小麦叶片衰老态势核磁共振分析

建立了小麦的核磁共振活体检测体系,通过监测小麦叶片的T2弛豫特性、含水率以及叶绿素含量在灌浆中后期的日序变化,发现从叶片衰老初期至降解期,T2弛豫谱幅度和含水率变化不明显,平均T2弛豫时间持续增大,而叶绿素含量逐渐减小;到叶片衰亡期,T2弛豫谱幅度、含水率、平均T2弛豫时间以及叶绿素含量均迅速减小至最小值。由此可见,小麦叶片的T2弛豫谱幅度与含水率具有正相关关系,而平均T2弛豫时间与生理活性有关。最后根据叶片的T2弛豫特性,分析了核磁共振T2弛豫谱、磁共振T1加权成像以及T2加权成像等方法在评价小麦叶片衰老态势方面的特点。     

植物种子萌发过程中氧与光的作用

种子萌发的主要过程是胚恢复生长和形成一株独立生活的幼苗。所有有生命力的种子,当它已经完成后熟、脱离休眠状态之后,在适宜的萌发条件下,都能开始它的萌发过程,继之以营养生长。植物的生理活动与环境条件的依存关系在种子萌发过程中看得特别清楚。只在具备适宜的条件时,种子才能开始其活跃的生命活动。种子萌发的条件有4个:水分、温度、氧和光。本文中重点讲述氧和光的作用。1氧的作用不同类型种子萌发对氧的要求有很大差异。少数种子(例如水稻种子)能在水下发芽,而小麦和许多作物种子当半浸没水中时不发芽,就是能忍耐长期浸水的沼泽树木…     

宰后牦牛肉水分分布变化与持水性能关系研究

为探讨牦牛背最长肌宰后保水性机理,研究其宰后成熟过程中持水性变化规律、不同水分群的水分分布情况,以及相互之间的关系,选取了10头青海公牦牛,宰后在4℃环境中成熟,选择成熟过程的不同时间点(0、0. 5、1、3、5、7 d)进行加压损失率、滴水损失率、蒸煮损失率、表面疏水性指数的测定,利用低场核磁共振(LF-NMR)与核磁成像(MRI)定量定性分析了牦牛背最长肌宰后水分分布情况,并以肉牛为对照进行了相关性分析。结果表明:加压损失率、滴水损失率、蒸煮损失率、表面疏水性指数均在第3天达到最大值,显著高于其他时间点(p 0. 05),此时保水性最差;水分分布情况显示,宰后成熟初期不易流动水水分相对含量P22降低,自由水水分相对含量P23升高,成熟后期P22升高而P23降低,并且P22与P23呈显著负相关(p 0. 05),说明成熟期两种水分状态互相转变;核磁成像反映了水分空间分布,确定了当宰后成熟时间为5 d时,保水性最优。对比分析发现,整个成熟过程中牦牛背最长肌保水性低于肉牛。     

胡萝卜片微波-热风滚动床干燥物料特性研究

为了改善微波干燥果蔬的物料特性,通过搭建的微波-热风滚动床干燥(Microwave-hot-airflow rolling drying,MARD)试验台,研究了胡萝卜片在MARD不同干燥阶段的热像变化,通过低场核磁共振分析与成像(Low-field nuclear magnetic resonance analysis and imaging,NMR/MRI)研究了胡萝卜片在MARD不同干燥阶段水分状态和水分分布,试验还测得在对应干燥阶段胡萝卜片介电常数ε'和介电损耗因子ε″的变化规律。通过分析物料的脱水过程和干燥品质发现,MARD过程干燥速度逐渐降低,物料温度分布均匀,随着干燥进行温度稳定在设定范围; NMR波谱下的水分信号量逐渐降低且主峰向左移,水分的活跃程度降低; MRI信号显示,MARD干燥过程中水分分布均匀;随着MARD进行,物料介电常数ε'和介电损耗因子ε″显著降低,边缘部位介电损耗比心部低,随着干燥的进行,这种差别逐渐减小,说明由介电特性差异导致的微波干燥不均的影响在MARD过程中减弱。     

