激光在土地保护、农作物生长及害虫防治领域应用研究进展

由于激光具有功率高、相干性好、光谱线宽窄、光谱范围广等特点,其在土地保护、农作物生长及害虫防治等领域应用广泛.文章综合国内外激光技术在农业领域的应用情况,介绍了已经获得应用的激光诱导击穿光谱仪、激光测距仪、激光雷达系统、激光补光灯等设备在土壤检测、土地平整、激光诱变育种、植物补光和虫害防治等领域发挥的作用,对激光技术对农业领域的推动作用,特别是激光技术在吉林省农业应用方面的情况进行了展望.     

刈割干扰对羊草草甸草原植物功能群及多样性的影响

【目的】 刈割是草原主要利用方式之一,植物功能群和群落物种多样性是判别干扰条件下草地生态系统退化的重要生态学指标。研究不同刈割干扰下羊草草甸草原植物功能群和群落物种多样性的变化,了解刈割干扰下草原功能群与多样性变化过程和机制,为退化割草地生态恢复提供理论依据。【方法】 以呼伦贝尔羊草草甸草原时空刈割配置为试验平台,于2014—2018年植物生长最旺盛的季节（即每年8月初）,采用样方法对各个小区进行群落植被调查。分析一年一割（G1）、两年一割（G2）、漏割带10 m（G3）、漏割带5 m（G4）和对照（CK）处理下草甸草原群落功能群和物种多样性变化以及刈割时间和不同刈割处理间的交互作用,探讨植物功能群与群落物种多样性的相关关系。【结果】 研究发现羊草（Leymus chinensis）在不同刈割制度下均为优势物种,但是随着刈割频次的增加呈现出羊草重要值逐渐降低,退化指示物种星毛委陵菜（Potentilla acaulis）、披针叶黄华（Thermopsis lanceolate）等重要值增加的趋势;两年一割处理下羊草、糙隐子草（Cleistogenes squarrosa）、长柱沙参（Adenophora stenanthina）、柴胡（Bupleurum scorzonerifolium）和草地早熟禾（Poa ratensis）等植物重要值均高于其他处理。一年一割和常年不刈割处理下草地植物禾本科和豆科植物重要值所占比例减少,以退化植物居多的菊科和莎草科植物所占比例增加,在漏割带为10 m处理草地的豆科植物增加;刈割处理5年后,不同刈割制度下植物群落物种多样性指数均有增加,其中漏割带为10 m处理Shannon-Wiener多样性和Simpson优势度指数增加明显。5个刈割处理均匀度指数变化趋势不同,其中G3和G4处理草地的群落均匀度有增加的趋势,分别增加16%和5.8%,G1、G2和CK草地群落均匀度指数下降,其中G1下降最大（下降了1.8%）,其次是CK（下降1.6%）,G2草地下降最少。植物群落物种多样性指数变化分析表明经过5年不同刈割处理,漏割带10 m处理的草地植物群落物种多样性提高。群落物种多样性指数与植物功能群禾本科重要值存在极显著负相关关系,与毛茛科和菊科重要值呈现显著正相关关系。【结论】 长期高频度刈割会导致草原退化,同样对草原长期不利用也会致使草原发生逆行演替;两年一割和漏割带为10 m的连年刈割均可以缓解群落中禾本科等优势植物比例下降,促进毛茛科植物比例增加;经过5年的不同刈割处理,漏割带为10 m的刈割处理植物群落物种多样性有所提高,即对草原进行适度刈割干扰（两年一割和漏割带10 m）有利于草原的可持续发展。     

植物对镉污染土壤的修复作用

通过对黑麦草、玉米草、苏丹草、狼尾草、紫花苜蓿、白三叶草6种植物在不同浓度镉离子溶液中发芽率的测定,以及6种草生长状况的观察,选择发芽率较高、生长良好的黑麦草、玉米草、苏丹草、狼尾草作为修复重金属镉离子污染土壤的植物。通过比较4种植物在不同浓度镉离子污染土壤中的生长状况及去除率发现,当土壤中的镉离子含量为25 mg/kg时,黑麦草对镉离子的去除率最高,达到79%,但是随着土壤中镉离子浓度的升高,去除率逐渐下降,最后不到20%。玉米草对镉离子的去除率先升后降;苏丹草对镉离子的去除率大致稳定在60%左右;当土壤中镉离子含量为75～100 mg/kg时,狼尾草对镉离子的去除率较高,并且一直稳定在75%左右。因此,目前认为狼尾草、苏丹草对镉离子有很好的耐受能力,可以用于镉离子污染土壤的修复。     

木本园林植物对土壤重金属的富集及修复效应研究进展

我国城市土壤重金属污染形势严峻,已经严重威胁到人类健康,因此受到普遍关注.木本园林植物是城市绿化、建设的主体,是城市生态系统中富有生命力的单元.植物能绿化、美化环境但不会进入食物链,可以对重金属污染土壤进行持续修复,已成为城市土壤污染植物修复的重要研究领域.该研究综述了近年来用于重金属污染土壤修复的木本园林植物,对其修复土壤的强化措施进行了探讨.重点阐述了木本园林植物对各种重金属的富集效应,对其耐受性和净化土壤重金属污染的应用潜力进行了分析,并对未来的发展方向进行了展望.     

