不同光环境对设施桃果实品质的影响

[目的]探讨弱光环境下设施桃果实品质的发育变化规律及形成机理。[方法]以3年生设施桃为试材,通过扣棚搭建2种不同的光环境(不遮荫、全光照和遮荫约35%),测定果实的体积及单果重和可溶性总糖、可滴定酸、可溶性蛋白、维生素C等果实品质指标,研究不同光环境对设施桃果实品质的影响。[结果]在设施遮荫环境下,桃果实的体积及单果重较对照均减小,在果实生长发育早期,遮荫对果实体积和平均单果重的影响较小,后期影响较大。在设施栽培条件下,与设施自然光环境相比,遮荫处理后桃树果实中可溶性总糖和Vc含量降低,而可滴定酸和可溶性蛋白含量升高。[结论]该研究为设施果树的高效优质栽培的调控及提高设施果实品质提供理论依据。     

面向精准喷雾的果树冠层体积在线计算方法

针对目前变量喷雾未综合考虑空隙预判及防漏喷的问题,提出了基于空隙预判的果树冠层体积在线计算方法。该方法利用超声波传感器与激光传感器提前46 cm探测,获取冠层信息点云图,并剔除空隙及冗余数据进行滤波;同时进行曲线分割、空隙预判,沿喷雾机行进方向离散分割冠层,并制定针对空隙的防漏喷决策。试验表明:采用融合式传感器阵列及防漏喷策略,防漏喷效果最佳,但存在喷施过量的问题。相比普通融合式传感器阵列,改进后的融合式传感器阵列,在连续型密集果园上、中、下冠层的雾滴沉积个数分别降低6. 95%、3. 85%和升高4. 40%,沉积量分别降低11. 11%、8. 33%、3. 57%;在纺锤型稀疏果园上、中、下冠层的雾滴沉积个数分别降低27. 08%、30. 37%、18. 55%,沉积量分别降低64. 71%、60. 87%、40. 38%;在单株型稀疏果园上、中、下冠层的雾滴沉积个数分别降低18. 44%、26. 26%、15. 54%,沉积量分别降低40%、42. 43%、41. 46%。     

外源钙对果实发育过程中肥城桃钙素动态变化的影响

为探究肥城桃各器官钙素分配及动态变化规律,本研究以11年生肥城桃为试验材料,采用树干注射⁴¹Ca同位素及外施钙肥(0.5%氨基酸钙和0.5%硝酸钙溶液,清水为对照)处理,检测各器官⁴¹Ca丰度变化及总钙含量。结果表明,在生长前期,新梢、叶片钙含量增加均最为明显,分别增加40%~68%、13%~28%;果实中的钙含量在幼果期达到最大值,随后逐渐降低;多年生枝的钙含量呈先下降后上升的趋势;叶片对树体中⁴¹Ca的竞争能力远超过果实等组织;成熟期⁴¹Ca分配情况为树干最高,占67.78%,叶片、枝条次之,果皮、果肉再次,树干皮及枝条皮最低。综上,在肥城桃果实发育各时期喷施不同形态钙肥能有效提高果实、新梢、叶片等幼嫩器官的钙含量,利用⁴¹Ca示踪-加速器质谱技术可较准确的研究钙素在植物体内的运动分布规律。本研究结果为肥城桃科学补钙提供了理论依据。     

