茶树——次生植物间作茶园生态系统构建的思考

植物多样性的生态茶园建设是今后我国茶园生境管理的长期性任务.为了更加科学地选择利用靶标植物而构建植物多样性生态茶园,本文根据已有研究报道详细划分和定义了八种次生植物,主要包括影响农作物生态系统第一营养级的伴生植物,影响农作物生态系统第二营养级的驱避植物、屏障植物、诱集植物和指示植物,以及影响农作物生态系统第三营养级的养虫植物、载体植物和栖境植物.于此基础之上,从影响茶园生态系统三级营养关系的角度,提出了四种模式的茶树-次生植物间作茶园生态系统,讨论了次生植物多样性茶园生态系统构建注意事项.     

黄皮种质资源抗氧化特性的鉴定与评价

【目的】了解黄皮种质资源的抗氧化特性及其抗氧化作用的物质基础,为高抗氧化能力黄皮新品种的选育和利用提供参考依据。【方法】以农业农村部广州黄皮种质资源圃中保存的120份种质为材料,测定并比较了不同种质的抗坏血酸含量、总黄酮含量、总多酚含量和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl radical,DPPH)清除能力、铁离子还原抗氧化能力(Ferric reducing antioxidant power,FRAP)之间的差异,并利用统计分析软件进行了聚类分析和相关性分析。【结果】测定结果表明:120份黄皮的抗坏血酸含量、总黄酮含量、总多酚含量和DPPH清除能力、FRAP抗氧化能力的变幅分别为328.8～1862.3、3.8～371.6、535.6～3 964.4与135.3～1 255.3、86.8～1 387.5 mg·L~(-1),表现出明显的基因型差异;不同来源地和不同类型黄皮种质之间其抗坏血酸含量、总黄酮含量、总多酚含量和DPPH清除能力、FRAP抗氧化能力均存在较大差异。采用K-mean cluster快速聚类法可将120份黄皮种质聚为6大类群,第1、第2、第3、第4、第5与第6类群分别由32、11、3、26、7和41份种质组成。相关性分析结果表明:DPPH清除能力、FRAP抗氧化能力与其抗坏血酸含量、总黄酮含量、总多酚含量间均呈极显著正相关(P 0.01)。【结论】不同黄皮种质的抗氧化能力和抗氧化物质含量间均存在明显的差异,说明其遗传多样性丰富。抗坏血酸、总黄酮和总多酚是黄皮抗氧化作用的重要物质基础。     

茶叶生产格局演变及空间集聚效应研究——以广东省为例

明确茶叶生产格局的演变特征和集聚效应,对广东省茶叶产业规划布局具有重要意义。引入空间重心模型,运用GIS技术和空间自相关分析方法分析广东省茶叶生产格局的演变过程、演变特征,采用空间自相关分析探究茶叶生产的空间集聚效应,研究结果表明：（1）1992—2017年广东省茶叶种植面积和茶叶产量稳步提升,2008年以后增速较为明显;（2）茶叶生产空间差异明显。粤北和粤东地区茶叶种植总面积占到广东全省的85%以上,茶叶产量占到83%以上,粤西和珠三角缩减较为明显;（3）广东省茶叶生产重心具有整体向东偏北迁移的趋势。茶园面积和茶叶产量重心的东移反映出广东省茶叶生产已呈现逐渐向粤东和粤北地区集聚的态势;（4）广东省茶叶生产空间极化和空间溢出作用显著,已经形成了以饶平、潮安、大埔、丰顺、五华、兴宁、英德、东源等县区的茶叶生产集聚区,构成了广东省茶叶生产的“热点区”,并对周边县市产生带动和刺激效应;（5）地理环境等自然因素是茶园规模扩张的基础,政府的政策激励和支持是茶叶产业形成的重要驱动力,巨大的市场消费力是茶叶产业迅速发展的直接因素,新品种和新技术的应用和推广是茶园面积扩张的重要原因。广东省茶叶生产空间集聚效应进一步增强,应根据地区自然资源、地理条件、种植传统等因素,推进茶叶生产区域集群化发展,提升广东茶叶的市场竞争力。     

