施氮量对巨胚水稻产量、品质及γ-氨基丁酸含量的影响

  【目的】  巨胚水稻富含对人体具有多种调节功能的γ-氨基丁酸(GABA),明确施氮量对巨胚水稻产量和品质的影响,以期为巨胚水稻合理施用氮肥提供科学依据。  【方法】  于2020—2021年在四川农业大学崇州市现代化农业科研园区进行大田试验,以巨胚水稻J20和常规水稻越光为材料,设置0 (N₀)、90 (N₉₀)、135 (N₁₃₅)、180 (N₁₈₀)、225 (N₂₂₅) kg/hm2 5个施氮水平,测定了不同处理下巨胚水稻产量、加工品质、外观品质、淀粉RVA谱特征值、食味值、蛋白质含量、17种水解氨基酸含量及功能成分γ-氨基丁酸含量。  【结果】  两水稻品种的产量均以N₁₃₅处理最高,这与其具有较高的有效穗数和每穗颖花数有关。随着施氮量增加,稻米的糙米率、精米率、整精米率、GABA含量和胚重量呈先增后降的趋势;垩白粒率、垩白度呈先降后增的趋势,均以N₁₃₅处理最低;米质、功能成分GABA含量和胚重量在施氮量高于135 kg/hm2后均下降。随着施氮量的增加,稻米的峰值黏度显著下降,各施氮处理的平均峰值黏度较N₀处理分别下降了7.44% (J20)和9.74% (越光),崩解值、消减值和糊化温度对施氮量总体上不敏感;J20外观、口感和食味值随着施氮量增加而显著下降,各施氮处理的平均食味值较N₀处理下降了10.73%,越光水稻外观、口感和食味值表现为N₁₃₅>N₀>N₉₀>N₁₈₀>N₂₂₅,但N₁₃₅与N₀处理外观品质差异不显著。随着施氮量增加,两个品种的蛋白质含量均呈增加趋势,N₂₂₅处理达到最大,分别较N₀处理增加了10.29% (J20)和8.62% (越光);各水解氨基酸的含量也整体呈增加趋势,N₂₂₅处理下两个品种的氨基酸总量、必需氨基酸含量、非必需氨基酸含量分别较N₀处理增加了29.25%、23.49%、31.68% (J20)和19.34%、14.88%、21.33% (越光)。根据水稻产量、糙米率、整精米率、垩白粒率、GABA含量与施氮量建立的效应方程计算得出,两品种高产优质的适宜施氮范围为130～140 kg/hm2。与常规水稻越光相比,巨胚水稻J20的产量、整精米率、崩解值和食味值对氮肥更敏感,且相同施氮量下J20的蛋白质含量、水解氨基酸总量及GABA含量均高于越光。  【结论】  合理施用氮肥可有效提高巨胚水稻的产量,改善加工、外观及营养品质,但过量施氮导致稻米蒸煮食味品质变劣;在本试验条件下,实现巨胚水稻J20高产优质、功能特性俱佳的适宜施氮量为130~140 kg/hm2。     

基于LIDAR技术的喷雾量三维空间分布测试方法

为解决喷雾量分布测试中耗时长、工序繁琐、无法进行实时动态三维空间分布测量的问题,该研究开发了一种基于激光雷达探测技术的喷雾量三维空间分布的测试方法。针对植保作业过程中常用的空心圆锥雾、防飘空心圆锥雾、扇形雾和防飘扇形雾4类共7种喷头,采用喷雾量实测方法对距离喷头50 cm处雾流区截面的雾量分布进行测试;利用十六线激光雷达对雾流区进行三维探测,实时获取喷雾量点云数据信息,通过数据包解析、仿射矩阵空间转换、坐标系解算获取点云坐标及密度,并利用神经网络将喷雾量实测结果与激光雷达测试结果进行拟合。结果显示,7种喷头训练集拟合相关系数r≥0.995,验证集r≥0.935,测试集r≥0.877,扇形雾喷头总体拟合相关系数r≥0.990,证明激光雷达探测是一种可行且准确的喷雾量分布测试方法;进一步对各喷头喷雾量点云数据进行分层网格化计算得到雾流区三维空间雾滴分布特征,结果表明3种圆锥雾喷头空心段长度大小依次为ITR、TR和HCI喷头,IDK喷头等距离喷雾截面积均大于LU喷头。该方法可准确地完成三维空间喷雾量化分析,同时也可为喷雾设备雾化质量检测、室内和田间雾滴飘移测量、植保机械田间快速调校及作业质量在线监测提供一种新思路。     

