山西农业大学学报(自然科学版)

Journal of Shanxi Agricultural University(Nature Science Edition)

特约专题:道地资源综合开发

  • 连翘叶复合袋泡茶的制备及配方优化

    杨丽霞;梁正辉;郭政港;

    [目的]以药食两用资源连翘叶为主要原料研制一款连翘叶复合袋泡茶。[方法]利用Minitab 17软件通过混料设计进行复配实验,根据所得配比制成茶包,密码审评,强制权重,建立模糊综合评价模型,以感官得分为响应值优化连翘叶复合袋泡茶配方。建立三因素三水平正交试验,以茶汤感官得分、水浸出物含量为指标,优化连翘叶复合袋泡茶冲泡工艺。[结果]连翘叶复合袋泡茶最优配方为连翘叶占比0.30,薄荷占比0.010,大枣占比0.528,绿茶占比0.162。此配方下所得袋泡茶中水浸出物含量66.30%、茶多酚含量20.33%、总黄酮含量2.14%。最佳冲泡工艺为,取水浸出物含量最高,时间15 min,温度90℃,茶水比1 g∶80 mL;取感官最佳,时间10 min,温度100℃,茶水比1 g∶80mL。[结论]由连翘叶、薄荷、大枣、绿茶组成的连翘叶复合袋泡茶冲泡方便,汤色亮黄,清澈明亮,香气纯正,口感协调,日常茶饮利于缓解声带受累、感冒发热、抽烟引起的咽喉肿痛。

    2021年03期 v.41 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1375K]
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  • 山西4个地区野生沙棘叶灰分组成及制茶可行性分析

    郭建峰;陈海银;王海宾;王芳;贾万利;史彬星;胡培毅;冯晶晶;

    [目的]灰分及重金属含量是茶叶标准中重要的理化指标,其含量与地域相关并直接影响到茶叶的品质和安全性。本文研究了山西4个野生沙棘林中沙棘叶矿物质含量、组成,并与常规茶叶做了比较,为沙棘叶茶的开发提供基础数据。[方法]于2020年7月份从山西省右玉、庞泉沟、宋家沟、古交4个天然野生沙棘林采摘沙棘叶,采用国标方法分析了与制茶相关的4个灰分指标、10个矿物质指标、水浸出物指标、3个膳食纤维指标以及4种重金属指标,从茶叶品质和安全性的角度评估了其作为药茶的可行性,力求找出矿物质含量与茶叶品质之间的关联性。[结果]4个地区沙棘叶总灰分含量为4.65%左右,符合茶叶灰分含量低于7%的国家标准;其中水溶性灰分、酸不溶性灰分、水溶性灰分碱度含量均在茶叶允许范围之内。水浸出物含量在34.79%~39.04%,可溶性膳食纤维含量在1.39%~6.82%,地区间差异显著。沙棘叶矿物质中钾元素含量最高,为7.14~11.03 g·kg-1,其次是钙,含量为5.34~13.16 g·kg-1,铁含量在370.00~744.21 mg·kg-1。[结论]4个地区沙棘叶矿物质含量总体表现出高钾钠比和高钙磷比的特点。与传统茶叶相比,沙棘叶钙、铁含量偏高,锰含量偏低;铅、铬、镉、砷含量均远低于国家限量标准。从灰分和矿物质的角度来看,所研究的沙棘叶可作为安全、高品质的制茶原料。

    2021年03期 v.41 9-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 1362K]
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  • 山西4个地区沙棘叶有机物组成及茶叶适制性分析

    王芳;陈海银;王海宾;郭建峰;贾万利;史彬星;胡培毅;李颖;

