双孢蘑菇片气调干制工艺优化研究

以提高双孢蘑菇片干制质量为目的,采用自制小型气调干燥试验设备,以CO₂、N₂置换部分空气作为干燥介质对双孢蘑菇片进行干制对比试验。采用正交试验方法,分析了不同干燥介质对双孢蘑菇片干制质量的影响。结果表明,在干燥室气体的O₂含量相同条件下,以N₂置换部分空气为干燥介质,可提高双孢蘑菇片的脱水率,干制品褐变度降低、维生素C保存率较高。用均匀试验设计回归分析程序拟合产品的褐变度、维生素C和ADF质量分数随干燥室气体O₂含量、干制温度和干制时间变化的回归方程,置信水平达95%,可用于指导实际生产。     

设施菜田土壤呼吸速率日变化特征分析

研究设施菜田土壤呼吸速率日变化特征对于了解CO₂排放对环境和作物生长的影响十分重要。本研究采用CO2红外分析仪 动态箱法在2009年秋冬季和2010年冬春季监测了不同有机肥和氮肥处理下设施菜田土壤呼吸速率的日变化特征。结果表明: 施用有机肥和秸秆明显提高设施菜田土壤呼吸速率, 尤其是在高氮投入下, 鸡粪和小麦秸秆混施土壤呼吸速率明显高于其他处理; 不同季节各处理土壤呼吸速率的日变化特征基本一致, 土壤呼吸速率的最大值出现在14:00-17:00; 随着温度升高, 土壤呼吸速率逐渐增加, 但是过高的温度和CO₂浓度均会抑制土壤呼吸速率; 上午8:00-11:00测定的土壤呼吸速率值与土壤呼吸速率日平均值基本一致, 可采用上午8:00-11:00土壤呼吸速率的观测值评估设施菜田CO₂的排放量; 施肥、温度和温室内近地面CO₂浓度是影响不同季节土壤呼吸速率日变化的主要因素, 合理调控对于实现设施蔬菜的可持续发展具有重要意义。     

塿土剖面CO2浓度的动态变化及其受环境因素的影响

CO₂是土壤空气的重要组成,土壤空气CO₂浓度一般高于大气几倍到数十倍,甚至上百倍^[1]。土壤空气中CO₂主要来源于土壤呼吸,其浓度主要决定于生物因素(植物根系、土壤微生物活性等)和环境因素(土壤温度、含水量等)^[2～4]。土壤空气CO₂浓度可以反映和影响土壤向大气释放CO₂的通量^[4,5],同时对植物根系生长发育、土壤微生物活动和各种养料物质转化也有很大影响^[1]。研究了解土壤空气CO₂浓度剖面分布、季节动态及其影响因素,有助于人们认识土壤中CO₂产生、累积、输运以及向大气排放的生物和物理过程,制定和实施合理的农作措施以改善作物生长环境和减少土壤向大气排放的CO₂。国外已在森林、草地和农田土壤上开展了较长时间的土壤空气CO₂浓度观测研究^[4~7],但我国的研究和报道很少^[8,9]。本文通过土壤剖面不同深度CO₂浓度的定位观测,初步揭示了土剖面CO₂浓度的分布特征、季节动态及其受水热条件的影响。     

温度和水分对黄土丘陵区3 种典型土地利用方式下土壤释放CO2 潜力的影响

为探讨影响土壤释放CO₂ 潜力的因素, 本研究采集黄土丘陵区3 种典型土地利用方式下(苹果园、退牧草地、辽东栎林地)的原状土壤样品, 室内进行不同温度和水分梯度的培养试验, 测定培养过程中土壤释放CO₂ 的速率以及土壤的理化性质, 并分析其对土壤释放CO₂ 潜力的影响。结果表明: 影响土壤释放CO₂ 速率的主要因素是温度, 指数模型Ra=ae^bT 可以很好地预测土壤呼吸速率随温度的变化情况。含水率对土壤呼吸速率影响不大, 但含水率对Q₁₀ 值的影响明显, 较高或较低的水分情况下都会降低土壤呼吸速率随温度变化的敏感程度。3 种土地利用方式下, 土壤释放CO₂ 的速率表现为: 林地土壤>草地土壤>果园土壤。土壤理化性质中, 有机碳对土壤呼吸的影响最大, 其次为有机氮; 此外微生物量碳很可能是间接影响土壤CO₂ 释放速率的一个因素。     