河北平原区农田硝态氮分布规律研究

通过在冉庄实验站进行耕作与非耕作对比田间试验,获得河北平原区土壤中硝态氮的空间分布规律。结果表明:土壤中硝态氮主要来自施肥,硝态氮的分布受降水、灌溉影响很大,氮肥深层淋溶现象明显。玉米生育期土壤中硝态氮含量随深度变化较大,呈现双峰现象。根层土壤(0～100cm)硝态氮含量随深度增加,在80～100cm呈现第1个峰值,在200cm左右出现第2个峰值,且较前1个峰值更大。第1个峰值主要是玉米苗期施肥所致,第2峰值是小麦生育期施肥随雨季降水下移所至。350cm土层以下土壤含氮量随深度减少并稳定在20mg/kg左右。不同耕作条件下土壤硝态氮的分布情况差别明显,耕作区的土壤中硝态氮的含量远高于非耕作区,并且在深层土壤中仍有分布。为此,提高氮肥利用效率并减少氮素对水体的污染需从施肥灌溉管理方面采取措施。     

茉莉酸甲酯处理对鲜切芹菜贮藏品质的影响

研究不同浓度的茉莉酸甲酯(1、10、50μmol/L)处理对鲜切芹菜常温(20℃)下贮藏4 d期间的生理及品质的影响。结果表明,与对照相比,茉莉酸甲酯处理可以抑制多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活性以及多酚、叶绿素含量的下降,延缓失重率的上升和还原糖、丙二醛(MDA)含量的增加速率,有效地保持鲜切芹菜的贮藏品质,延缓衰老进程,尤其以1μmol/L浓度的茉莉酸甲酯处理的鲜切芹菜贮藏保鲜效果最好。     

斯里兰卡引进稻种资源蒸煮食用与营养品质分析

【目的】对引自斯里兰卡的水稻品种进行蒸煮食用及营养品质分析,以期发现可利用的优良或特殊的稻种资源材料,以利于我国水稻生产和育种。【方法】2014年4—10月,以引进的65个籼稻品种为材料,采用单因素随机区组排列,进行田间常规种植收获后,对各品种的蒸煮食用品质和营养品质进行分析。【结果】各品种直链淀粉的质量分数为21.35%~29.34%,供试品种间表现差异不显著;蛋白质质量分数为5.24%~9.17%,供试品种间表现为显著差异;氨基酸总含量中必需氨基酸占33.80%~36.30%,非必需氨基酸占63.70%~66.20%。相关性分析和主成分分析表明,营养品质因子(氨基酸)对稻米品质影响最大(贡献率为53.447%),其含量越高,稻米直链淀粉含量越低,同时蒸煮食用品质越差。通过聚类分析,65个品种被归为4类,各具特点。【结论】所引进的水稻品种,特点不一,可作为原材料供将来生产和育种选用。     

粳稻脂肪含量对稻米品质的影响

【目的】探明脂肪含量对粳稻Oryza sativa Linn.subsp.japonica Kato品质的影响,为优质粳稻选育提供理论依据。【方法】选用12个粳稻材料,测定其脂肪含量、蛋白质含量、蒸煮食味品质以及加工品质,并进行相关性分析,评价粳稻脂肪含量与品质的关系。【结果】12个粳稻材料中D79和越光的脂肪含量和崩解值显著高于其余10个品种(P0.05),消减值显著低于其余10个品种(P0.05)。越光的食味值最高,为84.20;其次是D79,为82.70;二者与W140差异不显著(P0.05),但均显著高于其余9个品种(P0.05)。相关分析表明,粳稻脂肪含量与稻米加工品质、蛋白质含量均无显著相关(P0.05),但与直链淀粉含量呈极显著负相关(P0.01),与食味值、崩解值呈显著正相关(P0.05)。【结论】提高粳稻脂肪含量和降低直链淀粉含量有利于改良粳稻的蒸煮食味品质。     

