暴雨条件下紫色土区玉米季坡耕地氮素流失特征

【目的】研究暴雨条件下,川中丘陵紫色土区坡耕地玉米全生育期土壤侵蚀及氮素流失规律,为研究区氮素流失预测和有效防控提供科学依据。【方法】采用人工模拟降雨与径流小区相结合的方法,在玉米苗期（5月1日）,拔节期（5月26日）,抽雄期（6月27日）和成熟期（8月4日）进行模拟降雨,结合川中丘陵紫色土区夏季暴雨多的特点,开展降雨强度为1.5 mm·min^-1,坡度为15°条件下地表径流、壤中流和侵蚀泥沙中氮素流失特征的研究。【结果】（1）玉米各生育时期地表径流产流率和产沙率总体表现为随降雨时间延长而呈增加的变化趋势,地表径流产流率和产沙率均表现苗期最高,抽雄期最低;壤中流产流率则表现为抽雄期最高,成熟期最低。（2）玉米各生育时期地表径流中总氮流失率随降雨时间延长而呈增加,在降雨36 min后基本趋于稳定,总氮和可溶性总氮流失率均在玉米苗期最大,平均值分别为5.24和4.74 mg·m^-2·min^-1;玉米全生育期地表径流中硝态氮流失率则在降雨30 min后基本稳定,铵态氮流失率呈现波动性,硝态氮和铵态氮流失率均在玉米拔节期最大,平均值分别为3.90和0.14 mg·m^-2·min^-1。在玉米全生育期地表径流中总氮,可溶性总氮和硝态氮流失量与地表径流量呈现极显著线性关系。（3）壤中流中总氮流失率在玉米各生育时期随降雨时间延长缓慢增加,壤中流中可溶性总氮和硝态氮流失率在玉米苗期、拔节期和成熟期变化趋势与总氮一致,而铵态氮流失率在玉米全生育期呈现波动性;总氮,可溶性总氮,硝态氮和铵态氮流失率均在玉米拔节期最大,平均值分别为25.04、20.34、16.20和0.22 mg·m^-2·min^-1。在玉米全生育期壤中流中总氮,可溶性总氮和硝态氮流失量与壤中流量呈现显著线性关系,且均在玉米拔节期表现为斜率最大。（4）玉米各生育时期侵蚀泥沙中氮素流失率均随降雨时间延长而增加,但在玉米苗期表现为增幅最大,平均值为0.92 mg·m^-2·min^-1。在玉米全生育期,侵蚀泥沙中氮素流失量与侵蚀泥沙量呈现极显著线性关系。（5）地表径流中不同形态氮素流失量均在玉米苗期和拔节期最大,壤中流中总氮流失量则在玉米拔节期和抽雄期最大,侵蚀泥沙中氮素流失量在玉米苗期最大。壤中流为研究区坡耕地氮素流失的主要途径,占氮素流失总量的64.07%-83.39%。可溶性总氮为径流中氮素流失主要形态,以硝态氮为主要形态。【结论】1.5 mm·min^-1降雨强度下,地表径流和壤中流中总氮流失量分别在玉米苗期和拔节期最高,可溶性总氮和硝态氮流失量均在拔节期最高,存在水体富营养化潜在风险,控制苗期地表径流量和拔节期壤中流量可减少该区域氮素流失量。     

壳寡糖复合1-MCP处理对贵妃枇杷采后贮藏品质的影响

以贵妃枇杷(Eriobotrya japonica Lindl.)为试材,采后以1%壳寡糖、1.0μL/L 1-MCP单一及复合处理,处理后置于20℃、相对湿度85%~95%环境中贮藏,分析不同处理对果实贮藏品质的影响。结果表明:壳寡糖与1-MCP熏蒸复合处理较两者单一处理更能降低枇杷果实的失重率、腐烂率,保持果色;延缓果实还原型抗坏血酸、可溶性固形物、可滴定酸含量的下降;抑制枇杷果实的呼吸强度、相对电导率的上升;显著改善果实贮藏期间的感官品质、营养品质;1%壳寡糖+1.0μL/L 1-MCP熏蒸复合处理技术比两者单一处理具有更好的保鲜效果。     

响应面法优化复合酶制取苹果梨汁工艺

以苹果梨为原料,在单因素试验的基础上,通过响应面法对复合酶制取苹果梨汁工艺参数进行优化。结果表明,复合酶制取苹果梨汁最佳工艺条件为:果胶酶添加量0.07 g/100 g,纤维素酶添加量0.11 g/100 g,酶解时间82 min,酶解温度48℃,该条件下苹果梨的出汁率可达87.6%,与未经酶处理所得苹果梨出汁率69.8%相比,提高了25.5%,说明复合酶处理可显著提高苹果梨出汁率。     

