收获时间对玉米秸秆产量与燃料品质的影响

 【目的】探明不同收获时间下玉米秸秆产量和燃料品质的变化规律,以确定适宜的收获时间。【方法】于2007-2008年在吉林省白城市农业科学院以郑单958为研究材料,在田间试验条件下研究收获时间对玉米秸秆产量与燃料品质的影响。【结果】随收获时间的推迟,玉米秸秆产量呈下降趋势,且叶片所占比例逐渐降低;秸秆含水量、灰分和矿质元素含量显著降低;纤维素、木质素含量升高,半纤维素含量降低。秸秆热值以灌浆期最高,成熟期最低,其后略有升高;热值与纤维素和木质素含量呈显著正相关关系;灰分与矿质元素含量呈显著正相关关系,与Si/K比值呈显著负相关关系。【结论】延迟收获虽然降低了玉米秸秆的产量,却显著提高了其燃料品质,冬季至春季收获秸秆品质较好。     

自然盐碱胁迫对柳枝稷生物质生产和燃料品质的影响

在自然盐碱地条件下,研究了不同程度盐碱胁迫对柳枝稷生物质产量和品质的影响。结果表明：随着盐碱胁迫程度加重,柳枝稷成活率、株高、单株分蘖数和生物质产量、品质显著降低,盐碱胁迫程度对柳枝稷越冬率无显著影响。柳枝稷可在盐碱地环境下生长,成活率达85%以上,越冬率达96%以上,轻度和中度盐碱地柳枝稷的生长状况较好,产量最高达到14.3t/hm2。盐碱胁迫增加了柳枝稷生物质中的灰分与木质素含量,降低了生物质热值、纤维素和半纤维素含量,在一定程度上降低了柳枝稷生物质的品质。     

自然盐碱胁迫对柳枝稷生物质生产和燃料品质的影响

在自然盐碱地条件下,研究了不同程度盐碱胁迫对柳枝稷生物质产量和品质的影响.结果表明:随着盐碱胁迫程度加重,柳枝稷成活率、株高、单株分蘖数和生物质产量、品质显著降低,盐碱胁迫程度对柳枝稷越冬率无显著影响.柳枝稷可在盐碱地环境下生长,成活率达85％以上,越冬率达96％以上,轻度和中度盐碱地柳枝稷的生长状况较好,产量最高达到14.3 t/hm2.盐碱胁迫增加了柳枝稷生物质中的灰分与木质素含量,降低了生物质热值、纤维素和半纤维素含量,在一定程度上降低了柳枝稷生物质的品质.     

施氮量对柳枝稷生物质产量和水肥利用特性的影响

在黄土高原半干旱地区,以能源作物柳枝稷为材料,通过田间试验,研究不同施氮量(0、60、120和240kg/hm2)对柳枝稷生物质生产和水氮利用效率的影响。结果表明:施氮显著提高柳枝稷生物质产量,当施氮量为120kg/hm2时柳枝稷生物质产量最高;施氮显著增加柳枝稷耗水量,在一定程度上降低土壤含水量,但显著提高水分利用效率;施氮显著提高柳枝稷生物质中氮质量分数和吸氮量,但施氮量超过120kg/hm2后,继续增加施氮量则不能显著增加植株对氮素的吸收积累;柳枝稷氮肥利用效率随氮肥用量增加而降低。可见,施氮量60~120kg/hm2既能保证柳枝稷较高的生物质产量,又能保证较高的水分利用效率和氮肥利用效率。     

水分胁迫对柳枝稷生长和生物质品质的影响

为了明确水分胁迫对挖沙废弃地生境中柳枝稷(Panicum virgatum L.)生长和生物质品质的影响,在温室中通过盆栽试验,研究土壤相对含水量(80%、60%和40%)对3个柳枝稷品种(Alamo、Bay Canada、Cave-in-Rock)农艺性状、生理特性和生物质品质的影响。结果表明:随水分胁迫程度增加,柳枝稷株高降低、分蘖减少、生物量下降、根冠比增加;叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率均显著下降;植株生物质中纤维素质量分数显著降低,半纤维素质量分数和热值有降低的趋势,木质素质量分数有升高趋势,但均无显著性差异。3个品种对水分胁迫的响应存在显著差异,其中Alamo综合表现最好,其长势、净光合速率、水分利用效率和干物质积累量最高,Cave-in-Rock次之,Bay Canada最低。     

