三相分离法提取胡椒油树脂的工艺研究

本文以黑胡椒粉为原料,采用三相分离法（TPP）提取胡椒油树脂,研究了胡椒粉添加量、硫酸铵质量浓度、提取液与叔丁醇体积比、pH、温度对胡椒油树脂得率及胡椒碱含量的影响,并通过响应面试验优化了胡椒油树脂的提取工艺。结果表明：最佳提取条件为胡椒粉添加量5%、硫酸铵质量浓度10%、提取液与叔丁醇的体积比1∶0.5、pH 4、温度20℃,在此条件下,黑胡椒油树脂得率为12.90%,黑胡椒油树脂中胡椒碱含量为30.46%,验证试验与模型预测值基本相符。研究结果为工业化提取胡椒油树脂提供参考。     

4种微生物菌剂对辣椒主要病害的生物防治作用

本文选择4种不同微生物活性成分的生防菌剂,采用盆栽生物量测定、温室和田间小区试验对辣椒主要病害进行抗病效果及促生增产作用评价。结果表明,木霉-芽胞杆菌复合菌剂对辣椒的枯萎病、疫病、炭疽病和灰霉病防效分别达到72.2%、78.3%、71.9%和59.7%,枯草芽胞杆菌-粉红粘帚霉复合菌剂对辣椒4种病害的防效分别达到60.5%、62.1%、60.5%和50.9%;而淡紫紫孢菌菌剂只对辣椒炭疽病具有很好防效（77.5%）。同时,4种微生物菌剂对辣椒植株生物量均有显著促生作用,其中木霉-芽胞杆菌复合菌剂及枯草芽胞杆菌-粉红粘帚霉复合菌剂在盆栽试验中鲜重和干重增幅分别为132.79%、190.35%和211.80%、293.84%;两者在温室及田间小区试验中比对照增产182.3%、152.7%和65.0%、23.9%。本研究表明,生防菌剂可以替代化学药剂用于植物病害的防治,同时还能够促进作物植株生长,有增产作用。     

橡胶籽苗黑根病病原鉴定及生物学特性研究

橡胶籽苗黑根病严重影响橡胶育苗生产,本研究从感病籽苗中分离病原菌,经致病性的测定,病原的形态特征观察和菌丝体的ITS、RPB2、tub2等基因序列分析对比,鉴定病原菌为球毛壳菌Chaetomium globosum;生物学特性研究结果表明,该菌生长适应能力强,在10~35℃、pH 2~10范围内菌丝和子囊孢子能生长和萌发,全光照能减缓菌丝的生长,糖类营养物质有利于子囊孢子萌发,子囊孢子较耐高温,48℃持续20 min,50℃持续15 min,52℃持续10 min,以及54℃持续5 min时才能导致病原子囊孢子失活、死亡。在夏季大棚不育苗期间,采用高温闷棚杀死病原孢子,必要时在育苗期结合化学药剂防治,对该病害可取得较好的控制效果。     

土壤中氟磺胺草醚残留对后茬玉米生长及其酶活性的影响

氟磺胺草醚是二苯醚类除草剂,主要用于防除大豆田内的阔叶杂草,在土壤中残效期较长,其药害极易对后茬作物造成影响。近年来随着玉米种植面积的不断扩大,氟磺胺草醚残留对后茬玉米的不良影响日益突出(郑景瑶等,2013)。本研究拟通过测定玉米中靶标酶、代谢酶和抗氧化酶的活性变化来分析氟磺胺草醚对玉米生长的影响,以期为玉米安全生产提供科学依据。     

河套平原典型县域耕地土壤养分空间变异特征研究

为研究河套平原地区土壤养分状况,探究县域尺度土壤养分的空间变异性与分布特征,以杭锦后旗县域耕地为对象,采用实地调查和地统计学相结合的方法,研究该区耕层土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾养分含量状况,分析土壤养分空间分布及其变异特征。结果表明,研究区耕层土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾平均含量依次为13.90 g/kg、0.93 g/kg、16.25 mg/kg和170.79 mg/kg,土壤有机质和全氮处于缺乏状态,速效磷含量中等,而速效钾的含量较为丰富。从空间变异及相关性看,各土壤养分的变异程度都为中等变异,有机质和速效钾为中等相关性,全氮和有效磷均为弱相关性。从空间分布格局看,土壤有机质与全氮分布规律相近,呈现西北部高、东南部和东北部低的特点;土壤速效钾整体分布较为均衡;速效磷空间差异明显,呈东高西低格局。针对该地区土壤养分含量及分布规律,在进行养分管理过程中,应以控氮、稳磷、稳钾、全区规划与重点应对相结合的原则,坚持以有机肥为主、有机与无机相结合的施肥策略。对县域尺度耕地土壤养分状况的调查研究和统计分析,明晰了区域土壤养分空间分布特征及其与土地利用方式之间的关系,为河套平原耕地土壤养分管理、地力培育以及合理施肥运筹等提供科学依据。     

