Growth and fatty acid composition of sesame (<Emphasis Type="Italic">Sesamum indicum</Emphasis> L.) genotypes as influence by planting dates and nitrogen fertilization in semiarid region of Northwest,Pakistan

A field experiment was conducted on silty clay loam soil in the years 2011–2012. Two sesame (Sesamum indicum L.) cultivars (Local Black and Local White) were evaluated using various 3 different sowing dates (20th June, 10th and 30th July) and four agrotechnical level (0, 40, 80 and 120 kg N ha^–1) at New Developmental Farm The University of Agriculture, Peshawar, Pakistan. The objective of this study was to evaluate the effects of sowing dates on growth, yield and oil fatty acid composition of two sesame cultivars grown under different nitrogen fertilization. Results showed that cv. Local Black was characterized by significantly higher content of oil (47%), seed yield (696 kg ha^–1) and oil yield (335 kg ha^–1) while cv. Local White had higher palmitic acid (8%) and linoleic acid (38.7%). Yield and its main components were positively affected by the earlier sowing date. With regard to fatty acid composition, a decrease in oleic and stearic acid and an increase in linoleic and palmitic acid were observed. At early sowing, oleic and palmitic acid decreased whereas linoleic and stearic acid increased. The decrease in the oleic/linoleic acid ratio observed at early sowing, suggests a possible role of temperature on the activity of oleate desaturase in the developing seeds. Intensive technology of cultivation (120 kg N ha^–1), compared to the economical technology (40 kg N ha^–1), significantly increased the seed yield of both sesame cultivars. This was due to higher number of branches, Capsules m^–2, capsules plant^–1, seeds capsule^–1 and 1000 seed weight (g). The intensive technology of cultivation had a beneficial effect on the content of palmitic acid, linolenic acid and oleic acid in sesame seed.     

芝麻连作土壤养分含量和酶活性的变化及其对芝麻发芽的影响

连作障碍是影响芝麻生产的主要限制因素。为了探讨芝麻连作对土壤养分和酶活的影响,以及不同连作年限土壤浸提液对芝麻发芽的影响,本研究采用连续6年的定位小区试验,调查芝麻连作地土壤养分和酶活的变化,采用发芽试验分析土壤浸提液对芝麻种子发芽的影响。结果表明：芝麻连作会引起土壤养分和酶活整体的变化,而且各指标之间的变化具有显著的相互影响;连作1年的土壤养分、酶活、种子发芽率均与CK接近,连作3年时各指标均降至最低;土壤养分和酶活对芝麻的发芽率有显著的正向效应,脲酶和全磷的影响最大。本研究为了解芝麻连作对土壤的影响、优化芝麻栽培模式提供参考。     

黄瓜种子脂肪酸含量与耐低温性关系的研究

[目的]探讨黄瓜种子脂肪酸含量、种类与耐低温性的关系。[方法]对15份不同来源的黄瓜材料进行白天12℃,晚上8℃的低温处理,每天光照7.5 h,处理14 d,对黄瓜的耐寒性进行分级,并计算耐寒指数,测定供试黄瓜种子的含油量、脂肪酸成分及含量。[结果]黄瓜种子的脂肪酸主要有棕榈酸(16∶0)、棕榈烯酸(16∶1)、硬脂酸(18∶0)、油酸(18∶1)、亚油酸(18∶2)和亚麻酸(18∶3),与其耐寒指数进行相关分析发现,耐寒指数与亚油酸、亚麻酸含量、种子含油量I、UFA(不饱和度)达显著正相关,与棕榈酸含量、棕榈烯酸含量、硬脂酸含量相关系数很小,各材料的油酸含量基本相同。[结论]黄瓜的亚油酸、亚麻酸、种子含油量I、UFA与黄瓜的耐低温性有密切的关系。     

