- 李凯;王湛;罗世武;杨军学;王勇;张建彤;
[目的]谷子是旱作区重要作物，但因对谷子经济效益最大化的追求，谷子连作障碍问题已非常突出，严重制约产业可持续发展。探明不同轮作模式对谷子生长特性及土壤肥力的影响，可为提升谷子产能和土壤可持续利用提供理论依据。[方法]于2021-2022年连续2年进行试验，以谷子连作3年（M-M）为对照，设置玉米—谷子（C-M）、马铃薯—谷子（P-M）、高粱—谷子（S-M）、糜子—谷子（B-M）4种轮作模式，测定不同轮作模式下土壤全量和速效养分的变化，综合评价不同轮作模式土壤肥力变化对谷子生长、产量和经济效益的影响。[结果]与连作（M-M）相比，各轮作模式下谷子茎粗增加6.33%～14.02%，穗长增加4.69%～18.41%，叶面积指数显著提高24.49%～47.96%。轮作与连作后，谷子产量依次为S-M>P-M>B-M>C-M>M-M，其中P-M和S-M轮作模式较M-M分别显著增产19.00%、19.27%，主穗重与产量变化趋势一致。从2年的土壤养分均值来看，轮作模式均提高了土壤的有机质、全氮、速效磷和速效钾含量，其中S-M模式有机质含量显著增加43.02%,C-M、P-M和S-M模式全氮含量分别显著增加46.89%、47.27%、59.53%，土壤肥力的综合评分依次为P-M>S-M>C-M>M-M>B-M。2年的经济效益分析表明，与M-M相比，P-M和S-M轮作模式总产值、纯收入、产投比分别增加23.36%、24.29%、1.75%和10.91%、15.78%、11.95%。[结论]马铃薯—谷子和高粱—谷子2种轮作模式改善土壤生态环境效果明显，提高了土壤肥力，谷田综合生产力明显提升，可促进西北旱作区谷子产业的可持续发展。
2025年04期 v.45 57-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1701K] [下载次数：91 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 杜杰;夏路阳;冯宇;夏清;王文霞;
[目的]孕穗期干旱胁迫是限制谷子产量形成的关键因素，通过分析外源油菜素内酯对孕穗期干旱胁迫下谷子关键生理生化过程的影响，揭示其提高谷子抗旱性的生理调控机制，可为利用油菜素内酯提升谷子抗旱性和产量提供理论支持。[方法]本研究以‘晋谷21号’为试验材料，采用盆栽人工控水方式，设置对照（CK）、喷施清水后干旱胁迫（DS）、喷施0.1μmol/L油菜素内酯后干旱胁迫（DBR）3个处理组，研究外源油菜素内酯对干旱胁迫下谷子产量、光合特性、叶绿素荧光参数、渗透调节物质、抗氧化系统、氮代谢酶和内源激素的影响。[结果]与DS组相比，DBR的SPAD值、Rubisco活性、净光合速率（Pn）和气孔导度（Gs）增幅为8.33%～26.15%；叶绿素荧光参数得到显著改善。该处理下，叶片可溶性糖和游离脯氨酸含量分别增长13.15%和12.14%，超氧化物歧化酶（SOD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）和谷胱甘肽还原酶（GR）活性增幅为14.62%～31.63%，而过氧化氢（H2O2）和丙二醛（MDA）含量显著降低。DBR还显著提升了硝酸还原酶（NR）和谷氨酰胺合成酶（GS）活性，内源赤霉素（GA3）含量显著增加14.98%，脱落酸（ABA）含量则下降12.86%。最终，DBR使单株产量显著提高16.10%，穗部农艺性状也得到积极改善。[结论]孕穗期干旱胁迫下，外源喷施油菜素内酯能够通过优化光合性能、增强渗透调节能力、激活抗氧化防御系统、促进氮代谢以及调控内源激素平衡等多重生理途径，有效缓解干旱胁迫对谷子生理代谢的负面效应，进而促进谷子产量形成。
2025年04期 v.45 67-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1515K] [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 翟正坤;张艺河;闫江林;韩渊怀;张宇波;成丽君;
