超声波对小麦面筋蛋白结构的影响

【目的】研究超声波对面筋蛋白结构的影响,为超声波处理改善面筋蛋白功能性质提供理论依据。【方法】借助红外光谱、扫描电镜、激光粒径仪了解超声波处理对面筋蛋白二级结构、非共价键、二硫键及显微结构的影响。【结果】超声波处理使面筋蛋白二级结构的α-螺旋结构增加、β-转角结构显著减少,而β-折叠结构则因超声功率不同变化不同;超声波处理破坏了面筋蛋白分子间/内氢键、SS键、疏水键的致密连接,导致面筋蛋白松散的显微结构形成和体积平均粒径的增大。【结论】超声波通过削弱面筋蛋白紧密结构赖以支持的作用力包括SS键、氢键、疏水键,而形成松散的结构。     

响应面法优化辣木叶中水溶性蛋白提取工艺研究

【目的】辣木总蛋白含量高,但溶解差,水溶性蛋白提取率低,本研究采用超声波辅助酸溶法提取辣木叶中水溶性蛋白。【方法】以辣木叶为原料,分析超声波功率、超声时间、提取温度、水浴时间和溶液pH值6个因素对其水溶性蛋白提取率的影响,在单因素试验的基础上,通过响应面法优化酸法提取辣木蛋白的最佳工艺条件。【结果】响应面优化结果表明:对蛋白提取率的影响依次为溶液pH料液比超声时间水浴温度,最优提取条件为料液比1∶70 (g∶mL)、超声波功率300 W、超声时间30 min、浸提水浴温度53℃、溶液pH 1.4、水浴浸提时间60 min,此条件下的水溶性蛋白提取率最高,可达(79.36±1.13) mg/g,与预测值80.194 mg/g基本相符。【结论】本研究提高了水溶性蛋白的提取率,对辣木产业发展及蛋白系列产品开发及蛋白活性研究具有一定的促进意义。     

低温寒害对香蕉果皮褐变度、电导率及相关酶活性的影响

【目的】探索低温处理对香蕉果皮褐变度、电导率和PPO、POD活性的影响,以及褐变度与电导率、酶活性之间的关系。【方法】选择未受寒的桂蕉6号香蕉生果,经不同低温处理后,检测果皮褐变度、电导率、PPO活性、POD活性。【结果】对香蕉果实只进行低温处理,当达到一定的低温及处理时间果皮出现褐变,随着处理温度的降低、时间的延长,电导率增大,PPO、POD活性呈先下降后上升趋势。低温处理后再常温放置12 h,经11℃及以下低温处理的香蕉果皮均出现褐变,各处理间电导率差异较小,PPO、POD活性随处理温度的降低、时间的延长呈上升趋势。【结论】香蕉果实经11℃以下低温处理一定时间,果皮容易出现褐变,低温处理后再常温放置褐变更明显。香蕉果皮褐变度与PPO、POD活性呈正相关。低温处理使果皮电导率增大,常温放置后电导率恢复正常。     

纳米TiO2改性ACQ防腐处理材性能研究

【目的】以抗老化能力强、具有广谱杀菌性的纳米TiO_2改性胺溶季铵铜(ACQ)木材防腐剂,以期提高ACQ防腐处理材的综合性能。【方法】以分散效率为评价指标,采用正交试验方法考察纳米TiO_2在ACQ溶液中的最佳分散条件,并对纳米TiO_2改性ACQ处理材的顺纹抗压强度、横纹抗压强度及抗水流失性的变化进行了分析。另外,通过红外光谱分析,阐明纳米TiO_2改性ACQ处理材中官能团的变化。【结果】纳米TiO_2在ACQ防腐溶液中稳定性较好的分散工艺条件为:ACQ质量分数为0.6%,纳米TiO_2质量为0.05g,纳米TiO_2与Na_6O_(18)P_6质量比为1∶5,超声温度40℃,超声时间60min;各影响因素作用顺序依次为:纳米TiO_2质量纳米TiO_2与Na_6O_(18)P_6质量比ACQ质量分数超声温度超声时间。添加纳米TiO_2的ACQ处理材,其横纹抗压强度及顺纹抗压强度分别为5.98和48.4 MPa,均高于ACQ处理材,并且具有更低的铜流失率。从FTIR谱图可见,添加纳米TiO_2的ACQ处理材,主要是与半纤维素、木质素发生反应,生成以Ti-O-C为主要产物的化合物,并且ACQ质量分数在0.6%~0.8%时,添加纳米TiO_2改性的ACQ溶液稳定性更好。【结论】成功探索出抗流失性较好、力学性能较高的纳米TiO_2改性胺溶季铵铜(ACQ)处理材制备工艺。     