增氧淡水与微咸水对小麦萌发特性的影响

为合理开发利用微咸水、提高微咸水利用效率、降低微咸水灌溉下的次生盐碱化风险,将增氧技术与微咸水灌溉相结合,基于理论分析与试验研究相结合的方法,研究了微咸水、增氧淡水、增氧微咸水对小麦种子萌发特性的影响。结果表明:在不同矿化度的微咸水条件下,矿化度2 g/L较利于小麦种子的萌发。增氧淡水(溶解氧质量浓度9.5～22.5 mg/L)能够增加萌发4 d的小麦种子萌发数量,但却抑制了小麦种子萌发过程中的单粒根质量和幼芽平均高度;当溶解氧质量浓度超过22.5 mg/L时,发芽率有所下降,说明过高的溶解氧质量浓度会抑制种子的萌发。不同矿化度微咸水增氧处理下的小麦种子表现出不同的较适宜溶解氧质量浓度,1、3、5 g/L矿化度下的较适宜溶解氧质量浓度分别为19.5、22.5、12.5 mg/L。根据增氧微咸水处理的耦合试验数据,建立了增氧微咸水处理条件下小麦种子发芽率与矿化度、溶解氧质量浓度之间的经验模型,经回归分析,相关系数为0.900 2,决定系数为0.810 3,说明模型拟合程度较好。     

单盐和混合盐胁迫对沙冬青种子萌发的影响

采用恒温培养法研究了不同浓度的单盐(NaCl)和混合盐(NaCl和NANO3)溶液(5、10、15、20、25、30和35g/L)对沙冬青种子萌发的影响以及复蒸馏水后的恢复萌发率。结果表明:单盐和混合盐处理后的沙冬青种子萌发各项生理指标变化趋势保持一致;随盐溶液浓度的增加沙冬青种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、胚根长、胚根鲜重和干重以及根冠比(R/T)均呈下降趋势,并且高浓度(≥10g/L)的盐溶液推迟了种子初始萌发时间;沙冬青种子初始萌发时间、休眠率和死亡率与两种盐浓度均呈极显著二次抛物线正相关关系(P0.001);在0~10g/L盐溶液范围内,两种盐溶液均对沙冬青种子萌发起着轻微的促进作用,而盐浓度高于10g/L时,种子萌发受到一定程度抑制,盐浓度越高抑制作用越严重,综合比较可知单盐对沙冬青种子萌发的抑制作用高于混合盐溶液。解除胁迫条件,未萌发的沙冬青种子复蒸馏水后恢复萌发率均达到37.6%以上,而高浓度(35g/L)的两种盐处理下的种子恢复萌发率极低,表明一定范围的盐胁迫下沙冬青种子仍具有较高的萌发潜力,但盐浓度过高导致种子失活,并且种子萌发恢复率与处理盐浓度之间呈极显著负线性相关关系(P0.001)。     

昼夜增温条件下水分亏缺对不同生态型小麦幼苗生长发育的影响

以半冬性小麦品种西农2000和冬性品种兰天26号为材料,利用智能型程序型人工气候箱设置昼夜恒定温度梯度14℃(T1)、16℃(T2)、18℃(T3)和20℃(T4)4个,土壤含水量分别为饱和含水量的75%~80%(CK)、60%~65%(LW)和50%~55%(MW)3个梯度,研究温度和水分互作对不同生态型品种小麦幼苗生长发育的影响。结果表明,水分和温度对小麦幼苗生长发育均有显著影响(P0.05)。幼穗分化进程以T4CK处理缩短最明显,较最慢的T1CK处理平均缩短7d,温度对幼穗分化的影响效应高于水分;温度处理中,最高温度的T4(20℃)处理较T1(14℃)处理幼穗分化进程平均显著提前4.7 d,而适当水分胁迫尽管加快幼穗分化进程,但较充分灌溉CK无显著差异;在生长指标上,轻度水分胁迫LW有利于增加次生根数目、单株叶面积和干物质量,分别较充分供水CK平均增加22%、7%和14%,而次生根长和株高均表现降低,较CK平均降低7%、3%;随着昼夜温度升高,小麦株高、单株叶面积、次生根数目、次生根长度及单株干物质均相应增加,二者平均最大相差2.31、2.94 cm、2.0个、3.74 cm2、1.86 g,但水分、温度及品种互作对小麦株高、单株叶面积、次生根数目、次生根长及干物质均无显著影响。     

