【目的】创建小麦TaMBD9基因敲除材料，探讨该基因在小麦生长发育调控过程中的生物学功能。【方法】利用实时定量反转录聚合酶链反应（quantitative reverse transcription polymerase chain reaction, qRT-PCR）分析TaMBD9的表达特性，通过CRISPR-Cas9介导的基因编辑技术创建基因敲除小麦材料。【结果】表达分析显示，TaMBD9在小麦不同组织间存在差异表达，其中叶片中的表达量最高，且随发育进程有所波动。3个部分同源基因间表达水平存在一定差异，其中TaMBD9D的表达水平较高。获得了TaMBD9的3个部分同源基因均成功敲除的纯合突变小麦材料。表型分析发现，TaMBD9敲除导致小麦叶夹角明显增大。【结论】小麦TaMBD9在叶夹角调控过程中发挥重要功能。研究获得了TaMBD9基因敲除纯合株系，为开展小麦叶夹角分子调控机制研究提供了新材料。
【目的】测算粮食主产区种植业低碳发展效率和碳补偿额度，为健全粮食主产区利益补偿机制提供参考。【方法】利用三阶段超效率SBM-DEA模型测算粮食主产区种植业低碳发展效率，并依据地区碳收支核算、碳交易价格和碳补偿系数确定各主产区碳补偿额度。【结果】1)2010—2020年黑龙江、吉林、内蒙古、江西、四川5个省、自治区碳汇水平最高，湖北、河北碳汇水平最低；2）根据三阶段SBM-DEA模型测算，各主产区低碳发展效率分布较为稳定，其中湖北、河南为低碳发展高效率地区，四川、河北为低碳发展低效率地区。【结论】根据低碳发展效率测算各主产区碳补偿额度，河南、山东和江苏的利益补偿额度最高，辽宁、江西和河北利益补偿额度最低。针对低碳发展效率进行差异化碳补偿，有利于提高粮食主产区发展低碳粮食生产的积极性。
【目的】明确安阳市内黄县外来植物的入侵现状，以期为外来植物入侵防控、生物多样性保护与生态安全管理提供依据。【方法】通过对内黄县17个乡镇168个位点开展实地调查，获取该地区外来入侵植物本底，并分析各入侵植物的生长状况；筛选出外来入侵植物风险评估指标，形成风险评估体系，并对所有指标进行赋值，评估每一种外来植物的入侵风险。【结果】共计发现外来入侵植物44种，隶属于16科，菊科有15个物种，所占比例为34%；从地理起源上分，有5种类型，其中来自美洲的最多，有30种，所占比例为66.7%；生活型一共有7种，1 a生草本物种最多，为32种，所占比例为71.1%；Ⅰ级危害等级的外来入侵植物有3种，分别为小蓬草（小白酒草）（Erigeron canadensis L.）、牵牛（Ipomoea nil (L.) Roth）和黑麦草（Lolium perenne L.）；Ⅱ级危害等级有6种，Ⅲ级危害有9种；Ⅳ级危害有8种；Ⅴ级危害有18种。【结论】须加强对外来入侵植物的管控。内黄县的外来植物侵害情况研究报告和入侵危害评价数据，对于当地以及其他地区制定管理策略、有效控制外来植物入侵具有一定借鉴价值。