不同播期对柳枝稷生长特性及越冬性的影响

柳枝稷是国际上公认的最适合作为生物燃料的能源植物,但目前我国的种植规模还处于初级阶段。本试验采用完全随机区组设计,探究了不同播期对柳枝稷出苗率、生长发育、越冬率和产草量的影响。结果表明,柳枝稷的全生育期随着播期的推迟呈逐渐缩短的趋势;5月26日之前播种的柳枝稷干物质积累量及产量均最大;越冬率随着播期的推迟呈降低趋势,7月10日以后播种,越冬率显著降低甚至为零。综合分析表明,柳枝稷在吉林省西部的适宜播期为5月11日-6月25日,最佳播期为5月26日左右。     

水与氮肥耦合对柳枝稷产量及品质的影响

【目的】研究水与氮肥耦合对柳枝稷产量及品质的影响,探求水肥调控机理,为建立柳枝稷稳产管理体系提供科学依据。【方法】以施氮量和土壤含水量为考察因子,采用2因子5水平通用旋转正交组合设计,测定各处理下柳枝稷产量及纤维素、半纤维素、木质素和可溶性糖含量,构建柳枝稷产量与2个因子间的回归方程,并通过方差分析研究水与氮肥耦合对柳枝稷产量及品质的影响。【结果】水与氮肥耦合对柳枝稷产量和品质均产生了不同程度的影响。对产量而言,水与氮肥之间存在明显的协同效应,对产量有显著的影响(P0.05)。土壤含水量由8%提高到32%时,产量达最大值所需氮肥量由1.174g/盆增加到2.764g/盆。在土壤含水量为20%或施氮量为1.152g/盆时,产量趋于稳定。对柳枝稷品质而言,纤维素含量与木质素含量均随着土壤含水量增大呈下降趋势;随着施氮量的增加,木质素含量不断降低,施氮量为2.232g/盆时,柳枝稷木质素含量最低为36.957mg/g,仅为0.072g/盆施氮量的2/3。半纤维素含量在不同水与氮肥处理下差异不显著(P0.05),纤维素、木质素和可溶性糖含量均受到施氮量和土壤含水量的显著影响(P0.05),但是两者的交互作用只对木质素含量影响显著(P0.05)。【结论】水与氮肥对柳枝稷产量存在明显的协同效应,其木质素含量随着氮肥和土壤含水量的增加呈下降趋势,故提高氮肥施用量和土壤含水量对柳枝稷作为能源作物生产较为有利。     

三种草本能源植物在北京地区的产量和品质特性

【目的】研究柳枝稷(Panicum virgatum L.)、荻(Triarrhena sacchariflora(Maxim.)Nakai)和芦竹(Arundo donax L.)3种草本能源植物在北京地区的生物质产量和品质特性,为其合理利用提供依据。【方法】于2006-2009年在北京草业与环境研究发展中心试验基地进行田间试验,对产量和品质指标进行田间观测和室内分析。【结果】在北京地区,柳枝稷、荻和芦竹的最高生物质产量分别为28.33、29.67和34.46t·hm-2。3种草中,柳枝稷和荻生物质中纤维素、半纤维素含量较高,木质素含量较低,有利于纤维素乙醇转化;热值、灰熔点和C、H元素含量较高,N元素、灰分和水分含量较低,有利于直接燃烧、与煤混合燃烧和热解气化,但C/N较高,不利于沼气发酵。芦竹生物质中的水分、木质素和灰分含量高于柳枝稷和荻,对运输贮藏、乙醇转化和燃烧产生不利影响。【结论】柳枝稷、荻和芦竹均可作为优良的草本能源植物在北京及周边地区推广种植,但应根据转化利用途径及三种草的产量水平和品质特性进行合理选择。     

