不同授粉组合对‘威海金’苹果果实品质的影响及综合评价

本试验以‘国光’苹果授粉为对照,设置‘盈香’‘盈雪’和‘红玉’3个海棠品种授粉‘威海金’苹果,研究4个授粉组合苹果果实是否产生花粉直感现象,以及苹果果实内在外在品质、香气成分及其含量,并采用遗传多样性分析、相关性分析和主成分分析方法对4个授粉组合果实品质指标进行综合评价,为‘威海金’筛选高效授粉树提供参考。结果表明,4个授粉组合‘威海金’苹果果实内在外在品质、香气成分及其含量存在着显著差异。12个果实品质指标中,可滴定酸、糖酸比、固酸比、VC和类黄酮的变异系数较大,为13.64%～20.40%,其余7个指标的变异系数较小。部分果实品质指标间存在着显著或极显著相关性。主成分分析中,所提取前两个主成分的累计方差贡献率达92.85%,能综合反映授粉果实品质的大部分信息。综合得分结果显示,3个试验设置授粉组合苹果果实的综合品质均优于对照‘威海金-国光’,‘威海金-盈香’品质最佳。综之,不同授粉组合‘威海金’苹果果实内在外在品质、香气成分及其含量存在差异,花粉直感现象明显,‘盈香’为‘威海金’的首选授粉树。     

生草改善果园土壤肥力和苹果树体营养的效果

  【目的】  果园生草在促进树体生长发育、改善土壤理化环境和土壤肥力等方面起着重要作用，本研究旨在解决我国果园普遍存在的立地条件差和土壤改良困难、有机质含量少且缺乏补充途径等问题，为果业可持续发展提供重要的技术支撑。  【方法】  以美国引进的格兰马草 (Bouteloua gracilis)、粗燕麦草 (Sporobolus asper)、小须芒草 (Schizachyrium scoparium)、宠禾草 (Eragrostis trichodes)、弯叶画眉草 (Eragrostis curvula)、柳枝稷 (Panicum virgatum) 和加拿大滨麦 (Elymus canadensis) 为试验材料，以清耕和白三叶草 (Trifolium pratense) 为对照，于2017年春季在山东省泰安市马庄镇实验基地一年生苹果幼树行间进行生草试验，研究不同生草处理在连续两年内对果树生长发育和果园土壤环境的影响。  【结果】  1) 8种处理草的生物学性状各不相同，其中弯叶画眉草的高度和叶片宽度、密度、盖度、地上和地下生物量表现最佳。2) 7个生草处理对改善土壤环境都具有显著效果，6、7月份，弯叶画眉草处理的土壤温度下降幅度最大，生草一年较清耕分别下降了23.62%和27.45%；6、7、8月份，小须芒草处理两年的土壤pH最低，较同月清耕处理分别降低了6.83%、7.07%、7.19%；弯叶画眉草处理两年的土壤孔隙度增幅最大，较清耕处理分别增加了6.76%、8.35%、9.09%；3) 果园生草提高了土壤中微生物的数量，且随着生草时间的延长提高效果越明显。生草两年的弯叶画眉草处理土壤中的真菌和放线菌数量最多；生草两年的粗燕麦草处理土壤中的细菌数量最多；宠禾草处理两年的细菌OTU数量最大，为5323个，比清耕处理高7.93%。4) 不同生草处理均显著改善了果园的土壤养分。弯叶画眉草处理的土壤有机质含量最高，且生草两年比生草当年的有机质含量提高了23.53%；不同生草处理后土壤中的有效铁、有效锰、有效铜、有效锌的含量较清耕处理均有显著提高。5) 不同生草处理的果树叶片矿质元素含量较清耕有显著差异，显著降低了叶片氮元素的含量，显著提高了叶片磷、钾、镁、铁、铜、锌等元素的含量。  【结论】  果园内不同生草处理对苹果幼树树体、土壤环境和土壤养分产生重要影响，可不同程度地改善幼树的叶片矿质元素含量，降低土壤温度和pH，提高土壤孔隙度、土壤有机质和土壤微生物数量，果园生草处理是有利于改良果园园土和树体的方法，可推动我国果业可持续发展。     

我国设施生态农业的发展模式与困境

本文阐述我国设施生态农业发展主要模式的类型、特点、应用情况和未来的发展方向,在此基础上分析了现阶段的发展困境与制约因素,提出了富有针对性的发展推广对策,这种环境友好型的生产方式和现代农业技术应用,可加速推动我国农业现代化发展,促进乡村振兴。     