超声对豌豆分离蛋白结构及乳化性能的调控效应

【目的】考察超声波处理对豌豆分离蛋白（pea protein isolate,PPI）结构和理化性质的影响,揭示超声处理对PPI乳化特性的调控机制,为豌豆蛋白作为天然乳剂及其相关产品在食品领域中的应用提供理论依据。【方法】选用频率为20 kHz、功率为600 W的超声波经不同时长（0、20、30、40和60 min）的预处理后制备改性豌豆蛋白（ultrasonic-pea protein isolate,U-PPI）,再经高压均质制备U-PPI乳液。通过自由氨基、总巯基、粒径、溶解度及SDS-PAGE探究超声波处理对豌豆蛋白理化性质的影响;借助圆二色谱仪分析U-PPI二级结构的变化;通过内源性色氨酸荧光测定分析U-PPI三级结构的变化;通过乳化活性指数、粒径、乳液界面蛋白分布、Zeta电位和表观黏度表征U-PPI的乳化能力和乳液稳定性;借助激光共聚焦荧光显微镜观察乳状液的微观结构。【结果】超声波处理对PPI结构具有显著修饰作用,30—40 min的短时间超声处理能够显著降低α-螺旋并提高β-折叠含量,使PPI的结构更加舒展柔韧,更多的疏水基团暴露在界面上,同时超声波的解聚效应还引起PPI的平均粒径减小、溶解度显著增大;因而在此条件下超声处理对PPI结构的修饰有利于其在油/水界面形成致密而稳定的蛋白膜,有效地提高了PPI的乳化活性和乳状液的稳定性,微观结构也显示其乳液粒径更小、分布更加均匀。然而,60 min的长时间超声处理会导致PPI的疏水重聚,溶解度降低,不利于其在油/水界面的吸附重排,降低了其乳化活性和乳液稳定性。【结论】30和40 min超声处理产生的空化效应、机械效应等对PPI具有显著的解聚作用,促使蛋白分子结构舒展,有利于其在油/水界面的吸附重排,从而显著改善了豌豆蛋白的乳化性能。     

超声波辅助碱性双氧水法提取甘蔗渣纤维素

【目的】探讨超声波对甘蔗渣纤维素提取工艺和纤维素含量的影响,并优化甘蔗渣纤维素处理工艺。【方法】以甘蔗渣为原料,通过对超声波辅助碱性双氧水法处理纤维素工艺的研究,确定超声波条件下甘蔗渣纤维素提取的最佳工艺条件,并用倒置显微镜研究超声波处理对甘蔗渣纤维形态结构的影响。【结果】最优工艺参数为：超声波处理时间70 min、超声功率200 W、反应温度80℃、0.7% H2O2和6% NaOH的混合溶液,甘蔗渣纤维素含量在87.54%以上;与无超声辅助相比,纤维素含量提高了8.69%。【结论】利用超声辅助碱性双氧水法预处理甘蔗渣,能够提高蔗渣纤维对试剂的可及度和反应性能,极大缩短反应时间,提高反应效率。     

1-MCP对猕猴桃货架期品质的影响

【目的】研究1-甲基环丙烯(1-MCP)处理、1-MCP处理结合出库后乙烯利催熟对猕猴桃果实货架期品质的影响,为完善1-MCP在猕猴桃果实保鲜上的应用提供依据。【方法】以"秦美"猕猴桃为试材,用1.0μL/L1-MCP密闭处理24h后进行冷藏(1-MCP处理),出库后取部分1-MCP处理猕猴桃,用750倍液的乙烯利浸果催熟(1-MCP+乙烯利处理),以未经1-MCP处理的果实为对照,测定1-MCP处理、1-MCP+乙烯利处理和对照处理猕猴桃的呼吸速率、乙烯释放速率、果实硬度、可溶性固形物含量、可滴定酸含量和VC含量等指标。【结果】与对照相比,1-MCP处理可显著抑制货架期猕猴桃果实的呼吸速率和乙烯释放速率,有效延缓果肉硬度、可滴定酸含量及VC含量的下降,抑制可溶性固形物含量增加,保持果实的营养价值,但1-MCP处理果实在货架期间软化较慢,味道偏酸,食用品质降低。1-MCP处理结合出库后乙烯利催熟,猕猴桃果实的呼吸速率、乙烯释放速率、果肉硬度、可滴定酸含量、VC含量和可溶性固形物含量均介于对照和1-MCP处理果实之间,与对照相比,延长了贮藏期和货架期,与1-MCP处理相比,改善了货架期果实的风味。【结论】冷藏与1-MCP结合处理能延长猕猴桃的贮藏期,但1-MCP处理对果实货架期食用品质有不利影响,采取出库后乙烯利处理可以改善果实的食用品质。     