氮素亏缺对苹果愈伤组织硝态氮吸收及同化的影响

【目的】研究硝态氮亏缺对苹果叶片愈伤组织生长及硝态氮吸收同化的影响,了解苹果愈伤组织对硝态氮亏缺的响应机制,为进一步研究缺氮处理影响愈伤组织生长发育的分子机理提供理论依据。【方法】以‘嘎拉3’组培苗叶片愈伤组织为试材进行组培试验,设置培养基中NO₃–-N亏缺和适宜两个水平 (NO₃–-浓度分别为0 mol/L和0.039 mol/L)。选取叶龄一致的功能性叶片,用灭菌手术刀片沿垂直叶脉方向划伤叶片并切除叶柄和叶尖,叶背向上平铺于MS分化培养基,暗培养3天然后转至光下7天,将长出愈伤组织的叶片分别转移至MS正常分化培养基 (CK) 和MS NO₃–-N亏缺分化培养基 (T,用NH₄Cl、KCl分别代替MS中的NH₄NO₃、KNO₃),培养3周。在转板第0、1、3、7、14、21天分别取叶片伤口处的愈伤组织,观察其细胞形态,测定硝态氮含量、NO₃–流速、氮素同化酶活性和氮素同化酶基因相对表达量。【结果】苹果愈伤组织经NO₃–-N亏缺处理1天后,细胞体积变小,间隙变大,排列疏松,7天后细胞变形,排列无规则。愈伤组织中硝态氮含量在处理7天时达到峰值,为1.54 mg/g,显著高于对照,最大降幅出现在7天后,为13.64%。NO₃–-N亏缺处理前,NO₃–吸收速率最大,为22.38 pmol/(cm2·s),处理1天后降幅为84.1%,处理至7天时,NO₃–已经由吸收变为外排,逆差为24.45 pmol/(cm2·s)。NR活性在处理至7天时无显著变化,7天后快速增加,增幅为19.26%。NiR活性在处理至14天时,无显著性差异,14天后上升幅度为21.83%,缺氮处理1天后,GS活性最低,为0.22 U/g,7天后稍有增加,增幅为22.9%。处理组GOGAT活性在第3天时最低,为0.088 U/g,随后酶活性增加并保持稳定,但是仍低于对照组。处理组氮代谢关键酶基因MdNR2、MdNIR、MdGS2、MdGOGAT的表达量在处理至21天时达到峰值,分别为对照组表达量的3.36、2.52、11.37和2.29倍。【结论】苹果愈伤组织对缺氮非常敏感,从第一天起就可以观测到细胞间隙变大且体积变小,对NO₃–的吸收速率逐渐降低,氮素同化酶活性基本呈逐渐降低的趋势,氮素同化酶基因表达量逐渐升高。缺氮7天后,苹果愈伤组织硝态氮含量趋于稳定,并开始外排NO₃–;氮素同化酶活性基本呈逐渐升高的趋势,氮素同化酶基因表达量进一步升高。总之,氮素亏缺处理前期提高了苹果愈伤组织对NO₃–的吸收,随着处理时间的延长,氮素代谢失衡,严重影响了细胞的形态结构,导致愈伤组织生长发育异常。     

果园混肥器设计与数值模拟分析

针对我国水资源短缺、水溶性肥料溶解度较低以及灌溉施肥中水肥混合的均匀性问题,设计了一种高效混肥器,并利用ANSYS仿真计算软件,对该混肥器的搅拌装置进行模态和应力应变仿真分析。同时,基于Fluent模块对混肥器搅拌过程的流场、速度场进行模拟计算分析。结果表明：计算分析得到搅拌器的安全系数为11.95,最低阶模态主频率为19.13Hz,各阶频率远大于混肥器的激励源频率,表现出良好的振动特性,完全满足工业设计要求。由分析得到的不同搅拌速度的流场分布图可知,混肥器在大于临界搅拌速度的旋转搅拌过程中速度矢量分布较为复杂,混肥器内部产生较多的扰流和湍流,可有效提高混肥效果,同时发现,转速大于临界搅拌速度时,搅拌速度的增加对于混肥器内部流场分布的影响较小,最佳搅拌速度为600r/min,此时在得到良好的搅拌效果的同时降低了能耗。     

