硝酸稀土对菠菜中毒死蜱残留的降解作用研究

菠菜是我国蔬菜出口的重要品种之一,其毒死蜱残留量直接关系到我国农产品的出口和消费者的安全。采用气相色谱法（GC-NPD）测定毒死蜱残留量,研究了硝酸稀土对菠菜中毒死蜱残留动态的影响。结果表明,不论是喷施农药之前2d还是喷施农药之后2d喷施硝酸稀土,不同的硝酸稀土对菠菜中的毒死蜱残留都有不同程度的降解作用,且随着喷药后时间的延长,毒死蜱在菠菜中的残留量逐渐减少。不同时间喷施硝酸稀土,对菠菜中毒死蜱残留降解的效果存在差异,药后喷施的效果优于药前喷施。在硝酸稀土种类的选择上,首先选择对毒死蜱降解效果好的硝酸铈和硝酸钕,其次选择常乐益植素和硝酸镧。根据稀土农用的安全性分析,参考植物性食品中稀土最大残留限量标准,选择硝酸稀土作为农药残留降解制剂用于蔬菜安全生产,在技术上是可行的,人类食用是安全的。     

高温胁迫对菠菜种子发芽的影响

菠菜（Spinensis oleracea L．）原产于温带南部地区,耐寒性较强,但不耐高温。高温下出苗困难,死苗率高。近年来我国出口菠菜数量不断增加,而夏秋季节无法进行菠菜生产,迫切需要耐高温的品种,目前从国外引进的品种较多。本试验旨在探讨高温胁迫对菠菜种子发芽的影响,并筛选出较耐热的品种。     

菠菜硝酸盐含量符合安全生产的氮肥用量研究

采用田间试验在灰埭田和灰沙泥田两种土壤类型上研究了不同氮素水平对菠菜生长的影响,分析了土壤硝态氮的变化及氮肥用量与菜体硝酸盐含量、菠菜产量的关系,采用非线性的带约束条件优化法进行搜索求解,确定菠菜体内硝酸盐含量在符合安全生产标准条件下,菠菜最高产量的适宜氮肥用量。结果表明:两种土壤类型硝态氮含量均随氮肥用量的增加而提高,且随着时间推移,硝态氮含量下降,尤其是在灰沙泥田上。菠菜硝酸盐含量和产量也均随氮肥用量的增加而增加,前者呈直线关系(y灰埭田=3.6813+5.6869x和y灰沙泥田=11.6640+7.7001x),而后者呈二次曲线关系(y灰埭田=10.0710+0.122x-0.0002x2和y灰沙泥田=11.8480+0.1664x-0.0003x2)。用非线性规划的带约束条件优化法,以氮肥用量与菠菜硝酸盐含量关系模型为约束条件,氮肥用量与菠菜产量关系模型为目标函数搜索求解,得出灰埭田和灰沙泥田种植菠菜的菜体硝酸盐含量在符合无公害蔬菜生产安全的条件下,菠菜产量最高时的氮肥用量分别为210.30和154.35 kg/hm2,且灰沙泥田的投入产出比优于灰埭田。     

冬小麦||菠菜-番茄宽垄浅沟节水栽培中冬小麦水分利用效率研究

垄作小麦(Triticum aestivum L.)和间套作技术是我国华北地区农业生产中的重要种植模式之一。本研究结合华北地区严重缺水的实际, 以平作小麦、垄作小麦作为复种模式中冬小麦的对照, 平作菠菜(Spinaciaoleracea L.)复种番茄(Lycopersicon esculentum Miller)为复种模式中菠菜和番茄的对照(平作采用漫灌, 起垄栽培作物均采用沟内灌水), 研究了垄作小麦间作菠菜复种1 季番茄这一间套模式中冬小麦的产量和水分利用效率。结果表明, 垄作小麦及垄作小麦间作菠菜复种番茄比平作小麦减产11%, 减产是由于没能充分发挥边际效应而使得穗数降低。3 种模式的水分利用效率比较表明, 平作小麦水分利用效率最高, 其次是垄作小麦, 间套作条件下的垄作小麦水分利用效率最低。垄作小麦的水分利用效率低于平作小麦, 是因为冬小麦对沟内水分利用不充分, 而试验中降水、灌溉水主要存留于沟内。在垄作小麦沟内套种菠菜, 获得了与单作菠菜相同的产量, 说明冬小麦不影响菠菜产量。收获菠菜后接茬移栽番茄, 移栽时间应尽量后移, 可减少共生期, 便于田间管理和番茄生长。小麦、菠菜、番茄间作套种, 如果品种选择合理、时机恰当, 可以在小麦等粮食作物不减产的情况下, 增收2 茬蔬菜。     