超声波辅助酶法水解酪蛋白工艺研究

【目的】研究超声波预处理对酪蛋白水解度的影响.【方法】采用超声波辅助木瓜蛋白酶水解酪蛋白的方法,以水解度(DH)为指标,研究超声波预处理对酪蛋白水解的影响;试验选择超声功率、超声温度、超声时间进行单因素试验,在单因素试验结果基础上,采用Box-Behnken响应面法对超声波处理参数进一步优化.【结果】最佳超声工艺参数为:超声温度64℃、超声功率460 W、超声时间82min.该条件下的水解度为44.87%,与未超声处理酪蛋白水解度相比提高了29.3%.【结论】超声波辅助木瓜蛋白酶水解酪蛋白,能够显著提高酪蛋白的水解度.     

超声波辅助碱性双氧水法提取甘蔗渣纤维素最优工艺探讨

【目的】探讨超声波对甘蔗渣纤维素提取工艺和纤维素含量的影响,并优化甘蔗渣纤维素处理工艺。【方法】以甘蔗渣为原料,通过对超声波辅助碱性双氧水法处理纤维素工艺的研究,确定超声波条件下甘蔗渣纤维素提取的最佳工艺条件,并用倒置显微镜研究超声波处理对甘蔗渣纤维形态结构的影响。【结果】最优工艺参数为：超声波处理时间70min、超声功率200W、反应温度80℃、0.7%H2O2和6%NaOH的混合溶液,甘蔗渣纤维素含量在87.54%以上;与无超声辅助相比,纤维素含量提高了8.69%。【结论】利用超声辅助碱性双氧水法预处理甘蔗渣,能够提高蔗渣纤维对试剂的可及度和反应性能,极大缩短反应时间,提高反应效率。     

氨基改性自助装有序多孔二氧化硅的制备及其吸附性能初探

【目的】探讨不同方法制备的三氨基改性自助装有序多孔二氧化硅(3N-APMSs)的吸附性能,为促进自助装有序多孔二氧化硅在重金属吸附领域的应用提供理论依据。【方法】以二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷(TPDA)为改性剂,通过共聚法和后期接枝法制备出了3N-APMSs,并采用批处理的方法探讨了其对溶液中Cu2+的吸附性能,分析了去离子水、0.01mol/L EDTA溶液和0.1mol/L HCl溶液对3N-APMSs再生的影响。【结果】红外光谱Zeta电位和透射电镜扫描分析显示,成功制备出了3N-APMSs;N2吸附-解吸技术分析表明,经过改性后3NAPMSs的比表面积、平均孔径和孔体积均明显减小。共聚法合成的3N-APMSs对溶液中Cu2+的吸附要慢于后期接枝法制备的3N-APMSs,但经过12h后二者对Cu2+的吸附率均超过99.5%。0.01mol/L EDTA溶液和0.1mol/L HCl溶液是较为合适的3N-APMSs再生剂。【结论】共聚法和后期接枝法均能制备出对Cu2+具有较好吸附能力的3N-APMSs,但共聚法有利于氨基在有序多孔二氧化硅孔隙中的自助装定向排列。3N-APMSs对Cu2+的吸附不是范德华力作用的简单物理吸附过程。     

