，大鳞副泥鳅前驱长（DAC）/体长（LB）与纬度呈负相关（r=-0.782），尾柄长（LCP）/体长（LB）与纬度呈正相关（r=0.834）。单因素方差分析结果显示，松花江流域和辽河流域的形态学无显著差异，同时松辽流域与其他流域在全长（LB）、尾柄长（LCP）以及前驱长（DAC）表现出显著性差异。判别分析结果显示，松辽流域和南方水系的判别准确率为100%，两者之间没有错判。主成分分析结果显示，主成分1贡献率为38.1%，3个主成分可以解释大鳞副泥鳅不同地理群体形态差异的62.9%，这3个主成分主要反映在体高（HB）、体宽（WB）、尾柄高（HCP）、尾柄宽（LCP）。聚类分析结果显示，我国七大流域大鳞副泥鳅大致分为南北两大支。南方水系和北方水系大鳞副泥鳅在外部形态上存在一定程度差异，根据75%识别和划分规则，认为松辽流域和南方水系部分群体的大鳞副泥鳅形态学差异可能达到亚种水平。

• 雅鲁藏布江异齿裂腹鱼不同群体的形态差异

  魏源博，张桂蓉，李雷，马波，马徐发，魏开建

  为探讨雅鲁藏布江异齿裂腹鱼（Schizothorax o’connori）群体形态学差异，基于12个常规性状和20个框架性状的比例数据，运用多变量形态度量学方法对异齿裂腹鱼10个群体的形态差异进行研究。主成分分析提取了6个主成分，累计贡献率为74.23%，其中第一主成分主要受全长/体长、吻长/体长、眼径/体长、D1-2/体长、D1-3/体长等14个鱼体水平轴向性状的影响，第二主成分主要受体高/体长、尾柄高/体长、体宽/体长、胸鳍起点间距/体长、腹鳍起点间距/体长等10个鱼体垂直轴向性状的影响。主成分分析、单因素方差分析和聚类分析结果显示，雅鲁藏布大峡谷下游支流帕隆藏布江通麦和卡达桥2个群体、大峡谷上游8个群体之间形态分化明显，分别聚为一支，而大峡谷上游8个群体聚为2个组群。建立了10个群体的判别函数，总判别准确率为88.60%，其中日喀则、拉孜、墨竹工卡和通麦群体的判别准确率为95.92%～100.00%。大峡谷上游、下游异齿裂腹鱼群体间的形态分化可能与地理隔离及适应特定栖息环境等有关。

• 广陈皮中多甲氧基黄酮提取物对脂多糖诱导小鼠急性肺损伤的保护作用

  任雪，石凯欣，张震，徐阳，潘思轶

  为研究广陈皮中多甲氧基黄酮提取物对脂多糖诱导小鼠急性肺损伤的保护作用，先对广陈皮中多甲氧基黄酮进行提取、分离、纯化和结构鉴定，再采用鼻腔滴注脂多糖法建立小鼠急性肺损伤模型，通过测定小鼠肺组织损伤程度、肺组织湿/干质量比、氧化损伤指标活性和促炎细胞因子含量等，探究其对急性肺损伤的影响。结果显示，广陈皮中多甲氧基黄酮提取物的主要成分为川陈皮素和桔皮素（约占多甲氧基黄酮提取物的80%），纯化后川陈皮素纯度可达95%；250 mg/kg多甲氧基黄酮提取物和50 mg/kg川陈皮素能显著缓解小鼠急性肺损伤。研究结果表明，多甲氧基黄酮提取物和川陈皮素具有良好的抗氧化和抗炎效果，对急性肺损伤具有一定的保护作用。

• 肌原纤维蛋白-壳聚糖可食性膜的制备工艺优化及结构表征

  刘琛，靖函之，黄渊，熊善柏，刘茹，杜红英

  为开发可生物降解的食品包装材料，以草鱼肌原纤维蛋白与壳聚糖为成膜原料制备可食性膜。以干燥温度、甘油含量、肌原纤维蛋白与壳聚糖体积配比为单因素，分别探究其对可食性膜厚度、机械性能（抗拉强度、断裂伸长率）、水蒸气透过性、溶解度以及色度的影响。在单因素优化结果的基础上，通过响应面Box-Benhnken进行试验设计，研究各因素之间的交互作用。结果显示：3个因素均可对复合膜综合性能产生影响；肌原纤维蛋白/壳聚糖可食性膜的最佳制备工艺参数为：干燥温度55℃、甘油质量分数1.6%、成膜材料（肌原纤维蛋白∶壳聚糖）体积配比4.3∶3.7，优化后的复合膜抗拉强度为6.21 MPa，断裂伸长率为68.67%，水蒸气透过性为1.43×10-11g/（m·s·Pa）。通过水接触角测定并采用X射线衍射仪与扫描电镜对可食膜进行结构表征，结果表明，肌原纤维蛋白与壳聚糖分子相容性良好并克服了单一组分机械强度差及亲水性高的缺点。