遮荫对休眠期大樱桃芽呼吸代谢的影响研究

试验研究遮荫处理对休眠期大樱桃花芽、叶芽呼吸代谢的影响结果表明 ,休眠前期大樱桃花芽和叶芽呼吸强度均较弱 ,先期缓慢下降且叶芽降幅低于花芽 ,低温来临后其呼吸强度有较大幅度下降 ,之后变化较小 ;休眠末期其呼吸强度缓慢上升。自然条件下 3条主要呼吸途径变化趋势不同 ,糖酵解途径呈下降趋势 ,三羧酸循环途径始终徘徊在 4 8%左右 ,磷酸戊糖途径则呈明显上升趋势。磷酸戊糖途径不断得到活化 ,推测其增强可能是解除大樱桃休眠的主要原因 ,这与打破种子休眠的研究结果一致。遮荫处理对大樱桃花芽和叶芽呼吸强度的影响趋势类似 ,即 10月 2 4日前其呼吸强度迅速下降 ,之后变化较小。遮荫处理使花芽呼吸强度降幅略大于叶芽 ,且遮荫程度对其影响也大于叶芽。遮荫处理对花芽和叶芽呼吸途径的影响一致 ,与对照相比遮荫处理使糖酵解途径所占比率降低 ,三羧酸循环途径比率略有增加而磷酸戊糖途径比率显著上升 ;2层遮荫处理糖酵解途径降幅和磷酸戊糖途径增幅均大于 1层遮荫处理。遮荫处理使磷酸戊糖途径不断增强 ,表明遮荫处理可能是通过呼吸代谢而促进大樱桃芽休眠的解除。     

根癌病对几种樱桃砧木生长发育及氮、磷分配的影响

利用人工接种试验,研究了根癌病对几种生产中常用的樱桃砧木生长发育及氮、磷分配的影响效应,结果表明,根癌病菌能显著抑制新梢和茎干粗度的生长,并使树体叶绿素含量降低,导致树体光合速率下降,但下降幅度与树体抗性有关,树体抗性愈强,则下降幅度愈小;根癌病菌能促进患病植株的根系活力,根癌病菌导致的根系活力的升高促进冠瘿瘤的生长发育,但没有促进树体的生长。冠瘿瘤中,氮、磷含量明显高于该冠瘿瘤所着生的枝条;冠瘿瘤是强生长中心,发生在枝干上的冠瘿瘤首先与地上部协作,共同参与争夺地下部的磷素,然后再参与地上部磷素的竞争;根癌病首先干扰氮素由地上部向根部的回流,其次才影响氮素从叶片向树体其它部位的回流。     

栽培油桃的日光温室内CO2浓度的变化

在栽培油桃的日光温室内测定了CO2的浓度.结果表明,白天日光温室内CO2浓度明显低于外界,形成一定的CO2亏缺;阴天,日光温室内CO2亏缺程度较轻或基本不亏缺.白天温室内的CO2浓度前部高于中部,中部高于后部.     

短时间冰冻处理对解除油桃芽休眠的作用

以7年生曙光油桃为试材,研究了冰冻处理对解除油桃芽休眠的作用.结果表明,11月30日以-4℃和-7℃冰冻处理者,油桃萌芽级数变化不明显.自-10℃、0.5小时后的其余低温处理对油桃芽自然休眠呈正调控效应,其萌发率与对照相比明显升高;虽然部分花芽和叶芽因低温而死亡,但对解除存活芽休眠效应明显增强.12月10日和20日处理的效果与11月30日类似,处理时期越晚对油桃芽自然休眠的调控效应越明显.     

低温胁迫对油桃花器官膜脂过氧化和保护酶活性的影响

低温胁迫下油桃(Amygdalus persicavar.nectariana)花器官不同组织细胞膜透性变化趋势相似,即从缓慢增长到急剧上升之后缓慢上升。MDA含量随着低温胁迫的加剧也表现出相似的变化趋势。花器官不同,膜透性和MDA增加的幅度和临界温度不同。花器官各部分保护酶SOD、POD、CAT和APX活性,在低温胁迫前期均逐渐升高,在达到一定的临界低温后,呈现下降的趋势。这表明花器官内保护酶的存在和活性的提高减轻了由膜脂过氧化引起的伤害,是植物组织提高抗寒性、免遭低温伤害的重要原因。