B型烟粉虱和温室白粉虱分别为害烟草后对烟草生长特性的影响

为比较B型烟粉虱和温室白粉虱分别取食烟草后对烟草生长特性的影响,明确2种粉虱取食诱导的烟草防御反应的差异和时间效应,探讨B型烟粉虱诱导的烟草防御反应在竞争取代温室白粉虱中的作用,采用直尺测量和烘箱烘干称重的方法,研究比较B型烟粉虱和温室白粉虱分别取食烟草不同时间后对烟草自身生长指标影响的差异。结果表明:在诱导寄主防御的虫口密度下,B型烟粉虱和温室白粉虱分别取食烟草不同时间后对烟草自身生长的影响存在显著差异,且具有时间效应。与对照烟草相比,B型烟粉虱取食烟草5天后对烟草生长没有明显的不利影响,但从取食10天开始出现显著不利影响,随着取食时间的延长对烟草的不利影响逐渐增加。烟粉虱取食15、20天后烟草株高分别降低了6.9、8.5 cm,平均节间距分别缩短了0.6、0.53 cm,叶片数量分别减少了2.1、2.6叶/株,系统叶叶面积明显增大,叶片变薄,单位面积干重分别降低了0.99、1.01 mg/cm2。温室白粉虱取食烟草不同时间后对烟草生长没有明显的不利影响。与温室白粉虱为害烟草后相比,B型烟粉虱为害烟草后产生了对烟草的特异性抑制反应,这可能与B型烟粉虱诱导烟草表达的特异性防御反应对自身资源的消耗有关。     

杂交狼尾草作为能源植物的研究进展

杂交狼尾草(Pennisetum americahum×P.Purpureum)系美洲狼尾草(P.americahum)与象草(P.Purpureum)的种间杂交种,是多年生高大C4草本植物,已作为造纸、饲料原料等被广泛应用,是中国有前景的非粮能源植物之一。笔者以非粮生物质原料生产和生物质转化利用为中心,针对杂交狼尾草的生物学特征、遗传特性与良种选育、产量、品质特征和生物质转化利用、生态适应能力和生态效益、栽培及管理技术等方面的研究进展和存在的问题进行了详细阐述,并展望杂交狼尾草作为能源植物的研发前景。认为虽然杂交狼尾草存在对土壤条件要求高、在北方地区不能越冬等缺点,但较其他能源植物具有显著的产量优势,在条件较好的边际土地和污染农田上具有广阔的利用前景。     

基于时间序列MODIS的农作物类型空间制图方法

为快速获取大范围种植结构复杂区域的作物种植面积,以MODIS数据为数据源,选择归一化植被指数(Normalized difference vegetation index,NDVI)、增强植被指数(Enhanced vegetation index,EVI)、宽动态植被指数(Wide dynamic range vegetation index,WDRVI)、地表水分指数(Land surface water index,LSWI)、归一化雪被指数(Normalized difference snow index,NDSI)5种特征,结合同步的实地调查样本点,采用支持向量机算法(Support vector machines,SVM)提取黑龙江省主要农作物的种植面积。研究表明,在待选特征中NDVI、EVI与LSWI指数组合取得了最高的分类精度,总体分类精度为74.18%,Kappa系数为0.60;支持向量机算法与最大似然算法、随机森林算法相比,分类精度更优。该方法为在大区域中提取农作物种植面积提供了参考价值。     

