湘中地区水稻全程机械化种植技术

从工厂化育秧、耕整地技术、插秧、植保服务、收获和烘干等方面进行机械化集成,确定了一种适合在湘中丘陵地区进行有机水稻生产种植模式,旨在为有机稻标准化、规模化及机械化发展提供理论和实践依据。      

蜂群箱体关键参数在线监测系统与性能测试

随着信息技术的发展,利用大数据分析、物联网监控、传感器感知、无线通信等技术构建一种蜂箱蜂群实时在线监测系统,是减少因开箱检查造成蜂群应激反应的可行解决方案。本研究针对蜂箱封闭环境进行实时监测困难的现状,利用STM32F103VBT6 32位微控制器,同时融合了温湿度传感器、微麦克风以及激光对射传感器,开发了一套低功耗、可连续工作的蜂群箱体关键参数在线监测系统,实现了养蜂生产过程中多参数信息获取以及蜂箱内蜂群的环境参数和生活状态的实时在线监测。系统主要包括核心处理模块、数据采集模块、数据发送模块以及数据库服务器等。数据采集模块包括蜂箱内部温湿度采集单元、蜂群声音采集单元、蜜蜂进出巢数量计数单元等,通过接入移动通信网络进行数据传输。系统现场部署性能测试结果表明,研制的系统能够实时监测蜂箱内温湿度,有效区别进出蜂箱的蜜蜂并记录进出巢门的蜜蜂数量,且自动获取的蜂群声音与标准的蜂群声音分布相吻合。本系统符合设计要求,采集参数准确可靠,可以作为蜂群相关研究的数据采集方法。     

大豆新品种陕垦豆4号的高产栽培措施

对陕垦豆4号的特征特点进行了简要介绍,并且根据种植试验,总结出作为夏播大豆的高产栽培措施：一是播种前对土壤进行深度不能低于30 cm的深松处理,对种子同步进行纯度、净度和发芽率的检验;二是夏播时间必须保证在5月20日至6月25日期间,并且播种的株行距以10 cm×30 cm为宜;三是播种时选择667m施二铵30 kg、尿素10 kg、硫酸钾10 kg作为基肥,进入花荚期后视情况进行667m施尿素5~8 kg的追肥;四是苗期要首先用“禾阔双除”除草剂进行化学除草一次、然后立即选择菊酯类农药和有机磷类农药进行虫害防治一次,花荚期则根据具体情况适当选择喷洒除草剂和杀虫剂的次数;五是整个生长周期要进行合理灌溉,尤其要保证大豆在播种期、开花期和鼓粒期的水分供应;六是要进行适时收获,一般选择在籽粒含水量低于18％时进行机械收获。     

典型绿洲生态区气候热量资源区域响应

选取了河西走廊西部的酒泉市绿洲区为代表,利用境内8个气象站1961—2018年的逐日气温实测数据,主要采用五日滑动平均、气候倾向率、M-K突变检验和小波分析等方法,分析了近60年典型绿洲生态区≥10℃积温的时空变化特征。结果表明,≥10℃积温区域分布不均,差异较大;≥10℃积温呈现出初日提前、终日推迟为主的增加趋势;近60年≥10℃积温、终日和持续日数分别在2004、1974和1997年发生了突变;≥10℃积温存在准26年强振荡周期,在1961—1970年、1971—1999年以及21世纪以来大致呈现了升高-降低-升高的变化过程;≥10℃积温初日、终日和持续日数的短周期振荡在各时段有较明显的差异性。     

沙土灭菌对盐地碱蓬种子萌发、幼苗生长及根系形态的影响

采用沙土灭菌的方式,研究沙土灭菌对盐地碱蓬种子萌发、幼苗生长及根系形态的影响。结果表明,自然沙土中盐地碱蓬种子萌发较快,7 d萌发率达到90.5%,高于灭菌沙土;灭菌处理后,盐地碱蓬幼苗生长受到抑制,株高和叶片数低于自然沙土;种植60 d后,自然沙土中盐地碱蓬的根长、根系表面积、根系体积、根系平均直径及总根尖数均显著高于灭菌沙土。因此,土壤微生物在盐地碱蓬种子萌发、幼苗生长和根系形态发育中均发挥重要作用,是促进滨海湿地耐盐植物生长的潜在生物菌肥资源。     