    [目的]中国沙棘(Hippophae rhamnoides subsp. Sinensis Rousi)是我国重要的原生沙棘品种,山西古交、右玉、宋家沟、庞泉沟是4个重要的中国沙棘天然林区。本文从茶叶的角度研究山西4个原产地中国沙棘鲜叶有机物组成成分的差异,并与传统产茶地区茶树叶进行了比较,为沙棘叶药茶的发展提供基础数据。[方法]于2020年7月份从古交、右玉、宋家沟、庞泉沟采摘新鲜沙棘叶,采用茶叶理化指标国标检测方法对水分、脂肪、蛋白质、总游离氨基酸、17种可溶性氨基酸组成及含量、茶多酚、黄酮、咖啡碱含量以及酚氨比进行了测定与计算,分析了沙棘叶作为茶叶的适制性。[结果]本次调查中4个地区沙棘鲜叶水分含量平均为60.25%±3.78%,干物质含量均值为39.76%。以干物质含量计,所测沙棘叶脂肪含量均值为2.5%±0.61%,蛋白质含量平均23.92%±3.35%。游离氨基酸总量在3.84%~5.78%,咖啡碱含量在0.50%~1.05%。茶多酚含量在11.29%~13.97%,酚氨比1.95~3.64,总黄酮含量在4.16%~5.76%。[结论]总体上沙棘叶表现出高蛋白低脂肪以及高黄酮低咖啡碱的营养特点。与传统茶叶相比,干物质、蛋白质和游离氨基酸含量偏高;茶多酚、咖啡碱和酚氨比较低。从传统茶叶适制性角度来讲,沙棘叶比较适合绿茶类产品,也可以作为药茶、茶粉及复配茶的原料。

    2021年03期 v.41 17-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 2538K]
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杂粮作物研究

  • 基于SSR标记的山西省不同地区苦荞遗传多样性分析

    马名川;张丽君;刘璋;刘龙龙;

    [目的]阐明山西省苦荞种质资源遗传多样性和遗传结构,为苦荞种质资源的保护与高效利用提供理论依据。[方法]利用13对荧光SSR引物对来自山西省不同地区的49份苦荞资源DNA进行PCR扩增,扩增产物经毛细管电泳,得到片段大小。利用Powermarker 3.25软件进行遗传多样性分析,用MEGA 6.0软件构建UPGMA聚类图,采用Structure2.3. 1软件进行群体遗传结构分析。[结果]13对引物对49份山西苦荞资源扩增出等位变异42个,变化范围2~5个,平均3.2个;等位基因频率的变化范围为0.336 7~0.938 8,平均为0.649 1,基因多样性指数变化范围为0.116 6~0.719 9,平均为0.447 5,多态信息含量的变化范围为0.112 9~0.668 6,平均为0.386 9。全部材料聚类分析表明,49份材料被分为2个类群;按地区来源划分成的9个群组进行聚类分析,结果表明资源的地理来源地有较为明显的分化。群体结构分析将参试材料划分为5个类群。[结论]山西省苦荞种质资源多样性水平中等,有4份苦荞资源与其他资源遗传距离较远。

    2021年03期 v.41 25-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1435K]
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  • 低氮逆境下氮高效高粱群体微环境及光合荧光应答效应研究

    张飞;王佳旭;张旷野;段有厚;王艳秋;张志鹏;

    [目的]高粱是典型的耐瘠、抗旱作物,挖掘不同基因型高粱耐低氮生产潜力对瘠薄边际性土地利用和高粱产业可持续发展都具有重要意义。[方法]采用耐低氮品种和氮敏感品种为材料,在辽宁沈阳地区设置N0(0 kg?hm~(-2))、N60(60 kg?hm~(-2))、N120(120 kg?hm~(-2))和N180(180 kg?hm~(-2))4个施氮水平开展研究。[结果]低氮逆境下不同基因型高粱群体湿度变化很小,但耐低氮品种(NT)透光率和叶片N含量对低氮调节作用关键,群体中下部(下1/3)较氮敏感品种(NS)优势更为突出,氮素施用量N120(120 kg?hm~(-2)),群体透光率可达较优水平,耐低氮品种叶片温度和群体内温度较氮敏感品种自我调节力更强。光合调节方面,低氮胁迫下耐低氮高粱叶绿素含量下降幅度很小,可保持较高的光合物质生产水平,N60、N120、N180三个处理下,Pn差异不显著,且均显著高于N0-NT。荧光分析发现,低氮胁迫下,高粱PSⅡ受到损伤,光合作用原初反应受抑制,但耐低氮品种可通过光合电子传递效率(ETR)和Y(Ⅱ)的平衡来维持光合荧光效率,减少光合物质生产损失,促进较高产量的形成。[结论]综合分析发现,耐低氮品种在120 kg?hm~(-2)(N120)氮肥施用量下可通过群体微环境调节促进光合物质生产,增强荧光效率,进而高粱光合物质生产。

