Extraction of rice-planting area and identification of chilling damage by remote sensing technology: a case study of the emerging rice production region in high latitude

Rice is the second largest staple crop in the world and therefore plays an important role in food security. As a thermophilic crop, rice is sensitive to temperature changes. Thus, research on the chilling damage of rice is essential. The Sanjiang Plain is an emerging rice production area and is located at high latitudes in China, the world’s largest rice-producing country. Landsat data were used to extract rice-planting area from 1985 to 2015. MODIS 13Q1, which was uniformly distributed during the growing period of rice, was used to obtain NDVI values of paddies during 2002–2015. Dynamic Identification Index of sterile-type chilling damage and monitoring standard of delayed-type chilling damage were the proposed methods used in this paper, which were used to judge the chilling damage of rice. The results show that in the study region, the rice-planting area in 2015 is nearly 12 times larger than that in 1985. Delayed-type chilling damage occurred in 2002 and 2009, while sterile-type chilling damage occurred in 2005, 2006, 2009, 2010, 2014, and 2015. Comparing with the prevalent meteorological standards, the results indicate that the index and standards proposed in this paper are precise, applicable, and more sensitive than them. The method is a macroscopic and accurate method to identify chilling damage in rice and can also provide a scientific basis to ensuring the stability of rice yield.     

高产优质转基因杂交棉江农棉2号的选育与栽培技术

江农棉2号是利用杂种优势选育出的高产优质转基因抗虫杂交棉新品种，本文简要介绍了江农棉2号的选育过程、生物学特性、产量、纤维品质、抗病性及栽培技术要点。     

落叶松油松人工混交林经营技术探讨

通过研究落叶松、油松混交林整个发育过程中不同阶段相应的经营管理措施，总结提出了一套切实可行的落叶松、油松混交林经营管理技术。其技术能有效提高林木生长速率，调整林分结构，优化树种组成，提高木材质量，为落叶松、油松混交林的经营管理提供技术支持。     

海南岛甘什岭热带低地雨林植物组成与地理成分

为揭示海南岛甘什岭热带低地雨林区域植物群落特征、性质和规律,以期为进一步分析生物多样性保育与恢复策略及生态服务功能评估等提供科学依据,在海南岛南部甘什岭自然保护区选择典型低地雨林建立1 hm~2固定样地,进行立地因子和植被调查,并研究其物种组成与地理成分。结果表明:维管植物隶属于65科150属213种,种子植物63科148属211种,分别占海南岛和全国种子植物总科、属、种的32.66%、19.29%,13.56%、4.69%和7.65%、0.78%~0.81%;优势科明显,单种科36个,寡种科24个,共占总科数的92.31%;属内种的变化范围为1~6,单种属最多,占总数的76.00%;科和属的分布区类型均以泛热带分布为主,热带性质占绝对优势,这不同于尖峰岭山地雨林热带-亚热带过度性明显的特点;根据种-面积曲线研究表明,甘什岭热带低地雨林最小取样面积为范围在3 600~6 400 m~2之间,其上限高于海南岛霸王岭热带山地雨林的4 000 m~2最小面积;相较于山地雨林,其植物种类较丰富,地理成分更复杂。     

响应面法优化绿色木霉产孢子固体发酵培养基

为探讨绿色木霉固体发酵产孢子的最佳发酵培养基。运用响应面法设计试验,筛选出主要影响因子碳酸钙、硫酸铵及氯化锰,以孢子量为响应值建立二次回归方程,并借助Design Expert 8.0.6软件进行分析数据并确定优化条件。结果表明,在温度28℃,接种量15%,料水比1:0.70的培养条件下发酵7天,孢子量为8.505×10⁹CFU/g。通过优化,最终确定最佳发酵配方为：麸皮（过40目筛）50%,稻壳粉（过20目筛）30%,玉米粉（过80目筛）20%,硫酸铵1.08%,黄豆饼粉2.00%,玉米浆干粉2.00%,碳酸钙0.55%,氯化锰0.37%,pH 6.0~7.0。该配方所用原料廉价易得,发酵水平高,为大规模工业化生产提供保障。     

搬迁化工场地土壤污染现状分析与电氧化修复研究

针对化工企业搬迁后遗留场地的污染问题,以江苏常州某搬迁化工场地污染土壤为研究对象,通过现状分析确定目标污染物为多环芳烃类易挥发性有机物及氯苯类有机物。针对有机复合污染场地特征,以1-萘胺、1,2-二氯苯和1,4-二氯苯为主要去除污染物,采用电氧化原位修复技术对土壤进行处理。结果表明,水土质量比、电氧化时间、电流强度是电氧化修复主要影响因子,当水土质量比为2∶1、氧化电极电流强度为300 A、电氧化时间为15 min时,土壤中的主要污染物1-萘胺、1,2-二氯苯和1,4-二氯苯去除率均达到90%以上;有机复合污染越重的土壤,在相同电氧化时间区间内去除率越高,说明方法适用于处理污染物浓度较高的土壤。经测算,处理1 t土壤,约需费用70.9元。研究可为该化工企业有机复合污染场地修复提供技术工艺参数和理论依据,并可为同类型的污染场地修复提供技术选择和工艺设计参考。     