氮肥运筹对砂壤土麦田土壤水氮分布和利用的影响

为解决河北省黑龙港区砂壤质氮肥施用问题,分别设置不施氮肥T1,总施氮量为240 kg/hm²氮肥基追比T2(3∶7)、T3(4∶6)、T4(5∶5)、T6(6∶4)和T6(7∶3)处理。研究小麦水氮利用效率以及土壤含水量、贮水量、氮素动态变化规律。结果表明,砂壤质土壤氮肥基追比3∶7的处理水分利用效率、氮肥生产效率最高,分别为21.00 kg/(hm²·mm)和24.36kg/kg。土壤含水量随土层深度增加而增加,在60~80 cm聚集。氮肥基追比3∶7的处理土壤贮水量、NH_4~+-N、NO_3~--N在小麦生育期都有较高值,可以为小麦生长发育提供充足水分和氮素营养。在小麦拔节期0~100 cm土层中NO_3~--N累积量最大,NO_3~--N有向下淋溶的风险,但是随着小麦生长NO_3~--N累积量逐渐减少。因此选用氮肥基追比为3∶7相对较为合理。     

基于ATR的玉米种子活力太赫兹特征波段筛选方法

应用太赫兹时域光谱技术结合移动窗口相关系数法筛选与种子老化密切相关的太赫兹特征波段。选取3个不同品种的玉米种子,并制备人工老化0、1、2、3、4d的实验样本,采用衰减全反射(Attenuated total reflection, ATR)附件采集从样本分离得到的种胚和胚乳粉末的太赫兹吸光度谱（0.2~80cm-1）,应用移动窗口相关系数法（窗口宽度为10,阈值为0.3）筛选样本种胚和胚乳特征谱区。结果表明,不同品种样本筛选得到的老化特征谱区差异显著,说明种子老化进程受品种影响较大;在相同的老化阶段,不同品种样本的特征谱区也存在部分共同区间,且主要集中在60~80cm-1,说明老化进程中有些成分的变化相近;种胚和胚乳在相同老化阶段筛选的特征谱区不同,说明两者在老化进程中生理变化存在差异。本研究表明太赫兹时域光谱结合化学计量学方法可用于快速表征并探测玉米种子老化的动态变化过程。     

不同灌溉施肥时机对稻田肥料分布和水稻生长的影响

【目的】探索水肥耦合灌溉方式下最佳的灌溉施肥时机。【方法】设置4个处理,分别为撒施(CK)、灌水0~2 h内灌液体肥(T1)、灌水2~4 h内灌液体肥(T2)和灌水4~6 h内灌液体肥料(T3),研究了不同施肥时机对稻田肥料分布均匀性、水稻农艺性状、产量及水分利用效率的影响。【结果】在相同施肥量与灌水量条件下,T1处理在肥料分布均匀度、分蘖数、产量、水分利用效率方面均高于其他处理(p<0.05);施肥后第3天CK田间氨态氮和硝态氮量达到最高,而其他水肥耦合处理均为第1天氨态氮和硝态氮量最高且在肥料分布均匀度方面较CK高5.63%~21.65%;孕穗期后各处理株高比CK增加6.37%~6.53%;在分蘖数和干物质量方面,T1处理较其他处理分别高11.25%~23.17%和5.75%~8.48%;在产量和水分利用效率方面,T1处理较其他处理分别高13.73%~17.46%和14.15%~17.47%。【结论】从肥料分布均匀度与增产节水效益方面考虑,灌水0~2 h是最佳的施肥时机。