收获时间对黄土高原柳枝稷生物质产量与燃料品质的影响

为探明黄土高原半干旱地区柳枝稷生物质产量和燃料品质随收获时间的变化规律,确定适宜的收获时间,在甘肃省庆阳市进行田间试验,研究收获时间对柳枝稷生物质产量与燃料品质的影响。结果表明：1）随收获时间的推迟,柳枝稷生物质产量呈下降趋势,且叶片所占比例逐渐降低,说明产量损失主要是叶片脱落。2）柳枝稷生物质热值总体上呈降低趋势,开花期热值显著高于其他时期;延迟收获显著降低了柳枝稷生物质含水量和灰分含量;随收获时间推迟,柳枝稷茎叶纤维素、木质素含量提高,半纤维素含量降低;枯亡期之后柳枝稷生物质中K、Mg、Na、Cl等不利于燃烧的矿质元素含量显著降低,生物质的燃料品质提高。3）在柳枝稷能源生产模式下,生育季节末期柳枝稷地上部衰亡后收获生物质燃料品质较好。     

玉米秸秆主要成分及热值的测定与分析

分别对15个玉米杂交种和22个亲本自交系秸秆的主要成分(纤维素、半纤维素、木质素)和热值进行了测定,分析了秸秆主要成分与热值的关系。结果表明:(1)反映玉米秸秆能量的主要指标是纤维素、木质素;(2)同一材料的热值及纤维素、木质素含量从上部到下部逐渐增多,半纤维素含量逐渐减少;(3)纤维素、木质素含量与热值呈正相关,即玉米秸秆的纤维素、木质素含量越多,热值越高。     

笃斯越橘果实、叶片矿质元素和土壤肥力因子与果实品质的多元分析

【目的】分析大兴安岭地区不同立地类型中笃斯越橘果实总酚、类黄酮、花青苷、葡萄糖、果糖及可溶性糖含量特性;探究笃斯越橘果实、叶片矿质元素和根系层土壤肥力因子间及其与几个主要果实品质指标的关系;筛选通过影响笃斯越橘叶片矿质元素含量进而影响果实黄酮类和糖类物质积累的主要土壤肥力因子,为提高果实品质的土肥管理技术提供理论依据。【方法】以大兴安岭地区水湿地有土壤、水湿地苔草和山地土坡3种立地类型中的笃斯越橘为研究对象,使用典型相关分析法研究土壤肥力因子、叶片和果实矿质元素与果实品质的相关性;应用多元线性回归分析法建立回归方程,并筛选影响笃斯越橘叶片矿质元素的主要土壤肥力因子。【结果】大兴安岭地区水湿地有土壤、山地土坡2种立地类型中,笃斯越橘果实成熟期可溶性糖以葡萄糖和果糖为主,属于单糖积累型,其总含量占可溶性糖的84.20%(水湿地有土壤类型)、95.11%(山地土坡类型),而水湿地苔草类型中葡萄糖和果糖总含量仅占可溶性糖的56.95%;果实总酚、花青苷含量在3种立地类型中差异显著(P0.05)。典型相关分析表明,果实总酚含量与果实Ca、Mg、Fe、Mn元素含量呈极显著正相关,与P元素含量呈显著负相关;果实K、Zn元素显著影响果实品质特性,其中果实K元素与果实类黄酮呈极显著正相关,与花青苷、可溶性糖呈显著正相关,果实Zn元素与果实类黄酮、花青苷、葡萄糖、果糖呈极显著负相关;叶片Ca、Fe元素与果实类黄酮、花青苷、葡萄糖、果糖分别呈现显著正相关和显著负相关,但叶片Ca元素与果实Zn元素呈极显著正相关;土壤肥力因子与果实品质指标的相关性较弱。叶片N、P、K元素与果实N、P、K元素呈显著正相关,叶片P元素与果实K元素呈极显著正相关,叶片Zn元素与果实Ca、Fe元素呈显著负相关;果实矿质元素中仅有Mg、Cu元素与土壤肥力因子呈显著相关,土壤肥力因子主要影响叶片矿质元素含量,但叶片矿质元素与土壤肥力因子间的关系较复杂。多元线性回归分析表明,土壤p H对叶片矿质元素含量的影响最大,其次是土壤有机质,随土壤有机质含量的增加,叶片N、P、K、Mn元素含量升高,但叶片Zn元素随有机质含量的升高呈现降低趋势。【结论】提高土壤有机质和铵态氮含量,增强土壤酸度是笃斯越橘栽培区土壤管理的关键技术;提高果实K、Ca、Mg、Fe、Mn含量,减少果实Zn元素含量是提高笃斯越橘果实品质的重要措施。     