【目的】以大米辛烯基琥珀酸淀粉酯为颗粒乳化剂，分别用4种不同类型的油（椰子油、玉米油、葵花籽油和橄榄油）作为油相，制备了水包油型Pickering乳状液。建立口-胃-肠三段式消化模型，探讨不同脂质类型对乳状液体外消化特性的影响。【方法】采用激光粒度分析仪和激光共聚焦显微镜测定了乳状液的粒径及微观结构。同时制备4种乳状液，在室温下储存80 d计算乳化指数，以确定乳状液的稳定性。使用自动电位滴定仪来测定乳状液在消化过程中的游离脂肪酸释放率。取不同消化阶段时的乳状液测定粒径及微观结构，以表征不同消化时期乳状液稳定性的变化。采用气相色谱仪对原始油脂及乳状液消化后的油脂进行测定，分析其游离脂肪酸（FFA）的组成对乳状液脂质消化的影响。【结果】4种脂质均可以形成稳定的乳状液，其中乳化稳定性最高的是玉米油乳状液，其80 d后乳化指数最高（91.73%），其次是橄榄油乳状液（83.53%），椰子油和葵花籽油乳状液的乳化指数之间无明显差异。体外消化结果表明：乳状液经过口腔消化，发生絮凝和聚集，液滴尺寸有所增加；经过胃部消化，液滴周围包裹的淀粉颗粒有所减少，但仍保持乳状液的结构。经过小肠消化，乳状液的结构被彻底破坏，大部分的油脂也被水解，油滴尺寸明显减小。游离脂肪酸释放率降序排列为：椰子油（25.71%）>橄榄油（12.64%）>玉米油（11.16%）>葵花籽油（8.99%）。在相同乳化条件下，不同油的乳状液脂质消化率的差异主要是由于饱和度的不同：椰子油（91.41%）>橄榄油（16.58%）>玉米油（14.63%）>葵花籽油（10.85%）以及初始液滴大小不同。【结论】4种乳状液均具有良好的稳定性及消化特性，且油脂的脂肪酸组成对乳状液的脂质消化率有显著影响。乳状液的脂质消化率随油脂脂肪饱和度的增加而增加，且与初始液滴大小具有相关性。
【目的】探明适宜砂质潮土地区作物增产及土壤肥力提升的有机肥方案，以期为该地区作物增产、土壤培肥提供理论依据。【方法】于2021年10月—2023年10月在河南省新乡县砂质潮土开展冬小麦-夏玉米田间试验，研究常规化肥（N0）、有机肥替代质量分数20%氮肥（N20）和有机肥替代质量分数40%氮肥（N40）处理对冬小麦-夏玉米生长性状、产量、养分积累量、土壤理化性状和胞外酶活性的影响。【结果】与常规化肥相比，有机肥替代部分化学氮肥显著提高冬小麦产量27.7%～36.3%,N20能提高2021—2022年、2022—2023年小麦-玉米轮作周年净收益分别为19.7%、10.5%。N20对冬小麦增产效果较好，可降低土壤容积质量，提高>0.250 mm粒径团聚体比例，增加冬小麦季土壤有机碳含量0.86～2.77 g·kg~(-1)，增加全氮含量0.07～0.21 g·kg~(-1)，提高乙酰氨基葡萄糖苷酶、α-葡糖苷酶、β-纤维二糖苷酶、β-木糖苷酶和亮氨酸氨基肽酶等酶活性，实现地上部氮素、磷素、钾素积累量与产量提升。N40提高后季夏玉米大喇叭口期叶绿素相对含量和叶面积指数分别为13.6%和8.7%，降低夏玉米冠层平均温度0.91～1.49℃，提高土壤有机碳、铵态氮、硝态氮、速效磷含量及地上部氮素、磷素、钾素积累量，夏玉米增产32.1%、19.0%。【结论】N20、N40均能提高冬小麦、夏玉米产量及氮磷钾素积累量，改善土壤理化性状，N20还能提高小麦-玉米轮作周年净收益，因此有机肥替代质量分数20%氮肥可作为豫北砂质潮土兼顾作物产量、地力提升和经济效益的施肥方案。