不同供磷状况下CO2浓度升高对番茄根系生长及养分吸收的影响

采用培养试验研究了磷缺乏与正常供磷条件下,CO₂浓度由350μL/L升高至800μL/L苗期番茄的生物量、根系特征和不同器官N、P、K养分含量的变化。结果表明,无论缺磷与否,CO₂浓度升高均能显著增加番茄地上部及根系的干物质积累量,提高根冠比。在磷缺乏条件下,CO₂浓度升高对番茄根系生长的促进主要表现为增加根系的体积和表面积;而在磷正常供应条件下主要表现为同时增加根体积和分根数,有利于形成强壮的根系。在两种供磷水平下,CO₂浓度升高对番茄各器官的N、P、K含量产生不同的稀释效应,但N、P、K总积累量却随CO₂浓度升高而显著增加;而且CO₂浓度与供P水平对番茄植株的N、P、K积累量具有极显著的正交互效应。     

超临界CO2萃取万寿菊花中叶黄素的研究

采用超临界CO₂萃取技术,研究了从万寿菊花中萃取叶黄素的工艺条件。对影响超临界CO₂萃取叶黄素的各种因素,包括分离参数、原料含水率、粉碎粒径，超临界萃取温度、压力、流速、时间等因素进行了考察,得到较佳的萃取工艺条件为:原料含水率10.92％，粒径40目，萃取温度60℃，压力30 MPa，CO₂流速15 L/h，分离釜Ⅰ温度40℃，压力6 MPa，分离釜Ⅱ温度20℃，时间为6 h。     

嫩茎花椰菜在不同气调贮藏下叶绿素和维生素C的降解及活化能研究

通过检测叶绿素和维生素C的变化，试验确定了花椰菜气调贮藏中主要成份的降解为一级动力学反应；根据Arrhenius方程，确定了不同气调贮藏条件下花椰菜主要成份的表观活化能。在两种温度2℃和8℃，两种气体组分3% O₂，2% CO₂，95% N₂和6% O₂，6% CO₂，88% N₂组合条件下贮藏试验，结果表明在2℃，3% O₂，2% CO_{2相似文献}   

高浓度CO2下氮素对小麦叶片干物质积累及碳氮关系的影响

高大气CO₂浓度下植物叶片干物质积累、碳氮关系和糖含量的变化对光合作用的适应性下调有重要的反馈作用,通过研究不同施氮量对高大气CO₂浓度下植物叶片干物质积累、叶氮浓度和糖含量的影响,可进一步明确氮素对植物光合作用适应性下调的调控机制。以不同大气CO₂浓度和氮素水平为处理条件,测定盆栽小麦拔节期叶片鲜重、干重、含水量、还原糖、可溶性糖、全氮含量,研究了氮素对长期高大气CO₂浓度(760μmol·mol-1)下小麦叶片的干物质积累、糖含量及碳氮含量的影响。结果表明,大气CO₂浓度升高使小麦叶片的鲜重和干重增加,含水量下降。大气CO₂浓度升高使N0处理的小麦叶片还原糖含量下降,而可溶性糖含量显著升高;施氮后小麦叶片还原糖含量无显著变化,但可溶性糖含量降低。高大气CO₂浓度条件下小麦叶片全氮含量下降,C/N比增加,而增施氮素后C/N比显著下降。可溶性糖含量和C/N比的下降有利于减轻同化物质对光合作用的反馈抑制,提高大气CO₂浓度增高条件下小麦叶片的P_n。     