呼伦贝尔草原蘑菇圈对土壤呼吸作用的影响

【目的】 蘑菇圈是草原上常见的生态学景观,蘑菇圈的真菌不仅会影响植物的生长,而且会极大地改变土壤理化性质和微生物群落,从而间接影响土壤呼吸。探究草原蘑菇圈的土壤呼吸作用,为精确估算草地土壤温室气体排放提供科学依据。【方法】 采用Li-8100土壤呼吸监测系统,对呼伦贝尔草甸草原蘑菇圈不同位置（圈上、圈内、圈外）的土壤呼吸作用进行监测,并使用探针式电子温度计（CJTP-101）和手持式土壤水分仪测量土壤温度和土壤含水量,同时测定蘑菇圈土壤生物量和土壤养分,探讨它们之间的相关性。【结果】 蘑菇圈上的地上生物量为246.2 g·m^-2,显著高于圈内（153.1 g·m^-2）和圈外（132.6 g·m^-2）,圈上地上生物量分别为圈内和圈外的1.61倍和1.86倍;蘑菇圈上地下生物量为763.9 g·m^-2,小于圈内（927.4 g·m^-2）和圈外（824.8 g·m^-2）,圈上、圈内、圈外地下生物量差异不显著（P>0.05）;蘑菇圈上枯落物量为17.9 g·m^-2,大于圈内（13.1 g·m^-2）和圈外（9.6 g·m^-2）,但差异不显著（P>0.05）;圈上土壤速效氮和速效磷的含量分别为52.2和7.8 mg·kg^-1,显著高于圈内和圈外（P<0.05）,速效氮的含量分别比圈内、外平均值高42%和40%,速效磷的含量分别比圈内、外平均值高53%和59%;蘑菇圈上土壤有机质和全氮含量分别为3 560.1和319.8 mg·kg^-1,均低于圈内和圈外;而全磷含量为502.2 mg·kg^-1,高于圈内和圈外,但均无显著差异（P>0.05）。草原蘑菇圈上平均土壤呼吸速率为5.26 μmol·m^-2·s^-1,显著大于圈内（4.07 μmol·m ^-2·s^-1）和圈外（4.17 μmol·m ^-2·s^-1）,土壤呼吸速率与土壤温度和土壤含水量之间分别存在显著的指数和线性回归关系（P<0.01）。【结论】 土壤温度和水分不是造成蘑菇圈土壤呼吸速率差异性的主导要素,蘑菇圈上的土壤呼吸速率增强与圈上较高的速效养分和较强的微生物活性及酶活性有关。     

低O2/高CO2气调结合1-MCP对‘玉露香’梨贮藏品质的影响

目的 明确低O₂/高CO₂对玉露香梨贮藏期保绿效果及品质维持的效果,为生产上延长‘玉露香’梨贮藏寿命提供理论依据与技术支撑。方法 分别将商业成熟的‘玉露香’梨进行1.0 μL·L^-1 1-甲基环丙烯（1-methylcyclopropene,1-MCP）处理,1% O₂、3% CO₂气调（controlled atmosphere,CA）贮藏以及1.0 μL·L^-1 1-MCP结合1% O₂、3% CO₂气调贮藏,以普通冷藏为对照,分别于贮藏210和240 d及货架7 d时,测定果皮颜色、叶绿素含量、果实硬度、可溶性固形物、可滴定酸、抗坏血酸等果实外观和内在品质指标,采用气相色谱法检测果实乙醇、乙醛含量以及乙烯释放量和呼吸强度,调查并计算果柄、果心褐变指数。结果 与普通冷藏相比,1-MCP、CA以及CA+1-MCP均可使‘玉露香’梨果实外观保持较好的绿色,有效减轻果面油腻化程度,在冷藏240 d及240+7 d货架时,CA+1-MCP对果皮绿色维持及油腻化控制效果更明显。1-MCP和CA均可抑制果实硬度、可溶性固形物和可滴定酸的下降,CA可抑制果心和果柄褐变,但CA降低了果实抗坏血酸含量,CA+1-MCP减缓了CA对果实抗坏血酸的破坏作用。CA+1-MCP对乙醇和乙醛的抑制作用在贮藏240 d时效果更明显,且20 mg·L^-1的乙醇含量在‘玉露香’梨耐受阈值以下。CA+1-MCP和1-MCP对果实乙烯释放量具有较好的抑制效果;240 d时,CA+1-MCP和CA对果实呼吸强度的抑制效果好于1-MCP。结论 ‘玉露香’梨较耐低O₂和高CO₂,CA+1-MCP对‘玉露香’梨的保鲜效果体现在210 d以后。因此,冷藏期在210 d以内,采用1.0 μL·L^-1的1-MCP处理;而冷藏期210 d以上,则需1% O₂、3% CO₂的低O₂/高CO₂的CA结合1.0 μL·L^-1的1-MCP处理,可保持果实较好的外观和内在品质。     