【目的】分析影响华北土石山区侧柏水分利用的主导因子，为气候变化背景下中国侧柏人工林的经营管理提供参考。【方法】采用稳定碳同位素比值δ~(13)C计算侧柏水分利用效率（intrinsic water use efficiency,WUE_i），结合温度、降雨量、相对湿度、干旱指数（standardized precipitation evapotranspiration index, SPEI）、水热状况协同性等气候指标，分析华北土石山区侧柏WUE_i变化特征及其对气候变化的响应。【结果】侧柏树轮δ13C与WUE_i均呈现上升趋势，年平均值分别为-23.53%和87.08μmol·mol~(-1)，年平均增幅分别为0.09%和1.17μmol·mol~(-1)。在月尺度上，侧柏WUE_i与上年7月、9—12月和当年1—12月温度呈显著正相关，与上年6—7月、12月和当年1—12月SPEI呈显著负相关，与上年8月和当年3—5月、8月相对湿度呈显著负相关，除与上年12月降雨量呈显著负相关关系外，与其他各月降雨量均无显著关系。在年尺度上，WUE_i与温度呈极显著正相关，与SPEI及相对湿度呈极显著负相关，与降雨量无显著关系。侧柏WUE_i对温度和降雨量的敏感性在14.12～<15.04℃和545.97～<762.43 mm时达到最高，分别为17.87%和21.88%；当水热协同性在0.992～0.998时，WUE_i对其敏感性为17.30%。【结论】温度是影响华北土石山区侧柏WUE_i变化的最主要气候因子，随着温度与降雨量协同性的增强，侧柏WUE_i对水热协同作用的敏感性呈升高趋势，降雨量间接影响侧柏WUE_i。
【目的】明确5个不同部位牛肉煎制后的气味差异及挥发性化合物的变化情况，为牛肉的合理加工提供理论依据。【方法】通过电子舌、电子鼻以及气相色谱-离子迁移谱研究了牛腱、眼肉、牛后、牛腩和上脑5个牛肉部位煎制后的滋味和气味差异，并分析造成差异的原因。【结果】眼肉煎制后苦味水平较低，鲜味和咸味在5个不同部位牛肉中最高。眼肉和上脑煎制后的气味特征较为接近，与牛腩差异最大，与牛腱差异较小；牛后气味特征介于牛腩和牛腱之间，与两者气味均较为接近。5个部位牛肉的挥发性风味物质差异明显，其中上脑中的挥发性风味物质种类与其余几个部位差异最大，牛腩中的挥发性风味物质含量最为丰富。5个部位样品中共筛选出30种挥发性物质形成特征挥发物指纹图谱，可用于区分不同部位的煎制牛肉。【结论】5个不同部位的牛肉煎制后滋味和气味差异明显，眼肉滋味品质最高，气味品质较差。特征挥发性物质的信号强度在不同部位牛肉间存在显著差异，牛腱中的苯甲醛、眼肉中的3-甲基丁醇、牛后中的2、3-戊二酮和z-3-己烯醇、牛腩中的丁醛、上脑中的2-丙醇、1-己醇、2-戊酮和3-甲基-3-丁烯醇均显著高于其余4个部位（p<0.05），是造成不同部位牛肉煎制后风味差异的关键物质。
【目的】科学评价施用生物炭12 a后潮土理化特性及小麦产量的变化，以期为华北潮土农田生物炭科学施用提供理论依据。【方法】在华北小麦-玉米轮作典型潮土农田设置BC0(0 t·hm~(-2))、BC1(2.25 t·hm~(-2))、BC2(6.75 t·hm~(-2))和BC3(11.25 t·hm~(-2))4个秸秆生物炭处理，在施用12 a后，系统分析2022—2023年土壤孔隙度、田间持水量、土壤容积质量、土壤有机碳含量、土壤全氮含量和团聚体稳定性及小麦产量等指标。【结果】长期施用生物炭对土壤理化性质有较大影响。与BC0相比，BC1、BC2和BC3处理土壤总孔隙度提高了6.82%、20.45%和27.27%，毛管孔隙度提高了4.55%、9.09%和22.73%，通气孔隙度提高了4.35%、26.09%和30.43%，田间持水量显著提高了14.57%、43.09%和80.11%，而土壤容积质量显著降低了7.14%、22.86%和32.86%。