红富士苹果自发气调保鲜技术研究

采用5种不同保鲜膜包装，在0℃和10℃条件下，研究不同改性聚乙烯保鲜膜和聚氯乙烯保鲜膜、包装量对红富士苹果自发气调贮藏保鲜效果与原理，为红富士苹果冷藏保鲜和保鲜膜筛选提供依据。结果表明：不同红富士苹果保鲜膜包装内10 d左右O₂和CO₂浓度达平衡值。0℃条件下不同包装的O₂平衡值为12%～19%，CO₂为1.8%～5.0%，10℃条件下不同包装的O₂平衡值为5%～16%，CO₂为3.5%～8.0%。同样条件下2#保鲜膜包装内O₂最低、CO₂最高。各保鲜袋内虎皮病发生率高低顺序为：2#＞1#＞3#＞5#。包装量越大，温度越高，虎皮病发生率越大、乙醇和乙醛含量越高。利用富士专用保鲜膜和适宜的PE保鲜膜包装贮藏7个月，红富士苹果质量商品价值基本不变。     

超声强化超临界CO2萃取人参皂苷的研究

为了探讨超声波对超临界CO₂萃取(SCE)的影响，考察了在不同萃取温度、萃取压力、萃取时间和流体流量下，有、无超声时超临界CO₂萃取人参皂苷的萃取率。试验结果发现，超声强化超临界CO₂萃取(USCE)的合适萃取温度比没加超声(SCE)时的低10℃；在各自合适的萃取压力下，USCE的皂苷萃取率是SCE的1.64倍；CO₂流体的流量大更有利于USCE。在SCE中，超声的加入能明显提高产物的萃取率和生产效率，降低生产能耗和节     

不同pH值条件下重金属Pb~(2+)的吸附解吸研究

采用1次平衡法研究了不同pH值条件下重金属Pb2+的吸附解吸特性。研究结果表明,吸附量随平衡浓度的增加而增大,随pH值的升高而增大。初始浓度为100mgL-1和pH值为7分别为初始浓度和pH值的变化敏感阈值。解吸量随吸附量的增加而增大,解吸量随吸附量变化而变化的幅度随pH值的增大而减小。解吸量随pH值的增大而减小。解析率大小顺序为:pH=3>pH=5>pH=7>pH=9>pH=11。     

作物夜间呼吸作用与温度、二氧化碳浓度的关系

利用美国CID公司生产的CI-310PS便携式光合作用测定仪，在夜间对黄淮海地区秋季作玉米、棉花、大豆呼吸作用进行了测定研究。结果表明：叶片呼吸作用随渐度的升高而加强，其中大豆最为敏感，棉花次之，玉米相对来讲最不明显；CO2浓度升高会对作物夜间呼吸作用产生抑制作用。文中给出了相应的数学模型，为监测夜间作用呼吸作用提供了初步理论基础。     

CO2浓度升高对茶树光合速率影响的初步研究

通过人工调控CO2 浓度,对不同光环境下茶树(Camelliasinensis)的光合速率进行了研究。在气温34 0℃以上、光合有效辐射强度80 0 μmol/ (m2 s)左右的高温、强光环境中,提高大气CO2 浓度可缓解高温对光合速率的抑制作用,CO2 浓度提高到5 5 0 μl/l可使抑制茶树光合作用的气温提高约1～2℃,70 0 μl/l则可使抑制气温提高3～4℃。在强光下CO2 对茶树有较强的“气肥”作用,在光合有效辐射强度为4 0 0 μmol/ (m2 s)左右的弱光环境中CO2浓度提高也可提高光合速率水平。弱光环境中气温对光合作用的影响较强,茶树最适宜生长温度为2 9 0～30 0℃,气温超过30 0℃则温度开始对光合作用产生抑制,在气温达34 0℃以上高温时,茶树表现为净呼吸     

冬小麦冠层内二氧化碳浓度的变化规律

根据农田实测资料，分析二氧化碳浓度时空分布规律，研究二氧化碳浓度降低对作物群体光合生产力的影响。主要结果：１．白天，由于小麦光合作用，群体内部二氧化碳浓度降低。在空气动力作用下二氧化碳由大气和２表面向冠层内输送，冠层中通量为零处浓度最低。     