岩溶湿地和稻田的土壤酶活性与CO2和CH4排放特征

【目的】探究土地利用变化对湿地土壤酶活性和温室气体排放之间关系的影响。【方法】以会仙岩溶湿地为研究样点,以湖泊湿地和其相邻的稻田为研究对象,采用比色法和静态暗箱法分别测定水稻整个生育期内主要土壤酶的活性及CO₂和CH₄的排放,并对二者之间的关系进行分析。【结果】稻田土壤的β-葡萄糖苷酶、纤维素酶、蔗糖酶、几丁质酶、脲酶和碱性磷酸酶活性均高于湖泊湿地,高出幅度为11.8%—32.7%。稻田CO₂和CH₄排放通量分别为255.9—789.7和-0.41—1.74 mg·m^-2·h^-1,平均值分别为445.8和0.42 mg·m^-2·h^-1,低于天然湖泊湿地。与湖泊湿地相比,稻田CO₂和CH₄排放总量分别降低了22.3%和83.3%,而增温潜势（GHGs,含N₂O）降低了29.6%。相关性结果显示,CO₂排放通量与β-葡萄糖苷酶、纤维素酶、蔗糖酶和几丁质酶活性呈显著负相关关系,CH₄排放通量与6种土壤酶活性显著负相关（P<0.05）。【结论】在会仙岩溶湿地系统中,天然的湖泊湿地转变为稻田可显著提高土壤酶活性,同时降低CO₂和CH₄的排放量,有利于微生物碳利用率的提高和土壤碳的封存。     

青藏高原不同积温条件下春小麦光温生产潜力及其对气候变化的响应

【目的】 准确评估青藏高原春小麦光温生产潜力及其对气候变化的响应,可以为合理开发地区农业资源和保障区域粮食安全提供参考。【方法】 首先基于文献数据资料,在对WOFOST模型进行参数校验的基础上,利用青藏高原113个气象台站1958—2017年的逐日气候数据,逐年模拟了春小麦光温生产潜力并进行空间分析,然后利用Theil-Sen Median 坡度、Pearson相关和逐步多元线性回归（SMLR）等方法,统计分析了不同积温条件下春小麦光温生产潜力变化对气候要素变化的响应。【结果】 1958—2017年,青藏高原各个气象台站春小麦的多年平均光温生产潜力在3.20—8.68 t·hm^-2之间,其中5—9月多年平均活动积温在1 600—3 400℃·d区间的潜力相对较高,并且呈轻微上升态势,主要分布在西藏“一江两河”、青海“河湟谷地”、四川甘孜州北部等,而<1 600℃·d和>3 400℃·d区间的生产潜力相对较低,且分别呈显著上升和下降态势（P<0.01）。青藏高原作物生长季的日平均温度、最高温度和最低温度均呈显著上升趋势（P<0.01）,并且最低温度的上升速率高于平均温度和最高温度;温度日较差和太阳辐射则均呈下降趋势（P<0.01）,下降速率分别为0.08℃·(10a)^-1和8.96 MJ·m^-2·(10a)^-1。不同积温区间,气候要素的变化趋势存在明显差异,随着积温的增加,日最高温度、最低温度和平均温度的上升速率均呈下降态势,日较差的下降速率也呈减小态势,而太阳辐射的下降速率则为增加态势。青藏高原及各个积温区间春小麦光温生产潜力变化与太阳辐射变化均呈显著的正相关关系（P<0.01）,而对温度变化的响应存在差异,积温区间从<1 600℃·d到>3 400℃·d,生产潜力对平均温度和最高温度的响应程度逐渐下降,且对最低温度的响应由正向变为负向,与日较差和太阳辐射的正相关性程度也呈先升高后下降的态势。在<1 600℃·d积温区间,平均温度变化是影响光温生产潜力变化的关键因素,平均温度每升高1℃,光温生产潜力可增加885.71 kg·hm^-2（P<0.01）;而在1 600—3 400℃·d区间,太阳辐射变化对春小麦光温生产潜力变化起决定作用,太阳辐射每升高1 MJ·m^-2,生产潜力可增加3.42 kg·hm^-2（P<0.01）;而在>3 400℃·d区间,日最低温度和太阳辐射每升高1℃和1 MJ·m^-2,春小麦光温生产潜力可分别下降和升高398.65和3.07 kg·hm^-2（P<0.01）。【结论】 青藏高原不同积温区间的春小麦光温生产潜力及其对太阳辐射强度、温度变化的响应存在显著差异。研究结果有助于理解青藏高原不同积温条件下春小麦产量潜力水平及其对气候变化的响应,对区域春小麦布局和增产潜力开发提供支持。     