    2021年03期 v.41 32-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 5711K]
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农学·方法

  • 紫果西番莲根尖染色体制片技术研究

    丰国蕊;赵李姗;朱雅静;唐军荣;蔡年辉;许玉兰;

    [目的]染色体作为特定遗传信息的载体,是研究细胞遗传学工作的基础,通过研究紫果西番莲根尖染色体的制片技术,可为今后其染色体倍性鉴定和核型分析等工作提供技术支撑。[方法]以紫果西番莲的组培苗和田间植株的根尖为研究材料,采用常规压片法比较了不同取材时间和取材来源、预处理液和预处理时间、解离时间和温度以及染色时间等条件对紫果西番莲根尖染色体制片效果的影响。[结果]在上午10:00~11:00取紫果西番莲组培生根苗植株根尖,室温下用0.1%秋水仙素溶液与0.002 mol·L~(-1)8-羟基喹啉等体积混合液预处理3 h,卡诺固定液固定10 min,1 mol·L~(-1)盐酸60℃下解离25 min,卡宝品红溶液染色10 min所得到的制片效果最佳。[结论]本研究获得了良好的紫果西番莲根尖染色体制片体系,以期为西番莲细胞遗传学研究的深入开展提供一定的理论基础。

    2021年03期 v.41 42-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 6135K]
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作物

  • 不同强筋冬小麦品种旗叶衰老及产量构成差异

    石怡彤;辛秀竹;刘豆豆;张璐鑫;王翼;甄文超;尹宝重;

    [目的]本文旨在明确不同强筋小麦品种旗叶衰老及产量差异。[方法]于2018-2019年冬小麦季,在"十三五"国家粮食丰产增效科技创新专项河北辛集核心试验区,采用大田试验,以河北省主推的8个强筋小麦品种为供试材料,研究了不同品种小麦旗叶衰老特征、干物质积累和穗部发育特征,及各指标与产量相关性。[结果]不同品种强筋小麦SPAD和净光合速率及黄化速率差异主要体现在灌浆中后期(开花26 d以后),同时,不同品种旗叶叶基角、开张角、披垂度和叶面积均有较大差异;小麦籽粒最终重量受最大灌浆速率高低影响更为显著,而灌浆时长、高速灌浆期到来及结束早晚对粒重影响则相对较小,而且粒重与产量显著正相关(r=0.764);小麦全株干物质积累总量与产量显著相关,茎秆干物质积累占比较大的品种总体干物质积累相对较少,同时产量也相对较低,但相关性并不高;同时,8个供试品种中,全株干物质积累总量、以及叶片、叶鞘和穗的分配比例与产量也并无明显相关性。[结论]不同品种相比,藁优2018产量最高,藁优5766、石4366、冀麦738、石新952等几个品种产量其次;单位面积产量、净光合速率、SPAD含量和粒重有优势的品种类型聚为一类,可作为优势品种的选择依据。

    2021年03期 v.41 50-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1493K]
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  • 密植下两个不同耐旱性玉米的比较转录组分析

    张彦琴;吴慧萍;常建忠;董春林;杨丽莉;张正;杨睿;

