沼液膜前预处理及纳滤膜浓缩工艺参数优化

沼液产量大,所含养分浓度较低,制约了沼液商业化生产的发展。膜浓缩技术可同时实现沼液减量化和无害化,有利于推动整个沼液产业化的发展,成为沼液处理未来发展方向。而沼液高悬浮物的特性导致膜污染严重,缩短膜寿命,增加运行成本,因此,膜前预处理技术是实现沼液膜浓缩技术应用的关键环节。为了考察沼液膜前组合预处理技术效果,本文以经过自然沉降处理后的沼液为对象,研究石英砂、火山岩单级过滤、石英砂与火山岩组合多级过滤方式对沼液中悬浮物的去除效果,并对预处理后的沼液开展纳滤膜浓缩工艺参数优化研究。结果表明,石英砂滤料对悬浮物的去除效果较好,火山岩滤料对氨氮的去除效果较好,但综合分析认为以石英砂与火山岩组合滤料对沼液过滤效果为最优;通过对纳滤膜不同浓缩倍数运行比较研究发现,沼液的最佳浓缩倍数为6倍,沼液体积缩减了5/6,养分氮、磷、钾浓度分别提高了2.06、3.10和3.70倍,该结果为获得较好的沼液膜前预处理技术方案和纳滤膜浓缩工艺方案提供技术支撑。     

长江中下游地区高温时空分布及水稻花期的避害对策

以湖南、湖北、江西、安徽、江苏和浙江6省各代表台站1965-2004年近40a的6-8月日平均气温与最高温度为原始数据,分析了长江中下游地区各省高温的发生概率、高温发生年平均天数以及高温起止日期,总结出长江中下游地区6省的高温时空分布规律,并提出了水稻生长避开高温危害的措施,为长江流域水稻稳产高产提供重要的参考。     

高温胁迫下水稻红边特征及SPAD和LAI的监测

为了促进高光谱遥感技术在水稻长势监测及其灾害评估中的作用,该文以扬稻6号与南粳43为试验对象,通过高温胁迫试验,测定孕穗期高温胁迫后2个品种在不同生育期冠层高光谱反射率、红边参数和叶片绿色度（SPAD）值及叶面积指数（LAI）。结果表明,2个水稻品种剑叶的SPAD值与LAI随生育期的进行呈先上升后下降的趋势,在开花期均达到最大值,在始穗期与蜡熟期时较低。随着高温胁迫的加剧,SPAD值和LAI不断减小。冠层光谱红边位置、红边幅值与红边面积在开花前呈“红移”,开花后呈“蓝移”现象。随着胁迫温度的提高,3个红边参数也呈现“蓝移”现象。不同生育期剑叶SPAD值和LAI与红边特征参数均具有显著或极显著的相关关系。相对于红边幅值,以红边位置为参数所建的模型能更好地预测水稻剑叶的SPAD值和LAI。     

灌浆结实期不同时段温度对水稻结实与稻米品质的影响

利用人工气候箱在水稻灌浆结实期不同时段进行温度试验,研究温度对水稻结实与稻米品质的影响。结果表明,灌浆结实期40℃高温处理后籽粒结实率显著降低,粒重下降,外观品质和食味品质变差。不同水稻品种对灌浆结实期温度的响应表现不一致。在试验条件下,华粳1号开花受精的敏感温度为35℃,而特优559开花、灌浆结实的最适温度为30℃,该温度处理结实率、粒重较高,外观品质以及食味品质较优。此外,灌浆结实期不同时段的高温对水稻结实与稻米品质的影响也存在显著差异：结实率对高温最敏感的时期是开花后1~5 d,粒重对高温最敏感的时期是开花后11~20 d;而温度对稻米品质影响最大的时期主要在花后16~20 d,25 d后温度处理影响较小。因此,灌浆前期适宜的温度条件对水稻优质栽培意义重大。     

水稻穗结构的定量特征与虚拟表达的初步研究

连续观察了不同品种和不同氮肥处理条件下水稻穗结构,并对其进行了定量分析及参数化处理。结果表明,一次枝梗长与穗长之比随穗轴节位呈两次函数变化,不同品种类型之间的参数变异较大;一次枝梗上的二次枝梗数与一次枝梗长度呈线性变化;一次枝梗基本均匀着生于穗轴上,一次枝梗和二次枝梗的节间距离变化不大。进一步利用水稻生长模型输出的穗粒数和一次枝梗数分析了二次枝梗的空间分布。最后结合上述结构特征,进行了水稻穗结构的计算机模拟。     