热碱致魔芋胶与黄原胶共混凝胶的显微结构与流变规律

【目的】探究魔芋胶与黄原胶混合溶胶体系在碱性条件下的凝胶形成机理与凝胶特性,为魔芋胶与黄原胶相关凝胶食品的开发提供理论依据。【方法】在总多糖浓度约为2.0%的条件下,配制不同黄原胶与魔芋胶比例的混合溶胶体系,添加2.0%的Na₂CO₃,并于90℃条件下恒温处理各溶胶体系2 h,冷却至室温后制得不同黄原胶与魔芋胶配比的复合凝胶。通过测定复合凝胶添加碳酸钠前后的凝胶破裂强度,揭示热碱处理对混合凝胶破裂强度的影响。分别测定去离子水浸泡、2.0%柠檬酸溶液浸泡以及冻融处理后凝胶破裂强度的变化情况,并结合扫描电镜观测凝胶的微观形貌,探究复合凝胶的凝胶特性。此外,通过流变学手段进一步研究黄原胶与魔芋胶复合凝胶网络的形成机制。【结果】在室温（20℃）条件下,非热碱处理的魔芋胶与黄原胶最佳协同比为5﹕5,热碱处理后的魔芋胶与黄原胶最佳协同比增加至7﹕3,原因可能是魔芋胶碱化后分子链上脱去部分乙酰基,形成分子间三维网络结构,但在随后的冷却过程中,与黄原胶协同结合位点减少,因此在达到最大协同比时,需要更多数目的魔芋胶分子参与。此外,经去离子水和2.0%柠檬酸溶液浸泡后,所有凝胶体系的破裂强度都有所降低,其中经过2.0%柠檬酸溶液浸泡后的凝胶破裂强度下降更为明显。冻融处理后,复合凝胶均出现明显的析水现象,魔芋胶比例越高,析水现象越明显。进一步探究魔芋胶与黄原胶共混体系在2.0% Na₂CO₃浓度、90℃条件下的凝胶化过程,发现随黄原胶添加量增加,凝胶化速率呈减小趋势。此外,凝胶弹性模量在90—60℃呈降低趋势,60℃以下逐渐上升。【结论】在90℃条件下碱处理魔芋胶与黄原胶共混体系时,诱导体系形成热不可逆凝胶。当降低该体系的温度时,黄原胶分子在60℃时开始与魔芋胶网络结合,增加了凝胶的弹性模量。当魔芋胶与黄原胶比例为7﹕3时,室温下混合凝胶的破裂强度最大。经去离子水和2.0%柠檬酸溶液浸泡后,凝胶强度均有所降低。魔芋胶与黄原胶形成的复合凝胶在一定条件下可以改善单纯碱法诱导的魔芋胶凝胶析水多、强度差等缺点。     

生物炭连续施用对农田土壤氮转化微生物及N2O排放的影响

【目的】研究连续添加生物炭6年后对农田土壤氮转化相关微生物功能基因的影响,揭示生物炭影响作物产量和N₂O排放的微生物学机制,并为生物炭的推广使用提供理论依据。【方法】通过在潮土农田设置0（BC0,对照)、2.25（BCL,低量）、6.75（BCM,中量）和11.25 t·hm^-2（BCH,高量）4个秸秆生物炭量处理的田间定位试验,采用田间观测、化学分析、荧光定量PCR（qPCR）技术,系统研究施用生物炭对氧化亚氮（N₂O）排放、氨单加氧酶（amoA）、亚硝酸还原酶（nirK、nirS）、氧化亚氮还原酶（nosZ）基因丰度及夏玉米产量的影响。【结果】与对照BC0处理相比,施用生物炭可显著提高夏玉米籽粒产量,且BCM处理籽粒产量达到最大值10 811 kg·hm^-2,显著降低夏玉米生育期N₂O累积排放量,并以BCM处理减少N₂O排放效果最优。研究还发现,在夏玉米多个生育时期,与对照比较,生物炭施用可以显著提高耕层土壤无机氮储量和土壤含水量。此外,随着生物炭施用量增加,土壤氨氧化古菌（AOA）基因拷贝数在夏玉米大喇叭口期和成熟期均表现为先上升后下降趋势,且两个时期均以BCM处理最高,而氨氧化细菌（AOB）基因拷贝数在夏玉米大喇叭口期和成熟期分别为BCH处理和BCM处理最高。与对照相比,中、高量生物炭施用（BCM、BCH处理）可显著提高夏玉米大喇叭口期和成熟期土壤反硝化作用功能相关基因（nirK、nirS、nosZ）拷贝数。相关性分析表明,夏玉米成熟期土壤N₂O排放通量与土壤硝态氮、土壤含水量、AOA、AOB、nirK、nirS、nosZ呈显著负相关关系。【结论】施用生物炭通过增加土壤微生物氮转化功能基因丰度进而降低土壤N₂O排放,通过增加土壤耕层无机氮储量和土壤水分含量进而提高作物产量,并以中等用量（6.75 t·hm^-2）施用效果最优。     