嫁接黄瓜采种试验研究

用黑籽南瓜做砧木,亲本451做接穗进行嫁接采种试验。结果表明,重茬地嫁接可以提高植株的抗病性,使霜霉病病情指数降低50%,植株死亡率降低15个百分点以上;嫁接能够显著提高黄瓜的单株结瓜数及种子千粒重,可以大幅提高黄瓜的种子产量。     

功能菌对土壤与堆肥原料养分释放的影响

以连作土壤和堆肥原料为材料,以不添加菌剂为对照,添加地衣芽孢杆菌(L1)、侧孢芽孢杆菌(L2)、解磷解钾菌(L3)、胶冻样芽孢杆菌(L4)、酵母菌(L5)和光合细菌(L6)为不同处理,研究不同功能菌对其理化性质以及黄瓜幼苗长势的影响,以期筛选高效释磷、释钾、固氮的菌种。结果表明:各菌剂处理下连作土壤和堆肥原料pH、氮素相似,堆肥原料电导率(除L4)、速效磷和钾均显著高于连作土壤处理。L4处理电导率显著高于其他处理,较CK显著增加311.94%,L5处理连作土壤速效磷、速效钾质量分数较CK分别显著提高91.61%、298.72%,L5处理堆肥原料速效钾质量分数显著高于其他处理,且显著高CK 59.76%。总体而言,各菌剂处理较CK对连作土壤黄瓜种子萌发以及生长影响不大,但L5处理较其他处理有利于连作土壤黄瓜种子的萌发以及幼苗的生长。L5和L6处理对堆肥原料黄瓜幼苗株高、叶面积、鲜质量有明显的促进作用,L5处理下黄瓜幼苗株高、叶面积、平均鲜质量比CK分别提高62.25%、93.54%、58.42%。通过主成分分析表明,L5处理对连作土壤以及堆肥原料土壤养分含量的提高以及黄瓜幼苗的生长有显著促进作用。     

配施饼肥对烤烟化学成分·致香物质成分的影响

通过对烤烟化学成分、致香物质变化的研究,评价配施饼肥对烤烟品质的影响。研究结果表明,腐熟饼肥可促进化学成分更加协调,改善致香物质组成及含量,提高烟叶品质,但并不是饼肥用量越多越好;而未腐熟饼肥不利于化学成分的协调和致香物质组成改善和含量增加,因此,在生产中应因地制宜适量配施腐熟饼肥。     

油料作物连作障碍形成机理与生态修复措施研究进展

连作对油料作物中的花生、大豆、芝麻的生长发育有显著的负面影响,主要表现为植株矮小瘦弱,衰老进程加速,干物质积累量变少,病虫害发生程度加重和产量急速下降。笔者在综述了国内外有关油料作物连作障碍的文献基础上,认为引起油料作物连作障碍的主要因素有土壤和植株营养元素匮乏、土壤微生物区系失衡、土壤某些酶活性降低、自毒物质积累增多等四个方面。总结了目前比较实用的四项连作障碍生态修复技术,分别为耐重茬优良品种的选育与应用、抗重茬专用肥的施用、耕作方式的改进、生物制剂与土壤消毒剂的应用,希望能够为消除油料作物的连作障碍提供理论参考。     

