钙处理桃果肉钙离子的分布及其与果实品质形成的关系

为探讨钙元素对桃果实品质、耐贮藏性的影响,确定最佳的叶面喷施钙元素的浓度,研究了喷施钙后,桃果肉组织中钙元素的分布特征、叶片叶绿素的含量以及对果实可溶性固形物含量(SSC)、大小、硬度和耐贮藏性的影响。结果表明,果肉中Ca2 的含量随着喷施钙元素浓度的提高而增加,当喷施CaCl2浓度为0.5%时叶绿素的含量最大,当喷施CaCl2浓度为1%时,SSC、果实大小和果肉硬度达到最大值；当喷施CaCl2浓度为2%时,放置3天后果实硬度最大。本研究确立了最佳的喷施浓度,为深入研究果实钙离子浓度梯度在果实品质形成方面的作用提供了依据。     

根际氧浓度对番茄幼苗生长发育的影响

为了探究设施园艺作物栽培时适宜的水气环境,采用水培试验,以河南四号和粉珍珠2个栽培番茄品种为研究对象,设置3个氧水平:低氧(0.5~2.0 mg/L)、正常氧(7.0~8.0 mg/L)和饱和氧(14.0~17.0 mg/L)处理,以不通气作为空白对照CK,研究根际不同氧浓度对番茄幼苗植株的形态生长、生物量、根系活力和光合色素的影响。结果表明,随着根际氧浓度的增加,番茄幼苗的长势越好,根系活力增加,但叶绿素含量降低。在处理末期,正常氧处理与饱和氧处理显著提高番茄幼苗的最长根长并增加番茄幼苗的干、鲜质量。其中,在18 d河南四号正常氧和饱和氧处理下总干质量比CK分别增加24.00%和74.86%,而低氧处理比CK降低3.43%;最长根长分别增加67.23%和230.55%,而低氧处理比CK降低1.63%。饱和氧处理下根系更发达健壮,地上部分长势更好,生物量积累最多。因此,在设施园艺栽培管理中,增加营养液中根际氧浓度有利于番茄生物量的积累,进而提高产量。     

国内湿地重金属污染评价的研究进展

湿地作为地球上重要的生态系统之一,具有稳定环境、物种基因保护及资源利用功能,被誉为自然之肾、生物基因库和人类摇篮。随着近年来湿地面临着面积萎缩、功能下降、污染日趋严重等危机,国内外学者对湿地保持着持续关注与研究,其中对湿地重金属的污染评价就是湿地科学研究领域的重要内容之一。笔者通过对国内十多年来有关重金属污染方面的报道进行整理分析,回顾总结了湖泊、河流、三角洲以及滨海等类型湿地的底泥、水体及土壤中重金属的污染现状与迁移特征,重点对重金属的种类、空间分布以及分析方法等进行总结归纳。在众多研究成果中,对污染物评价的方法以地累积指数法和潜在生态风险指数法使用最多。     

北方森林细根对氮沉降和二氧化碳浓度升高的响应

北方森林是全球第二大生物群区,约占全球森林面积的30%,尽管其细根生物量仅占森林生态系统很小的一部分,但其周转率更快,更易分解,因此,其对土壤碳循环和大气CO_2通量贡献很大。笔者综述了氮沉降和CO_2浓度升高的背景数据,总结了细根对二者变化的响应,主要从细根的形态特征、解剖结构和生理功能方面入手,探讨了其对氮沉降和CO_2浓度升高的响应。结论如下:(1)大气氮沉降量一直处于上升状态,与人类活动密切相关的有机氮量所占比例逐渐加大,而无机氮中NH_4~-N和NO_3~-N的变化趋势表现不同;(2)大气CO_2浓度一直呈上升趋势,细根形态特征、解剖结构和生理功能对其表现出明显的响应;(3)树种、年龄、土壤类型等都会改变细根形态、解剖结构和生理功能对氮沉降和CO_2浓度升高的响应结果,但改变的程度不同。研究结果可为北方森林乃至温带森林生态系统功能对氮沉降和CO_2浓度升高的响应提供参考依据和数据支持。     

分子蒸馏技术纯化柠檬精油工艺研究

采用分子蒸馏技术对柠檬精油进行浓缩精制,分别考察了蒸馏温度、刮膜转速和蒸馏压力对浓缩精油中柠檬醛浓度的影响。在单因素试验基础上,通过L9(34)正交设计试验确定了柠檬精油分子蒸馏的最佳工艺参数。结果表明,柠檬精油分子蒸馏的最佳工艺参数为:进料速度1 mL/min,分子蒸馏温度45℃,刮膜转速240 r/min,蒸馏压力40 Pa。浓缩精油经过气相色谱仪(GC)测定,柠檬醛浓度由1.41 mg/mL上升至11.17 mg/mL,浓缩倍数达7.9。经过分子蒸馏后的浓缩精油呈深棕色,质地浓稠,气味浓郁、醇厚。     

