施氮和灌溉管理下作物产量和土壤生化性质

氮和水对作物生长非常重要,研究施氮和灌溉管理下作物产量、土壤性质以及它们的关系对我国农业科学有重要意义。本文以中国科学院封丘农业生态试验站为平台,研究了施氮(每季施氮150 kg·hm?2、190 kg·hm?2、230 kg·hm?2、270 kg·hm?2,以不施氮为对照)和灌溉(灌溉量达到0~20 cm、0~40 cm、0~60 cm土壤的田间持水量,以雨养为对照)管理下小麦-玉米轮作系统作物产量和土壤生化性质,以及它们之间的关系。研究结果表明,150~270 kg·hm?2施氮量对2008年、2009年玉米产量和2009年、2010年小麦产量无显著影响;灌溉对2010年玉米产量无显著影响,而2008年、2009年玉米产量随灌溉量增大而增加。尽管2008—2011年小麦产量随灌溉量变化趋势不一致,但与雨养相比灌溉提升了小麦产量。施氮在不同程度上提升了土壤全氮和速效氮含量、脱氢酶和脲酶活性、微生物生物量碳、基本呼吸和硝化势,稍微降低了土壤pH并大幅降低了速效磷含量(降幅48.7%~51.6%);灌溉提升了土壤全氮含量和脱氢酶活性,降低了全钾含量、脲酶活性、基本呼吸、硝化势。多元回归分析显示,某些土壤生化性质(全氮、溶解性有机碳、速效磷含量及微生物生物量碳氮、呼吸熵、硝化势)与2009年、2010年玉米产量很好地线性拟合。综上,土壤生化性质因施氮和灌溉发生不同程度的分异,因施氮和灌溉而分异的土壤生化性质能部分地鉴定作物产量。本研究方法可为产量主导因子的筛选及产量估算模型的建立提供一定参考依据。     

喷淋通风宰前静养对肉鸡夏季运输屠宰肉品质的影响

该课题研究了一种新型雾化喷淋-立体通风的宰前静养装置对肉鸡夏季运输后肉质的影响。共分为以下2个处理：1）运输组（transport and rest, TR）,45 min运输,1 h休息;2）雾化喷淋-立体通风组（transport followed water-misting sprays and three-dimensional forced ventilation, TWFR）,45 min运输,15 min雾化喷淋-立体通风,45 min休息。与TR组相比,TWFR处理显著地提高了肉鸡的pH24值（24 h）（P＜0.05）。TWFR处理也显著降低了鸡肉的滴水损失和蒸煮损失（P＜0.05）,这种作用与明显降低的核磁共振T21弛豫时间和显著较高的拉曼光谱酪氨酸双峰（I850/I830）比值（P＜0.05）有关。TWFR和TR处理后的肉拉曼光谱的α-螺旋和β-折叠含量呈现显著差异（P＜0.05）,这种差异可归因于宰前静养措施引起的蛋白质构象的变化。本研究表明,雾化喷淋-立体通风是夏季肉鸡屠宰中一种有效的肉质保证技术。     

退化人工柠条林灌下沙埋干预的土壤水文效应

灌丛沙堆是旱区灌丛植被水文过程的快通道,也是调节土壤水分平衡的关键点。以荒漠草原退化人工柠条林为研究对象,通过人工沙埋的方式改变灌丛沙堆大小与形态,在连续监测分析基础上(2012—2016年),探讨了人工沙埋干预下灌丛沙堆土壤水文过程与水文效应的动态响应。结果表明:与对照相比,(1)沙埋干预并未显著改变表层0—10cm主要的水文物理指标,但是显著提高了5—10cm土壤水分入渗速率,同时0—5cm初渗率显著降低;(2)沙埋干预明显提高了降水后表层0—5cm土壤的即时持水性,同时降水后表层土壤水分含量衰减过程呈现出很强的季节性变化;(3)2012—2016年生长季末沙埋处理的0—100cm土壤相对储水率分别为11.3%,-6.5%,4.5%,4.3%,15.7%,这种效应集中在0—60cm,对照处理下层土壤(60—100cm)水分含量的波动性更强。总体而言,沙埋干预对表层土壤水文物理特性无显著影响,但是显著提高了5—10cm土层水分入渗性能并降低了0—5cm初渗率;但是这种局部入渗性能的加强并未提高水分补给深度,上下层间水文联系反而弱化。沙埋干预的长期水文效应及其作为旱化成龄人工林适应性管理措施的适宜性还有待进一步的跟踪监测与分析。     