气管材质和长度对农田小气候CO2/H2O分析仪读数稳定时间的影响

CO₂和H₂O气体浓度是农田小气候的2个重要指标,一般采用CO₂/H₂O分析仪进行测定,为减少人为干扰,需使用气管将待测区域气体传输至分析器,而气管的材质及其长度会影响CO₂/H₂O测定时读数稳定所需的时间。本研究采用8种常用材质的气管及5种气管长度进行双因素随机区组试验,以筛选CO₂/H₂O测定所需的最佳气管材质及长度。结果表明：不同材质气管测定CO₂浓度的稳定时间为9.20～11.47s,测定H₂O气体浓度的稳定时间为9.67～18.93s。利用主效可加互作可乘（Additive main effects and multi-plicative interaction,AMMI）模型对CO₂/H₂O气体浓度达到稳定的时间进行方差分析和稳定性分析发现,在CO₂浓度观测过程中,气管长度的固定效应导致的变异最大,材质次之,材质与长度互作效应较小;各材质中,CO₂读数稳定时间最短的为蠕动泵管;在H₂O气体浓度观测过程中,存在显著的材质和长度间的互作效应,其中材质的固定效应导致的变异最大,长度次之,PVC管的读数稳定时间最短。不同材质与不同长度的交互作用不同,每种材质对不同长度都有其特殊的适应性。因此,应根据测定指标,选择稳定时间短的材质和长度,以提高农田CO₂和H₂O气体浓度的测定效率。     

CO2浓度升高与气候变化对农业的影响研究进展

全球气候变化过程加剧。阐述了CO_2浓度升高及气候变化对农业的影响,包括CO_2浓度升高对作物生产力的影响,CO_2浓度与温度升高相互影响以及CO_2浓度与水分利用之间相互影响。研究表明随CO_2浓度的升高,作物生产力如生物量、经济产量以及水分利用效率均将有所提高,但高温对作物生产力可能产生不利影响,并指出今后研究重点。     

土壤胡敏酸与富里酸热力学稳定性及其驱动因素初步研究

从过程考虑,腐殖质的形成和转化主要是微生物主导的生物化学过程,但就其始态和终态的能量水平变化而言,是热力学稳定性问题。在土壤中,影响腐殖质的形成转化的因素很多,如黏粒含量和类型,植被和微生物状况,土壤湿度、温度和空气组成,土壤溶液的化学组成、浓度、酸度和氧化还原状况等。但从热力学角度,为了计算反应平衡常数(logKR)和吉普斯生成自由能(ΔGfθ),如果将温度设为25℃,我们可以将土壤条件诸多因素简化为水活度([H2O])、氧分压(PO2)和二氧化碳分压(PCO2)这3个参数。之所以简化为这3个参数,因为任何有机成分均是由含有这3种元素的物质形成的,最终又均可以分解为含有这3种元素的H2O和CO2。本文按照上述新思路,以黑土为例探讨了胡敏酸(HA)、富里酸(FA)形成转化的驱动因素和热力学稳定性的研究方法,用元素组成-土壤条件参数法计算HA、FA的logKR和ΔGfθ及热力学稳定性范围。同时通过土壤添加有机物料的模拟培养实验研究了氧气和二氧化碳等单因素对HA和FA数量积累的影响。结果表明,黑土HA和FA的元素组成分子式分别为nC21H21O9N和nC24H33O17N。FA在缺氧、多水和高浓度二氧化碳条件下较稳定;HA则相反。培养实验中,高二氧化碳和低氧气浓度处理使FA与HA的相对比例增加。这一研究方法和结果将有助于解释和推测土壤腐殖质组成的空间变异规律,指导土壤肥力、土壤固碳的调控实践。     

