甘肃河西走廊水资源供需分析及耕作节水研究

根据河西走廊有62.42×10⁸ m³地表水资源、4.94×10⁸ m³地下水资源和每年耗水70.44×10⁸ m³的矛盾，分析了水对这一地区的影响，指出了河西走廊只能靠减少水分蒸发、农业节约用水、提高水的利用率和灌水生产效率来实现水资源的平衡。在试验的基础上 ，提出了灌水生产率比传统耕作高60.78％和节水41.29%的保护性耕作方法。     

宁夏引黄灌区井渠双灌节水效果研究

定量研究了宁夏引黄灌区地表水与地下水联合利用的节水效果。引黄灌区的大引大排是造成渠系输水损失、农田地下水位高和潜水蒸发严重的主要原因，在整个黄河流域用水十分紧张的现状下，以引黄灌区地下水可开采量为基础，根据现有的机井条件并有计划的布设发展一批机井，考虑开采一定数量的地下水用于农业灌溉，在灌区逐步实现基于井渠双灌的水资源高效利用。研究结果表明，随地下水利用量的增大，可有效的降低灌区地下水位0.5～1.0 m、使引黄灌区的总耗水量从39.64×10⁸ m³降低到29.95×10⁸ m³、渠首引用水量从81.71×10⁸ m³降低到64.79×10⁸ m³。     

门头沟西侧小流域地表雨水资源量预测

应用传统的径流系数法与SCS-CN模型法预测了北京市门头沟西侧小流域雨水资源利用潜力,并对比了不同方法预测的雨水资源量及其时空分布规律。结果表明,径流系数法预测的丰水年(P=25%)、平水年(P=50%)、枯水年(P=75%)和多年平均年份地表雨水资源量分别为:2.84×10⁷m³,1.98×10⁷m³,1.22×10⁷m³和2.14×10⁷m³。模型法预测的丰水年、平水年、枯水年和多年平均地表雨水资源量分别为:3.21×10⁷m³,2.16×10⁷m³,1.31×10⁷m³和2.50×10⁷m³,经验法预测值小于模型法。夏季的7月,地表的雨水资源利用潜力达到相应特征年份的最大值。     

莲子淀粉品质对莲子汁流变特性和保质期影响的研究

淀粉品质是影响淀粉类食品品质的主要因素，优选低含量直链淀粉的莲子为原料是确保莲子产品品质的关键。本研究收集了中国具有代表性的22个野生及栽培莲子品种，并测定各品种直链淀粉含量(AC)，按AC梯度从中选择7个莲子品种为原料分别制作莲子汁，研究莲子汁的流变特性和贮存过程中淀粉返生所致的流变性质变化，利用逐步回归法，建立莲子汁返生沉淀量与直链淀粉含量、贮存时间之间的数学模型。结果表明：莲子直链淀粉含量品种间差异较大，莲子汁为假塑性流体，淀粉在返生过程中黏度呈下降趋势，直链淀粉含量越高，黏度在贮存初期下降越快。莲子汁返生沉淀量与直链淀粉含量、贮存时间之间的数学模型为：Y=0.5107exp(0.020T-7.562×10^-5T²+9.955×10^-8T³+0.05C-0.001C²)，该模型为莲子汁保质期预测和莲子优质育种目标提供理论依据，同时对淀粉质食品深加工开发也具有重要的参考价值。     

纳米二氧化钛闪照强光光催化杀菌与保鲜技术初探

利用纳米二氧化钛光催化活性高的特性，对纳米二氧化钛闪照强光光催化杀菌与保鲜技术进行了初步研究；采用L₁₆(4⁵)正交试验探讨了纳米二氧化钛浓度、强光的闪照次数、闪照距离和菌液浓度等因素对枯草芽孢杆菌、大肠杆菌杀灭效果的影响；并对龙眼进行保鲜试验。结果表明，纳米二氧化钛在闪照强光作用下对枯草芽孢杆菌、大肠杆菌具有杀灭作用，也能延长龙眼保质期。当TiO₂浓度为4.0×10^-4 g/mL，闪照次数30次时，杀菌效果最好；当保鲜薄膜含纳米二氧化钛1.3×10^-4～1.5×10^-4 g/cm²，闪照距离为8 cm，闪照次数为10次，龙眼保鲜效果最好。     

