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。     

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.     

江淮历代冬小麦主栽品种生产力与氮肥效率的比较

于2007～2009年在江苏省丹阳市,以江淮地区20世纪50年代至今冬小麦代表性主栽品种为材料,设置两个氮肥水平,研究该区冬小麦生产力与氮肥效率的变化特征.结果显示,冬小麦生物学产量随年代变迁呈现递减趋势,低氮水平下1980年之前品种的生物量显著高于1980年之后的品种.冬小麦籽粒产量呈现递增趋势,高氮水平下1980年之前品种的籽粒产量明显低于1980年之后的品种.1980年之前品种的生产力对氮肥的响应不明显,而1980年之后品种的生产力则随施氮量增加而明显提高.1980～1990s品种与2000s品种之间的生物量与籽粒产量差异均不显著.低氮水平下,不同年代品种间的茎叶氮含量、籽粒氮含量、地上植株氮积累量、籽粒氮积累量和氮偏生产力无明显变化趋势;高氮水平下,上述各氮指标均随年代变迁而呈现递增趋势,尤其是植株氮积累总量和氮偏生产力显著提高.1980～1990s品种的各氮指标与2000 s品种的相应指标之间无明显变化趋势.冬小麦品种的演变过程是遗传改良与氮肥施用增加的互促过程,现代品种在高氮水平下呈现出增产优势.     

稻/草-鹅农牧结合模式的综合效益及种养技术初探

1997－1999年在江苏省常熟市构建稻／牧草－鹅复合系统，并进行田间试验，结果表明，稻／草－鹅农牧结合模式与传统的稻／麦生产模式相比，不但具有明显的社会效益，经济效益，而且能显著提高土壤肥力，有效控制冬季田间杂草，进而大幅度降低田间除草剂，杀虫剂施用量，保护农田生态环境，总结了该模式的种养式技术，并提出了该模式的发展策略。     

长期有机无机肥配施降低黄淮海区域小麦?大豆复种系统净温室效应

  【目的】  小麦?大豆系统是黄淮海区域重要的禾豆复种系统，综合评价该系统的净碳排放对于我国农田固碳减排具有重要意义。借助30年的长期定位试验，综合评价不同施肥处理下小麦?大豆复种系统的产量和净碳排放，旨在为该系统丰产低碳排放的施肥制度创新提供理论依据。  【方法】  试验包括单施牛粪 (M)、氮磷钾平衡施肥 (NPK)、氮磷钾加牛粪 (NPKM)、氮磷加秸秆 (NPS)、氮磷钾加饼肥 (NPKC)、氮磷钾加牛粪及饼肥 (NPKMC) 以及不施肥对照 (CK)，共7个处理。综合分析了各处理田间直接温室气体排放 (N₂O和CH₄)、农田投入导致的间接碳排放与土壤有机碳固定，估算了单施牛粪、单施化肥以及化肥与不同有机物料配施的净碳排放，同时将碳排放与作物产量和土壤有机质相结合，综合评价了不同施肥措施下的净温室效应。  【结果】  小麦?大豆复种系统中，小麦季施肥对大豆产量有显著后效，与单施NPK相比，NPKM、NPKC和NPKMC处理分别使大豆产量提高了31.0%、16.8%和24.0%，而M和NPS处理不利于大豆、小麦产量的提高。与NPK处理相比，M、NPKM、NPKMC处理的农田直接温室气体排放分别增加了49.4%、17.7%和12.4%，土壤有机碳年固定量分别显著提高了282.2%、137.3%和169.1%。M及NPKM处理的间接碳排放与NPK处理没有明显差异，而其他施肥处理的间接碳排放低于NPK处理。在各施肥处理中，由肥料投入导致的碳排放占总间接碳排放的比例最大，其次是灌溉用电和机械用柴油导致的碳排放。对净碳排放的估算结果表明，M处理的净碳排放为负值 (表现为碳汇)，而其他处理下小麦–大豆复种系统均表现为碳源，NPK与有机物料配施的处理净碳排放显著低于NPK处理。此外，与NPK处理相比，NPK与有机物料配施使碳排放强度显著降低了36.5%～113.2%，使单位土壤有机质提升的温室气体排放 (δGHG/δSOM) 降低了69.4%～93.2%。  【结论】  黄淮海区域小麦?大豆复种系统中，氮磷钾配施有机肥 (牛粪或饼肥) 可在保证小麦和大豆产量的同时，降低小麦?大豆复种系统的净温室效应。     

不同处理对油茶芽苗砧嫁接苗成活率和生长量的影响

采用正交试验设计方法,对油茶芽苗砧嫁接育苗的不同品种、接穗处理、嫁接天气3类因素进行试验分析。结果表明：不同品种、接穗处理、嫁接天气影响油茶芽苗砧嫁接的成活率、成苗率、苗木地径和高度;油茶芽苗砧嫁接苗的平均成活率81．1％～86．5％、平均成苗率71．2％～78．3％、平均苗木地径0．301-0．312cm、平均苗木高度8．44～13．77cm。油茶芽苗砧嫁接育苗的接穗处理宜选择B2（1芽带1／2叶片）,嫁接天气以阴天（C2）为好。     

东北稻作系统对气候变暖的实际响应与适应

【目的】明确气候变暖对作物生产的实际影响,降低对未来粮食安全预测的不确定性。【方法】依据东北水稻生产和气候变化的长期观测数据,并结合田间开放式增温试验（free air temperature increase,FATI）,系统研究稻作系统对气候变暖的实际响应与适应。【结果】历史数据分析发现,近几十年来东北水稻单产与其生长季的气温呈明显递增趋势,相关显著,但与降水量变化相关不显著。理论推算表明,水稻生长季最低气温升高1℃,水稻单产可提高6.0%以上。田间试验发现,在目前的气温背景下,水稻冠层气温升高1℃,单产可提高10%左右。近四十年来东北水稻新品种的生育期每10年约延长3 d,与近二十年来田间观测到的水稻实际生育期延长幅度基本一致,达5 d左右;与1970年相比,2010年黑龙江省的水稻种植面积扩大了24倍,种植重心向北位移了近110 km,与东北水稻生长季≥10℃有效积温带北移的幅度一致。【结论】气候变暖对东北水稻的直接增产效应显著,稻作系统可以通过品种改良、栽培改进和区域调整等策略来逐步适应气候变化的趋势。在应对气候变化的稻作制度调整上,应充分挖掘增温的增产效应及作物系统的适应潜力,调整时机和幅度应适当迟后于预测的气候变化进程。在气候变暖的大趋势下,要注意因水稻生育期延长和种植区域北扩而可能遭遇的低温冷害等极端性天气。