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。     

彩色棉纤维中矿质元素含量与纤维品质形成的关系

【目的】探讨彩色棉纤维中大量元素含量与彩色棉纤维品质形成的关系。【方法】选用棕色棉(X008)、绿色棉(S029)和白色棉(Xuzhou142)为材料,对彩色棉纤维发育过程(开花后20—50d)中大量元素(N,P,K,Ca和Mg)、黄酮色素和纤维素以及纤维品质指标进行分析。【结果】(1)彩色棉纤维细胞中纤维素的含量显著偏低,比白色棉降低15%左右;黄酮色素含量较高,比白色棉纤维高4—10倍;大量元素的含量(除K)明显偏高,比白色棉提高1—2倍;(2)相关性分析结果显示,成熟彩色棉纤维的品质指标与纤维中纤维素含量呈极显著的正相关,与纤维中总黄酮含量呈极显著负相关;棉纤维中大量元素N、P和Ca的含量与纤维素含量呈极显著的负相关,与纤维中黄酮色素含量呈极显著的正相关。【结论】彩色棉纤维中N、P和Ca元素含量的提高可能有利于黄酮色素的合成,而黄酮色素的积累使得彩色棉纤维中纤维素含量降低,这可能是引起彩色棉纤维品质偏差的原因之一。     

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。     

棉花叶片纤维素和木质素含量与绿盲蝽抗性的关系

【目的】探讨不同生育时期棉花叶片中纤维素和木质素含量与绿盲蝽抗性的关系,为深入研究棉花对绿盲蝽的抗性机制及绿盲蝽综合治理技术体系的构建提供依据。【方法】以田间初步筛选出的27个对绿盲蝽有不同程度抗性的棉花品种（系）为材料,通过网室抗性鉴定和室内纤维素和木质素含量测定分析,系统研究不同棉花品种（系）对绿盲蝽的抗性水平及棉花叶片中纤维素和木质素含量与绿盲蝽抗性的关系。【结果】供试的27个棉花品种对绿盲蝽的抗性水平总体偏低,多数品种抗性不明显或没有抗性。供试的大多数棉花品种叶片纤维素含量在苗期最高,其次是花铃期和蕾期;棉花花铃期叶片纤维素含量随着棉花对绿盲蝽的抗性的增强而显著升高,而苗期和蕾期棉花叶片中纤维素含量对绿盲蝽抗性没有显著的影响。木质素含量在苗期、蕾期和花铃期差异不显著（P＞0.05）;棉花苗期、蕾期和花铃期叶片中木质素含量对其绿盲蝽抗性没有显著的影响。【结论】棉花对绿盲蝽的抗性与花铃期叶片纤维素含量呈显著正相关,但与苗期、蕾期叶片中纤维素含量及苗期、蕾期、花铃期叶片中木质素含量均无显著相关性。     

不同产量库尔勒香梨叶片中微量矿质元素含量的年变化研究

【目的】研究库尔勒香梨叶片中微量矿质元素含量的变化规律,为梨园施肥提供参考。【方法】以20~25 a生库尔勒香梨为试材,检测不同产量园库尔勒香梨一年中不同时期叶片中微量矿质元素的含量。【结果】在库尔勒香梨年生长期内,叶片中的Fe、Cu、Zn、B含量总体呈下降趋势,Mn和N总体呈上升趋势;高产园Fe、B和Na含量的年平均值较高;中产园Cu含量的年平均值较高;低产园叶片中Zn、Mn含量的年平均值较高。相关性分析表明,Zn分别与Fe、Cu含量间呈极显著正相关,Mn分别与Cu、B、Na含量间呈极显著负相关,Mn与Zn含量间呈显著负相关性;叶片中的矿质元素含量与高产的相关性分析表明,Fe分别在7月13日和9月23日、7月28日与高产存在显著正相关和极显著正相关,Cu在9月10日与高产存在极显著负相关,Na在8月27日与高产存在极显著负相关。【结论】库尔勒香梨年生产周期中,前期适当补充Cu元素,中期补充Fe元素,中后期及时补充Zn元素,长期适当补充B元素,Mn与№元素不额外补充。根据库尔勒香梨生长发育期矿质元素动态需求的变化趋势合理施肥,达到丰产优质栽培的目的。     