免耕对华北地区潮土碳库特征的影响

以实施7年的中国科学院禹城综合试验站冬小麦-夏玉米轮作免耕长期定位试验场为对象,系统研究免耕条件下土壤总碳(TC)、有机碳(SOC)、无机碳(SIC)的变化,为进一步评价免耕措施对华北地区潮土碳库的影响提供数据支持。研究设置免耕秸秆覆盖(NTRC)、免耕施用有机肥(NTRR)、常规耕作(CT)3种处理,分析表层(0-20cm)及深层(20-60cm)土壤TC、SOC及SIC的变化特征和影响因素。主要结果为:NTRC和NTRR能够增加0-20cm土层TC含量及储量,但降低20-60cm土层TC含量及储量,0-60cm总碳储量表现为NTRC>CT>NTRR;与CT相比,NTRC能够显著增加0-20cm而降低20-60cm土层SOC含量及储量,NTRR增加了0-5cm土层SOC含量及储量,在5-60cm则呈降低趋势,0-60cm土层SOC储量表现为CT>NTRC>NTRR;NTRC增加了0-60cm土层SIC储量,而NTRR则影响较小。TC与SOC呈显著正相关(P<0.05),而与SIC呈显著负相关(P<0.05),说明总碳的变化趋势与SOC一致,与SIC相反。     

基于Jetson Nano处理器的大蒜鳞芽朝向调整装置设计与试验

为满足大蒜定向播种的农艺要求,针对现有大蒜鳞芽调整方法对杂交蒜适应性差的问题,该研究设计了一种基于Jetson Nano处理器的大蒜鳞芽朝向自动调整装置。采用双卷积神经网络模型结构,其中一个神经网络模型对大蒜是否被喂入进行实时监测,检测到大蒜喂入调整装置后,一个ResNet-18网络模型对蒜种鳞芽朝向进行判断,当鳞芽朝上时大蒜鳞芽调整机构打开Y型料斗使大蒜以鳞芽朝上的姿态直接落下,当鳞芽朝下时大蒜鳞芽调整机构翻转180°带动大蒜一起翻转后以鳞芽朝上的姿态落下,实现大蒜鳞芽朝向实时调整。神经网络模型推理及舵机控制采用英伟达边缘计算处理器Jetson Nano进行处理。利用离散元分析软件EDEM结合正交试验方法对调整装置的关键结构参数进行优化,并以杂交大蒜为试验对象进行台架试验,试验结果表明:大蒜鳞芽调整成功率为96.25%,模型推理时间0.045 s,平均每粒大蒜调整时间为0.785 s,满足大蒜播种机播种要求。该文研究结果可为解决杂交大蒜直立播种问题及边缘计算在精密播种设备中的应用提供有益参考。     

不同污染时长土壤中石油烃的生物去除特性及影响因素

利用生物刺激法修复不同污染时长的土壤,比较了向新污染(污染7 d)和陈旧性污染(污染5 a以上)土壤中加入有机肥、有机肥+KNO_3复合物(C∶N=100∶10)、脱硫石膏等处理剂对土壤中石油烃的去除效果。结果表明:对于新污染黄绵土,向土壤中加入有机肥、有机肥+KNO_3对土壤中石油烃去除效果较好,修复150 d时土壤中石油烃去除率分别为60.13%、56.09%;对于陈旧性污染土壤,施入有机肥+KNO_3、脱硫石膏对石油烃去除效果较好,修复150 d时土壤中石油烃的去除率分别为36.62%、36.61%;生物刺激对新污染土壤中石油烃的去除效率高于陈旧性污染土壤。两种不同污染时长土壤中的石油烃生物降解均符合伪一级动力学。生物刺激修复使土壤的pH值由8.50～8.56降低至7.35～7.91。新污染土壤中石油烃的降解率与pH值呈显著负相关(相关系数为-0.789),与微生物数量呈显著正相关(相关系数为0.849);陈旧性污染土壤中石油烃降解率与土壤pH值呈显著负相关(相关系数为-0.683)。研究表明,土壤受到石油污染后立即进行生物刺激修复有利于土壤中石油烃的去除,影响不同污染时长土壤中石油烃生物降解的关键因素并不相同。     