环境因子对中肋骨条藻生长及叶绿素荧光特性的影响

为了解温度、光照和磷酸盐及其交互作用对中肋骨条藻(Skeletonema costatum)生长及叶绿素荧光特性的影响,每个环境因子设置3个水平[温度:17、23、29℃;光照:80、120、160μmol photons/(m~2·s);磷酸盐:0.1、1、10μmol/L],考虑环境因子间的两两交互作用,采用L18(3~7)正交实验表安排室内培养实验,研究中肋骨条藻叶绿素a浓度和光合活性的变化。结果表明,3因素3水平的实验中,中肋骨条藻在10μmol/L磷酸盐浓度下叶绿素a峰值能达到较高水平,其中最优环境因子水平组合为23℃、120μmol photons/(m~2·s)、10μmol/L。在培养期间,磷酸盐浓度对中肋骨条藻叶绿素a峰值造成极其显著的影响(P0.01),温度、光照及两两间的交互作用未对叶绿素a峰值造成显著影响(P0.05)。中肋骨条藻在10μmol/L磷酸盐浓度下光合活性更高,但光能利用效率α并未随磷酸盐浓度表现出明显差异。当中肋骨条藻处于10μmol/L和1μmol/L磷酸盐浓度时,光照对最大量子产量F_v/F_m造成显著影响(P0.05);10μmol/L磷酸盐浓度下,F_v/F_m在80和120μmol photons/(m~2·s)光强下较高;在1μmol/L磷酸盐浓度下,F_v/F_m在120μmol photons/(m~2·s)光强下最低。     

pH 值与金属离子浓度对多种果蔬植物色素的影响

从植物中提取的天然色素对pH值与金属离子浓度的敏感度不同,所受影响也不同。主要选取黄皮果皮色素、赤豆皮色素、柑桔皮色素、勾儿茶果、红雪茶色素,来测定pH值对它们的影响。选取,黄皮果皮色素、赤豆皮色素、勾儿茶果色素、红雪茶色素来测定金属离子浓度对他们的影响,从而探讨这些色素对pH值与金属离子的稳定性。     

基于迁移学习的棉花叶部病虫害图像识别

针对传统图像识别方法准确率低、手工提取特征等问题,该研究以棉花叶部病虫害图像为研究对象,利用迁移学习算法并辅以数据增强技术,实现棉花叶部病虫害图像准确分类。首先改进AlexNet模型,利用PlantVillage大数据集训练取得预训练模型,在预训练模型上使用棉花病虫害数据微调参数,得到平均测试准确率为93.50%;然后使用数据增强技术扩充原始数据集,在预训练模型上再训练,得到最终平均测试准确率为97.16%。相同试验条件下,该研究方法较支持向量机(Support Vector Machine,SVM)和BP(Back Propagation,BP)神经网络以及深度卷积模型(VGG-19和GoogLeNet Inception v2)分类效果更好。试验结果表明,通过迁移学习能把从源领域(PlantVillage数据集)学习到的知识迁移到目标领域(棉花病虫害数据集),数据增强技术能有效缓解过拟合。该研究为农作物病虫害识别技术的发展提供了参考。     

连续模拟降雨下岩溶区含砾石堆积体坡面径流产沙特征

为明确砾石含量对岩溶区石灰土质堆积体坡面径流产沙特征的影响,以土质坡面为对照,采用室内模拟降雨试验方法,研究了递增型降雨(0.5,1.0,2.0,2.5,3.0 mm/min)条件下偏土质(砾石含量30%)和偏石质(砾石含量70%)石灰土坡面的径流特性及侵蚀特征。结果表明:(1)随雨强增大,各坡面径流率呈稳定增长—波动的变化趋势,且土质坡面径流率整体小于2种含砾石坡面;偏土质、偏石质坡面累计产流量较土质坡面增加了0.49,0.37倍;(2)1.0~3.0 mm/min雨强下,土质坡面侵蚀速率在0.16~5.4 g/(m^2·s)范围内波动,整体呈稳定—波动增加的变化趋势;偏土质和偏石质坡面分别为0.16~5.4,0.06~0.74 g/(m^2·s),前者侵蚀速率变化范围大且波动剧烈,后者变化范围小且稳定;随砾石含量的增加,各坡面累计侵蚀量呈先增后减的变化趋势,偏土质坡面侵蚀量较土质坡面增加2.5倍,偏石质坡面较其减少了0.9倍;(3)土质、偏土质和偏石质坡面的侵蚀速率与径流率分别呈极显著正相关幂函数、线性函数和线性函数关系。研究结果可为桂西北岩溶区弃渣场水土流失治理提供一定的科学依据。     

Application of urease inhibitor improves protein composition and bread‐baking quality of urea fertilized winter wheat

Background: Nitrogen losses is an economic problem for wheat production and a high risk to the environment. Therefore, improved N fertilizer management is a key to increasing the N efficiency and minimizing N losses. To increase N efficiency, enhanced fertilizers such as urea combined with urease inhibitor can be used. Aims: The aim of present study was to evaluate the effects of different N forms on grain storage protein subunits in winter wheat and to examine whether the observed changes correlate with parameters of baking quality. Methods: The investigation was performed over two consecutive years at two locations in Germany. Protein subunits were analyzed by SDS‐PAGE. Results: Protein concentrations were similarly increased after fertilization with ammonium nitrate and urea + urease inhibitor. Analysis of the individual storage protein fractions indicated that both fertilizers specifically enhanced ω‐gliadins and HMW glutenins, but the effect was more pronounced in the ammonium nitrate treatment. Application of urea + urease inhibitor had greater influence on the protein composition and resulted in higher specific baking volume as well as the best fresh keeping ability, in comparison with urea treatment. Conclusion: Considering that the urea + urease inhibitor treatment resulted in almost comparable improvements of NUE and baking quality, with the additional benefit of reduced N losses in combination with easy handling, urea + urease inhibitor can be recommended as a viable alternative to both urea alone and ammonium nitrate treatments. This opens up an opportunity for the reduction of N loss in wheat production when use of urea is preferred.