• 盐酸-壳聚糖絮凝耦合处理回收鲢鱼糜漂洗液中的肌浆蛋白

  周文燕，黄琪琳，翁武银

  为提高鱼糜漂洗液中肌浆蛋白的利用率，以鲢鱼糜为研究对象，采用单一壳聚糖絮凝法和盐酸-壳聚糖絮凝耦合处理回收鲢鱼糜漂洗液中的肌浆蛋白，并通过单因素试验和Box-Bechnken中心组合设计对盐酸-壳聚糖絮凝耦合处理的絮凝条件进行优化。结果发现：盐酸处理（pH 3.0）可以显著提高壳聚糖作为单一絮凝剂时的肌浆蛋白回收率（从35.52%提高到81.54%），肌浆蛋白的最佳回收工艺确定为：pH 6.5，壳聚糖用量250 mg/L，温度30℃，时间90 min。在此条件下，可以获得85.23%的高蛋白质回收率以及73.32%的COD去除率。同时，此方法引入鱼糜漂洗液中的NaCl质量分数为0.006%，不会使后续废水处理成本增加，具有一定的可行性。

• 近红外光谱法鉴别6种根茎类中药材

  岑忠用，雷顺新，雷蕾，严军，张晖英

  为建立山豆根、百两金、千斤拔、北豆根、滇豆根、云南豇豆等6种易混淆根茎类中药材的快速鉴别方法，利用近红外漫反射光谱分别采集其在900~1 700 nm内的光谱信息，结合主成分分析、系统聚类分析、K近邻法、线性判别分析建立定性判别模型。结果显示，6种药材在主成分分析及系统聚类分析中表现出了明显的分类聚集特征，K近邻法和线性判别分析对46个药材盲样的鉴别准确率分别达到了93.48%和95.65%。结果表明，近红外漫反射光谱结合模式识别方法可用于根茎类中药材的定性鉴别。

• 基于改进SSD的棉种破损检测

  顾伟，王巧华，李庆旭，施行，张洪洲

  为实现群体棉籽的破损检测，以新路早-50#脱绒棉籽为研究对象，将群体棉籽随机摆放，使用CCD相机采集群体棉籽的图像，在经典的单步多框检测（single shot multibox detector,SSD）算法上进行改进。基于改进SSD，利用ResNet 50网络代替经典SSD算法中的VGG网络，将ResNet50作为SSD的基础网络，用来快速提取群体棉籽图像的特征，最终对群体脱绒棉籽中的破损棉籽实现精准识别。试验结果表明：该方法建立的模型对群体棉籽的检测精度、召回率、漏检率分别达到96.1%、97.3%、0%；高于经典SSD网络模型（检测精度、召回率、漏检率分别为92.5%、96.4%、1.4%）。

• 基于轮毂电机驱动的山地林果茶园轮式运输车设计与试验

  吴伟斌，韩重阳，梁荣轩，刘佛良，赵新，李杰

  针对南方丘陵山地林果茶园复杂的地形地貌特点，在集中式电机驱动运输车基础上，开发了以轮毂电机驱动的山地林果茶园运输车；该运输车以36 V铅酸蓄电池为能源，采用双后轮独立驱动方式并具备电子差速转向系统。运输车最大爬坡度、续驶里程试验、差速及制动性能等关键指标性能试验结果显示：运输车满载最大爬坡度为15°，最小转弯半径为2 395 mm，空载和满载状态下以常用车速 20 km/h 行驶时平均里程分别可达 66.97和46.33 km；满载时运输车分别以初速度25、20、15、10 km/h行驶时的紧急制动距离分别为5.83、4.11、2.68、1.57 m，试验值与理论值的最大相对误差为8.2%；运输车还具备良好的差速转向性能。