添加小麦和燕麦秸秆对连作黄瓜生长及土壤微生物群落结构的调节作用

【目的】研究小麦、燕麦秸秆对连作黄瓜生长及土壤微生物群落结构的影响,探讨不同秸秆对连作黄瓜土壤环境的调节效果,为连作蔬菜土壤环境的改善提供理论依据。【方法】以黄瓜为试材,以连作4年的瓜类土壤为研究对象,研究在瓜类连作土壤分别添加质量比为2%小麦秸秆、2%燕麦秸秆和小麦、燕麦各1%混合秸秆对黄瓜生长及不同生长期土壤细菌、真菌微生物群落结构的影响。【结果】定植20 d后不同秸秆处理均能显著增加土壤细菌、真菌条带数,与对照和小麦秸秆处理相比,添加燕麦秸秆、小麦和燕麦混合秸秆处理显著提高了土壤真菌Shannon-Wiener指数和均匀度指数（P＜0.05）。定植30 d后,燕麦秸秆显著增加了土壤细菌条带数,不同秸秆处理均能显著提高土壤真菌条带数,小麦秸秆处理土壤的细菌Shannon-Wiener指数和均匀度指数显著高于燕麦、小麦和燕麦混合秸秆处理,燕麦和小麦、燕麦秸秆处理土壤真菌Shannon-Wiener指数和均匀度指数显著高于小麦秸秆和对照处理（P＜0.05）。定植40 d后,小麦、燕麦混合秸秆处理显著增加了土壤细菌条带数,显著提高了土壤细菌Shannon-Wiener指数和均匀度指数,不同秸秆处理对土壤真菌条带数、Shannon-Wiener指数和均匀度指数无影响。添加小麦、小麦与燕麦混合秸秆能显著增加黄瓜的株高、茎粗以及全株鲜重（P＜0.05）。【结论】小麦、小麦与燕麦混合秸秆对连作黄瓜的生长具有促进作用,不同秸秆处理在不同时期均不同程度的影响连作黄瓜土壤微生物群落结构,增加了土壤微生物的条带数、提高了Shannon-Wiener指数和均匀度指数。连作瓜类土壤中添加作物秸秆是一种简单有效的缓解连作障碍的生物学方法。     

太子参茎叶和连作土壤对莴苣的化感作用

为研究太子参连作障碍的成因,进行了太子参茎叶和连作土壤水浸液对莴苣种子萌发和种苗生长的影响试验。结果表明:高浓度的太子参茎叶浸提物抑制莴苣种子的发芽,延长平均发芽时间;太子参连作土壤浸提物对莴苣种子的发芽率和平均发芽时间均无显著影响;在一定浓度范围内(0.01～0.1g/mL),高浓度太子参茎叶浸提物抑制莴苣胚根生长,促进胚芽生长,浓度过高(1g/mL)则胚根胚芽生长均受到抑制;高浓度的太子参连作土壤浸提物抑制莴苣胚根生长,促进胚芽生长,但作用强度均小于茎叶浸提物。化感作用可能是导致太子参连作障碍的重要原因。     

连作年限对红壤旱地芝麻产量和主要病害的影响

为了探讨连作年限对红壤旱地芝麻产量和主要病害的发生规律的影响,采用定位试验,研究了正茬、连作1 a、2 a、3 a对芝麻相关性状的影响。结果表明,连作1 a、2 a、3 a与正茬比较芝麻产量分别降低14.0%、45.6%、64.4%,单株蒴果数分别减少25.4%、17.5%、55.9%,千粒重分别减少20.5%、8.5%、22.2%。连作1 a与连作3 a的每蒴粒数较正茬分别减少2.0%和14.5%。红壤旱地上芝麻连作会使茎点枯病和青枯病的病情指数呈现上升趋势,其中茎点枯病从正茬的6.80%增加到连作3 a的51.63%,而青枯病从正茬的2.54%增加到连作3 a的44.75%。这说明芝麻连作对产量、产量构成因素、主要病害病情指数的影响大,为了提高芝麻产量应实行轮作换茬。     