废弃矿区大豆根际土壤细菌群落对施肥方式的响应

【目的】从细菌多样性和组成结构角度评估化学肥料与硅酸钠或蚯蚓结合施用对废弃矿区大豆根际细菌群落的影响,为日后矿区复垦和生态恢复提供理论依据。【方法】在广东省梅州市黄畲村废弃矿区种植大豆‘华春9号’,试验设置4个施肥处理:氮磷钾肥结合硅酸钠(3NPK+S和5NPK+S),氮磷钾肥结合蚯蚓20条·m-2(3NPK+E和5NPK+E),以不施肥为对照(3CK和5CK)。在施肥后3和5个月时对大豆根际土壤进行采样。通过提取土壤细菌总DNA、16S rRNA测序和测定土壤基本化学性质,探究该矿区大豆根际细菌群落多样性和结构对不同施肥处理的动态响应过程。【结果】与3CK相比,3NPK+E处理显著增加了Chao1和Shannon指数;与5NPK+E处理相比,5NPK+S处理显著增加了Shannon指数。主坐标分析(PCoA)表明,不同处理下的根际细菌群落组成在操作分类单元(OTU)水平上出现显著分离。从属的相对丰度来看,Uncultured_f_Anaerolineaceae是3NPK+S、3NPK+E、5NPK+S、5NPK+E处理土壤中的优势菌属。基于Mantel检验和典型关联分析(CCA)显示,土壤有机质、有效磷和全碳含量对5NPK+E处理的根际细菌群落有显著影响。【结论】施加NPK+S和NPK+E肥料均能有效提高矿区土壤细菌多样性,从而间接对土壤修复起促进作用。施肥方式和处理时间均会显著影响细菌群落组成,并且施肥处理时间越长对细菌群落组成的影响越明显。Uncultured_f_Anaerolineaceae富集在施肥处理下的土壤中,这类细菌可能在促使碳转化的过程中起重要作用,同时还具有修复土壤污染的潜力。NPK+E施用增加了有机质含量,对细菌群落的生长有促进作用。     

花期前后高温对玉米花粉发育及结实率的影响

为明确花期不同梯度高温对玉米开花特性和花粉活力的影响,以热敏感基因型玉米品种‘驻玉309’为试验材料,于花期(吐丝前8d～吐丝后8d)进行不同程度高温(31、34和37℃)处理,测定受精结实率、雄穗性状、开花时间、花粉活力及花粉超显微结构,分析生育期前后的高温对受精结实、开花特性及花粉活力的影响。结果表明,花期高温胁迫显著降低玉米受精结实率,对抽雄吐丝间隔期无显著影响,但盛花期提前;极端高温则导致玉米抽雄期显著提前、开花期和盛花期延后,抽雄吐丝间隔期延长;花期高温使花粉粒形态皱缩、萌发孔内陷,显著降低花粉活力,且温度越高,花粉活力降低幅度越大。因此,花期前后高温通过影响玉米影响雄穗开花特性、延长抽雄吐丝间隔期、影响花粉粒形态、降低花粉活力,从而降低玉米的小花受精率和籽粒结实率。     

木薯有性四倍体遗传稳定性分析

木薯作为中国重要的经济作物,其优良品种的选育一直是木薯科研工作的重点,而多倍体的巨型性特点为其育种提供了新的思路,目前多倍体研究大多是体细胞加倍,有性多倍化研究起步较晚,而本课题组通过2n配子有性活体杂交,成功获得了首例木薯有性四倍体植株。为了研究木薯有性四倍体的遗传稳定性,本研究分别采用:田间的农艺性状观测(生长稳定期)、流式细胞术、叶片染色体计数、蛋白质含量测定/蛋白质聚丙烯酰胺凝胶电泳以及淀粉含量测定等方法进行鉴定。结果显示:木薯有性四倍体各株系农艺性状均保持了母株器官巨型性的多倍体特征;流式细胞仪分析显示,木薯有性四倍体各株系叶片DNA含量均为二倍体亲本(SC5)的两倍,相对应的叶片染色体数目也为二倍体亲本(SC5)的两倍,且视野中四倍体细胞所占比例均在90%以上;各株系蛋白质含量均小于二倍体对照组,且有性多倍体株系电泳谱带基本相似;在淀粉含量测定中,其各株系淀粉含量均小于对照组,且各株系之间含量波动较小。本研究结果表明木薯有性四倍体植株具有较好的遗传稳定性,对木薯多倍体品种的选育具有重要意义。     

四端法土壤电导率传感器恒流源设计与试验

土壤信息对于指导农业生产有着极为重要的作用,土壤电导率反映了土壤含水量、盐分、粘粒含量和类型等土壤信息,准确获取土壤电导率对于实现农业精细化生产意义重大。在各种土壤电导率测量方法中,四端法因其成本低、精度高、测量快速和操作简便而大量应用于实际测量;恒流源是四端法测量仪器的重要组成部分,其性能直接决定着测量仪器的精度以及测量范围。本文对比了3种恒流源对测量仪器测量性能的影响,发现采用Howland恒流源的四端法测量仪器高电导率测量能力强而低电导率测量范围较小,测量精度最高;采用改进型Howland恒流源的四端法测量仪器低电导率测量范围有所扩大,测量精度良好;采用基于差动放大器的恒流源的电导率仪低电导率测量范围最大,高电导率测量范围较优,测量精度良好。