畜禽粪便高温快速发酵装备设计与试验

针对传统有机肥发酵方式设施设备简陋、效率低、能耗高、发酵不彻底且容易造成固液气环境二次污染的问题,设计了一种畜禽粪便高温快速发酵装备。简述了畜禽粪便全封闭快速自动化腐熟工艺流程及工作原理,对发酵装备的整机结构、发酵罐主体结构、搅拌系统等关键部件进行了设计、计算及有限元分析。结合发酵工艺要求,以含水率为55%的牛粪为原料,对罐体内物料温度分布及均匀性进行了试验分析,并对发酵产物进行了测试。试验与测试结果表明：在设备入料后第4天,罐体内物料平均温度为64.81℃,温度均匀性变异系数为1%;经发酵装备生产出的有机肥有机质质量分数为53.5%、总养分质量分数为5.36%、蛔虫卵死亡率为100%、粪大肠菌群数在2个/g以内,均达到国家有机肥料行业标准。     

粗茶多糖的膜-纤维素柱色谱分离过程的抗氧化活性研究

以粗茶多糖为原料,经膜分离-纤维素柱色谱法制得分级纯化茶多糖TPs-1、TPs-2和TPs-3,分析比较其清除DPPH、羟基、超氧阴离子等自由基活性变化及其总抗氧化活性表达.结果表明,以10000～20000D的茶多糖为对照,经DEAE-纤维素52吸附分离后分级茶多糖溶液清除自由基活性及总抗氧化能力呈极显著性减弱;纤维素柱色谱分级茶多糖之间来看,DPPH清除率TPs-2>TPs-3>TPs-1,抑制羟基能力TPs-2>TPs-1>TPs-3,抗超氧阴离子活力TPs-1>TPs-2>TPs-3,总抗氧化能力与还原力以TPs-2活性最强.相关性分析表明,茶多糖与总抗氧化能力呈显著正相关,与抑制羟基能力呈显著正相关,纤维素柱色谱分级茶多糖的抗氧化活性表达源于茶多糖的含量变化.     

不同抗旱性物质对膜下滴灌水稻抽穗后生育特性及产量的影响

采用大田随机区组设计,研究了在始穗期喷施抗旱性物质对膜下滴灌水稻生育特性及产量的影响。结果表明,ETDA、CaCl2、FeCl2和5-磺基水杨酸这4种抗旱性物质能有效提高膜下滴灌水稻后期叶绿素含量,增加功能叶叶面积指数;降低叶片丙二醛含量,延缓衰老;增加干物质积累,促进灌浆,增加产量。喷施抗旱性物质的处理产量较对照(喷清水)均有不同程度增产,其中以1 g/L FeCl2的处理增产效果最好。始穗期喷施抗旱性物质使膜下滴灌水稻增产的主要原因是提高了结实率和每穗实粒数。     

白茶自然萎凋过程中风味形成的动态研究

以福鼎大毫1芽2、3叶鲜叶为原料,以减重率为萎凋阶段划分依据,研究不同阶段在制品的白茶品质风味及生化成分的动态变化。结果表明,在制品的白茶风味在萎凋减重率＞20％时开始产生,40％萎凋减重之后形成较快,萎凋减重率≥60％时,香气、滋味上均表现明显的白茶风味;滋味风味的形成明显滞后于香气;萎凋过程中在制品产生了花香风味,但在70％减重率时,花香风味消失。40％萎凋减重率之后,氨基酸、茶多酚、儿茶素、水浸出物等生化成分变化也较剧烈。因此,在白茶加工过程中通过适当的技术措施,有可能在保持白茶风味不减的条件下,加速萎凋减重率≤40％这一阶段的水分散失速度,调节白茶香气与滋味的形成进程,以缩短萎凋进程,并使成品白茶具有花香品质。     