芝麻种子萌发动态及其代谢生理变化研究

为明确芝麻种子萌发过程的代谢生理变化,丰富芝麻种子生物学内容,在25 ℃暗培养条件下,以2个芝麻品种为材料,研究了种子萌发0～72 h过程中的形态变化、水分吸收以及可溶性糖、可溶性蛋白、氨基酸、粗脂肪、游离脂肪酸和脂肪酶活性等代谢生理指标的变化。结果表明,芝麻种子在浸水后6 h吸胀,12 h萌动,24 h胚根开始快速伸长,48 h胚芽开始快速生长,72 h完成发芽。吸水率呈现不断上升的趋势,其中在 0～6 h和24～60 h 2个时间段表现为急速上升;吸水速 率呈现先降后升再降的变化过程,其中在0～3 h时下降最快,在胚芽开始生长（吸水后48 h）后再次出现较大幅度上升。随着萌发进程的推进,可溶性糖含量和可溶性蛋白含量均表现为先降后升趋势,氨基酸含量不断下降,粗脂肪含量在24 h后有所下降,游离脂肪酸含量呈现先降后升再降的变化趋势,脂肪酶活性不断增强,棕榈酸、硬脂酸、油酸和亚油酸等主要脂肪酸组成变化非常小。因此,芝麻种子萌发过程中,最先启动糖代谢,随后启动蛋白质和脂肪的代谢。研究结果为芝麻种子萌发机理进一步研究提供参考。     

外源一氧化氮对苯丙烯酸胁迫下黄瓜幼苗生长及活性氧代谢的影响

【目的】苯丙烯酸是黄瓜根系分泌的毒性较大的酚酸类物质之一,与黄瓜的连作障碍有密切关系。研究外源一氧化氮对苯丙烯酸胁迫下黄瓜幼苗生长及活性氧代谢的缓解作用,初步探讨NO缓解黄瓜幼苗苯丙烯酸胁迫的生理机制。【方法】采用营养钵土培的方法,研究外源一氧化氮(nitric oxide,NO)对200μmol·L-1苯丙烯酸胁迫下黄瓜(Cucumis sativus L.)幼苗生长、抗氧化酶系统和活性氧代谢的影响。【结果】100μmol·L-1NO供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)能显著缓解苯丙烯酸胁迫对黄瓜植株造成的伤害,可明显提高幼苗的生长量,增强叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,提高叶片叶绿素和脯氨酸(Pro)含量,降低了叶片丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)含量和超氧阴离子(产生速率。与100μmol·L-1SNP处理相比,50、200和400μmol·L-1SNP处理促进黄瓜幼苗生长、缓解叶片氧化损伤和提高抗氧化酶的活性的作用明显降低。【结论】外源NO能明显促进了苯丙烯酸胁迫下黄瓜幼苗的生长,提高了抗氧化酶活性,降低了活性氧代谢,其中以100μmol·L-1SNP缓解效果最好。因此认为,外源NO的确能缓解苯丙烯酸胁迫对黄瓜植株的伤害,提高黄瓜幼苗对苯丙烯酸胁迫的耐性,减缓因自毒作用引起的连作障碍。     

亚麻籽粒中主要脂肪酸积累过程研究

以陇亚7号、82(50)、匈牙利3号和范昵为材料,对不同品种(系)和同一品种(系)的不同部位亚麻籽粒中主要脂肪酸的积累过程进行了研究,结果表明:不同品种(系)亚麻籽粒中脂肪酸以亚麻酸含量最高,其次是油酸、亚油酸和硬脂酸,棕榈酸含量最低。棕榈酸和亚油酸在籽粒发育成熟的初期积累速度较快,含量较高,但随着籽粒逐渐发育成熟而下降,硬酯酸也随着籽粒逐渐发育成熟而下降,但下降幅度较小。油酸和亚麻酸随着籽粒发育成熟其含量递增,但油酸含量增加幅度较小。同一品种(系)的籽粒完全成熟时,开花晚的籽粒油酸含量较低,亚麻酸含量较高。     