大中小型拖拉机压实对土壤坚实度和大豆产量的影响

探讨农业机械压实对土壤坚实度和产量的影响规律，对改善作物生产环境、促进农业机械化向质量型转变具有重要意义。以东北典型黑土区耕地土壤为研究对象，依照随机区组试验原理，选择大、中、小3种型号拖拉机进行6种压实处理，同型拖拉机相同压实次数试验重复3次，采用PV6.08型贯穿阻力仪测量压实轮辙截面土壤坚实度。试验结果表明：土壤坚实度随压实次数增加而逐渐递增，3种拖拉机压实测试截面浅层均出现明显压实核，且压实核内土壤坚实度随压实次数增加而逐渐增大，CASE-210型拖拉机压实对表层土壤坚实度影响程度和范围最大，压实12次时压实核处土壤坚实度达4.0 MPa，JD-280型拖拉机对深层土壤压实影响程度和范围最大，在65~80 cm的土壤深层坚实度的峰值达3.2 MPa；拖拉机压实均导致大豆产量降低，CASE-210、JD-904和JD-280拖拉机压实12次时大豆产量分别降低了21.24%、18.15%和12.38%。     

2CZD-1型段茎式甘蔗种植机设计与试验

研制了2CZD-1型段茎式甘蔗种植机,可一次性完成甘蔗种植的开沟、施肥、自动取种、自动排种、覆土和覆膜等工序,适用于宽窄行甘蔗种植。设计了机架、取送种机构、转盘施肥机构、旋耕覆土机构、覆膜机构和液压传动系统等结构,其中取送种机构采用排冗结构实现均匀排种。利用有限元分析软件ANSYS对甘蔗种植机的机架进行模态分析,并通过田间试验获得甘蔗种植机的覆土厚度合格率、种植密度、伤芽率、漏植率及总排肥量稳定性变异系数等性能参数。模拟结果表明,当激励频率为8~80 Hz时,机架容易发生共振,且最大位移可达28.12 mm。田间试验表明,该种植机的种植密度为142325芽/hm^2,覆土厚度合格率为93.6%,伤芽率为2.8%,漏植率为4.7%,种植深度合格率为89.3%,总排肥量稳定性变异系数为5.8%,工作生产率为0.32 hm2/h,符合甘蔗种植机的设计要求,能够显著提高甘蔗种植的效率。     

包气带土壤pH对灌溉施肥响应的变异过程

为了分析灌溉施肥活动引起的包气带土壤pH值变异特征及其对地球化学条件的响应，通过历时3 a的野外原位灌溉施肥试验，应用不同季节灌前、灌后6 m土层中不同深度的测定资料，系统分析了土壤pH对灌溉、施肥的响应过程，结果表明：各深度pH值呈弱变异性（CV=1.01%~2.28%），与灌溉前相比，灌后土壤pH值的均值和变异系数均呈现明显的变化；灌前包气带各层pH具有强烈的空间自相关性，灌后受水分、基质等相互作用影响，pH的空间自相关性有所减弱，C₀/(C₀+C)和变程a分别由7.23 m和3.54 m(灌前0 d)减少到3.26 m和2.76 m(灌后第10天)。土壤基质是决定土壤酸碱性的主要因素，在灌溉施肥活动对pH的响应过程中，地球化学条件（土壤含水量、土壤温度、土壤有机质(SOM)、氧化还原电位（RP）等)、土壤基质组成和氮底物浓度（NH⁺₄-N）等的交互作用影响pH的动态。土壤含水量和温度单独对pH影响不显著，两者交互作用对pH有显著影响。引起土壤pH变化的主要变异源为Cl^-、土壤有机质(SOM)、NO^-₃-N、NH⁺₄-N等营养物质和不同空间深度土壤基质的差异，表明灌溉施肥改变了包气带pH地球化学动力场、营养物质和土壤基质的交互作用，引起各深度的生物地球化学反应，控制pH值的空间变异特性。当包气带介质土壤水分变化时，首先营养物氨态氮以分子态或水合态形式被介质吸附，H⁺得到释放，使得灌后第4天pH值下降。随着氨氧化过程中H⁺的释放，pH在灌前和灌后第10天和第30天有显著差异。氨的氧化引起硝酸盐含量不断增加，使得硝酸盐对pH值的影响在灌后不断增强,相关系数由0.24(0 d，P<0.05)增加到0.41(30 d,P<0.01)，而氨态氮对pH值的影响逐步降低，相关系数由0.43(0 d，P<0.01)降低为0.19(30 d,P>0.05)。     

羊IL-1Ra基因全长cDNA克隆及生物信息学分析

试验旨在对羊白介素1受体颉颃因子（interleukin-1 receptor antagonist，IL-1Ra）基因进行全长cDNA克隆及生物学分析。根据布鲁氏菌感染羊白细胞层SSH cDNA文库中的IL-1Ra基因序列信息及已知核苷酸序列（GenBank登录号：KC425613.1）设计引物，利用RT-PCR结合RACE方法扩增并克隆IL-1Ra基因，对其进行序列及相关分子特性分析。结果表明，羊IL-1Ra基因全长为1 228 bp，可编码174个氨基酸，含有1个完整的IL-1保守结构域和1个IL-1Ra结构域（PHA02651结构域）。IL-1Ra分子质量为19 765.8 u，等电点（pI）为5.72，其分子式为C₈₈₅H₁₃₈₅N₂₃₅O₂₅₆S₁₁，且含有信号肽。二级结构分析显示，IL-1Ra分子存在较多的β折叠及受体结合位点，与三级结构预测结果一致，且与人/鼠IL-1Ra分子的空间结构相似度极高，达到90%以上。羊IL-1Ra有IL-1特有的三叶草结构，其酶结合结构域位于TYR⁴⁷至GLU⁶⁶之间。将羊IL-1Ra与牛、虎鲸、宽吻海豚、猪、家犬、人、鼠等14个物种进行蛋白质同源性比对，发现在各物种间存在5个高度同源的半胱氨酸位点。系统进化树分析发现，羊IL-1Ra基因全长cDNA所编码的氨基酸序列同山羊、牛单独形成一个分支。本研究结果为今后深入研究IL-1Ra基因的生物学功能奠定了基础。