水氮耦合对盐碱地柳枝稷光合生理及生物质产量的影响

通过设置750 m~3/hm~2(W1)、1 500 m~3/hm~2(W2)、3 000 m~3/hm~2(W3)3个灌水及施氮0 kg/hm~2(F0)、60 kg/hm~2(F1)、120 kg/hm~2(F2)、240 kg/hm~2(F3)4个水平,研究水氮对盐碱地柳枝稷光合生理特性及生物质产量的影响。结果表明:施氮和灌水对盐碱地0～20 cm土层土壤含水率影响显著,20～40cm土层土壤含水率主要受到氮肥影响;灌水量和施氮量同时影响叶片叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度及生物质产量,表现为:水分效应水氮耦合效应氮肥效应,氮肥的增效作用在到达一定程度后将不再增加;相关性分析表明柳枝稷生物质产量与开花期光合指标呈显著正相关关系。银北盐碱地区,高水中氮条件下(灌水量3 000 m~3/hm~2、施氮量120 kg/hm~2)有利于提高柳枝稷开花期叶绿素含量,促进叶片光合作用,从而获得较高的生物质产量。     

柳枝稷植被过滤带拦污增效试验初步研究

针对黄土高原严重水土流失引起面源污染与水资源紧缺的问题,在自主研发设计的坡地高效农业用水滤清系统基础上,通过6组不同雨强的模拟降雨试验,分析了不同雨强下坡地径流中污染物输出特征,研究了不同长度的柳枝稷植被过滤带对污染物的净化效果,并对植被过滤带柳枝稷的生产效益进行了评价。结果表明:坡面径流中泥沙和总磷含量随雨强的增加而增加,总氮含量随雨强的增加而减小,COD含量随雨强增加先减小后增加。3 m长和5 m长的柳枝稷植被过滤带都能显著削减径流中的泥沙和总磷含量,而两种长度的削减作用间无显著差异;5 m长过滤带还能显著削减径流中COD含量,整个过滤带对总氮的削减效果不明显。过滤带柳枝稷产量和品质均优于大田种植柳枝稷,过滤带内距径流入口越近柳枝稷干物质产量越高,过滤带柳枝稷单位面积干物产量提高29%,蛋白质产量增加53%,淀粉产量增加23%。滤清系统柳枝稷植被过滤带不但能有效拦截水沙和面源污染物,而且能够将所拦截污染物作为肥料吸收利用,高效利用水土资源,在黄土高原地区有广泛的应用前景。     

豫中上六片烤烟不同采收期对烤后烟叶品质的影响

为明确豫中烟区烤烟上六片适宜的成熟采收特征、成熟度与烟叶产质量关系,确定最有利于质量提升的成熟度标准,形成优质上六片烟叶成熟采收技术规程,以中烟100为试验材料,设置不同采收梯度,在田间进行烟叶成熟特征描述和SPAD值测定,并对烤后烟叶经济性状、外观质量、物理性状、化学成分和感官指标进行相关分析。结果表明：延迟10~11 d采收的上六片烟叶呈桔黄至深桔黄色,烟叶厚薄适中,结构疏松,成熟度好,油分足,光泽强,色度浓,弹性好,经济效益较高,感官质量评价最好。此时,上六片烟叶的田间成熟特征为叶脉基本全白,叶片颜色为淡黄色,成熟斑较多,上三片和下三片相对应的SPAD值分别为5.4~5.7和6.4~6.9。因此,豫中烟区上六片烟叶应适当延迟10~11 d采收,此时可获得产质量均较好的优质上部烟叶。     

豫中上六片烤烟不同采收期对烤后烟叶品质的影响

为明确豫中烟区烤烟上六片适宜的成熟采收特征、成熟度与烟叶产质量关系，确定最有利于质量提升的成熟度标准，形成优质上六片烟叶成熟采收技术规程，以中烟100为试验材料，设置不同采收梯度，在田间进行烟叶成熟特征描述和SPAD值测定，并对烤后烟叶经济性状、外观质量、物理性状、化学成分和感官指标进行相关分析。结果表明：延迟10~11 d采收的上六片烟叶呈桔黄至深桔黄色，烟叶厚薄适中，结构疏松，成熟度好，油分足，光泽强，色度浓，弹性好，经济效益较高，感官质量评价最好。此时，上六片烟叶的田间成熟特征为叶脉基本全白，叶片颜色为淡黄色,成熟斑较多，上三片和下三片相对应的SPAD值分别为5.4~5.7和6.4~6.9。因此，豫中烟区上六片烟叶应适当延迟10~11 d采收，此时可获得产质量均较好的优质上部烟叶。     