基于高光谱图像和深度学习的菠菜新鲜度检测

针对传统机器视觉在实现菠菜新鲜度检测精度偏低的问题,该文提出了一种基于高光谱和深度学习技术的圆叶菠菜新鲜度识别新方法。以10℃常温贮存的圆叶菠菜为研究对象,以天为单位,综合考虑影响菠菜新鲜度的6个因素:贮藏天数、外观、含水率、叶绿素a、叶绿素b和胡萝卜素,将菠菜划分为新鲜、次新鲜和腐败3个等级。拍摄菠菜叶片的高光谱图像,计算ROI(region of interest)反射率均值后,基于分组精英策略遗传算法,结合2种分组策略,筛选出含6个波长的组合。定义训练集R和测试集合T,使用SVM分类器,基于波长对应的反射率,分别进行基于光谱特性界定菠菜的新鲜度分类试验。找出了识别率均值最高的3个波长,分别是389.55、742.325和1 025.662 nm。由于基于光谱特性进行菠菜新鲜度检测时识别率偏低。尝试基于菠菜的高光谱图像特征进一步进行菠菜新鲜度识别研究。从高光谱图像集中抽取这3个波长对应的菠菜图像,构成菠菜图像样本库(Norm Img389、Norm Img742、Norm Img1025和Norm Img_merge),基于深度学习技术建立菠菜新鲜度识别模型,对图像样本库中4类图像进行识别试验,平均识别准确率79.69%、68.75%、69.27%和80.99%。而Norm Img389测试集识别正确率接近80%,Norm Img_merge测试集识别正确率最高达到了80.99%,说明融合3个波长对应的图像进行等级识别效果最好。该研究实现了圆叶菠菜新鲜度的无损检测,具有实践和理论意义。     

不同铵硝比对菠菜生长、安全和营养品质的影响

通过水培试验,研究了等氮条件下5种不同铵硝比对菠菜生长和品质的影响。结果表明:(1)从铵硝比100∶0到0∶100,菠菜地上部鲜重不断增加,铵硝比为0∶100时,菠菜的鲜重达最大值;但铵硝比25∶75和0∶100两个处理菠菜的干物重没有显著差异(p<0.05)。(2)随着铵硝比的降低,菠菜茎叶中硝酸盐、亚硝酸盐的含量均表现为线性增加;菠菜茎叶中可溶性草酸的含量和营养液中铵硝比之间呈现出二次曲线相关,在铵硝比为25∶75时,菠菜茎叶中草酸含量最低。适当增施铵态氮有利于降低菠菜硝酸盐、亚硝酸盐及草酸的含量。(3)增铵可以提高菠菜Vc含量,铵硝比为50∶50的处理菠菜Vc含量最高;随着铵硝比的下降,菠菜茎叶中可溶性糖的含量逐渐降低,而粗蛋白的含量则以铵硝比25∶75处理最高。     

几种植物提取物对菠菜生长和品质的影响

通过盆栽试验,研究了牛蒡提取物、大豆提取物、大蒜提取物对菠菜生长及品质的影响。结果表明,喷施牛蒡提取物、大豆提取物、大蒜提取物均可增加菠菜鲜重,增重幅度分别为19.76%、4.95%、0.15%;三种提取物处理的Vc含量与清水处理相比有不同程度的降低,降幅分别为7.43%、9.34%、1.53%;牛蒡提取物处理的菠菜其硝酸盐含量与清水对照相比,降幅为2.80%;而大豆提取物、大蒜提取物处理的菠菜硝酸盐含量与清水对照相比,其增幅分别为8.56%、13.09%。牛蒡提取物处理的菠菜其可溶态草酸含量降低,与清水对照相比,降幅为5.46%;而大豆提取物、大蒜提取物处理的菠菜可溶态草酸含量升高,增幅分别为32.26%、16.41%。所以,综合来说,牛蒡提取物的施用效果最好,不仅能促进菠菜生长,而且能提高菠菜品质。     