施用生物炭后，土壤有机碳含量和土壤全氮含量及团聚体稳定性得到明显提高，其中，BC1、BC2和BC3处理土壤有机碳含量提高了71.04%、206.00%和130.16%，全氮含量提高了8.46%、104.35%和42.68%，平均质量直径提高了62.61%、118.28%和116.95%，几何平均直径提高了17.21%、19.86%和2.45%，大团聚体（R>0.25 mm）含量提高了2.00%、5.12%和2.12%，且均以BC2处理提升幅度最大。长期施用生物炭也显著提高了小麦籽粒产量，与BC0相比，BC1、BC2和BC3处理提高了5.93%、8.16%和12.49%。相关分析表明，小麦产量受团聚体稳定性和土壤肥力的影响较大，小麦产量与平均质量直径、土壤有机碳含量呈显著正相关关系，大团聚体（R>0.25 mm）含量与有机碳含量、土壤全氮含量之间呈极显著正相关关系。【结论】施用生物炭12 a后，土壤理化性质得到改善，进而起到提高土壤肥力和增加小麦籽粒产量的效果，并以生物炭用量6.75 t·hm~(-2)效果较好。
【目的】探究外源添加剂蒙脱石、纳米二氧化硅（SiO_2）对鸡粪-花生壳混合好氧堆肥过程中碳、氮变化和微生物群落多样性的影响，为好氧堆肥新型添加剂的选择提供理论依据。【方法】以鸡粪和花生壳混合堆肥为对照（CK），分别在堆体添加质量分数5.0%蒙脱石（CK+M）、质量分数5.0%纳米SiO_2(CK+S)、质量分数2.5%蒙脱石和质量分数2.5%纳米SiO_2混合（CK+M+S），测定堆体发酵温度和堆体碳、氮含量，利用高通量测序技术分析不同时期堆体细菌的差异性。【结果】同时添加蒙脱石和纳米SiO_2可以有效提高堆体的升温速率和发酵温度，显著减少堆体氮素损失，提升堆体养分含量；高通量测序结果表明，添加蒙脱石和纳米SiO_2可以提高细菌的多样性和丰富度；发酵时期中门水平下优势细菌群落为厚壁菌门、放线菌门、变形菌门、绿弯菌门和拟杆菌门，总比例达85.2%；添加蒙脱石可显著提升嗜热期放线菌门的相对丰度。此外，添加蒙脱石和纳米SiO_2后可提升热芽孢杆菌属和尿素芽孢杆菌属等嗜热性好氧微生物种群的相对丰度。【结论】在堆肥过程中，同时添加蒙脱石和纳米SiO_2会影响各时期优势细菌群落的相对丰度，提高细菌群落的多样性和丰度，进而起到加速堆肥进程、减少堆体氮素流失的作用。
【目的】解决目前全自动移栽机硬质苗盘钵苗输送技术不成熟，送苗准确率和送苗效率过低的问题。【方法】在龙门架全自动移栽机取投苗装置的基础上，针对钵苗输送设计一种全自动送苗装置；纵向输送机构为该装置的关键部件，采用偏置曲柄滑块结构，输送机构的气缸行程和棘轮齿数为设计变量，通过理论分析确定纵向输送机构的自由度、理论角位移及理论气缸行程；采用SolidWorks软件建立关键部件三维模型，采用Adams软件对关键部件进行动力学仿真分析并优化；对优化后的送苗装置样机进行试验验证。【结果】优化后的纵向输送机构气缸行程为73.80 mm，角位移为48°，棘轮齿数为60；优化后的仿真结果表明，单次输送，气缸推动棘爪走过8个齿，棘轮转动角度为48°，连续输送时，误差控制在允许范围内。对送苗装置进行输送试验，得到机器的平均送苗精度达98.90%，单次送苗最大误差为-0.91 mm，单盘累计误差最大为-2.48 mm。【结论】优化后的送苗装置能够完成硬质苗盘钵苗自动输送任务，误差控制在允许范围内，能够实现精准送苗，满足农业生产需求。