[目的]田间背景下谷子谷瘟病的智能化识别环境干扰强、病斑尺度多变，现有研究采用的模型在实际应用场景中的适应性仍需进一步优化。[方法]本研究依托构建的大样本谷瘟病数据集，提出了一种基于改进YOLOv8n的谷瘟病检测模型YOLOv8-SDL。该模型在YOLOv8n基础上，通过强化主干网络特征提取、引入轻量高效上采样增强特征融合能力、引入注意力机制提高模型对重要特征选择能力这3个方面进行改进，以提升模型在复杂背景下对谷瘟病实例检测的稳定性与准确性。首先，对可切换空洞卷积（SAC）的结构进行优化，在上下文结构中的1×1卷积前添加1层3×3卷积，并结合通道注意力（SE）构建了SE＿SAC，将其嵌入主干网络C2f模块中，以强化模型主干网络对病斑区域多尺度特征的提取能力。其次，引入DySample上采样替代邻近插值上采样，利用该上采样的基于点采样的动态上采样策略，在降低模型计算量的同时，减少上采样过程中的特征信息丢失以提高模型的特征融合能力，进而提升模型对小目标病斑的定位精度。最后，在颈部网络引入大可分离核注意力（LSKA），利用该注意力的可分离卷积机制来增强模型对复杂背景中病斑特征的聚焦能力。[结果]YOLOv8-SDL的检测精度为91.5%,mAP@0.5为93.9%,mAP@0.5～0.95达到62.0%，相较于原模型分别提升了4.4%、1.4%和2.2%。[结论]本研究结果可为复杂环境背景下的谷瘟病病害精准检测提供坚实可靠的技术支持。
2025年04期 v.45 78-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 1812K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 马祥和;张之玄;张丽娜;霍滢睿;尹雪斌;冯美臣;高志强;杨珍平;
[目的]随着经济的发展，公众对生活品质与营养健康更加重视，市场对燕麦等健康与富硒谷物的需求也不断扩大。探究Se（硒）、N（氮）互作对燕麦籽粒氨基酸组成及营养价值的作用，有利于实现燕麦氨基酸品质的改良，生产出足Se、更高蛋白与优质氨基酸的燕麦。[方法]以燕麦品种‘晋燕19’为材料，在2022-2023年进行大田试验，采用随机区组设计，设置土壤基施Se(150 g/hm~2）、N(240 kg/hm~2）、Se+N(Se:150 g/hm~2,N:240 kg/hm~2）处理，以不施肥为对照（CK），调查花后不同时期籽粒的蛋白质和氨基酸组分含量，分析不同施肥处理下燕麦籽粒蛋白质与氨基酸组分积累差异。[结果]与CK相比，Se+N互作下籽粒蛋白质含量提升18.9%～24.7%，总氨基酸含量提升8.5%～48.9%，提升效果均优于单施N肥与单施Se肥。籽粒中检测出的16种氨基酸，除酪氨酸外，其余氨基酸含量的2年平均值皆以Se+N互作下最高，其次是单施N肥，而单施Se肥时仅有缬氨酸、酪氨酸与胱氨酸含量有所提升。此外燕麦籽粒中的限制性氨基酸如赖氨酸、缬氨酸在Se+N处理后，2年平均含量比CK显著提升28.5%和26.5%。氨基酸营养评价结果显示，与CK相比，Se+N互作的籽粒氨基酸比例更接近理想蛋白质标准，且有多种必需氨基酸的指数得分（RAA）显著提升；同时Se+N互作后籽粒必需氨基酸指数（EAAI）在种植第1年由0.45提升为0.66，第2年由0.68提升为0.75，均高于单施Se、N肥，说明Se+N互作后的燕麦籽粒氨基酸组成更佳。[结论]综上，与单施Se和N比较，Se+N互作更能提升籽粒蛋白质含量，提升籽粒氨基酸积累量，可促进籽粒中氨基酸尤其是限制性氨基酸如赖氨酸等的含量提升，能有效优化‘晋燕19’燕麦籽粒的氨基酸组成与蛋白质的营养价值。
2025年04期 v.45 88-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 4004K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 杨琳琳;张飞;张裕川;王艳秋;杨毅轩;朱凯;张志鹏;王佳旭;张旷野;卢峰;