不同基质对闭鞘姜生长发育和光合作用的影响

采用随机区组设计,研究不同配比的红壤、泥炭、椰糠和珍珠岩6种基质配方对闭鞘姜生长的影响。测定6种基质的物理和化学性质,观测萌芽率、叶片数、茎粗、株高、株幅、光合日变化、根茎鲜重和根茎干重。结果显示,基质S4（泥炭+椰糠+珍珠岩=1∶2∶2）的植株净光合速率（P_n）显著高于其他基质处理。在6种基质生长的植株叶片净光合速率曲线呈单峰或双峰变化,而蒸腾速率曲线呈单峰变化。最大株高、最大根茎鲜重和根茎干重也出现在基质S4种植的植株。从以上结果可知,基质S4比较适合闭鞘姜的生长和根状茎干物质积累。     

Cd污染农田的炭基修复方案设计和效果评价

为了解不同Cd污染农田土壤上炭基改良剂的治理效果，运用土壤医生理念，针对广东省韶关和云浮3个重金属Cd污染状况和土壤理化性质不同的区域农田分别设计了3种以生物炭为主要原料，搭配石灰、有机肥等不同辅料的3种生物炭基土壤改良剂，并进行了大田应用试验，同时归纳总结设计原则，评价设计的3种改良剂对Cd污染农田的治理效果。结果表明：在3个区域施用的改良剂均不会降低作物的产量，在Cd污染严重的酸性土壤上有显著增产的效果（增产效果达到383.03%）；同时施加3种不同配方的炭基改良剂均可以有效降低作物可食用部位的Cd含量，分别是对照的33.33%、46.88%和42.86%，使3个试验区的农产品可食用部分Cd含量均达到国家标准；施用炭基改良剂，可有效降低土壤中酸溶态Cd的含量，尤其是在酸性较强、Cd污染程度高的土壤中，能够将土壤中活性和生物可利用形态的Cd含量降低18.28%。综上所述，根据土壤理化性质、污染程度和修复目的来针对性设计以生物炭为基础的炭基改良剂可以保障作物产量，提高作物品质，实现对南方Cd污染土壤的改良。     

长链酰胺化纳米纤维素增强聚乳酸复合材料

以纳米纤维素(NCC)为原料,先采用四甲基哌啶氮氧化物(TEMPO)氧化制备氧化纳米纤维素(TONC),再与不同链长脂肪胺在催化剂作用下发生反应,得到脂肪胺改性纳米纤维素,当脂肪胺为十二胺(DOA)、十四胺(TEA)、十六胺(HEA)、十八胺(OCA)时,分别制得DOATONC、TEATONC、HEATONC和OCATONC。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和元素分析表明:脂肪链接枝成功,改性后纳米纤维素的晶形没有发生改变,为原有Ⅰ型晶型;接触角和分散性测试表明:随着脂肪链的增长,改性纳米纤维素表面的亲水性明显下降(接触角由65.8°上升至93.9°),而分散率由25.17%先降至11.97%,再升至71.71%。将1%的改性纳米纤维素添加到聚乳酸(PLA)中制得复合膜,机械性能测试结果表明:随着脂肪链的增长,复合膜的机械性能明显提高,其中PLA/OCATONC复合膜的拉伸强度和断裂伸长率分别达到40.2 MPa和6.39%。     

气动式水稻株间机械除草装置研制

目的 针对水稻株间机械除草自动化程度低、难度大的问题，在机器视觉识别定位技术研究的基础上，研制一种气动式水稻株间机械除草装置。方法 采用机械设计理论、离散元动力学仿真方法结合田间试验，研制出气动式水稻株间机械除草装置。首先对气动式株间除草机构的结构进行设计，运用运动学方程计算并确定机构的几何参数，通过Pro/E运动学仿真验证机构的可行性；然后对除草刀齿与水田土壤的相互作用过程进行仿真，并对仿真结果进行验证试验；最后进行田间试验验证整机工作性能，并利用三因素五水平二次旋转正交试验对影响除草率与伤苗率的工作参数进行分析。结果 气动式水稻株间除草机构连杆长35.00 mm，摆杆长72.24 mm，除草部件到回转中心水平距离为84 mm，垂直距离为191 mm。离散元动力学仿真分析表明，倾角为10°的弯齿刀除草刀齿与土壤的接触阻力较小，阻力平均值为3.12 N，且对土壤的扰动程度较大，受影响的面积达149.69 cm²。田间试验中，在机具前进速度0.25 m/s、气缸伸缩速度0.45 m/s和除草深度2.5 cm的工作参数下，平均除草率为83.91%、伤苗率为3.63%。结论 该机具满足除草率大于80%、伤苗率小于4%的设计要求，能够满足水稻株间避苗除草的作业要求。     