牛蒡提取物对菠菜生长及品质的影响

通过盆栽试验,研究了牛蒡粗提液、牛蒡寡糖两种牛蒡提取物对菠菜生长及品质的影响。结果表明,喷施牛蒡粗提液和牛蒡寡糖均可增加菠菜鲜重,分别比清水处理的高38.3%、24.7%;同时,提高菠菜Vc、总糖含量,降低菠菜体内硝酸盐、草酸含量。说明牛蒡粗提液和牛蒡寡糖不仅能促进菠菜生长,而且能改善菠菜品质。牛蒡粗提液和牛蒡寡糖相比,牛蒡粗提液的效果优于牛蒡寡糖,而且牛蒡粗提液的成本约为牛蒡寡糖的1/10～1/15。因此,从使用效果及经济效益考虑,牛蒡粗提液的应用前景更佳。     

脱水菠菜贮藏过程中颜色变化动力学

为了探讨脱水菠菜在贮藏过程中叶绿素变化及其与颜色损失的关系,鲜菠菜经过热烫处理后冷冻干燥,包装后在25、35、45和55℃下贮藏,测定贮藏过程中叶绿素和颜色变化,以确定脱水菠菜叶绿素和颜色变化动力学。结果表明：无论是否经过热烫前处理,经过冻干技术得到的脱水菠菜,在贮藏过程中其叶绿素的降解与颜色损失都遵循一级反应动力学方程,且叶绿素的减少与颜色损失密切相关（R2＞0.95,p＜0.05）。在未经热烫和经热烫处理后冻干的菠菜其叶绿素降解的活化能分别为39.99 kJ/mol和41.44 kJ/mol。而用色度计测定的红绿值a*和色彩角值h中,经过热烫前处理的脱水菠菜其活化能分别是18.93 kJ/mol和48.08 kJ/mol,而未经烫漂的分别为18.20 kJ/mol和44.04 kJ/mol。与热烫处理的样品相比,未热烫的脱水菠菜更容易失去叶绿素,热烫处理有利于延长脱水菠菜的货架期。相同前处理的脱水菠菜,在设定的贮藏温度下,叶绿素降解、红绿值a*和色彩角值h的速率常数随贮藏温度的升高均逐渐增大,低温贮藏有利于延长脱水菠菜的货架期。在常温下（20℃）脱水菠菜的货架期为168 d（未热烫）或465 d（热烫）。     

含寡糖水溶肥对菠菜生长、品质和生理生化指标的影响

探讨以牛蒡提取液为溶剂,以牛蒡寡糖(水溶肥1)或壳寡糖(水溶肥2)为主成分的水溶肥在菠菜上的应用效果。采用盆栽试验,研究了水溶肥和寡糖对菠菜生长、品质、生理生化指标及地上部组织显微结构的影响。结果表明,与喷清水处理相比,市购叶面肥、水溶肥1、水溶肥2、牛蒡寡糖、壳寡糖处理的菠菜鲜重增加8.70%~16.77%;叶绿素含量增加5.18%~29.60%;硝酸盐含量降低10.82%~60.04%;草酸含量降低11.99%~67.61%;丙二醛含量降低11.94%~30.91%;氧自由基产生速率降低43.58%~72.99%。与市购叶面肥处理相比,水溶肥1处理的菠菜鲜重增加4.41%;水溶肥1、水溶肥2处理的菠菜硝酸盐和草酸含量分别降低49.03%、42.80%和11.32%、52.20%;水溶肥1处理的丙二醛含量和氧自由基产生速率分别降低4.09%和6.26%。总之,喷施水溶肥、牛蒡寡糖和壳寡糖处理均可增加菠菜生物量,提高叶绿素含量,降低硝酸盐及草酸含量,从而提高了菠菜品质。而且喷施牛蒡寡糖和壳寡糖处理的菠菜叶片丙二醛含量和氧自由基产生速率均降低,表示菠菜抗氧化能力提高,细胞膜完整性好。叶细胞排列紧密、规则,表皮整齐。综合菠菜各项指标,在本试验中水溶肥1处理的效果最好。