新疆棉花种植面积的时空变化及适度规模研究

本研究通过对建国以来新疆植棉业的调查数据进行统计分析, 探究其时序演变规律和空间分布特点,并运用模糊数学理论和层次分析法, 构建植棉规模及其影响因素的交互作用模型, 揭示新疆植棉业发展的适度规模。研究结果表明: (1)1949 年以来, 新疆植棉规模不断扩大, 从1949 年的33.41×10³ hm² 上升到2007 年的1 782.60×10³ hm², 且表现出明显的阶段性和波动性; 三大棉区即南疆棉区、北疆棉区、东疆棉区变化特点各异, 其中南疆棉区起主导作用; 按绿洲分类棉区中, 以塔里木盆地绿洲棉区和西北沿边绿洲棉区变化明显。(2)现有条件下, 整个新疆棉花种植经营适度规模以800×10³~1 000×10³ hm² 为最优, 600×10³~800×10³ hm² 次之,400×10³～600×10³ hm² 再次之, ＞1 000×10³ hm² 最差。该规模标准可作为制定新疆植棉业发展、安排植棉业经济投入和劳动力投入、进一步优化农业产业结构的依据。     

Hydraulic Resistance and Capacitance in the Soil-Plant System

In this paper, the hydraulic resistances and capacitances were evaluated. based on the development of non-(?) model of water flow in the soil-plant system and the simulating experiment work.The results show that the mean hydraulic resistance in the soil-plant system is 6.79×10⁹ MPa·S·m^-3; the mean hydraulic capacitance in the system is 5.2×107m³·MPa^-1. In the components of hydraulic capacitance in the system, the capacitance in soil (81.8×10^-6m³·MPa ) is the biggest and its variability with suii water potential is extremely strong, the capacitance in plant (5.3×10^-7m³·MPa^-1) is much smaller than that in soil, and the capacitance in shoots (15.5×10^-7m³·2MPa^-1) is bigger than that in roots (8.4×10-7m³·2MPa^-1). An interesting result is that the capacitance in plant is almost equivalent to that in the soil-plant system.     

气候变暖对甘肃省不同气候类型区主要作物需水量的影响

作物需水量是农田水分循环系统中最重要的因素之一。在未来温度上升1~4 ℃的情景下, 研究了气候变暖对我国甘肃省不同气候类型区主要作物需水量的影响。结果表明, 气候变暖对不同作物需水量的影响程度不同。其中对冬小麦需水量的影响最大, 对玉米和春小麦次之。当生长期内温度上升1~4 ℃时, 冬小麦需水量将增加3.05%~12.90%, 相当于13.2~81.2 mm; 玉米需水量将增加2.49%~10.80%, 相当于9.9~60.6 mm;春小麦需水量将增加2.74%~11.69%, 相当于6.7~40.0 mm。气候变暖对作物需水量的影响存在一定地域性差异。对干旱区的作物需水量影响最大, 半干旱区次之, 其次是半湿润区, 对湿润区影响不大。根据甘肃省目前的种植结构, 据此估算, 当温度上升1~4 ℃时, 将使甘肃省冬小麦的灌溉需水量增加12.43×10⁸ m³、13.02×10⁸ m³、13.74×10⁸ m³ 和14.65×10⁸ m³, 玉米的灌溉需水量增加7.94×10⁸ m³、8.32×10⁸ m³、8.78×10⁸ m³ 和9.30×10⁸ m³, 春小麦的灌溉需水量增加4.97×10⁸ m³、5.16×10⁸ m³、5.42×10⁸ m³ 和5.76×10⁸ m³。     