宽皮柑橘移动夹持剥皮力学特性与果皮分离特性试验研究

为了解决目前柑橘剥皮设备,果皮一次剥净率较低,且损伤率较高。需要人工二次剥皮等问题,探索宽皮柑橘剥皮方法,该文以温州蜜柑为研究对象,利用自制的试验平台开展柑橘剥皮试验,对比了不同加载条件(不同剥皮方向、剥皮宽度及剥皮速度)对温州蜜柑的果皮分离过程中拉力值以及果皮分离位移的影响规律。试验结果表明:1)柑橘的剥皮特性具有各向异性,剥皮方向对剥皮特性具有显著性影响(P0.05),沿柑橘轴向方向剥皮,剥离的果皮长度与径向相比长约15%,且剥皮过程果皮能够均匀剥离;2)柑橘果皮分离过程中大致存在3种果皮断裂形态,其中剥离的果皮形态呈对称状,剥皮过程较为平稳;而剥离的果皮形态呈偏移或是果皮边缘带锯齿状,剥皮过程均存在波动过程,果皮呈斜向撕裂,剥离的果皮长度小于正向撕裂的对称状果皮长度;3)剥皮宽度、剥皮速度对柑橘果皮分离的最大拉力值有显著影响(P0.05),对果皮分离位移影响不显著(P0.05),其对剥皮长度影响较小,根据试验指标及自身剥皮设备参数,夹持较宽(采用环割划皮)的果皮,较高的剥皮速度(300 mm/min以上),利于提高剥皮效率。该研究可为宽皮柑橘的机械剥皮加工设备提供一定的理论依据。     

宽皮柑橘剥皮机去顶环切装置的设计与试验

为了提高宽皮柑橘果皮剥净率,为宽皮柑橘剥皮机设计了去顶环切装置,以去除柑橘果柄部果皮并沿最大果径环切一周将果皮划破。该装置主要由机架、对心机构、去顶机构、环切机构组成。工作时,柑橘固定,去顶刀刃逐渐旋切嵌入果柄处果皮,切断果柄周围果皮及橘络,在柑橘顶部旋出一个圆形的切痕并夹持住顶部果皮,在刀具箱上行的过程中,在刀刃挤压力和摩擦力的作用下带走柑橘顶部果皮,实现去顶;环切压盘随着刀具箱的下行压紧去顶后的柑橘,环切压盘上的压盘尖刺嵌入柑橘橘皮并卡住柑橘,此时,一侧的环切刀随着对心轴的转动嵌入柑橘果皮中;电机启动,环切压盘带动柑橘做旋转运动,环切刀在柑橘径向形成一周划痕,实现环切。对影响去顶性能和环切性能的热蒸气时间和刀轴转速进行的单因素试验结果表明:在热蒸气时间90 s、刀轴转速120r/min时,柑橘去顶成功率和去顶损伤率分别为96.7%、4.2%,柑橘环切率和环切损伤率分别为97.5%、4.7%。     

宽皮柑橘机械损伤致损因素分析及缓冲减损防护措施

为了探究宽皮柑橘在采摘、贮运、加工过程中机械损伤规律,该文通过挤压、跌落、振动等不同载荷条件下的宽皮柑橘机械损伤特性试验,分析了柑橘果实在固定贮藏时间段内的质量损失和细胞渗透变化等生物学特性,结合试验数据和数学建模,定量估算柑橘机械损伤程度,运用机器学习问题中的k近邻分类,建立了评判宽皮柑橘机械损伤情况的二分类预测模型,试验准确率大于80%。探究了胶合板、瓦楞纸、泡沫(聚苯乙烯泡沫塑料,EPS)和塑料(高密度低压聚乙烯,HDPE)在挤压、跌落、振动等不同受载情况下的减损效果。结果表明:在不加防护措施情况下,柑橘受到的挤压力不宜超过10 N,柑橘的单次铅直跌下落高度应控制在90 cm内,尽量减少柑橘堆码层数,直接接触堆码的层数建议不超过2层,应对上层进行必要的缓冲保护,振动时间不宜大于0.5 h,加速度建议不超过0.8 g;挤压时瓦楞纸减损效果最好,柑橘机械损伤程度为0.4%;跌落后EPS减损效果最好,柑橘机械损伤程度为6.46%;振动时HDPE减损效果最好,柑橘机械损伤程度为4.33%。研究结果可为宽皮柑橘采收和采后处理中的有关装备设计和减损防护提供参考。     