梨属植物果肉和石细胞团木质素相关性分析

【目的】石细胞团是影响梨果肉品质的重要因素之一,木质素是构成石细胞团的主要成份。本文了探索梨果肉木质素对果肉石细胞团含量和果实大小的影响。【方法】以梨属(Pyrus)植物品种和野生种及近缘植物榅桲(Cydonia oblonga)果实为试验材料,对72份果实材料的平均单果重、石细胞团含量、烘干果肉含量百分比、烘干果肉木质素含量百分比、石细胞木质素含量百分比进行统计分析。【结果】果实平均单果重与石细胞团含量、烘干果肉含量百分比和果肉木质素含量百分比呈极显著负相关,而与石细胞木质素含量百分比相关性不显著;石细胞团含量与烘干果肉含量百分比、果肉木质素含量百分比呈极显著正相关,而与石细胞木质素含量百分比呈显著正相关;果肉木质素含量百分比与烘干果肉含量百分比表现出显著正相关,石细胞木质素含量百分比与果肉木质素含量百分比也表现为显著正相关,与烘干果肉含量百分比相关性不显著。【结论】木质素是影响果实和石细胞团大小的重要因素之一。     

白及与黄花白及假鳞茎产量及品质差异分析

【目的】分析药用植物白及与黄花白及的产量和品质差异,为白及种植户选种优质白及品种提供参考依据。【方法】测定种植两年的3份白及和1份黄花白及的假鳞茎产量、氨基酸含量、蛋白质含量、多糖含量及其对钙(Ca)等矿质元素的吸收特性,比较各品种间的产量差异,并分析氨基酸总含量等指标间的相关性。【结果】4份材料的产量间存在显著差异(P0.05,下同),其中,资源‘桂白4号’白及的假鳞茎产量(38112.15 kg/ha)较高,其次是资源白及(29112.15/ha),资源黄花白及和遵义白及的产量相对较低。4份材料的总氨基酸含量排序为遵义白及资源‘桂白4号’白及资源黄花白及资源白及;资源‘桂白4号’白及的蛋白质含量最高,达7.22%,其次是遵义白及(7.12%),资源黄花白及和资源白及的蛋白质含量稍低,分别为6.60%和5.43%;资源黄花白及和资源‘桂白4号’白及的多糖含量较高,分别为31.40%和29.70%,资源白及和遵义白及的多糖含量相对较低,分别为27.60%和23.60%。此外,4份材料对Ca等矿质元素的吸收依矿质元素种类不同而存在差异。方差分析结果表明,氨基酸总含量和蛋白质含量间呈显著正相关,二者与Ca等5种矿质元素含量均呈正相关;多糖含量除与Mg含量呈正相关外,与其他指标均呈负相关;Ca等5种矿质元素间表现出或正或负的相关性。【结论】白及与黄花白及、白及同一种内不同品种(或不同来源地品种)间均存在产量和品质差异,其中资源‘桂白4号’白及的产量和品质均优于遵义白及、资源白及和资源黄花白及,可作为优质白及品种供药农选种。     

机械收获方式对油菜籽粒关键性状的影响

【目的】收获是油菜生产的关键环节之一,影响油菜籽粒产量、品质及效益。通过人工模拟联合收获和分段收获方式,分析不同收获方式对油菜籽粒关键性状的影响,以期为机械收获方式选用及配套参数确定提供依据。【方法】选用含油量不同的2个中熟油菜品种,在湖北黄冈和襄阳设置联合收获不同收获时期（终花后20—44 d（黄冈）和终花后23—47 d（襄阳）,每隔3 d收获1次）以及分段收获不同割倒时间（终花后20、26和32 d（黄冈）和终花后23、29和35 d（襄阳））和后熟时长（3、6、9和12 d）试验,测定千粒重、含水量、品质等关键指标。【结果】联合收获两试点、两品种均在终花后38 d左右达籽粒生理成熟期,所需积温约1 100℃,千粒重和含油量最大。终花后46 d左右,籽粒含水量和叶绿素含量可快速降至最适点,为机械化联合收获适宜时期。籽粒含水量降幅与日均温及大气压极显著正相关;叶绿素含量降幅与日均温极显著正相关,与降雨量显著负相关。与D1、D2相比,分段收获在D3条件下（终花后33 d左右）割倒后熟,籽粒千粒重、含油量、出油率、整齐度及油酸含量均值最高,叶绿素含量、亚油酸含量及含水量均值最低;后熟天数对籽粒含油量、出油率、千粒重、整齐度、油酸、亚油酸含量影响不显著,后熟6—9 d时籽粒叶绿素与含水量可快速降至最适点,为适宜捡拾脱粒时期。籽粒含水量降幅与太阳辐射量极显著正相关,与降雨量极显著负相关。【结论】终花至收获期间,平均日均温19—22℃、降雨量1.0—3.5 mm,大气压1.45—1.75 kPa条件下联合收获在终花后46 d左右（生理成熟后8 d左右）收获,分段收获在终花后33 d左右（即生理成熟前5 d左右）割倒;平均相对湿度64%—80%、降雨量0.7—3.1 mm、太阳辐射量10—13 MJ·m^-2条件下分段收获后熟6—9 d捡拾脱粒最为适宜。此条件下,籽粒含水量均可降至15%左右、叶绿素含量均可降至10 mg·kg^-1以下。且2种收获方式在籽粒千粒重、含油量、出油率及整齐度等方面均无显著差异;但与联合收获相比,分段收获籽粒油酸、亚油酸含量更高,籽粒和油脂品质更佳。     

