外源C4-PEPC对水稻粒形和稻米品质及成分的影响

【目的】磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（phosphoenolpyruvate carboxylase,PEPC）参与植物碳代谢,并且在碳氮耦合代谢调节过程中扮演着重要角色。分析导入外源C₄-PEPC对水稻稻谷粒形和稻米品质及成分变化的影响,进一步阐明C₄-PEPC在C₃植物水稻中的作用。【方法】以航2号（对照）和转C₄-PEPC水稻为材料,采用万深SC-G型自动考种及千粒重分析仪分析稻谷的粒形,采用电镜扫描观察稻米内部淀粉粒结构,参照标准米质测定方法测定稻米品质(直链淀粉含量、胶稠度、碱消值);同时,测定稻米中支链淀粉、蔗糖、可溶性总糖及碳氮的含量,并采用高效液相色谱法测定稻米中的氨基酸含量。【结果】粒形分析表明,与对照航2号相比,转C₄-PEPC水稻的谷粒明显较短较窄,其长、宽、周长及千粒质量也明显较小。电镜扫描显示,航2号淀粉粒排列紧密,而转C₄-PEPC稻米淀粉粒排列明显比较松散。转C₄-PEPC株系稻米中直链淀粉含量明显较低,而支链淀粉含量明显较高,胶稠度和碱消值与对照无明显差别,垩白率和垩白度降低,蔗糖和可溶性糖含量极显著降低。转C₄-PEPC稻米的总氮含量明显较低,其中天冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸、甘氨酸、组氨酸、精氨酸、苏氨酸、丙氨酸、酪氨酸、缬氨酸、胱氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸等14种氨基酸含量明显较低,而其余3种氨基酸,即脯氨酸、异亮氨酸、色氨酸含量与对照无明显差别。【结论】导入外源C₄-PEPC后,水稻谷粒变小,淀粉粒排列松散,稻米中直链淀粉、蔗糖、可溶性糖、总氮及大部分氨基酸含量降低,而支链淀粉含量升高。     

湖南省农业面源污染与农村水环境质量的响应关系分析

为揭示农业面源污染与农村水环境质量的响应关系,以湖南省46个区县为研究对象,核算了2019年种植业、畜禽养殖业、水产养殖业及农村生活污水中化学需氧量、总氮、总磷、铵态氮(COD、TN、TP、NH+4-N)的排放量,采用水污染指数法量化了农村地表水水质类别,对农业面源等标污染负荷、单位国土面积和单位地表径流等标污染负荷与水质类别值进行了相关性分析。结果表明:农业面源污染的主要来源是畜禽养殖和农村生活污水,主要污染物是TN;COD的主要来源是畜禽养殖业,TP的主要来源是农村生活污水,而TN和NH+4-N的主要来源是种植业和畜禽养殖业。46个区县中,农村水体水质类别为Ⅲ类及以下的区县有19个,Ⅳ类15个、Ⅴ类7个、劣Ⅴ类5个,TN是造成水质较差的主要定类指标。等标污染负荷与水质类别无明显相关性,而单位国土面积和单位地表径流等标污染负荷与水质类别均呈显著正相关,相关系数分别为0.979 2、0.993 3;4种污染物中,COD单位国土面积和单位地表径流等标污染负荷与水质类别无明显相关性,而TN、TP、NH+4-N与水质类别呈正相关,是湖南农村水体水质变化的主要影响因子,其中TN是水质类别的决定性因子。利用本研究所得响应关系函数模型可以初步预测农村水体水质类别,进而有效降低农村水环境质量监测的难度和成本,同时为不同类别农业污染源监管提供科学依据。     

