黄淮区不同年代冬小麦主栽品种根系性状及氮素利用率的差异

为探明黄淮区冬小麦主栽品种的根系性状和氮素利用率的年代变化趋势,以12个不同年代主栽品种为材料,采用根袋盆栽方法,研究了根系形态、吸收能力与生产力及氮素利用率的年代差异。结果表明,随着年代的推进,小麦籽粒产量、生物量、氮肥偏生产力和氮素吸收效率显著提高,增长率分别为每年0.53%、0.38%、0.53%和0.59%,而氮素内部利用效率则呈下降趋势。小麦孕穗期和成熟期的根系总长、总表面积、总体积和平均直径均随着年代推移和品种改良呈显著下降趋势,其中成熟期的相应指标分别每年下降0.68%、1.48%、2.26%和0.78%;根系生物量和根冠比亦显著降低,而比根长则呈显著递增趋势。单位根表面积吸氮量随着年代推移而显著增加,平均每年增长2.09%。此外,近根区土壤硝态氮含量和硝化势随年代推移和品种更新有增加趋势。可见,近期小麦品种比早期品种在生产力和氮素利用效率上更具有优势,可能与根系生长冗余的降低、根系氮素吸收能力的增强、根冠关系的协调优化以及硝态氮营养的增强等有关。     

气候变暖对我国水稻生产的综合影响及其应对策略

气候变暖已是不争的事实,预计到21世纪末全球地表平均气温仍将上升1.5℃以上。水稻是我国最重要的口粮作物,全国80%以上的人口以稻米为主食,探明气候变暖对我国“口粮绝对安全”的潜在影响意义重大。作者依据多年的田间增温试验及长期观察,并结合国内外现有研究,阐明了我国粮食主产区气候变暖的基本态势,总结发现温度升高1.5℃对我国水稻生产的潜在影响正负参半,并取决于具体的稻作季节和地区。但是,随着水稻种植制度调整,尤其是南方双季稻种植面积下降,温度升高对我国水稻生产的负面影响将逐步递增。最后,作者提出了应对气候变暖的气候智慧型稻作技术创新建议,并展望了该研究领域的重点内容和方向。     

稻田增氧模式对水稻籽粒灌浆的影响

 为考查水稻产量形成和灌浆动态对不同稻田增氧模式的响应特征，于2008年和2009年，以国稻1号和秀水09为材料，长期淹水田块为对照(CK)，采用过氧化尿素（T1）、过氧化钙（T2）和干湿交替灌溉（T3）的稻田增氧模式，监测并采用Richard方程模拟水稻籽粒灌浆过程。 国稻1号产量依次为T3＞T1＞T2＞CK，秀水09产量依次为T3＞T2＞T1＞CK。2008年，国稻1号T1、T2和T3分别比CK增产11.6%、8.5%和13.6%，秀水09增产6.6%、9.2%和9.4%。2009年，国稻1号T1、T2和T3分别比CK增产16.8%、14.4%和23.0%，秀水09增产14.6%、17.2% 和17.4%。不同增氧模式对水稻灌浆过程的影响表现为：1）灌浆过程均符合Richards方程（拟合度>0.989）；2）强、弱势粒的最大粒重均有提高、粒重差异减少、灌浆同步性提高；3）两水稻品种的弱势粒均得到充分灌浆，其中增氧延长了国稻1号弱势粒的灌浆时间、增大了秀水09弱势粒灌浆速率。增氧模式下，弱势粒充分灌浆和结实率提高是水稻产量增加的主要原因。     

非对称性增温对冬小麦强势粒和弱势粒淀粉合成关键酶活性的影响

以扬麦11为材料，采用全生育期田间开放式增温系统进行增温处理，研究了不同增温处理对小麦强和弱势粒淀粉合成关键酶活性的影响差异。结果表明，冬小麦强势粒中蔗糖合酶(SS)、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)和淀粉分支酶(SBE)的活性较弱势粒高，而且三者白天的活性均比夜间高。不增温条件下，整个灌浆期强势粒中SS、AGPase和SBE的活性平均分别比弱势粒高72.9%、111.4%和7.8%。全天、白天和夜间增温条件下，强势粒SS白天的活性比常温对照的高8.4%~31.2%，夜间的活性比对照高11.1%~20.3%；弱势粒SS白天的活性比对照高9.7%~20.3%之间，夜间的活性比对照高6.1%~32.0%。弱势粒中AGPase活性在不同增温处理下也显著提高，其白天的活性比对照高54.2%~124.4%，夜间的活性比CK高20.7%~99.3%。增温对SBE活性的影响较小，强势粒和弱势粒在增温条件下其白天的活性均比对照高3.9%~12.1%，夜间的活性均比对照高1.0%~7.6%。相关分析表明，AGPase和SBE的活性与千粒重之间存在极显著正相关，增温条件下AGPase和SBE的活性显著提高，尤其是弱势粒中AGPase和SBE活性的显著提高是千粒重提高的一个重要原因。     

环太湖耕地利用变化与驱动机制研究——以苏州市吴中区为例

以环太湖苏州市吴中区为样区,利用统计资料、遥感数据和典型调查数据,结合RS和GIS技术,分析18年来耕地利用变化特点与驱动机制。结果表明:研究区耕地年递减率为1.6%,表现出以水域和各类非农建设用地大量占用耕地为突出特点的区域土地动态变化特征;耕地数量变化与区位和地形有关;种植业对耕地利用强度出现波动下降趋势,作物生产由粮食作物生产为主转化为粮食与经济作物生产并重;其变化机制主要是经济发展、人口增长、农业结构调整和政策因素驱动。最后,并在此基础上提出相关建议。     