Fatty Acid Accumulation in Seeds of Three Seed Pumpkin Cultivars

In the literature there are many reports on the composition and properties of pumpkin seed oil; however, few is known about the effect of different stages of seed development on various fatty acid profiles in developing seeds. The objective of this study was to provide the changes of various fatty acid accumulations in seed oil obtained from the seeds of three pumpkin varieties belonging to the species Cucurbita maxima and Cucurbita pepo. Unsaturated acids (oleic and linoleic) were dominant in various fatty acids, which constituted 38.9%-49.1% and 29.4%-42.7% of the total fatty acids at seed maturity for three pumpkin varieties, respectively, while other fatty acid concentrations except for palmitic acid all did not reach 10%. Different varieties exhibited greater effect on various fatty acid contents and the total fatty acid contents in the seeds of pumpkin rather than the species. On the whole, palmitic acid profiles of the seed oil in three varieties all followed the fluctuant decrease during all the stages of seed development, but palmitoleic acid and the total fatty acid profiles of the seed oil in three varieties were just the opposite. Stearic, oleic and linoleic acid profiles of the seed oil in three varieties all experienced the third pattern that fluctuated during all the stages of seed development, but no significant differences in these three fatty acid concentrations were found from the beginning to the end. Linolenic acid concentrations of three varieties were on the decline and ultimately close to zero. Myristic and arachidic acid profiles of the seed oil followed different trends in three varieties. Among them, myristic and arachidic acid profiles of the seed oil of Yinhui-1 fluctuated downward all the time until seed maturity, but those of 0238-1 and Jinhui-2 completely changed oppositely.     

Allelochemical p-hydroxybenzoic acid inhibits root growth via regulating ROS accumulation in cucumber(Cucumis sativus L.)

Allelopathy is prevalent in agricultural ecosystems and mediated by plant-derived secondary metabolites(allelochemicals). Allelochemicals are released by donor plants and affect the root growth and development of receptor plants. Allelopathy is responsible for the continuous cropping obstacles in cucumber(Cucumis sativus L.). p-Hydroxybenzoic acid(pHBA), an autotoxin from root exudates of cucumber, has been proposed to be an important allelopathic chemical. However, the molecular mechanism by which pHBA affect root growth and development in cucumber is unknown. Here, we found that pHBA treatment suppressed root growth of cucumber by reducing the meristem activity and cell length. This root growth defect is caused by reduced reactive oxygen species(ROS) accumulation in root tips. After pHBA treatment, the expression levels of several ROS-scavenging-related genes were increased, including peroxidase(POD), catalase(CAT) and metallothionein(MT). Moreover, exogenously application of salicylhydroxamate(SHAM), a peroxidase inhibitor, can partially restore the pHBA treatment induced root growth inhibition. Furthermore, we found that there is natural variation for the inhibitory effect of pHBA on root growth. We also showed that pHBA treatment could maintain higher level of ROS accumulated in the pHBA less sensitive cucumber than that in the pHBA-sensitive cucumber. These results suggest that pHBA inhibits root growth by reducing root tip ROS level in cucumber.     

黄瓜连作对土壤微生物区系影响Ⅱ——基于DGGE方法对微生物种群的变化分析

 【目的】研究黄瓜连作土壤微生物群落演替规律。【方法】采用PCR-DGGE技术分析不同种植茬次黄瓜根区土壤微生物群落的动态变化。【结果】黄瓜连作引起土壤中细菌种群发生较大变化，其中Bacteriovorax sp.（序列同源性为93%）、Pseudomonas sp.(序列同源性达97%)和另两种未培养（Uncultured）细菌种群数量减少，而Sphingomonas sp.（序列同源性达100%）和另一未培养细菌种群数量增加。连作对土壤真核微生物影响较小，但其在根际的数量变化幅度较非根际明显。【结论】黄瓜根际细菌数量与其生长发育关系密切，而非根际细菌数量随黄瓜生长发育变化不大。黄瓜连作导致根际微生物数量显著变化可能与根分泌物在根部累积有关。     

生物有机肥对不同连作年限设施黄瓜土壤微生物数量和酶活性的影响

以木霉菌、北虫草废弃培养基、古龙酸母液为材料制备生物有机肥,将其以低(7.5 t·hm^-2)、中(15 t·hm^-2)、高(30 t·hm^-2)3种用量施于未连作以及连作3、7、11 a的设施黄瓜土壤中,测定生物有机肥对连作土壤的改良效果。结果显示,在相同生物有机肥用量下,土壤细菌、放线菌、木霉菌数量,土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶活性,土壤质量隶属度,以及黄瓜产量和品质指标(维生素C、可溶性糖含量)随连作年限的延长整体表现为先升高后降低,土壤真菌、尖孢镰刀菌数量则随着连作年限延长呈现不断增加的趋势。相同连作年限下,土壤微生物数量、酶活性、黄瓜产量和品质整体随生物有机肥用量的增加而提高。本研究表明,该生物有机肥能够改善连作土壤的生态质量以及作物的产量和品质,用量越高对连作年限越久土壤的改良效果越好。     