微胶囊法固定化糖化酶的研究

酶或细胞固定化技术是微生物发酵的主要手段之一,它可使生产速率和效率获得显著提高。为确定微胶囊法固定糖化酶的最佳条件,以壳聚糖和海藻酸钠为载体,采用微胶囊法固定糖化酶。试验结果表明,最佳固定化条件为:壳聚糖脱乙酰度为85%、海藻酸钠浓度为3%、戊二醛浓度为1.5%、氯化钙浓度为0.2 mol.L-1。固定化酶的最适作用温度为75℃,比游离酶提高了20℃,最适pH为4.5,比游离酶下降0.5个单位。固定化酶的活力最高达2 013.42 U.g-1干胶,相对活力为89.3%,米氏常数Km为1.28%,半衰期为223 h。采用壳聚糖和海藻酸钠为载体微胶囊法固定糖化酶的方法是可行的。     

基于CFD的储粮装具设计及其仿真

粮食储藏直接关系着人们所食用粮食的质与量,先进的、适用的储藏技术能最大限度降低储藏期间的粮食损耗,而性能合理的粮仓则是优越储藏技术发挥作用的基础。我国粮食存储的主体是农户,但目前农户储粮在我国是最薄弱的环节,因此,研究适合农户使用的储粮装具就显得至关重要。本研究是在参考现有粮仓的基础上,设计了一种适合农户家用的储粮仓。通过CFD软件对不同温湿度条件下粮仓内部温度场和湿度场的模拟,对于在不同环境条件下的储粮安全性进行了分析。研究表明,在低温和中温条件下,该装具有较好的储粮效果,在极端高温或者高湿条件下,由于粮食的呼吸作用加强,容易导致粮食发生霉变和虫害,发生储粮损失。     

牙鲆单倍体、三倍体、雌核发育二倍体和普通二倍体胚胎发育的比较

在水温为(16.0±0.5)℃、pH为8.0～8.3、盐度为30.2的条件下,对牙鲆Paralichthys olivaceus单倍体、三倍体和雌核发育二倍体胚胎发育的过程与普通二倍体牙鲆的发育进行了比较.结果表明:单倍体胚胎脊柱弯曲,器官分化不全,受精率低,畸形率高,出膜率低;三倍体和雌核发育二倍体胚胎与普通二倍体牙鲆的发育时序基本相同,受精卵经过卵裂、囊胚、原肠胚、神经胚、卵黄栓胚、克氏囊胚、尾芽胚、心跳胚、出膜期等阶段孵化出膜,各阶段除发育时间不同外,发育特征与发育分期没有明显差别;普通二倍体胚胎约61 h孵化出膜,而三倍体和雌核发育二倍体分别经66 h 30 min和67 h 50 min孵化出膜,孵化时间比普通二倍体牙鲆长约10%.其中,卵裂期三倍体和雌核发育二倍体在细胞分裂阶段发育特别缓慢,发育时间比普通二倍体长约25%.单倍体出膜率为(16.5±2.2)%,畸形率为(97.2±1.6)%;雌核发育二倍体出膜率为(85.6±3.0)%,畸形率为(13.2±2.3)%;三倍体出膜率为(82.3±3.1)%,畸形率为(16.3±2.5)%.与普通二倍体牙鲆相比,三倍体和雌核发育二倍体胚胎出膜率低,仔鱼畸形率高.     

雌激素和雄激素对鸡成骨细胞增殖、凋亡、细胞周期及其受体mRNA转录的影响

为探讨雌激素和雄激素对鸡胚额骨成骨细胞(OB)增殖、凋亡、细胞周期及其受体mRNA转录的影响,用雌激素(17β雌二醇)和雄激素(十一酸睾酮)单独以及联合处理鸡胚额骨成骨细胞,MTT法测定细胞增殖率,流式细胞仪检测细胞凋亡和细胞周期的变化,荧光定量PCR检测成骨细胞中雌激素受体(ER)及雄激素受体(AR)mRNA的转录。结果显示:一定浓度的雌激素或雄激素在24h内均能促进成骨细胞的增殖,促进成骨细胞的细胞周期进程,但对细胞凋亡无明显作用。雌激素单独或联合雄激素作用能上调ERmRNA的转录,对ARmRNA的转录无明显作用。