微生物菌剂对金银花生长和品质的调控

为探究3种不同微生物菌剂（生物冲施肥、枯草芽孢杆菌菌剂和坤益健100）对金银花生长特性和品质的影响,采用田间小区试验,对金银花分别施用3种不同微生物菌剂,测定金银花相关生长指标、产量及品质。结果表明：坤益健100对金银花新稍长度和新生叶数提高效果明显,较空白对照分别提高59.67%和39.20%;生物冲施肥对叶绿素含量、净光合速率和蒸腾速率作用效果最佳,较对照分别提高10.06%、30.41%和22.75%;对金银花的增产效果表现为生物冲施肥>枯草芽孢杆菌菌剂>坤益健100,较对照分别增产51.04%、20.39%、9.40%;与对照相比,施用微生物菌剂后金银花中木犀草苷、绿原酸、浸出物含量明显提高,总灰分显著下降。研究表明,微生物菌剂对金银花生长、产量和品质提升效果显著,综合评价结果为生物冲施肥效果最佳,坤益健100次之。     

精制和除臭工艺对大黄鱼肝油品质影响分析

为了开发优质大黄鱼肝油,探究其在精制过程及不同脱臭处理时的品质变化。本研究对大黄鱼肝粗提油采用四个过程精制(脱胶、脱酸、脱色、旋蒸脱臭)以及不同脱臭方法(旋蒸、固相吸附、脱臭液、GTP)处理后的理化性质、脂肪酸和挥发性风味成分进行了全面的分析。结果表明：在四个精制阶段的理化性质方面,精制鱼油的酸价与粗鱼油相比降低了63.50%,碘值提高了1.19倍,过氧化值降低了39.02%,其理化性质得到了显著的改善。脂肪酸的相对含量优化效果明显,大黄鱼肝油的饱和脂肪酸增加了1.20倍、多不饱和脂肪酸增加了1.71倍以及EPA、DHA含量增加了1.84倍。粗鱼肝油中油脂味、鱼腥味和酸味重,精制可以改善其风味,脱胶、脱酸对风味影响较小,脱色对风味有一定改善,但主要影响鱼油风味是脱臭工艺,可以显著降低其油脂味、鱼腥味和酸味。在不同脱臭方法的比较中,脱臭液脱臭可使鱼肝油酸价达到最低0.24±0.07 mg KOH/g,而绿茶多酚(GTP)脱臭可有效降低鱼肝油氧化值(1.56±0.19 mmol/kg),且在风味中还会形成愉悦的清香味,总体效果更佳。该研究为大黄鱼肝开发,生产富含高不饱和脂肪酸且风味品质均佳的鱼肝油生产技术提供理论依据。     

老爷岭典型林分内地表不同层可燃物含水率动态变化及湿度码预测模型适用性

森林地表不同层可燃物含水率对林火的垂直蔓延和地下火的发生具有重要影响。加拿大火险等级系统是目前使用最广泛的火险等级系统,其中3个湿度码模块分别代表不同层可燃物湿度。研究地表不同层可燃物含水率动态变化,使用湿度码预测不同层可燃物含水率,并对其适用性进行分析,对可燃物含水率预测及火险预报研究有重要意义。以黑龙江省老爷岭生态定位站的蒙古栎-红松针阔混交林和白桦林内凋落物、半腐殖质、腐殖质为研究对象,在春季防火期以日为步长,连续监测3层可燃物含水率动态变化,计算得到3个湿度码:细小可燃物湿度码(FFMC)、腐殖质湿度码(DMC)、干旱码(DC),并进行可燃物含水率预测适用性分析。结果表明:蒙古栎-红松针阔混交林、白桦林内凋落物含水率动态变化与FFMC、DMC呈显著相关;半腐殖质与3个湿度码都呈显著相关;腐殖质仅与DC呈极显著相关。使用湿度码进行凋落物含水率预测时,使用非降雨数据预测效果优于使用全部数据,使用降雨数据预测效果最差;对于半腐殖质,使用湿度码进行预测时,是否区分降雨对预测精度没有显著影响;对于腐殖质,使用降雨数据无法建立与湿度码之间的线性关系。湿度码法预测可燃物含水率精度略低于气象要素回归法,但在含水率较低时,湿度码预测效果更符合实际火险需要。以后研究中,应从湿度码尺度模型、机理对湿度码进行修正。提高地表不同层含水率预测精度,对可燃物含水率研究和火险预报具有重要意义。     