施氮与刈割留茬高度对草场生产力及植物群落组成的影响

【目的】 改善打草场土壤养分,提高草地生产力及维持草地可持续利用。【方法】 2016—2018年在呼伦贝尔草地农业生态系统实验站打草场设置5个施氮水平（0、10、20、30、40 g·m^-2·a^-1）与2个刈割留茬高度（4、8 cm）,裂区试验设计,分别于每年6月中旬和8月中旬进行试验处理,研究其对草地植物群落及功能群的物种丰富度、地上生物量、主要物种组成的重要值、优势种功能性状及土壤理化性质的影响过程。【结果】 施氮与刈割留茬高度对群落及功能群的物种丰富度无显著影响（P<0.05）。施氮显著增加禾草功能群及群落的地上生物量（P<0.05）,分别提高了72.7%—126.3%、61.6%—96.1%,但施氮量在10—40 g·m^-2·a^-1的各处理间差异不显著（P<0.05）,低刈割留茬高度使禾草的地上生物量显著降低了18.3%（P<0.05）。施氮显著增加羊草（Leymus chinensis）的重要值,降低无芒雀麦（Bromus inermis）的重要值（P<0.05）。施氮时低刈割留茬高度显著降低羊草的重要值,增加无芒雀麦的重要值,不施氮时则相反。低留茬高度显著增加二裂委陵菜（Potentilla bifurca）和星毛委陵菜（Potentilla acaulis）的重要值,降低糙隐子草（Cleistogenes squarrosa）的重要值（P<0.05）。施氮显著增加无芒雀麦及羊草的株高、叶面积和地上部氮素含量（P<0.05）,但施氮量在20—40 g·m^-2·a^-1的各处理间差异不显著。土壤pH、土壤含水量随施氮量增加而显著降低,土壤NH₄⁺-N、NO₃^--N及总无机氮（ION）含量随施氮量增加而显著增加（P<0.05）。群落、禾草及杂类草的物种丰富度与土壤含水量显著正相关,群落及禾草的地上生物量与土壤含水量显著负相关（P<0.05）。【结论】 短期施氮与适宜的刈割留茬高度提高草地植物群落生产力及稳定群落的物种组成,施氮效应依赖于水分的有效性。呼伦贝尔草甸草原打草适宜刈割留茬高度为8 cm,适宜施氮量为10—20 g·m^-2·a^-1。     

地膜覆盖条件下黄土高原玉米产量及水分利用效应分析

【目的】综合评价地膜覆盖玉米的产量以及水分利用效应,为黄土高原地区玉米生产合理利用地膜覆盖技术提供指导。【方法】本文在中国知网（CNKI）,Web of Science与EI Compondex文献数据库,收集了从2000—2017年间已发表的黄土高原地膜覆盖玉米产量及水分利用文章数据,综合分析了地膜覆盖对玉米产量、水分利用及水分利用效率的影响。【结果】黄土高原半膜覆盖平均产量为9 348 kg·hm^-2,较对照产量7 059 kg·hm^-2增产33%,全膜覆盖平均产量为9 191 kg·hm^-2,较对照产量5 910 kg·hm^-2增产56%,半膜覆盖或者全膜覆盖均显著提高了玉米产量,但是全膜覆盖和半膜覆盖之间玉米产量相近,没有显著差异。另外,半膜覆盖海拔高度超过630 m时或全膜覆盖海拔高度超过900 m时,玉米增产率随海拔高度的增加而呈增加的趋势,可能与覆膜提高土壤温度有关。半膜覆盖平均蒸散量为385 mm,较对照蒸散量389 mm减少1.0%,全膜覆盖平均蒸散量为366 mm,较对照蒸散量357 mm增加2.8%,半膜覆盖玉米蒸散量较不覆膜有所减少,但是全膜覆盖显著增加了玉米蒸散量,不过2种覆膜措施的蒸散量之间差异不显著。半膜覆盖平均水分利用效率为17.3 kg·hm^-2·mm^-1,较对照水分利用效率13.2 kg·hm^-2·mm^-1增加31%,全膜覆盖平均水分利用效率为17.5 kg·hm^-2·mm^-1,较对照水分利用效率11.7 kg·hm^-2·mm^-1增加50%,半膜覆盖与全膜覆盖均显著提高了玉米水分利用效率,但是全膜覆盖和半膜覆盖之间玉米水分利用效率相似,没有显著差异。覆膜显著增加玉米产量及水分利用效率与其降低土壤无效蒸发量（57 mm）,提高玉米潜在的蒸腾效率有关（11.2 kg·hm^-2·mm^-1）。【结论】在区域尺度上半膜覆盖与全膜覆盖对玉米产量、蒸散量及水分利用效率具有等效性,考虑到地膜的环境污染与经济成本等因素,推荐黄土高原玉米栽培选用半膜覆盖。     