施氮量和栽插密度对粳稻D46产量及氮肥利用率的影响

【目的】探明成都平原区粳稻产量与氮素吸收利用效率协同高效的最优施氮量和栽插密度,为制定高效栽培技术提供理论依据。【方法】以粳稻D46为供试品种,设置3个施氮水平(N 150、225、300 kg·hm^-2)和3个栽插密度(2.000×10⁵、2.667×10⁵、4.000×10⁵ 穴·hm^-2),研究施氮量和栽插密度对粳稻D46产量和氮素利用效率的影响。【结果】施氮量和栽插密度均显著影响粳稻D46产量及其构成因素(P<0.05)。粳稻D46籽粒产量随施氮量(<225 kg·hm^-2)和栽插密度(<2.667×10⁵ 穴·hm^-2)的增加而增加,在施氮量225 kg·hm^-2和栽插密度为2.667×10⁵ 穴·hm^-2时,水稻产量最高(7 580 kg·hm^-2)且显著高于其他处理(P<0.05)。提高氮肥施用量,氮肥农学利用率(NAE)、生理利用率(NPE)、偏生产力(NPFP)和氮素稻谷生产效率(NUEG)均显著降低(P<0.05),而氮收获指数(NHI)和氮素表观利用率(NAUR)无明显变化。随着栽插密度提高,NAE、NPE和NPFP均降低,其中NAE和NPE降低程度较大,而NUEG、NHI和NAUR变化不大。【结论】在本试验条件下,成都平原稻作区施氮量为225 kg·hm^-2、栽插密度为2.667×10⁵ 穴·hm^-2时,能够促进粳稻D46高产和提高氮素的利用效率。     

Cr6+的土壤酶效应研究

【目的】研究Cr6+对不同土壤酶活性的影响,为建立土壤重金属铬污染评价的酶学指标提供依据。【方法】以我国主要土壤类型中的酸性红壤、碱性褐土和风沙土不同肥力的土壤为供试土样,采用室内模拟方法,研究添加不同含量Cr6+溶液后,土壤转化酶、纤维素酶、脲酶、碱性磷酸酶、芳基硫酸酯酶和脱氢酶活性的变化规律。【结果】添加Cr6+后,随着Cr6+含量的增加,除褐土高肥力和风沙土低肥力土样,其他土样脲酶活性总体呈降低趋势;除了褐土高肥力土样,其他土样转化酶活性总体呈降低趋势;各土样碱性磷酸酶活性的变化规律不明显;Cr6+的加入,明显抑制了土壤纤维素酶、芳基硫酸酯酶、脱氢酶及总体酶活性,通过拟合模型计算得到,代表酸性土壤的红壤Cr6+污染生态剂量(ED10)最小值分别为:纤维素酶186mg/kg、芳基硫酸酯酶2.6mg/kg、脱氢酶3.8mg/kg,代表碱性土壤的褐土和风沙土Cr6+污染ED10分别为:纤维素酶162mg/kg、芳基硫酸酯酶11.7mg/kg、脱氢酶8.1mg/kg。【结论】土壤有机质对Cr6+含量具有明显的缓冲作用;pH对Cr6+的生态毒性有一定影响,不同土壤酶在酸碱性不同的土壤中表现出对Cr6+轻度污染的敏感程度不一致,其中酸性土壤中芳基硫酸酯酶对Cr6+的毒害反应更敏感,碱性土壤中脱氢酶对Cr6+的毒害反应更敏感,2种酶均可作为表征Cr6+毒害的酶指标。     

木薯与花生间作对产量和养分的影响

设木薯单作、花生单作、木薯与花生间作3个处理,研究间作对木薯与花生产量和养分的影响。结果表明:与单作木薯、单作花生相比,在木薯苗期即花生花针期,间作对木薯和花生的生长影响不大;在木薯块根形成期即花生结荚期,间作促进花生的生长,但木薯的株高、茎径和生物量被抑制;间作木薯根、茎、叶中氮、磷含量比单作分别降低16.53%～19.64%、9.20%～25.24%,根、茎中的钾含量比单作分别降低31.29%、1.17%;在木薯块根膨大初期即花生收获期,虽然间作花生的荚果产量比单作降低19.25%,但间作中花生偏土地当量比PLERf,花生表现为间作产量优势,木薯表现为间作产量劣势;在木薯收获期,间作木薯的株高、茎径、鲜薯产量和淀粉产量均接近于单作木薯,说明间作木薯在生长过程中存在"竞争–恢复"现象;共生期,间作木薯根中钙、镁、锌、锰含量比单作分别提高18.62%～42.86%、7.84%～44.44%、12.50%～39.84%、24.00%～58.33%,茎中4种微量元素的含量在不同生育期显著增加,说明间作对木薯根、茎中的钙、镁、锌和锰含量在不同生育期具有"生物强化"作用。