[目的]高粱是全球第5大禾谷类作物，在粮食安全与农业可持续发展中有重要地位，但传统高粱栽培过度依赖根系施肥，易加剧环境污染、限制产量。腐植酸可促进作物产量提高，在高粱中也有应用，但其对高粱光合特性乃至产量形成的影响机制尚报道较少。研究腐植酸叶面肥对高粱冠层结构、光合特性及产量的调控作用，旨在探讨其在光能利用效率与产量形成关系中的潜在作用机制。[方法]以‘辽粱1号’（LL1）‘、辽糯10’(LN10)和‘辽粘3号’（LN3）这3个高粱品种为试验材料，2022-2024年连续3年进行试验，设置腐植酸叶面肥喷施处理与清水对照，于花期喷施后测定冠层叶面积指数（LAI）、光合有效辐射（PAR）、光合参数、农艺性状及产量。[结果]腐植酸叶面肥处理提高了3个高粱品种的总LAI，增幅为1.26%～5.91%，其中LN3增幅最大且与对照差异显著；冠层PAR分布模式改变，各层PAR均降低，且下层降幅最大；群体光截获率提高，其中LL1和LN10的增幅分别为1.81%和2.92%，与对照相比差异显著；腐植酸叶面肥明显降低了LL1、LN10冠层下层透光率以及LN3的中层透光率，明显增加了LN10的消光系数。光分布的优化进一步缓解了高粱灌浆期光合衰退现象，表现为净光合速率提高11.66%～13.36%，胞间CO_2浓度降低9.33%～13.86%，气孔导度提升7.03%～17.99%，水分利用率增加4.40%～6.33%；喷施叶面肥后，LL1、LN10和LN3的产量均提高，增幅分别为10.88%、4.47%和6.29%，其中LN3农艺性状优化更为全面。[结论]喷施腐植酸叶面肥可优化高粱冠层结构，提高光能利用效率，缓解光合衰退，最终促进产量提升，可为利用腐植酸叶面肥进行高粱高效栽培提供理论支持。然而，腐植酸叶面肥的调控效应存在明显的品种间差异，后续研究需进一步探讨其内在调控机制并优化施肥方案。
2025年04期 v.45 102-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 1895K] [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 杨帆;王康乐;刘昱希;赵子涵;王晗;张心瑜;张蕾;刘冬晔;魏爱丽;
[目的]绿豆是重要的药食同源作物，在全世界广泛种植。随着种植业结构优化和公众保健理念及膳食结构的改变，市场对绿豆的需求量日益增加。山西省是我国绿豆主产区之一，但当地自然降雨量少，干旱是制约农业发展的重要因素之一，积极筛选耐旱绿豆种质资源对于促进旱地利用及产业发展有重要战略意义。[方法]本研究以35份绿豆种质资源为试验材料，采用10%的聚乙二醇6000(PEG6000)溶液模拟干旱胁迫，对绿豆幼苗进行处理，之后测定绿豆幼苗的株高、根长、鲜重、干重、根表面积等12项形态指标和丙二醛、可溶性蛋白、过氧化物酶、叶绿素、超氧阴离子自由基等10项生理指标。计算各品系的耐旱系数，并进行相关性分析。同时，结合隶属函数分析、主成分分析和聚类分析方法，对35份绿豆品系的耐旱性进行综合评价。[结果]依据绿豆苗期耐旱性分级标准和耐旱性综合评价结果，将35份绿豆品系划分为高耐旱、耐旱、中耐旱、对干旱敏感和对干旱高敏感5个等级。筛选出1份高耐旱绿豆品系（529）,9份耐旱绿豆品系（311、360、368、386、500、307、751、92和940）,14份中耐旱绿豆品系，7份对干旱敏感绿豆品系和4份对干旱高敏感绿豆品系。[结论]本研究从35份绿豆品系中筛选出1份高耐旱性和9份耐旱性绿豆品系，这些耐旱性强的绿豆种质资源可为绿豆的种植实践与产业生产提供理论依据，有利于绿豆产业在干旱地区的可持续发展以及山西省旱地高效利用。
2025年04期 v.45 112-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 1616K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]