乙烯利浓度和喷施时期对上部烟叶耐烤性的影响及生理机理研究

为探索乙烯利对烤烟上部叶耐烤性的影响,研究了不同浓度乙烯利处理(0、1000和1500 mg/L)以及喷后不同时间采收(喷施后3、5、7 d采收)的烟叶烘烤过程中多酚氧化酶(Polyphenol oxidase, PPO)活性、暗箱烟叶变褐时间、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量和相对电导率变化规律。结果表明:乙烯利处理浓度和喷后采收时间均显著促进烟叶田间落黄,提高烘烤期间烟叶PPO活性,缩短暗箱烟叶变褐时间,导致耐烤性降低。乙烯利处理还导致变黄后期至定色初期烟叶MDA含量和细胞膜透性显著提高,膜脂过氧化进度和膜损伤发生时间较正常成熟烟叶提前。从耐烤性角度考虑,1000 mg/L乙烯利处理后3～5 d采收烟叶有利于其外观质量的提升。论文可为更好地在烟叶生产中应用乙烯利促进烟叶成熟以及制定与之相适应的烘烤工艺提供依据。     

陕西市售液态牛奶中黄曲霉毒素M1污染水平分析及风险评估

【目的】全面评价陕西液态牛奶中黄曲霉毒素M_1(aflatoxin M_1,AFM_1)污染状况及其产生的健康风险。【方法】于2018年上半年在陕西全省范围内城市、县城及乡镇采集液态奶样本111份进行检测,结合中国居民营养与健康状况监测数据库中液态奶消费数据,对不同人群通过液态奶对AFM_1的摄入水平进行分析。采用联合国粮农组织/世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会(JECFA)确立的AFM_1暴露引发肝癌风险公式和安全限值两种方法,分析描述相关健康风险。【结果】111份液态奶样本中95份检出AFM_1,但均未超过国家限量标准,平均含量为23.95 ng/kg。不同性别年龄组中,一般人群对AFM_1的平均摄入量为0.004～0.082 ng/(kg·d),肝癌风险为0.010～0.225例/(亿人·年),消费人群对AFM_1平均摄入量为0.041～0.272 ng/(kg·d),肝癌风险为0.113～0.745例/(亿人·年)。【结论】陕西液态牛奶中AFM_1污染引发的健康风险总体较低,但需对部分低年龄段(2～11岁)液态奶消费人群AFM_1膳食暴露引发的健康风险予以关注。     

基于体外模拟法评价蔬菜中Cd的健康风险与污染土壤修复效果

为探明北方地区常见蔬菜中Cd的健康风险,以北京地区Cd污染的大棚菜地土壤为对象,利用盆栽实验测定了韭菜和小油菜对Cd的吸收、转运特征及2种修复剂（沸石+蚯蚓粪,凹凸棒+蚯蚓粪）对Cd污染土壤的修复效果,基于体外模拟法和人体健康风险评价方法对污染土壤修复前、后的2种蔬菜中Cd的有效性及人体健康风险进行评价。结果表明,污染土壤上的2种蔬菜中Cd含量均超过《食品安全国家标准食品中污染物限量》,但2种蔬菜对Cd的吸收具有显著差异,小油菜中Cd的含量为韭菜的2.04倍;体外模拟法测定结果表明,韭菜和小油菜中Cd在模拟人体胃液中的有效浓度分别为0.027、0.039 mg·kg^-1,韭菜中的Cd对人体具有更高的生物有效性;基于人体健康风险评价方法对2种蔬菜中Cd进行健康风险评价,结果表明,污染土壤上种植的2种蔬菜中Cd对人体具有较高的致癌风险,其中,对0~6岁儿童的致癌风险大于成人（>18岁）的风险;添加修复剂可使韭菜和小油菜中Cd含量最大分别降低65.2%和72.3%;2种修复剂处理的韭菜与小油菜中Cd的生物有效性和致癌风险值显著下降,其中凹凸棒+蚯蚓粪处理土壤的2种蔬菜中Cd的致癌风险值接近安全水平。