苹果园生草对土壤微生物多样性、酶活性及碳组分的影响

  【目的】  果园种植生草能够改善土壤肥力与土壤结构。研究种植不同生草对果园土壤微生物多样性和土壤生物学性状的影响,为果园高效绿色管理提供理论依据。  【方法】  于2017年山东省泰安市马庄试验基地多年生苹果行间进行生草试验,供试草种为白三叶草(Trifolium pratense)、垂穗草(Bouteloua gracilis)、沙画眉草(Eragrostis trichodes)、弯叶画眉草(Eragrostis curvula)和加拿大披碱草(Elymus canadensis),以清耕自然生草为对照(A_CK),研究不同生草处理在连续3年内对果园土壤环境的影响。  【结果】  1) 从6个土壤样品中共得到31459个细菌操作分类单元和5021个真菌操作分类单元,6个土壤样品中共有1019个相同细菌群落(OTUs)和108个相同真菌群落(OTUs)。Alpha 多样性分析可知,弯叶画眉草处理后的土壤中细菌的Shannon、Simpson和Chao1指数高于Ack处理,比Ack分别增加了4.61%、7.01%和27.44%,尤其加拿大披碱草处理后土壤真菌的Chao1指数是对照的1.31倍(P<0.05)。在门分类水平变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、浮霉菌门(Planctomycetes)、绿弯菌门(Chloroflexi)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和疣微菌门(Verrucomicrobia)是优势细菌,这8个细菌门在各自处理中占比超过95%,子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、球囊菌门(Glomeromycota)、接合菌门(Zygomycota)是优势真菌,这4个优势真菌门在各自处理中占比超过80%。弯叶画眉草处理可提高土壤中细菌丰富度和多样性,沙画眉草处理土壤中的细菌芽单胞菌门、浮霉菌门、绿弯菌门相对丰度降低;5个生草处理提高了土壤中真菌群落担子菌门的相对丰度,垂穗草子囊菌门相对丰度降低明显,垂穗草、弯叶画眉草和加拿大披碱草提高了土壤中的球囊菌门相对丰度。2)果园生草提高了土壤中微生物的数量,且随着生草时间的延长微生物数量增加明显,2020年9月份的弯叶画眉草处理土壤微生物数量高于清耕处理。3) 生草提高了果园土壤总有机碳和可溶性有机碳含量,弯叶画眉草、加拿大披碱草和沙画眉草处理效果显著好于清耕,弯叶画眉草的效果尤为突出,而三叶草的效果不显著。相应地,沙画眉草、弯叶画眉草和加拿大披碱草土壤脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性显著高于清耕处理。4)相关性分析结果表明,果园生草处理土壤的碳组分(除DOC外)、酶活性与微生物数量之间存在极显著或显著正相关。  【结论】  种植沙画眉草、弯叶画眉草和加拿大披碱草均可显著增加土壤中总有机碳和可溶性有机碳含量,随着生草年限的增加,提高幅度也在增加,进而显著增加了土壤中微生物数量,并不同程度地改变了细菌和真菌的丰富度和多样性。弯叶画眉草和加拿大披碱草对土壤影响效应优良,极具推广价值。     

不同长势沙枣对土壤改良效果的影响

以三年生沙枣(Elaeagnus angustifolia L.)为试材，根据沙枣的生长量差异，由好至差将其分为Y1、Y2、Y3 3个等级进行了田间试验，研究不同长势沙枣对土壤的改良效果的影响，以期对沙枣的推广应用提供参考依据。结果表明：沙枣可有效降低土壤pH,Y1对pH的降低效果最为显著，9月pH与7月相比降低了6.8%;3种长势沙枣土壤氮、磷、钾、铁、镁、锌等矿质元素显著高于CK,且各元素含量均为Y1>Y2>Y3;不同长势的沙枣提高了土壤蔗糖酶、脲酶活性，土壤酶活性均表现为Y1>Y2>Y3>CK;改良微生物群落，Y1中土壤中微细菌数量显著高于CK与Y2、Y3,真菌数量显著低于CK与Y2、Y3。综上所述，沙枣可有效改良盐碱地土壤，提高土壤酶活性，改善土壤微生物群落，且沙枣长势越好，对盐碱地的改良效果越佳。