早熟陆地棉品种与气候因子互作对棉纤维品质的影响

【目的】研究早熟陆地棉品种与气候因子互作对棉纤维品质的影响,为选择品质优良的早熟陆地棉品种提供理论依据和指导信息。【方法】 采用EXCEL 2003和SPSS19.0软件,对参试品系3年的试验数据进行相关性和逐步回归分析,分析棉纤维品质性状与品种特性及气象因子间的相互关系,建立最优回归模型,研究关键影响因子。【结果】 出苗-开花期天数对绒长、伸长率有极显著作用,对马克隆值、断裂比强度存在显著作用;各棉纤维品质中,伸长率与纤维长度间存在直接作用,且呈极显著正相关;马克隆值与断裂比强度分别对断裂伸长率与纤维长度起间接作用,且作用显著,断裂比强度对整齐度起显著正效应;气象因子中,日温差对棉纤维品质指标中的纤维长度、马克隆值、断裂伸长率均呈显著负相关;≥10℃有效积温对断裂比强度起到显著正相关作用。相关性指标均可构建逐步回归方程,且t检验显著。【结论】 不同生育阶段,出苗-开花天数对纤维品质存在显著影响。各纤维品质指标间,纤维上半部平均长度与伸长率、马克隆值呈极显著相关;断裂比强度与伸长率呈极显著相关,马克隆值与纤维上半部平均长度呈极显著相关。各气象因子中,日温差越大,纤维长度、马克隆值、伸长率越低,≥10℃有效积温越高,断裂比强度越高。     

不同叶背补光模式对戈壁温室番茄品质的影响

【目的】研究南疆戈壁日光温室内不同叶背补光模式对番茄果实品质的影响,以获得适合该地区设施番茄生产的经济最适补光模式。【方法】 以NS3389番茄作为材料,LED为补光光源,于08:00~22:00期间内,以无补光处理为空白对照(CK),并设置3种叶背补光模式:T₁,100 μmol/(m²·s)持续补光;T₂,揭帘之前与盖帘之后200 μmol/(m²·s)间歇补光;T₃,揭帘后室内光强低于150 μmol/(m²·s)时按照100 μmol/(m²·s)自动补光。【结果】 T₂和T₃下番茄果实的可溶性固形物含量、总酸含量以及糖酸比均高于其他处理;T₂处理下番茄果实中可溶性蛋白、抗坏血酸(VC)、番茄红素和挥发性物质含量最高。【结论】 揭帘前后的适度高光强补光模式(T₂处理)较适合南疆地区戈壁温室高品质番茄生产。     