无机纳米酶在增强作物抗非生物胁迫中的应用研究进展

自然环境、地域差异以及人类活动等引起的非生物胁迫严重影响作物产量。无机纳米酶是由中国科学家提出的一类新型纳米催化材料,具有模拟甚至超越天然酶的功能,可在一定条件下遵循酶促反应动力学催化转化底物分子。近年来,随着植物纳米生物学的发展,无机纳米酶由于能够显著缓解作物因盐渍、旱涝、重金属等逆境引发的非生物胁迫而引起研究者的关注。本文梳理了无机纳米酶在缓解作物非生物胁迫方面的研究进展,阐述了其相关作用机制。具体地,归纳了施加方式对提高作物抵御非生物胁迫能力的影响,分析了无机纳米酶的材料种类与设计原则,总结了各方法的优缺点,并对目前无机纳米酶在农业生产应用中需解决的问题进行了展望。     

不同化肥减施技术对设施辣椒产量及养分吸收利用的影响

针对苏北地区设施辣椒生产中化肥施用过量的问题,在淮安市设施辣椒主产区通过连续2季的田间小区试验研究了2种化肥减施技术对辣椒产量及养分吸收利用的影响。化肥减施技术包括：以商品有机肥替代基肥化肥(OF)、追肥中施用滴灌专用水溶肥以减施化肥(RD)。研究结果表明,连续2季应用化肥减施技术后,OF和RD处理的产量较常规施肥处理分别增加了12.6%和30.2%。在第一季辣椒种植中,不同处理对辣椒植株各器官中氮、磷、钾养分含量未有显著影响;在第二季OF和RD处理均显著增加了辣椒果实中氮、磷、钾含量;且OF处理茎和叶中的氮、磷、钾含量都高于其他两个处理。在两季辣椒栽培中,两种化肥减施处理的化肥总养分偏生产力都显著高于常规施肥,其中OF处理的最高。以上结果说明,在本试验条件下,通过以商品有机肥替代基肥中部分化肥或者在追肥中以滴灌方式施用专用水溶肥均可在减施化肥条件下增产。     

微生物预处理秸秆纤维浆结构、形态及成膜性研究

为研究生物预处理对秸秆纤维解离作用,促进制浆过程纤维分丝帚化及成膜性,采用实验室模拟发酵法,探讨微生物接种量及发酵时间对秸秆纤维化学组分、纤维形态及膜力学性质的影响。结果表明,与对照相比,接种1%外源菌处理稻秸14天时降解率达到20%,纤维降解适中,细小纤维占比仅59.63%~67.91%,纤维间交织力增强,纤维的疏解与拆分效应提升,打浆能耗降低71.54%。且随发酵时间的延长,纤维膜的抗张强度先升高再降低,第7和14天时分别提高7.6%和4.64%;3%接菌量处理14天时,浆料重均和质量加权增幅最大至28.57%和49.36%,膜撕裂度最高达240.9 mN。抗张强度与纤维质量间无明显相关性,耐破强度与纤维质量加权长度间呈负相关,撕裂强度与纤维数均长度、重均及纤维长宽比间呈显著正相关。该研究为生物降解秸秆纤维地膜的开发应用可行性提供技术支撑。     

养猪发酵床废弃垫料高温堆制肥料的研究

采用高温堆制的方法对养猪发酵床废弃垫料进行处理,研究了外源菌剂的添加对堆肥效果的影响。结果表明:添加外源菌剂可使堆体提前1 d进入55℃高温期;添加外源菌剂对堆体含水率、p H值、总氮、全磷及重金属含量影响不大;添加外源菌剂可以显著提高堆肥浸提液中大白菜的种子发芽指数,在堆制15、30 d后,处理组的种子发芽指数分别为88.33%、98.74%,对照组的分别为62.66%、84.93%。     

水葫芦有机肥与化肥配施对青椒生长、产量和氮素利用率的影响

将水葫芦渣与猪粪混合发酵后制成水葫芦有机肥,研究其与化肥的不同配比对青椒生长和产量及氮素利用率的影响。结果表明,在等氮施肥条件下,水葫芦有机肥在低替代率或全量化肥条件下青椒的生物量明显高于水葫芦有机肥高替代化肥条件下青椒的生物量;有机肥的添加能显著促进青椒地下部的生长发育,其中75%有机肥替代化肥处理的植株根系体积及根尖数分别比化肥处理增加了77.87%和56.12%;水葫芦有机肥50%替代化肥时青椒单株产量最高,是单独施用化肥处理的1.6倍;施用化肥或者水葫芦有机肥少量替代化肥处理的青椒植株地上部分氮素含量显著高于其他处理;水葫芦有机肥50%和75%替代化肥的处理其青椒产量及氮肥农学利用率和生理学利用率明显高于单独施用化肥或者有机肥。因此,以水葫芦与猪粪混合制成的有机肥替代化肥的替代率在50%效果最好,最高替代率不宜超过75%。