    [目的]比较分析玉米品种郑单7137在密植条件下对不同发育阶段以及与耐旱密植型品种熙玉303比较的转录组数据,为玉米品种郑单7137的密植耕作应对干旱胁迫的研究提供一定的依据。[方法]将郑单7137和熙玉303分别进行6×104株·hm~(-2)和9×104株·hm~(-2)进行干旱栽培,在玉米苗期和孕穗期利用高通量测序技术获得不同密植下的转录组数据,利用cutadapt对数据进行质控,通过Hisat2将质控后的数据比对到参考基因组,使用Stringtie对比对到的转录本进行定量,利用edgR包对不同分组进行差异分析筛选差异基因,使用GO ontology和KEGG数据库对差异进行注释和功能富集分析。[结果]在对郑单7137密植下苗期和孕穗期的转录组分析中共鉴定到差异基因数目分别为1926个和278个,苗期密植条件下对郑单7137影响较大,主要影响到的功能玉米素生物合成通路、植物激素信号转导、光合生物的固碳作用、MAPK信号转导、苯丙氨酸、类黄酮生物合成、类胡萝卜素和氧化应激和防御响应等;孕穗期密植对玉米影响较小,对光合作用和苯丙氨酸和类黄酮代谢有影响;在对密植下的郑单7137和熙玉303苗期和孕穗期中鉴定到差异基因分别为2 878个和2 235个,2个时期均富集到了苯丙酸代谢、光合作用、咖啡因代谢和萜类代谢等,激酶、氧化还原酶活性相关基因显著富集。[结论]密植下对郑单7137的苗期影响较大,在其孕穗期影响较小;在苗期主要通过影响郑单7137的光合作用、苯丙酸代谢、萜类代谢和蛋白酶的磷酸化影响其发育,本研究对郑单7137的合理密植栽培提供一定的研究依据,为玉米耐旱性研究提供重要参考价值。

    2021年03期 v.41 60-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 2708K]
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  • 不同浓度纳米铈和离子铈对小油菜生理指标的影响

    王向英;张杰;孟会生;Jamie R.Lead;洪坚平;

    [目的]纳米铈的广泛生产与应用不可避免地导致了纳米铈进入环境并发生积累。但铈在环境中的不同形态和浓度对植物的影响还不完全清楚。[方法]本研究以小油菜为例,通过盆栽试验,研究分析了施加不同浓度(0、1、10、100、500 mg·kg~(-1))纳米铈(纳米CeO_2)和离子铈(Ce(NO_3)_3)后,对小油菜的叶片抗性指标(丙二醛和脯氨酸含量以及过氧化氢酶活性)、光合作用相关指标(胞间CO_2、蒸腾速率、气孔导度、净光合速率和叶绿素含量)和植株品质指标(全氮、全钾、还原糖和维生素C)的影响,并采用双因素方差分析研究了铈的形态和浓度对小油菜生理特性的交互作用。[结果]铈形态和浓度对小油菜生理指标的影响具有显著的交互作用(P<0.05),且两者在低浓度时对小油菜叶片抗氧化性起促进作用,而在高浓度逐渐向抑制作用转变。铈的两种形态的不同施加浓度对净光合速率和叶绿素含量均表现为抑制作用。纳米CeO_2的施加提高了小油菜植株的还原糖和维生素C的含量。RDA分析揭示土壤中的速效磷、速效钾和铈含量是驱动不同铈处理下小油菜综合生理特征产生分异的重要环境因素。[结论]本研究表明,由于交互作用的存在,纳米CeO_2和离子Ce~(3+)对小油菜生理性状的影响总体上没有显著区别,铈对小油菜生长和品质的影响过程中,钾元素可能发挥着重要作用。

    2021年03期 v.41 69-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 2808K]
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  • 杧果SAP转录因子的鉴定与生物信息学分析

    孙宇;刘志鑫;叶子;罗睿雄;蒲金基;张贺;