不同贮藏方式对油桃呼吸代谢和质构指标的影响

【目的】研究新疆油桃果实不同贮藏方式对其呼吸代谢和质构指标的影响,为延长桃果的商品货架期提供参考。【方法】以阿克苏地区4个新疆油桃优良种质绿光5号、13-6#、绿光6号、黄光1号为研究对象,设置(1±1)℃ MA冷藏和(1±1)℃冷藏两种方式,测定贮藏期间新疆油桃果实的呼吸代谢指标(果实呼吸强度、气体比率变化、乙烯释放量)和质构指标(硬度、弹性、咀嚼性、胶黏性)的动态变化。【结果】新疆油桃果实是典型的呼吸跃变型果实,具有明显的呼吸及乙烯释放高峰;MA冷藏处理较冷藏方式更能有效抑制4种新疆油桃果实的呼吸速率,推迟呼吸高峰的出现;冷藏处理到第15 d时4种油桃均达最高值,13-6#最高为37.74 mgCO₂/(kg·h),绿光6号最低为28.39 mgCO₂/(kg·h);MA冷藏处理到第35 d时才达最高值,黄光1号最高为32.40 mgCO₂/(kg·h),绿光6号最低为25.17 mgCO₂/(kg·h)。MA冷藏处理能有效抑制乙烯的释放,冷藏处理的乙烯释放量出现明显峰值在第15 d,高峰范围在10.92~17.64 μL/(kg·h),MA冷藏处理的出现明显峰值在第20~30 d,范围在18.47~24.23 μL/(kg·h)。低温、低O₂、高CO₂的微环境有效抑制了硬度、胶黏性、内聚性、咀嚼性的降低,从而更好地抑制果实腐烂。【结论】MA冷藏方式较冷藏方式延缓果实腐烂时间15 d左右,贮藏期间绿光6号的成熟度明显有所延缓,果实质地优于其它3个种质。     

半干旱牧区天然打草场生产力时空变化及对气候响应分析

【目的】 定量评估半干旱牧区天然打草场的生产能力,分析天然打草场的退化程度,明确气候因子对打草场生长过程的影响。【方法】 利用Miami和Tharnthwaite Memorial模型计算2000—2017年半干旱牧区天然打草场气候生产潜力,并结合近18年的中分辨率成像光谱仪（MODIS）净初级生产力（NPP）产品（MOD17A2H）进行分析。【结果】 2000—2017年半干旱牧区天然打草场实际生产力与潜在生产力均随降水增加呈上升趋势,天然打草场18年平均实际生产力和潜在生产力分别为295.24和557.79 g C·m^-2·a^-1。按不同草地类型分析,气候生产潜力与实际生产潜力均以草甸草原最高,分别为589.68 g C·m^-2·a^-1和349.78 g C·m^-2·a^-1,山地草甸的气候生产潜力最低,为518.72 g C·m^-2·a^-1,而实际生产潜力以典型草原最低,仅为269.52 g C·m^-2·a^-1。从变异系数来分析,气候生产潜力与实际生产力均以草甸草原最稳定。从年际变化率分析,草甸草原的气候生产潜力的上升速率最高,为6.30 g C·m^-2·a^-1,实际生产力以山地草甸上升速率最高,为4.44 g C·m^-2·a^-1。实际生产力对降水的响应高于温度,其中95.88%的打草场与降水呈显著正相关关系,与温度呈负相关的区域仅占总面积的5.70%,且不同草地类型的实际生产力均与降水在P<0.001水平呈显著正相关关系。【结论】 天然打草场气候生产潜力呈由西向东递增的地带性规律,而实际生产力受水热条件的影响,以大兴安岭为中心向东西两麓逐渐递减,其对降水的响应高于温度,水分条件是该区植被生长的限制因子;年均气候资源利用率的分布规律与实际生产力相同,平均气候资源利用率为55.09%;以草甸草原打草场的气候资源利用率最高,高达60.34%,同时也是退化速度最高的草地类型。     