钾素水平对CO2加富条件下黄瓜光合适应发生的影响

为了探讨设施二氧化碳(CO_2)加富对黄瓜光合适应发生的影响,采用开顶式气室(OTC)设两个CO_2浓度(380、1 000μmol·mol-1)和两个钾(K)素水平(200、400 mg·kg-1),研究了黄瓜光合特征变化规律。结果表明:CO_2加富可使黄瓜鲜果重显著增加,并与钾素有显著交互作用;黄瓜在OTC条件下也会产生光合适应,发生在CO_2加富第24～30 d间,增加K素水平有缓解光合适应的潜力; CO_2加富时黄瓜叶片最大光化学效率(Fv/Fm)较稳定,在短期(14 d) CO_2加富时随着净光合速率(Pn)的增加,初始叶绿素荧光值(Fo)、最大叶绿素荧光值(Fm)与实际光化学效率(Fv'/Fm')均显著增加;在长期(35 d) CO_2加富时Fo、Fm无显著变化,Fv'/Fm'值降低,且K素水平的增加没有改变CO_2加富带来的变化;光合适应发生后的第35 d没有发现K素水平能够缓解光响应曲线与CO_2响应曲线由来的光合参数降低的迹象。     

气温和CO2浓度变化对陕北地区冬小麦产量影响的模拟分析

分析气候变化对农业生产的影响,有利于制定相应的对策,保障粮食安全。在分析陕北地区1957—2013年气温、降水等气象因子变化趋势的基础上,利用AquaCrop作物生长模型模拟分析气温及CO_2浓度等气象因子变化对陕北地区冬小麦产量的影响。结果表明:陕北地区1957—2013年平均气温呈上升趋势,上升速率为0.22℃/10a,平均降水量呈下降趋势,下降速率为0.15mm/10a。气温每升高0.1℃,榆林和延安两地冬小麦分别增产1.5%和0.5%;CO_2浓度每增加10μmol/mol,两地冬小麦分别增产3.8%和2.0%;气温和CO_2浓度同时变化(即气温升高0.1℃同时CO_2浓度增加10μmol/mol),两地冬小麦分别增产5.1%和2.3%。仅考虑气温及CO_2浓度变化,陕北地区"暖干+高碳型"气候有利于提高冬小麦生产力,未来18年陕北地区冬小麦产量将实现不同程度的增产,在3种不同典型年下与2012年相比,榆林地区2020,2025,2030年枯水年、平水年和丰水年冬小麦分别增产21.2%~31.8%,25.4%~36.0%,29.7%~40.7%;延安相应3种典型年下增产3.3%~8.3%,4.4%~9.7%,4.8%~10.5%。因此,可在陕北地区适度增加冬小麦种植面积,增加农业产量。     

大气CO2浓度升高对小麦蒸腾耗水与根系吸水的影响

为了探索大气CO2浓度升高对作物蒸腾耗水与根系吸水的影响,该文布置了春小麦室内水培试验,试验共设置3个CO2浓度梯度(400±50、625±50、850±50μmol/mol),期间对各处理条件下小麦生长与蒸腾耗水的动态变化过程进行监测,包括水气交换、干物重、叶面积、根长、蒸腾速率等。试验结果表明:当CO2浓度从400μmol/mol升高至625、850μmol/mol时,短期(约3 d)内叶片气孔导度迅速降低,蒸腾耗水减弱,光合作用增强,导致水分利用效率升高;随着小麦被置于高CO2浓度条件下时间的延长,叶片气孔导度与蒸腾速率的降低幅度以及光合速率的增大幅度都逐渐缩小,即发生了CO2驯化现象。此时小麦生长仍然很旺盛,但蒸腾耗水并未发生显著变化,因此水分利用效率升高。CO2浓度升高可显著促进根系生长发育,导致单位根长潜在吸水系数显著降低(P<0.05),但其与单位根长氮含量之间仍呈线性正相关关系(R^2=0.83)。研究结果可为改进根系吸水模型与作物生长模型提供参考依据,并有助于系统理解土壤-作物-大气连续体。