    [目的]SAP转录因子是一类广泛存在于植物细胞中的多功能基因,探究杧果SAP转录因子家族的序列特征及其表达特性,可以为后续对杧果抗病研究和分子育种奠定基础。[方法]以杧果全基因组数据为基础,采用生物信息学的方法对杧果SAP家族转录因子进行序列分析,并通过qRT-PCR技术研究杧果胶孢炭疽菌和细菌性黑斑病菌侵染过程中杧果SAP家族转录因子的相对表达量。[结果]从杧果基因组中鉴定了3个SAP转录因子家族成员,命名为MiSAP1、MiSAP2和MiSAP3;MiSAP1为不稳定亲水酸性蛋白,MiSAP2为稳定亲水碱性蛋白,MiSAP3为不稳定亲水酸性蛋白;无规则卷曲和α-螺旋是3个MiSAPs蛋白二级结构的主要元件,除了MiSAP3以外,MiSAP1和MiSAP2均具有WD40超家族保守域结构;根据三级结构预测、多重序列比对、系统发育关系及保守基序分析推测MDP0000245114、Solyc07g045560.1. 1、MiSAP3、MDP0000121314、MDP0000717044不存在WD40保守结构域,motif4和motif5不是构成WD40保守结构域的主要结构,对于亲缘关系较近的蛋白质,推测它们还具有相似或相近的生物学功能。qRT-PCR结果显示,胶孢炭疽菌侵染过程中,MiSAP1和MiSAP2的相对表达量在12、24、48 h时均显著上调,MiSAP3的相对表达量在3 h和12 h时均显著上调,细菌性黑斑病菌侵染过程中,MiSAP1、MiSAP2和MiSAP3的相对表达量在12 h时均显著上调。[结论]本文通过qRT-PCR的方法初步确定了杧果SAP转录因子表达受胶孢炭疽菌和细菌性黑斑病菌的诱导,说明了SAP转录因子不仅能够影响花器官的大小,也参与生物胁迫响应效应。

    2021年03期 v.41 79-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 1756K]
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林学

  • 呼和浩特市16种园林草本植物的燃烧性研究

    盛东晨;徐家琛;王雷;

    [目的]研究了秋季防火期间呼和浩特市16种园林草本植物燃烧性的强弱,为呼和浩特市防火避灾型园林绿地建设过程中难燃草本植物的筛选提供参考。[方法]以每种植物茎、叶两营养器官为研究对象,基于热重分析法,在30 mL·min-1通氧速率,40℃·min-1升温速率下由室温升温至600℃得TG与DTG曲线,经Coats-Redfern模型求解快速热解阶段一阶动力学活化能E、指前因子A、热解特性指数P、着火指数Di,结合样本灰分含量、粗脂肪含量、热值、燃点4项理化性质,采用因子分析法综合评价16种草本植物燃烧性的强弱。[结果]16种草本植物在空气气氛下的热失重过程可分为失水阶段、热解阶段、碳化阶段,快速热解温度范围在253.75~334.92℃,彩叶草茎、叶的热失重量分别为52.71%与56.18%,是燃尽后质量消耗最少的样本,碧冬茄茎、叶最大热失重速率为4.514%·min-1与9.317%·min-1,是热解最快的样本,其燃烧性主要受叶片影响;16种草本植物叶片热解温度与反应活化能较茎干偏低,粗脂肪含量与热值显著高于茎干,叶片与茎干的灰分含量相近,分别为15.84%与13.03%,由于草本植物木质素含量较低,因此碳化阶段的TG与DTG曲线无明显失重台阶与失重峰;16种园林草本植物燃烧性排序为:碧冬茄(Petunia hybrida)>黄花萱草(Hemerocallis flava)>大花萱草(Hemerocallis×hybrida)>马蔺(Iris lactea var. chinensis)>长春花(Catharanthus roseus)>紫花玉簪(Hosta ventricosa)>八宝景天(Sedum spectabile)>芍药(Paeonia lactiflora)>鼠尾草(Salvia officinalis)>彩叶草(Coleus blumei)>黄菖蒲(Iris pseudocorus)>圆叶牵牛(Ipomoea purpurea)>宿根天人菊(Gaillardia aristata)>费菜(Sedum kamtschaticum)>细叶百日菊(Zinnia linearis)>红鸡冠(Celosia cristata)。[结论]秋季防火期间呼和浩特市基于燃烧性优选的难燃草本植物有:红鸡冠、细叶百日菊、费菜、宿根天人菊、圆叶牵牛;热解动力学参数对于草本植物综合燃烧性的描述程度优于植物自身理化性质;由热重分析法所得的热解动力学参数中,应以活化能与指前因子对热解特性的描述为主;粗脂肪含量对于秋季防火期间生命期末的草本植物燃烧性影响相对较小;茎生叶草本植物的叶片普遍较茎干更易燃。