玉米生理成熟后田间脱水期间的籽粒重量与含水率变化

【目的】黄淮海夏播玉米区收获期偏早、籽粒含水率普遍偏高,制约了机械粒收的收获质量,延期收获能够降低收获期籽粒含水率,但是该过程是否因籽粒重量下降造成产量损失尚不明确。本文开展玉米生理成熟后田间站秆脱水期间籽粒含水率与粒重变化情况研究,为机械粒收技术的推广应用提供依据。【方法】本研究于2015年和2016年在河南新乡中国农业科学院综合试验站进行,选择22个当前主要种植品种为供试材料,采取统一授粉,连续测定籽粒重量与籽粒含水率变化。其中,2015年授粉后26 d开始测定,生理成熟后26—52 d结束;2016年授粉后11 d开始测定,生理成熟后16—35 d结束。分析生理成熟后田间脱水期间籽粒含水率与粒重变化。【结果】22个参试品种生理成熟期百粒干重为23.3—37.4 g,平均为30.8 g;籽粒含水率为21.5%—33.1%,平均为27.5%。22个品种生理成熟后分别经过16—52 d田间站秆晾晒后,百粒干重为22.9—38.4 g,平均为32.0 g;籽粒含水率为12.9%—24.4%,平均为17.3%。生理成熟前籽粒重量随着授粉后天数增加而逐渐增加,不同测试时期之间存在显著差异;生理成熟后随着田间站秆时间延长,籽粒含水率变化呈极显著下降趋势,而籽粒重量未表现出显著变化,不同熟期品种和不同年份结果表现一致;生理成熟后籽粒重量与籽粒含水率之间不存在显著相关关系。【结论】黄淮海夏玉米生理成熟后田间站秆晾晒脱水期间,籽粒含水率显著下降,而籽粒重量并未发生显著变化,延期收获降低了籽粒含水率,并且不会因粒重下降造成产量损失。     

不同收割高度玉米秸秆产量和营养成分的比较

【目的】分析不同收割高度玉米秸秆的产量、含水量、营养物质含量和产量,以期为该地区玉米秸秆作为反刍动物饲料提供最佳收获高度做参考依据。【方法】在小麦-玉米一年两熟制的黄淮海地区进行田间试验,玉米成熟收获后,根据机收距离地面的可能高度,将玉米秸秆分为距地面0—50 cm、0—100 cm、0 cm以上、50 cm以上和100 cm以上5个处理,分别测定各处理秸秆的干重（DW）、鲜重（FW）和含水量（WC）,秸秆的粗蛋白（CP）、粗脂肪（EE）、中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ANF）、淀粉（SC）、可溶性糖（SS）、钙（Ca）、磷（P）和钾（K）的含量及产量。【结果】玉米秸秆的CP、EE、Ca和P含量随距地高度升高而增加,玉米秸秆的WC、NDF、ADF、SS、SC和K含量随距地高度升高而降低。100 cm以上处理的DW、CP、NDF、ANF、SS、SC和K的产量均占总产量的30%左右,而EE、Ca和P的产量均占总产量的40%左右。50 cm以上处理的FW和K产量占总产量的50%左右,而DW和除K外各营养物质的产量均占总产量的60%—70%。【结论】从秸秆营养物质的含量和产量上分析,100 cm以上部位比50 cm以上部位更适合作饲料。因此,该地区机收玉米秸秆用作饲料最适宜的高度是距地面100 cm。     