化肥减量配施生物菌肥对色素辣椒生长的影响

【目的】研究常规化肥与生物菌肥在加工辣椒上合理的配施用量,为色素型加工辣椒化肥与生物肥科学使用提供理论依据。【方法】以红龙23号为材料,研究生物菌肥与不同比例化肥配施对色素型加工辣椒生长的影响效应。设置田间单因素区组实验,采用生物统计学方法,对比100%滴施常规化肥(尿素60 kg/667m²+磷酸二氢钾45 kg/667m²,T₁-CF)、滴施生物菌肥(40 kg/667m², T₂-BF)、100%化肥+生物菌肥(T₃-100%CF+BF)、减施化肥10%+生物菌肥(T₄-90%CF+BF)、减施化肥20%+生物菌肥(T₅-80%CF+BF)和不施肥(T₆)6种处理色素辣椒的生长发育、产量品质及植株与土壤中养分变化。【结果】100%化肥与40 kg/667m²生物菌肥配施在促进株高和主茎生长及结果数方面效果最优,且这种促进作用随着生育期的推进更为明显。单施生物菌肥及化肥与生物菌肥配施均显著降低了辣椒疫霉病和果脐腐病发病率,疫霉病较对照降低了2~4倍。较2种肥料单施,化肥与生物配施显著提高了单株成椒数和单果重,90%化肥+生物菌肥和100%化肥+生物菌肥处理较对照干椒增产1倍多,增产效益显著且处理间差异不大。化肥与菌肥合理配施明显改善了色素辣椒的营养品质,100%化肥+生物菌肥色价值最高,达到23.14,化肥减施10%~20%量对色价影响不大,化肥减施10%配施生物菌肥显著提高了辣椒果实VC和可溶性蛋白含量,而生物菌肥单施辣椒可溶性糖含量最高。【结论】化肥与生物菌肥配施促进了植株氮和钾养分的吸收和积累,提高了土壤中有机质养分含量,化肥减施10%~20%有利于土壤中速效磷和速效钾养分的活化和积累。化肥减施10%配施40 kg/667m²生物菌肥的综合效益最显著。     

叶面调节剂对新疆鲜食葡萄着色及品质的影响

【目的】 对比自主研发调节剂与市售调节剂及叶面肥的优劣,研究自主研发叶面调节剂对葡萄着色及品质的影响。【方法】 自主研发的叶面调节剂为研究对象,采用田间小区试验,以葡萄红地球为材料,采用单因素随机区组试验设计,分析喷施不同调节剂及叶面肥的条件下对葡萄着色及品质指标的影响。【结果】 喷施自主研发叶面调节剂相比于其它处理可有效调高葡萄的色泽参数,加强花色苷的累积,着色相关酶活性逐渐增加,果实纵横径增加,其膨大率处于较高水平,可溶性固形物含量提高,果皮硬度随时间变化而下降。【结论】 自主研发叶面调节剂相较于市售调节剂与叶面肥,各项指标均处于较高水平,可有效提高葡萄果实着色及品质指标。     

库布齐沙漠北缘不同人工灌木林地土壤肥力质量状况

在库布齐沙漠北缘杭锦旗段选择柠条、沙柳、花棒和杨柴等4种人工灌木林为对象,以流动沙地为对照,研究不同人工灌木林下土壤理化性质、微生物数量和酶活性特征及其相互间的关系,并运用综合指数法对各人工灌木林土壤综合质量进行评价。结果表明:1）总体上,各人工灌木林地土壤容重、蒸发速率和pH值低于流沙地,土壤含水量、入渗率、田间持水量、总孔隙度、速效N、速效P、速效K和有机质含量高于流沙地,土壤盐分与流沙地无显著差异,不同人工灌木林对土壤理化特性的改善存在差异。2）各人工灌木林地土壤酶活性均强于流沙地,总体而言,柠条林地和沙柳林地的建植对土壤酶活性影响较大,花棒林地和杨柴林地的建植对土壤酶活性影响较小。磷酸酶与脲酶、蔗糖酶、多酚氧化酶呈极显著正相关,蔗糖酶与脲酶、多酚氧化酶间极显著正相关。3）各人工灌木林土壤微生物数量均显著多于流沙地,柠条和沙柳林地土壤微生物数量多于花棒和杨柴林地;各类人工灌木林地和流沙地土壤中放线菌数量最多,细菌数量次之,真菌数量最少。细菌、真菌和放线菌间无显著相关性;细菌除了与脱氢酶相关性较低外,与其他酶均极显著正相关;真菌仅与多酚氧化酶显著负相关;放线菌与脲酶、蔗糖酶、磷酸酶显著正相关。 4）各人工灌木林地和流沙地土壤肥力高低为柠条林地＞沙柳林地＞花棒林地＞杨柴林地＞流沙地,人工灌木林的营造改善了土壤理化特征和生物学性质,显著地提高了流沙地土壤肥力质量,营造柠条林效果最佳。