不同澄清剂对黄酒澄清效果及产品品质影响的研究

分别采用壳聚糖、明胶、皂土、果胶、硅藻土和单宁对黄酒进行澄清,并对澄清前后的黄酒从透光率、色度、滋味、总氮及隆丁区分指数、稳定性及理化性质进行研究。结果表明,6种澄清剂处理均提高了黄酒的透光度,其中以皂土和果胶效果最好;用电子舌对澄清后的黄酒进行滋味评价,结果显示单宁澄清处理影响了黄酒的滋味;总氮及隆丁区分指数测定结果发现,皂土和硅藻土主要吸附黄酒B区和C区的蛋白质,这种吸附效果不仅不会提高黄酒的非生物稳定性,反而会影响黄酒的风味;热处理、乙醇-浊度试验和强制老化试验分析发现,以皂土和果胶澄清处理后黄酒的稳定性最好;澄清前后的黄酒理化性质除非糖固形物外其他指标无显著变化。综合比较壳聚糖、明胶、皂土、果胶、硅藻土和单宁的澄清效果和品质评价,以果胶澄清处理黄酒效果最佳。     

响应面法优化酶-超临界CO2萃取联用提取

以雪莲果为试材,在单因素试验的基础上,采用响应面法优化超临界CO2萃取辅助酶法提取雪莲果菊糖工艺。结果表明,酶-超临界CO2萃取联用提取雪莲果菊糖最佳工艺为：雪莲果粉碎度80目,木瓜蛋白酶用量10 mg/g,萃取压力32 MPa,萃取温度52 ℃,CO2流量30 L/h,此时雪莲果菊糖得率可达84.37%。酶-超临界CO2萃取联用提取法较传统提取法（酶法、微波法、超临界CO2萃取法）相比,无论提取时间还是菊糖得率都有明显的提升。     

Synthesis and Properties of Fumaropimaric Acid Modified RTV Silicone Rubber北大核心CSCD

Fumaropimaric acid modified aminopropyltriethoxysilane(FA) was prepared by derivative reaction with rosin as raw material and the structure of the product was confirmed by FT-IR, 1H NMR and 13C NMR. Fumaropimaric acid modified room temperature vulcanized(RTV)silicone rubber was prepared by the dealcoholization condensation reaction of crosslinking agent(FA) and hydroxyl end-blocked dimethylsiloxane(PDMS). And the effects of hydrogenated phenanthrene ring of rosin on the morphology, mechanical and thermal properties of fumaropimaric acid modified RTV silicone rubber were studied, it was found that fumaropimaric acid modified RTV silicone rubber had better the mechanical and thermal properties compared to the unmodified silicone rubber. The tensile strength and elongation at break were 1.22 MPa and 315%; and The 10% mass loss temperature increased to 472 ℃ (SRFA-1), the greatest rate of mass loss temperature increased to 569 ℃, and the residual rate was 3.88%, respectively. © 2018, Editorial Board of «Chemistry and Industry of Forest Products». All right reserved.     

Effects of commercial thinning,log position in the stem,and cutting width on the surface quality of cants produced by a chipper-canter

Fifteen stems of jack pine (Pinus banksiana Lamb.) of 3 commercial thinned plots (control, moderate, and intensive thinning) and 15 stems of black spruce (Picea mariana (Mill.) B.S.P), both coming from the Abitibi-Témiscamingue region – Canada, were cross-cut into three 2.4?m length sections: bottom, middle, and top logs. Logs were processed with a chipper-canter at three cutting widths (12.7, 19.1, and 25.4?mm), producing chips and a three-faced cant. The middle section of the cant was used to evaluate surface quality across the grain on each face. Roughness and waviness parameters and depth of torn grain were recorded. Knot characteristics were assessed in the three cant faces. Poorer surface quality was found in the lower part compared to the upper part of the cant for both species. At larger cutting widths, jack pine logs coming from a natural stand showed lower surface quality compared to logs from thinned stands. Black spruce waviness increased with the cutting width and stem height. These results were attributed to the increase of forces and vibration when cutting at larger cutting widths, which was worsened by the presence of bigger, more numerous knots at the control plot and in the top logs. Black spruce had deeper torn grain compared to jack pine. Their differences in knot characteristics resulted in a maximum torn grain depth favored by the presence of more knots rather than by bigger knot size. Other knot characteristics, such as the position of the knots in the cant face, the insertion angle of the branch and the distribution of the knots around the log, should be studied to better understand the relationship between torn grain formation and knottiness.     