不同整形方式对赤霞珠葡萄白粉病和果实品质的影响

【目的】研究不同整形方式对赤霞珠葡萄白粉病和果实品质的影响,为新疆吐鲁番地区酿酒葡萄栽培整形方式的选择提供理论依据。【方法】以5年生欧亚种酿酒葡萄赤霞珠(Cabernet Sauvignon)为试材,分别进行厂字形、F形、Y形、多主蔓扇形整形,对各整形处理8到9月白粉病发病情况、产量及果实品质进行比较分析。【结果】厂形、F形、Y形相比扇形整形能够显著减轻吐鲁番地区酿酒葡萄赤霞珠叶片白粉病危害,且厂形和Y形整形能够显著减轻白粉病对成熟期赤霞珠葡萄果实的危害;厂形和Y形较扇形整形显著降低了葡萄产量,而厂形整形产量较合理,平均产量为13 540.70 kg/hm²;厂形、F形、Y形相比扇形成熟度、总花色素浓度、总酚、果皮颜色值、种皮颜色值显著提高,均能显著改善酿酒葡萄品质,其中厂形整形果穗和果粒质量均最大,分别为113.41和1.29 g,且果穗紧密度适中,还原糖最高,为178.37 g/L,果皮、种皮颜色较深,成熟度更好,果皮酚类物质含量也更高,综合品质最优。【结论】酿酒葡萄厂形整形能够有效减轻吐鲁番地区酿酒葡萄白粉病的危害,具有合理的产量和较高的酿酒品质,可作为吐鲁番地区酿酒葡萄栽培的一种好的整形方式。     

不同生育时期追施氮肥对啤酒大麦生长动态及品质的影响

【目的】 分析不同生育时期追施氮肥对啤酒大麦经济性状及品质影响,研究啤酒大麦氮肥最佳追施时期,为提高大麦种植区产量与品质提供一定的理论基础。【方法】 以近几年引进和自育的啤酒大麦品种为材料,采用裂区设计,研究在不同生育时期追施氮肥对不同品种经济性状、产量及品质的影响及变化规律。【结果】 随着追施氮肥时期的推迟,抽穗期、成熟期均推迟;在孕穗期、抽穗期追施氮肥,生育期天数显著增加;在2叶1心期追施氮肥最高总茎数和有效穗数表现最优,差异显著;株高、产量构成因子及产量在拔节期追施氮肥效果最佳,且差异显著;蛋白质含量与追氮时期呈正相关规律变化,随着追施氮肥时期的后移,蛋白质含量越高。【结论】 在2叶1心期追施氮肥,可显著提高啤酒大麦的经济性状;在拔节期追施氮肥,可显著提高啤酒大麦的产量,显著改善其籽粒品质。拔节期追施氮肥可实现产量与品质的协同提高。     

不同熟期夏玉米品种生长发育特性与产量形成的关系

【目的】研究不同熟期夏玉米品种生长发育特性与产量形成的关系,以期为早熟、高产、适应机械粒收的玉米新品种的筛选提供理论依据。【方法】2017年以早熟玉米品种登海518（DH518）、衡早8号（HZ8）和中晚熟玉米品种登海605（DH605）、郑单958（ZD958）为试验材料,2018年以早熟玉米品种登海518（DH518）、京农科728（JNK728）和中晚熟玉米品种登海605（DH605）、郑单958（ZD958）为试验材料,种植密度为75 000株/hm²,研究玉米生长发育过程中的叶片建成规律、穗部发育特性以及各生育阶段对光温需求的差异。【结果】不同熟期夏玉米品种各生育阶段的光温需求大小表现为吐丝期（R1）—生理成熟期（R6）>出苗期（VE）—吐丝期（R1）>播种期（sowing）—出苗期（VE）。不同品种花后对积温的需求高于花前,中晚熟和早熟夏玉米品种对积温需求的差异主要在拔节期—吐丝期,具体表现为第9—16片叶建成期;花后对积温的需求品种间差异不显著。相关性分析表明,不同熟期夏玉米品种的产量与穗位高、穗高系数呈极显著正相关关系。不同熟期夏玉米品种的雄穗发育特性不同,晚熟品种的雄穗长度显著低于早熟品种,但晚熟品种的雄穗分枝数、雄穗总小花数、小花败育率、有效小花数显著高于早熟品种;而雌穗分化到籽粒形成受品种基因型影响较大。【结论】不同熟期夏玉米品种生长发育特性具有较大差异,在75 000株/hm²条件下,中晚熟品种的产量显著高于早熟品种;植株总叶片数较少,拔节期—吐丝期所需时间短,后期脱水速率快是早熟宜机收玉米品种的典型特征。