度尾文旦柚叶片矿质元素含量的适宜值

【目的】构建‘度尾文旦柚’（Citrus grandis (L.) Osbeck. cv. Duweiwendan）叶片矿质营养元素的诊断系统,推演矿质营养平衡诊断体系（BDRIS）共享优化方法。【方法】2016—2018年于产区仙游县选择有代表性且分属于不同管理者的果园20个,采集200个单株叶样及其8 660个单果样,另外采集同叶腋着生的48对孪生异形果（H-FSI正常果与L-FSI裂顶果）果皮;测试叶片与果皮的N、P、K、Ca、Mg、Cu、Zn、Fe、Mn、B、Mo、S元素,果实的内、外观品质与果顶裂宽;并基于果实可溶性固形物（TSS）与平均裂宽指数（FCAI）差异,构建主要矿质元素BDRIS诊断体系,及其微量元素临界值诊断标准。【结果】由TSS差异分析,富N、P、K与缺Mo显著降低果实TSS。由FCAI12差异分析,除疑似B过量（>177 mg·kg^-1）则显著加剧裂果外,其他矿质元素未见与果实裂顶存在显著的因果关系,但未获得B毒导致裂果的直接证据;另外,孪生异形果果皮元素的成对比较分析,也未见显著差异。经检验筛选建模样本的N、P、K、Ca、Mg元素分布满足BDRIS建模要求P（Normal）≥0.12;据构建BDRIS获得：树龄与BDRIS指数极显著负相关,与果实TSS显著正相关,即随树龄增长,树体矿质营养越趋向营养均衡原点,果实品质越佳,其赋予“老树果甜”果树栽培常识新阐释;BDRIS与FCAI12相关性不显著;由相关法筛查,仅当K处于病态过量时才具备果皮增厚减轻裂果可能,对生产矫治裂果无实际意义。建议叶片矿质元素临界值诊断标准“元素（<缺乏;适宜下限—适宜上限;>过量）”：N（<2.29%;2.41%—2.87%;>2.99%）、P（<0.09%;0.10%—0.14%;>0.15%）、K（<1.17%;1.39%—2.24%;>2.46%）、Ca（<1.74%;2.26%—4.21%;>4.72%）、Mg（<0.20%;0.24%—0.41%;>0.46%）、Cu（<4 mg·kg^-1;6—25 mg·kg^-1;>30 mg·kg^-1）、Zn（24—40 mg·kg^-1）、Fe（60—140 mg·kg^-1）、Mn（25—140 mg·kg^-1）、B（<15 mg·kg^-1;30—65 mg·kg^-1;>150 mg·kg^-1）、Mo（<0.05 mg·kg^-1;0.1—1.0 mg·kg^-1）、S（0.2%—0.4%）。研究提供BDIRS诊断参数Mean、Std、r的共享优化算法,有效拓展BDIRS应用范畴。【结论】以丰产、优质群体为样本,建立度尾文旦柚主要矿质营养元素平衡诊断BDSIS体系,及其微量元素临界值标准;在本研究样例内,度尾文旦柚果实裂顶与植株矿质营养未发现有显著关联。     

生物炭不同添加量对旱作覆膜农田土壤团聚体特性及有机碳含量的影响

【目的】研究西北旱作区长期地膜覆盖农田添加不同量生物炭对土壤团聚体稳定性和有机碳含量的影响,为旱作覆膜农田地力提升、作物的可持续生产提供科学依据。【方法】在连续多年双垄沟覆膜农田基础上,采用裂区设计,主区为全膜双垄沟覆盖种植和传统平作不覆膜种植2个处理,副区为生物炭添加水平,分别为不添加(N)、低量添加(L):3 t·hm^-2、中量添加(M):6 t·hm^-2和高量添加(H):9 t·hm^-2。测定生物炭不同添加量对覆膜农田不同粒级土壤团聚体含量、团聚体稳定性、团聚体有机碳含量及玉米产量的影响。【结果】生物炭连续添加两年后,各覆膜处理能显著提高0—60 cm土层土壤大粒级(>0.25 mm)团聚体的机械稳定性(6.1%—8.7%)及水稳性团聚体的百分含量(15.9%—83.6%),玉米产量可显著(P<0.05)提高35.0%—41.8%。在覆膜条件下,添加生物炭能显著提高土壤大粒级团聚体百分含量及其稳定性,干筛>0.25 mm粒级团聚体含量(MR_0.25)和湿筛>0.25 m...