云南和广东省流行性出血病病毒血清6型毒株(EHDV-6)的分离与遗传特性

【目的】分离流行于我国南方地区的流行性出血病病毒血清6型毒株(EHDV-6),掌握分离毒株的遗传特征。【方法】对设立于我国云南和广东省的哨兵动物定期采血,进行EHDV感染情况监测与病毒分离培养。通过血清中和试验确定分离EHDV的血清型,采用一步法RT-PCR对分离的EHDV-6毒株基因节段2、3、6(Seg-2、-3、-6)进行扩增与序列分析。【结果】2012—2016年,从云南省和广东省的哨兵动物中分离出25株EHDV毒株,其中,11株为EHDV-6型。中国EHDV-6型毒株的Seg-2、-3与-6均属Eastern型,核酸序列相似性分别为99.1%、98.9%和98.8%,在系统发生树上分别聚为1个独立的中国支系。在日本引起疫病暴发的EHDV-6型毒株与中国EHDV-6型毒株具有最近的亲缘关系。日本EHDV-6型毒株在系统发生树上处于中国支系内部,Seg-2、Seg-3与中国毒株的核酸序列相似性分别为98.5%和93.9%。【结论】云南和广东省流行的EHDV-6型毒株核酸与氨基酸序列高度相似;日本和中国的EHDV-6型毒株具有最近的亲缘关系,提示中日之间可能存在EHDV的流动。研究结果为进一步开展我国EHDV-6型毒株流行病学分析、致病性、病原学诊断与疫苗制备等研究提供了基础。     

基于特征融合与冗余剔除的普洱茶种类电子鼻识别方法

为更好地维护普洱茶的产业秩序,拟探究1种用电子鼻识别普洱茶种类的方法。采用电子鼻对7种普洱古树茶(拨玛、贺开、老班章、老曼峨、帕莎、那卡和易武)和1种普洱台地茶(易武)进行电子鼻采样后,先用线性判别分析(LDA)初步探究电子鼻传感器响应不同特征(最大值、平均值、平均微分值、稳定值和融合特征)对普洱茶种类的分类效果(将传感器R1～R10的特征按照最大值、平均值、平均微分值、稳定值的重复顺序进行提取,用编号1～40表示),再用简单相关分析(SCA)和互信息理论(MIT)结合偏最小二乘回归(PLSR)进行分析,揭示并剔除融合特征中的冗余特征,对去冗余数据进行归一化处理后,通过LDA、k-最近邻分析(KNN)和概率神经网络(PNN)建立普洱茶种类的识别模型。结果表明,多特征融合比单一特征提取的LDA普洱茶种类识别结果更佳,但识别精度仍有待提高。剔除冗余特征前,PLSR对普洱茶种类识别训练集、测试集的R~2分别为0.864 5、0.834 5;采用SCA-PLSR剔除弱相关特征31、35、24、39、36、33后,PLSR对训练集、测试集识别的R~2分别为0.885 2、0.864 3;采用MIT结合PLSR剔除重复信息特征6、7、14、18、22、25后,PLSR对训练集、测试集识别的R~2分别为0.918 7、0.896 5。对去除冗余特征的融合特征数据进行归一化处理,再结合LDA可有效识别各普洱茶种类,结合KNN、PNN对普洱茶种类训练集的回判正确率分别为96.67%、97.50%,对测试集的识别正确率均为90.00%,可较好地识别普洱茶种类。试验结果可为普洱茶种类的识别及电子鼻传感响应特征的提取提供参考。