不同种植模式下采收期对藜麦苗菜生物量及营养品质的影响

为明确不同藜麦苗菜的适宜采收期,采用三因素裂区试验设计,主区为大棚种植、大田种植两种模式,副区为忻藜1号、忻藜6号,JLSP三个品系,裂区为22 d、30 d、38 d、46 d四个采收期,比较两种种植模式下不同采收期藜麦苗菜生物量及营养品质,结果显示,随着采收期延迟,藜麦苗菜株高、鲜质量、纤维束含量呈上升趋势,蛋白质含量、脂肪含量呈下降趋势,维生素C含量先升高后降低,可溶性糖含量先降低升高;大棚藜麦苗菜株高、鲜质量、维生素C含量高于大田种植,蛋白质、纤维素、脂肪、可溶性糖含量低于大田种植,忻藜1号营养品质优,忻藜6号鲜质量高,因此,本地区大棚藜麦苗菜采收期为30～38 d,大田藜麦苗菜采收期为30 d。     

光质对不同家系青钱柳生物量和叶三萜类化合物积累的影响

  目的  光质作为影响光合作用的因素，对植物体内次生代谢物质的积累有一定影响。青钱柳Cyclocarya paliurus是中国特有的药用及食用多功能植物，其叶中的活性物质(如三萜)对人体健康具有促进和改善作用。通过开展光质处理对不同家系青钱柳生物量及叶三萜类物质积累影响的研究，可为青钱柳苗期培育过程中的环境选择及保健产品的进一步开发提供参考。  方法  以1年生青钱柳实生苗为材料，选择4个家系(四川沐川31号、浙江安吉1号、广西金钟山6号、广西金钟山7号)和设置4个不同光质(白光、蓝光、绿光和红光)，测定不同处理对青钱柳苗期生物量、叶三萜类化合物质量分数及单株产量的影响。  结果  光质和遗传因子对青钱柳生物量、叶三萜质量分数和单株产量均有显著影响(P＜0.05)。相比白光处理，其他光质处理显著( P＜0.05)降低了青钱柳的总生物量积累，但安吉1号家系的蓝光与白光处理差异不显著( P＞0.05)。青钱柳叶总三萜质量分数在安吉1号和沐川31号家系的白光处理下最多，蓝光次之；红光处理显著( P＜0.05)增加了青钱柳叶特有三萜单体的质量分数。白光处理下叶生物量积累高的青钱柳植株积累了更多的三萜类化合物，蓝光和绿光处理下较低。  结论  适当的光质处理可作为提高药用植物目标化合物(如三萜类物质)含量的一种控制措施。图1表8参27     

Light shading improves the yield and quality of seed in oil-seed peony (Paeonia ostii Feng Dan)

Tree peony seed is unique for its super-high content of unsaturated fatty acid and is thus considered as an important source of woody oil. However, photosynthetic production is greatly reduced under high light intensity and air temperature during the seed filling period, which negatively affects seed yield and quality. The objective of this study was to determine if appropriate shading improves yield and quality of seed in oilseed peony. In this study, oilseed peony trees were shaded by different density polyethylene nets from four weeks after flowering to harvest stages to form light, moderate, and severe shadings, equivalent to about 80, 40, and 20% of full solar exposure, respectively. The effects of different shadings on some physiological parameters, yield and yield components, and nutritional composition of seed were examined. Averaged across two years, light shading increased the actual net photosynthetic rate (P_n) by 16.8%, the maximum net photosynthetic rate (P_max) by 81.4%, chlorophyll (Chl) content by 52.8%, auxin (IAA) content by 38.1%, and gibberellic acid (GA₃) content in leaves by 6.3%; it decreased the accumulation of H₂O₂ in leaves by 24.8%, malondialdehyde (MDA) by 22%, and endogenous abscisic acid (ABA) by 8.8%, indicating that leaf senescence in late season was considerably delayed. Light shading increased seed yield, and contents of crude fat and unsaturated fatty acids by 9.7, 5.6, and 9.6%, respectively, while moderate or severe shading significantly reduced all the three parameters. Light shading increased seed weight, but moderate or severe shading reduced seed weight or follicle density. The improved seed yield under light shading was mainly due to increased seed weight, while the reduced seed yield under moderate or severe shading was mainly attributed to reduce follicle density and seed weight. The improved seed weight and content of unsaturated fatty acids under light shading was possibly due to the delayed leaf senescence. The overall results indicated that light shading is beneficial to yield and quality parameters of seed in oilseed peony. Cultivating oilseed peony under a light shading environments such as partially closed forests would better increase total output and income per unit land area than that under full solar exposure.