水稻膜下滴灌栽培技术在辽宁省铁岭地区试验示范

2014年,辽宁省铁岭市农业部门引进膜下滴灌水稻栽培技术,并进行了相应的种植示范。示范结果表明:膜下滴灌栽培技术适应铁岭地区的生态环境,比当地水田种植节约用水55.1%,测产产量为568.4 kg/667 m2。水稻膜下滴灌栽培技术在铁岭地区的成功示范有利于带动整个辽宁省节水农业的发展及农业产业结构调整,缓解辽宁地区水资源供需矛盾。     

两种生物质炭对红壤团聚体结构稳定性和微生物群落的影响

【目的】研究烟秆炭和桑条炭对红壤团聚体结构稳定性和微生物群落丰度的影响,为培育结构稳定的红壤团聚体提供优质改良材料。【方法】通过室内培养试验,添加1%、2%、4%、6%土壤质量的烟秆炭（Y₁、Y₂、Y₄、Y₆）和桑条炭（S₁、S₂、S₄、S₆）,对照（CK）无添加,4个月后采用筛分法对土壤团聚体结构（＜0.25、0.25-0.5、0.5-1、1-2、＞2 mm团聚体粒级分布,平均重量直径（MWD）,＞0.25 mm团聚体含量（R_0.25）、团聚体破坏率（PAD））进行分析,采用微生物稀释平板法测定土壤真菌、放线菌、细菌数量。【结果】施入生物质炭后,水稳性团聚体发生显著变化。Y₄和S₄处理下,0.5-1 mm团聚体较对照显著增加61.0%和43.6%;Y₁和S₂处理,0.25-0.5 mm团聚体较对照显著增加40.8%和27.1%,＜0.25 mm的团聚体含量较对照显著降低9.2%和8.4%;Y₂和S₂处理的MWD表现一致,均较对照显著提高10%以上,Y₁和S₂处理R0.25较对照显著提高31.4%和28.7%,Y₆和S₆处理PAD显著降低22.0%和18.2%;土壤真菌、放线菌、细菌数量均显著增加,Y₄和S₄处理微生物群落最丰富;烟秆炭处理下,土壤团聚体稳定性指标（MWD、R_0.25）和土壤微生物之间存在显著和极显著相关性,尤其与真菌(R²=0.89, P=0.030; R²=0.86, P=0.039)和放线菌(R²=0.87, P=0.035; R²=0.90, P=0.021)相关性更显著;PAD随真菌数量的增加而极显著降低(P＜0.01）,随放线菌和细菌数量的增加而显著降低（P＜0.05）。【结论】烟秆炭和桑条炭均能促进大团聚体（0.25-1 mm）的形成,提高红壤团聚体结构稳定性,增加土壤微生物群落丰度,烟秆炭改良效果优于桑条炭,以2%-4%添加量为宜。     

膜下滴灌对水稻根系形态及生理性状的影响

为探明水稻在膜下滴灌灌溉方式下根系生长发生的变化,设置小区试验与传统淹灌进行对比,以粳稻品种“T-04”和“T-43”为材料,研究了膜下滴灌灌溉方式对水稻根系形态、根系氧化力和硝酸还原酶的影响.结果表明:土表下20 cm深度,膜下滴灌水稻的根系长度、表面积、体积和平均直径都高于传统淹灌,并且差异具有统计学意义.土表下40 cm,膜下滴灌对水稻根系形态影响不具有统计学意义;水稻根系氧化力都是呈先增大,后减小的趋势,水稻根系氧化力最大期因品种而异.分蘖期膜下滴灌对水稻根系氧化力的影响因品种而异,但在拔节孕穗期、齐穗期和乳熟期,膜下滴灌水稻根系氧化力高于传统淹灌,并且差异具有统计学意义,膜下滴灌水稻后期根系具有较强的抗衰老能力;膜下滴灌水稻根系硝酸还原酶活性高于传统淹灌,但在分蘖期和乳熟期的差异不具有统计学意义,在拔节孕穗期和齐穗期差异具有统计学意义.