水杨酸对黄瓜种子萌发和幼苗生长的影响

[目的]在生产中合理利用水杨酸。[方法]以津研7号、新夏丰2号黄瓜种子为试材,通过水杨酸浸种处理,研究了水杨酸对黄瓜种子萌发和幼苗生长的影响。[结果]较低浓度的水杨酸浸种处理可以促进黄瓜种子的萌发。黄瓜种子发芽率、发芽势、活力指数、幼苗鲜重等指标在低浓度范围内呈显著增长趋势,其中1.00 mmol/L水杨酸处理效果最显著,而高于1.00 mmol/L的水杨酸则对种子萌发起抑制作用。[结论]水杨酸可以影响与膜相关的一系列生理生化反应,缓解因逆境胁迫而造成的膜伤害。     

嫁接茄子地上部浸提液的化感作用研究（摘要）

[目的]确定茄子地上部浸提液的自毒作用及他感作用,为茄子连作障碍中化感作用的研究提供证据和对策,为化感作用在生态系统中的生态管理及建立合理有效的间、套和连作制度提供科学依据。[方法]设2个处理：T1为嫁接茄处理,嫁接砧木为托鲁巴姆,接穗为西安绿茄,采用劈接法嫁接,常规管理：T2为西安绿茄自根茄处理。采摘嫁接茄和自根茄地上部分自然风干称重,加蒸馏水配成0.1 g/ml和0.2 g/ml的水浸液,常温振荡浸提24 h过滤,进行生物测定。生物测定采用滤纸培养皿法：在铺有2张φ=9.0 cm定性滤纸的培养皿中,放入经10%H_2O_2消毒处理,浸种膨胀,均匀一致的蔬菜种子各50粒,加入5 ml浸提液。放入多功能气候培养箱中进行变温管理,茄子种子30℃16 h,18℃8 h;辣椒种子30℃16 h,20℃8 h;番茄种子30℃16 h,25℃8 h;黄瓜种子30℃16 h,25℃8 h,每天补充适量水分以保持滤纸湿度。培养至种子发芽后连续7 d记录发芽率,最后测定总发芽率、发芽速度指数、胚根长、苗高。统计数据用化感作用效应指数表示进行分析。[结果]茄子地上部浸提液具有自毒作用,抑制了茄子自身种子的萌发和幼苗生长;同时具有负的他感作用,对番茄、辣椒和黄瓜种子的萌发和幼苗生长均产生不同程度的抑制作用,抑制强度为：番茄〉辣椒〉黄瓜;各处理在高浓度0.2g/ml的抑制作用大于低浓度0.1g/ml;嫁接茄与自根茄的地上部化感效应几乎没什么差异。[结论]茄子不适于与番茄、辣椒和黄瓜这几种蔬菜轮间作。     

河北涿鹿地区沙棘果化学成分的研究

本文对河北涿鹿县两个乡的9种沙棘果中的维生素C、类胡萝卜素、总黄酮、可溶性糖、沙棘油及脂肪酸等进行了系统分析研究。结果表明:同一地区的不同沙棘果在化学成分上有极大差异,如HZ_(-1)样品中的维生素C含量高达761.7mg/100g,而HZ_(-9)样品中只含180.1mg/100g。在沙棘油的脂肪酸组成研究中,还观察到沙棘种子油的脂肪酸组成,存在两类截然不同的特征,一类以含油酸、棕榈酸为主,而另一类以含油酸、亚油酸为主。