濒危植物太行花的组织培养方法

以濒危植物太行花顶芽为试材,采用植物组织培养方法,研究了植物生长调节剂对太行花无菌苗丛生芽诱导和生根的影响,以期为太行花快速繁殖、资源保护和园林应用提供参考依据。结果表明:在MS+6-BA 0.6 mg·L^-1+IBA 0.15 mg·L^-1培养基中,太行花丛生芽增殖系数较高且无玻璃化现象,为优化的增殖培养基;在MS+IBA 1.5 mg·L^-1培养基中太行花无菌苗生根率为100%,生根系数也最高,可达4.96,为优化的生根培养基。     

植物免疫诱导剂在草莓中的应用情况

为了助力实现草莓的安全生产,对一类能诱导植物产生免疫防御反应的植物免疫诱导剂在草莓中的应用情况进行综述。主要阐述了植物免疫诱导剂的种类、诱导机理及其在草莓栽培上的应用现状,发现:植物免疫诱导剂能促进草莓生长和发育、诱导抗病性、提高产量、改善果实品质、提高耐贮性等,从而减少了化学农药的使用,有利于草莓高质量生产,应用前景广阔。     

微型植物工厂环境控制参数优化试验研究

为了提高微型植物工厂内部温度分布均匀性和作物净光合速率,提出采用试验研究和CFD仿真相结合的方法对其环境控制参数进行优化设计。以生菜为例,通过多因素耦合试验,探索了温度、湿度和循环风速3种因素对生菜净光合速率和蒸腾速率的影响,并对不同风速控制策略下植物工厂内气流场和温度场进行了CFD数值仿真分析。试验结果表明:风速对生菜的净光合速率和蒸腾速率均有显著影响;微型植物工厂内采用上层低循环风速、下层高循环风速模式,有利于保证内部温度的均匀性,生菜的净光合速率也处于较高水平,有利于其生长。     

黄地老虎成虫对15种植物挥发物的电生理和行为反应

【目的】 筛选对黄地老虎Agrotis segetum雌性成虫具有引诱活性的植物挥发物,为黄地老虎食诱剂的研发提供候选物质【方法】 利用触角电位仪(EAG)测试黄地老虎雌性成虫对15种植物挥发物的电生理反应,通过风洞试验,评价每种物质对黄地老虎雌性成虫的吸引作用。【结果】 黄地老虎雌性成虫触角对4种挥发物(癸烷、对乙基苯乙酮、2-甲基壬烷和3,3-二甲基辛烷)没有明显的EAG反应,对其余11种挥发物(1,2-二乙苯、1,4-二乙苯、丁酸丁酯、4,8-二甲基-1,3,7-壬三烯、桉叶油醇、乙酸叶醇酯、芳樟醇、β-月桂烯、壬醛、罗勒烯和β-蒎烯)的电生理反应明显,且反应程度随着挥发物浓度的增加而增加,在最大测试浓度100 μg/mL时产生最强烈的电生理反应。在风洞测试中,黄地老虎雌性成虫对1,2-二乙苯、1,4-二乙苯、丁酸丁酯、癸烷、4,8-二甲基-1,3,7-壬三烯、对乙基苯乙酮、桉叶油醇、乙酸叶醇酯、芳樟醇、β-月桂烯、壬醛、3,3-二甲基辛烷、罗勒烯和β-蒎烯14种挥发物表现出明显的行为趋好。【结论】 筛选出对黄地老虎雌性成虫具有电生理和行为吸引活性的植物挥发物组分。     

饲粮组成对牛乳中乳蛋白及乳脂肪合成与调控机理影响的研究进展

牛乳中的营养物质对人类健康有着相当大的益处,乳蛋白和乳脂肪作为牛乳营养品质的物质基础,还与奶牛生产性能息息相关,受到人们的广泛关注。本文从牛乳中基本营养物质的种类和功能出发,重点介绍了饲粮组成的改变及添加植物提取物、微量元素、微生态制剂等对乳蛋白及乳脂肪合成与调控机理的影响,为科学合理地调整饲粮营养组成,提高牛乳中乳蛋白率和乳脂率提供理论依据。     

CFD技术在人工光植物工厂的应用前景

计算流体力学软件(Computational Fluid Dynamics,CFD)是以电子计算机为工具的软件系统,它可以准确的模拟密闭环境内的温度和气流分布,目前广泛应用于航空航天、船舶、环境、建筑等多个领域。人工光植物工厂作为现代农业的发展形势,具有安全卫生、高质高产、环境可控等优点,但由于造价高,资源消耗大,无法广泛推广。利用CFD技术分析植物工厂内温度和气流场不仅可以减少运行能耗,同时稳定的环境还可以保证植物的产量。本文主要介绍CFD技术在农业领域的应用,分析其未来在植物工厂的前景。