    2021年03期 v.41 88-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 3155K]
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  • 基于花境应用的太行山南部野生宿根花卉观赏性评价

    张璐瑶;李森;王金耀;史晓露;亢秀萍;邢国明;

    [目的]本文旨在挖掘太行山南部野生宿根花卉的观赏价值在花境景观中的应用潜力,为丰富花境植物材料和营造有地域特色及文化的花境景观提供科学的理论参考。[方法]本研究采用层次分析法对太行山南部野生宿根花卉进行花境景观应用的观赏性评价,以野生宿根花卉花境景观观赏性评价为目标层,以野生宿根花卉的观花价值、观叶价值、观果价值、株型及园艺化程度为约束层,建立由13个评价指标所构成的评价模型,并根据野生宿根花卉观赏价值的综合得分将其划分为4个等级。[结果]Ⅰ级(>3.6分,花境景观应用观赏价值高)26种;Ⅱ级(3.3~3.6分,花境景观应用观赏价值较高)34种;Ⅲ级(3.0~3.3分,花境景观应用观赏价值一般)16种;Ⅳ级(<3.0分,花境景观应用观赏价值低)15种。[结论]该评价体系能够客观反映太行山南部野生宿根花卉在花境景观中的观赏价值,为其合理开发利用,增加花境植物的多样性,对形成具有地域特色及适应性好的花境景观具有重要意义。

    2021年03期 v.41 100-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 1287K]
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农产品质量与加工

  • 菠萝机械化种植与收获研究现状

    薛忠;陈如约;张秀梅;

    本文介绍了国内外不同类型的菠萝种植机械、收获机械、采摘机械手以及基于机器视觉识别及决策的选择性收获算法研究进展。结合我国国情及菠萝种植现状,笔者认为在我国研发中小型菠萝种植与收获机械可减轻果农劳动强度、提高作业效率,增加农民收入,文章可为我国菠萝产业机械化发展提供参考与借鉴。

    2021年03期 v.41 110-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 10659K]
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  • 锯片式花生去柄清选试验台的设计与试验

    孙千涛;钱凯;刘道奇;刘龙;李秀杰;董铁友;

    [目的]针对现有花生清选装置只是实现将花生摘果脱出物中泥土、瘪果及轻杂物的清理,而对滞留在花生荚果上的"果柄"清除研究比较缺失,进而造成清选效率低、清选后花生荚果含杂率高和后期花生荚果的整体质量低下等问题;以花生摘果脱出物为研究对象,设计一种新型锯片式花生去柄清选试验台。[方法]通过专业测量设备对晾晒处理后的花生摘果脱出物主要组成成分和比例进行试验分析,同时对主要脱出物尺寸、摩擦力、空气动力学等主要物理特性差异进行试验研究,设计了一种主要由振动筛与离心风机组合、去柄锯片与去柄振动筛网板组合形式的锯片式花生清选试验台,并通过正交试验对关键设计装置最佳匹配参数进行分析。[结果]以清洁率为目标函数,离心风机转速、振动筛振动频率和去柄锯片转速为试验因素进行正交试验,试验结果表明:离心风机转速为800 r·min-1、振动筛振动频率为6 Hz、去柄锯片转速为350 r·min-1时,该锯片式花生去柄清选试验台的清洁率为92.29%。[结论]花生摘果脱出物较清选之前清洁度提高了24.47%,清选性能较好,能够满足实际生产需求。该研究能够为花生联合收获机清选系统的创新设计提供技术参数支撑和理论依据。

    2021年03期 v.41 121-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 7513K]
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  • 稿约

    <正>1.《山西农业大学学报(自然科学版)》是山西农业大学主管主办的农业科学类综合性学术期刊。其办刊宗旨是:坚持唯物主义理论和实践相结合的原则,贯彻落实科学发展观,促进学术交流,推动科学技术向生产力转化,为我国农业现代化建设服务。本刊主要刊登农、林、牧等涉农学科及相关学科的基础性研究和应用研究成果,反映最新科研动态。以国内外科技工作者、高等院校师生为主要读者对象。

    2021年03期 v.41 6页 [查看摘要][在线阅读][下载 329K]
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