海河低平原盐渍区土壤磁化率研究初报

利用英国巴廷敦(Bartington)MS2型双频率感应磁化率仪测定分析了海河低平原盐渍区4个剖面土壤磁学性质。结果表明,该区土壤具有明显的磁化率空间分布差异,盐渍涝洼地段磁化率低(＜34×10^-8m³/kg),已脱盐地段磁化率高(＞50×10^-8m³/kg);同一剖面表土层较底土层土壤磁化率高。位于剖面中下部的河湖沉积胶泥层磁化率高,且频率依赖性系数甚高,指示粘层存在粒径＜0.01μm左右的超顺磁铁磁态矿物。土壤磁化率测量适用于冲积性平原土壤磁学性质空间分布趋势的检测,亦作为土壤与生态环境演变指示特征之一。     

恶臭假单胞菌P861(Gus)在油菜根部定殖的生态研究

本研究采用Gus 基因标记技术和常规方法跟踪考察了恶臭假单胞菌P861(Gus) 在缩影系统油菜根圈的定殖情况,以及缩影系统内土壤类型、土壤含水量对根部定殖的影响。土壤含水量分别为60% FC和75% FC时,P861(Gus) 在砂姜黑土中的定殖水平高于50% FC的,不但能散布至种子下8cm 以内的根段部位,且定殖水平分别为7.5×10²和2.8×10³cfu·g^-1。在灰潮土缩影中,P861(Gus) 在油菜根圈的定殖动态表现为在油菜播种后3 ～6 天,定殖密度可达最高水平(5.5×10⁶cfu·g^-1) ,然后急速下降,最后保持在一个相对稳定的较低水平(7.6×10²cfu·g^-1) 。P861(Gus) 在不同根段部位的定殖密度并无从上到下逐渐递减的规律。     

有机农业能否养活中国?——氮肥供应获得的启示

近年来,有机农业在全球得到了较快发展,然而对于其在农业中的定位和作用以及发展策略,尚存在较大争议。本研究从氮素供应角度,评估不施用化学合成氮肥对于中国粮食生产和消费的影响,以期为我国现代农业发展特别是氮素管理提供支撑。研究以中国整体农业生态系统为对象,基于共生固氮数量、农产品贸易对氮素供应影响以及粮食生产,分析在不同粮食消费水平情形下,有机农业能够养活的人口数量。研究发现,如果全部耕地按照有机方式管理,中国每年共生固氮量为15.41×10~6t。在不施用化学合成氮肥情形下,1979年和2018年粮食总产量分别为381.96×10~6 t和420.72×10~6t。不考虑蔬菜和水果,分别能养活0.81×10~9～1.24×10~9人和0.50×10~9～0.77×10~9人,即中国耕地全部转化为有机农业方式,在当前耕地面积和科学技术条件下,难以养活全国人口。将进口农产品考虑在内,2018年实际人均粮食(折纯,不包括蔬菜和水果)消费量达689.35 kg·a~(-1)。减少食物浪费、调整食物结构和增加粮食特别是豆类进口,是解决中国粮食问题的重要举措,进口大豆等农产品对于中国化肥减量起到了重要作用。化学合成氮肥对中国粮食生产做出了巨大贡献,但氮素利用率仍有较大提升空间。有机和生态农业强调整体、协调、循环和再生,是引领中国农业可持续发展的理论基础和技术保障,在全国范围内应通过种养结合等措施促进养分的循环利用,降低资源浪费和环境污染。在政策和法律法规层面,可以通过生态补偿和种养循环等举措,提高氮素利用效率,实现粮食数量和质量安全以及生态安全等农业的多重目标。     