越冬期麦田根区水热耦合模型参数原位估算与检验

越冬期根区充足的蓄水量有利于春季冬小麦的生长并有助于增产,而冬季作物根区水分运移规律通常借助土壤冻融过程水热耦合模型来描述,但该模型的预测精度受参数确定方法与边界条件等多种因素的影响。为了提高模型预测精度,提出了一种改进型的土壤冻融过程水热耦合模型参数估算方法,即运用土壤冻融特征曲线(冻土未冻水含量和土壤温度的关系)来原位估算土壤水热耦合模型参数,并检验该方法的适用性。在此基础上,评价地表蒸发量对模型预测精度的影响。大田试验在北京市昌平区小汤山精准农业示范基地开展,历经两个越冬期(2011—2012年和2012—2013年),利用管式介电传感器、温度传感器和蒸渗仪分别采集了土壤剖面未冻水含量、土壤温度和地表蒸发量数据。利用第1个越冬期(2011—2012年)的数据拟合土壤冻融特征曲线,对土壤水热参数进行最优估算,利用第2个越冬期(2012—2013年)的数据评价估算参数和地表蒸发量对模型预测精度的影响。结果表明:利用估算参数的模型预测值整体上与实测值相符。考虑到地表蒸发量对模型水热上边界的影响,第2个越冬期10 cm处未冻水含量与温度预测值和实测值的RMSE分别为0.046 m3/m3和1.883℃,20 cm深度RMSE分别为0.071 m3/m3和2.347℃。相比之下,在未考虑地表蒸发量影响下,第2个越冬期10 cm处未冻水含量与温度的模拟值和实测值的RMSE为0.059 m3/m3和2.149℃,20 cm深度RMSE为0.081 m3/m3和2.666℃。提出的改进型模型参数估算方法能够保证模型的预测精度,且考虑地表蒸发量的影响能够进一步提高模型的预测精度,随着深度的增加,蒸发量对水分与温度的影响逐渐减小。     

玉米赤霉烯酮的表面等离子体共振芯片无标记快速测定

玉米赤霉烯酮(Zearalenone,ZEN)是农产品中一种常见的真菌毒素,严重危害食品安全。现有ZEN检测方法存在操作复杂、仪器贵重、样品通常需要标记等问题。基于自行设计的便携式表面等离子体共振(Surface plasmon resonance,SPR)生物传感器,制备了用于ZEN检测的生物芯片,提出直接检测法和抑制检测法。实验结果表明,直接检测法适用于ZEN抗体筛选与免疫动力学基础研究;抑制检测法的检测限小于2 ng/m L,完成一个样品检测仅需6 min,可用于痕量ZEN毒素小分子的快速检测。基于表面等离子体共振的ZEN检测方法简单,无需标记,仪器便携,成本低,可用于现场快速检测。     

水分胁迫对冬小麦冠层辐射截获率和利用效率的影响

冬小麦地上部生物量和最终产量都取决于冠层截获光合有效辐射(Photosynthetically active radiation,PAR)的能力以及辐射利用效率(Radiation use efficiency,RUE)的大小。目前主要的作物生长模型都是利用作物冠层PAR截获率与RUE的关系来模拟作物的干物质积累和产量形成过程。为了探讨不同生育期受旱对冬小麦冠层PAR截获率和RUE的影响,本研究开展了2个生长季(2015—2016年和2016—2017年)的冬小麦田间试验。试验设置返青+拔节受旱(Early stress,ES),抽穗+灌浆受旱(Later stress,LS)以及全生育期不灌水(Whole stress,WS)3个不同处理,另外设置充分灌水处理作为对照(CK),灌水定额为80 mm。冠层接收到的太阳辐射通过每个小区中心处安装的PAR传感器全天候、不间断测得。结果表明土壤相对含水率能够有效反映冬小麦在不同受旱处理下的缺水状态。在受旱条件下,ES、LS和WS处理的最大叶面积指数分别比CK处理低31%、15%和58%。受叶面积指数影响,CK、ES、LS和WS处理的最大冠层PAR截获率分别为90%、88%、79%和42%,WS处理显著低于其他3个处理,同时,各处理叶面积指数和冠层PAR截获率的差异导致不同的冠层消光系数,其中ES处理的消光系数低于LS处理。CK、ES、LS和WS处理2年的平均地上部生物量分别为1 532、1 410、1 403、537 g/m~2。冬小麦的作物生长速率(Crop growth rate,CGR)呈现出和地上部生物量相似的规律,二者之间具有良好的相关性(R~2=0.99)。冠层辐射截获率和地上部生物量决定了冬小麦的RUE,本研究中CK处理的RUE为3.55 g/MJ,ES和LS处理的RUE要比CK处理低22%和5%,而WS处理仅比CK处理低22%。冬小麦的RUE在整个生育期呈先增大后减小的趋势,在开花期达到峰值。营养阶段受旱引起的冬小麦RUE降低幅度更大,全生育期受旱下冬小麦RUE呈现不同的干旱响应机制,有待于进一步研究。本研究认为将消光系数和RUE作为生育期或者积温的函数来对待而非单一常数,可以帮助改善作物模型中干物质的估算精度,降低模拟结果的不确定性。