长期绿肥还田对江南稻田系统生产力及抗逆性的影响

 依据江南丘陵地区双季稻田28年（1981-2008年）长期绿肥还田的田间定位试验和4年的养分耗竭盆栽试验，分析比较了长期不同量绿肥还田对稻田系统生产力和抗逆性的综合影响。结果表明，常量绿肥还田和高量绿肥还田处理下，早稻、晚稻和历年的全年平均籽粒产量和生物学产量及其变异系数与长期单施化肥处理差异不显著，但由于绿肥还田处理施用绿肥替代部分化肥，平均每年的化肥N、P和K投入量比单施化肥处理分别减少90.0、9.9和72.0 kg/hm2。绿肥处理的双季稻全年产量呈上升趋势，而长期化肥处理则呈下降趋势，且前者的全年产量可持续性产量指数均略高于后者，常量绿肥还田下稻田系统的耐瘠能力也显著高于长期单施化肥处理。不同量绿肥还田下稻田系统生产力差异不显著，但耐瘠能力常量还田处理较高。     

烘烤过程中烟叶淀粉透光率和颗粒结构的变化*

 采用河南农业大学设计的电热式温湿自控密集烤烟箱，研究了淀粉透光率、淀粉含量和结构在烘烤中的变化特征。结果表明：烟草淀粉透光率在烘烤过程中的不同时段（12，24，36，60，72，95，125h）整体上是随着测试温度的升高而上升，在70℃以后显著升高，直到95℃透光率值接近100%；不同测试温度的淀粉透光率与淀粉含量之间均呈现负相关，在干筋阶段（95-125h），各测试温度淀粉透光率均显著升高至最大值；烟草淀粉颗粒的结构与烟草的透光率等淀粉理化性质有一定的密切关系。烟叶淀粉透光率变化规律和颗粒结构变化的研究结果，可为烟叶在烘烤工艺上的优化提供参考。     

密集烘烤定色期烟叶类胡萝卜素降解及相关酶活性变化

 【目的】研究密集烘烤定色阶段烤烟类胡萝卜素降解及相关酶活性的变化,为密集烤房烘烤工艺优化和完善提供理论依据。【方法】采用河南农业大学设计的电热式温湿自控密集烤烟箱,按照低温中湿变黄、中湿定色烘烤工艺,对比研究定色期不同升温速度对类胡萝卜素各组分含量变化及相关酶活性的影响。【结果】类胡萝卜素含量随烘烤过程推进逐渐降低,慢速升温烘烤（T1）类胡萝卜素各组分（β-胡萝卜素、叶黄素、新黄质、紫黄质）降解量相对较大,比快速升温烘烤（T2）分别高10 %、2 %、32 %和32 %,但处理间差异不显著（P＞0.05）。烘烤条件对酶活性影响显著,并且脂氧合酶（LOX）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）、多酚氧化酶（PPO）、过氧化物酶（POD）对烟叶烘烤质量的影响是双向的,定色前期相对较高的酶活性有利于生成更多的香气前体物质。【结论】慢速升温定色能很好地调控各种酶活性的变化,使细胞氧化还原反应达到一种动态平衡,使类胡萝卜素充分降解,又能避免酶促棕色化反应的发生,为进一步改善烟叶品质和优化密集烤房增香工艺提供参考。     

密集烘烤过程中烤烟细胞生理和质地变化

采用河南农业大学设计的电热式温湿自控密集烤烟箱，以中烟100上部叶为材料，研究了烘烤过程中烟叶细胞生理和质地变化的规律。结果表明，烘烤中烟叶的呼吸强度在38℃时达到高峰，箱内CO₂含量为1.80%，48℃以后烟叶的呼吸作用减弱。烘烤中果胶酯酶和纤维素酶在38~54℃活性较高，其中果胶甲酯酶(PME)和纤维素酶活性42℃最高，多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性48℃最高，PG与PME共同促进了原果胶的水解进程，烘烤中原果胶、总果胶和纤维素含量不断降低。烟叶质地(除黏聚性)在38~48℃之间发生显著变化，其中42℃硬度和咀嚼性值最大，38℃拉力和剪切力值最大，48℃黏聚性、拉力和剪切力值最小。相关分析表明，可溶性果胶与回复性呈显著负相关(P<0.05)；原果胶、总果胶及纤维素与回复性、拉力均呈显著或极显著正相关(P<0.05)。这些结果说明烘烤过程中烟叶质地的绵软在某种程度上是细胞壁物质不断降解的结果。研究表明，烘烤中烟叶剪切力的动态变化较为直观，回复性和拉力可以作为探讨烟叶细胞生理变化的参数，而烟叶细胞生理变化是导致质地差异显著的主要因素。     

密集烘烤烤烟细胞壁主要成分及降解酶变化研究

采用河南农业大学设计制造的电热式温湿自控密集烤烟箱,研究了烘烤过程中烟叶细胞壁主要成分及其酶活性变化.结果表明,密集烘烤条件下细胞壁成分中可溶性果胶含量先升后降,原果胶含量、纤维素含量持续降低.细胞壁降解酶活性随着烘烤过程的进行而升高,在48℃达到峰值后迅速降低.其中果胶甲酯酶(PE)和多聚半乳糖醛酸酶(PG)关系密切,共同促进果胶降解;纤维素酶主要是促进纤维素降解.细胞壁组分的降解是细胞壁降解酶综合作用的结果.