海河流域水资源演变与驱动机制

海河流域含京津冀及周边三省,是我国水资源短缺和用水矛盾最突出的地区。中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心团队围绕不断加剧的水资源短缺,研究了流域水资源演变的关键驱动机制:山区径流变化、农业需水和虚拟水外输,分析了流域水资源演变的主要原因,并对未来的可能调控提出了建议。研究首先选取海河流域的八大山区子流域,分析了20世纪60年代以来的径流变化,确认70年代开始山区来水逐渐减少,径流减少的关键时期是1978—1985年,推断农业用水增加是径流减少的核心驱动因素;其次,基于作物模型、作物系数法和遥感等手段,量化了海河平原农业用水的时空格局和区域水量平衡,通过对比农业耗水量、地下水水位变化和南水北调中线供水量,确立了山前平原区南水北调实施后为实现水量平衡需控制用水的进一步扩大、低平原区仍然亏缺的未来水资源态势;最后,通过粮食贸易的虚拟水分析,指出本地区外输虚拟水达90亿m~3,是造成水资源短缺的重要原因,减缓虚拟水外输或输入一定虚拟水是缓解区域水资源压力的可选方案。     

苏州市农田-畜禽-家庭系统废弃物氮的量化及其环境影响

为了解食物链过程废弃物氮流情况及其环境影响,以我国经济发达地区苏州市为对象,基于农田生产-畜禽养殖-家庭消费系统,使用清单核算方法,估算了该市农田种植、畜禽养殖及家庭食物消费活动产生的废弃物氮量,并对废弃物氮的资源化利用水平及环境影响状况进行了评价。结果表明:苏州市农田生产-畜禽养殖-家庭消费系统一年共产生废弃物氮5.35万t,其中59.76%来自居民食物消费活动,57.53%损失进入环境。秸秆氮、畜禽粪尿氮、餐厨垃圾氮和人粪尿氮的资源化率分别为84.03%、49.26%、37.72%和21.99%。1.70万t废弃物氮进入水环境,造成的水体氮浓度达到4.3 mg/L,是Ⅲ类水环境质量标准的4.3倍;大气环境废弃物氮负荷量0.58万t,其主要来自粪尿废弃物,并以氨氮形态为主;废弃物氮的农田负荷警戒值为0.15~0.22,属Ⅰ级无污染水平。通径分析表明人口因素和政策科技因素是影响废弃物氮环境排放的两个最主要驱动因素。本文建议苏州市在农业生产中增施粪尿有机肥,在废弃物管理中通过秸秆多样化利用、粪尿科学管理以及餐厨垃圾专门处理等综合措施来改善当地环境污染状况。     

基于区块链的农产品追溯系统信息存储模型与查询方法

针对区块链追溯系统信息数据存储负载过大、查询效率低等问题,该文以果蔬菜类农产品为例,基于Hyperledger Fabric设计了一种区块链农产品追溯信息存储模型和查询方法。提出"数据库+区块链"的链上链下追溯信息双存储设计,本地数据库存储追溯明文数据,区块链上存储追溯数据加密后的哈希值,并在此基础上建立了外联数据库索引的查询方法。通过该方法与基于key键遍历查询和批次号字段查询的2种传统区块链数据查询方法进行对比测试,结果表明当区块链追溯记录总量达到11×10~4条,批次追溯记录条数为400时,该方法查询效率分别提高了70.56%和88.66%,有效解决了区块链链式结构中数据查询效率低的问题,保证了数据隐私安全,提高了追溯信息的可靠性与时效性。     

中国农产品产地加工产业布局分析及发展对策

通过对大宗农产品的主要产地分布和大宗农产品加工业的产业布局进行分析,可推知中国大宗农产品产地初加工的格局已基本形成。农产品加工各行业的企业规模偏小、投资盲目、企业间无序竞争、精深加工的程度低、产品的附加值普遍不高等问题是制约中国农产品产地初加工产业化的问题所在。因此,应尽快实现中国农产品产地初加工由初级加工向高附加值精深加工转变,基本形成与国际接轨的农产品加工标准体系和全程质量控制体系,初步形成产学研相结合的研发机制和先进适用技术成果的推广体系,为农产品加工业健康快速发展奠定良好基础。     

21世纪农产品深加工技术发展趋势与对策

阐述了当前世界发达国家和中国农产品深加工技术的现状，着重介绍了几种目前世界发达国家普遍采用的先进农产品深加工技术，对21世纪世界农产品深加工技术的发展趋势作了基本预测，并提出了相应的对策。     

微波真空干燥扇贝柱的物理和感观特性研究

微波真空干燥是一项新兴食品干燥技术。进行了扇贝柱的微波真空干燥试验，研究了微波真空干燥参数对扇贝柱物理和感观特性的影响规律，并与传统的自然干燥和热风干燥进行了对比分析。结果表明，不同微波功率和真空度组合对扇贝柱的物理和感观特性有明显影响，在微波功率和真空度为3 W/g和0.090 MPa时，干燥扇贝柱具有良好的色泽及表面质量，仅需30 min即可达到20%湿基含水率，收缩率和复水率与自然干燥扇贝柱相近；减小微波功率和降低真空度至2 W/g和0.074 MPa时，干燥扇贝柱的收缩率会增加、色泽和表面质量会变差。试验结果还表明，各种参数组合条件下的微波真空干燥扇贝柱，其干燥速度和抗破碎能力均明显优于自然干燥及热风干燥。利用微波真空干燥扇贝柱，对提高干燥速度和改善产品品质具有明显优势。     

Evaluation of candidate orange-fleshed sweetpotato clones for nutritional traits

Information on the nutrient contents of newly developed orange-fleshed sweetpotato (OFSP) varieties is required for recommendations to growers and the food industry. Therefore, the objectives of this study were to determine the nutritional value of newly developed OFSP clones and to establish the associations between β-carotene content and micro-nutrients for targeted large scale production to alleviate nutrient deficiencies. Seventeen OFSP and eight white/cream-fleshed sweetpotato clones were evaluated across six diverse environments (Halaba, Kokate, Areka, Arbaminch, Hawassa and Dilla) in southern Ethiopia in 2014 using a 5?×?5 simple lattice design. Nutritional traits data were collected on dry-weight basis and subjected to analysis of variance and correlation analyses. Environment, genotype, and genotype?×?environment interaction effects were highly significant (p??1), protein (7.08%), iron (2.55 mg 100?g^?1), zinc (1.42 mg 100?g^?1), fructose (4.45%), glucose (5.34%) and sucrose (16.20%). Genotypes G15 and G19 also performed relatively well for the above nutritional traits. The three genotypes, G8, G15 and G19 had mean fresh root yield of 23.5,13.7 and 21.3?tha^?1, respectively. These genotypes had root dry matter content of 26.99%, 25.23% and 33.09%, respectively. Β-carotene content had significant positive correlations with iron, zinc, fructose, glucose and sucrose content. This reflects the potential to breed for OFSP varieties enriched with the important micro-nutrients. Overall, the candidate OFSP clones, G8 (Resisto?×?PIPI-2), G15 (Resisto?×?Temesgen-23) and G19 (Resisto × Ogansagen-23) were good sources of nutritional traits such as vitamin A, iron, zinc, protein, sucrose, glucose and fructose. The selected genotypes can be recommended for large-scale production, food processing or further sweetpotato improvement to alleviate nutrient deficiencies in Ethiopia or similar environments in sub-Saharan Africa.     

我国西部农村特色农业发展中几个问题的思考

从区域优势、商品经济、市场需求和服务体系4个方面。探讨了我国西部农村的特色农业发展。认为：（1）区域优势是发展特色农业的基础，特色农产品在产量、尤其在品质上与其他地区相比，需具有明显的优势；（2）商品经济是发展特色农业的根本，特色农产品应该是绿色产品，且具有较强的市场竞争力和品牌效益。以及与市场容量相适宜的规模；（3）市场需求是发展特色农业的关键，需要通过大力发展农产品的深加工业，改变人们的消费形式来扩展和创造市场需求。树立市场风险意识，加强对市场风险的分析判断来避免市场风险。建立产业化组织与农民之间利益共享，风险共担的经营机制，探索农业生产风险的商业保险机制，完善农产品价格保护和价格补贴制度，建立农产品风险基金制度来抵御市场风险；（4）服务体系是发展特色农业的重点。建立市场化的农村社会化服务新体系，包括农产品的生产、加工、储藏、运输、销售等系列化服务，尤其是要加强技术服务、信息服务和销售服务。