水稻镉积累与调控研究进展

镉通过水稻植株吸收进入食物链而危害人畜健康,水稻低镉累积研究已成为当今生态环境领域、水稻栽培与育种领域的重要课题。本文从水稻对镉的积累累积特性、镉的运转、稻田镉的控制及低镉低累积积累水稻品种的选育等方面,综述了镉在不同水稻品种类型、不同生育期及不同水稻器官间的积累累积规律,镉从土壤到籽粒的运转过程,主要控镉技术对水稻镉吸收的影响,以及低镉低累积积累水稻品种选育的研究进展。并从水稻镉代谢规律与遗传改良、土壤修复、良种良法等方面探讨水稻低镉低累积积累的研究方向。     

2自由度夹子式水稻穴盘钵苗拔抛机械手设计与试验

根据2自由度机械手拔抛穴盘钵苗的特点和机理,设计了一种2自由度夹子式机械手,简述了其工作对象特征,主要结构组成及控制电路,对关键部件夹秧机构进行了设计,通过Pro/E建模及虚拟装配对秧夹的开闭合过程进行仿真,保证开闭合运动的精度和可靠性。在试验平台上,进行了不同穴盘类型、不同钵土含水率、不同秧夹弹簧拉伸力以及不同穴盘进给模式对机械手拔秧效果影响的试验研究。试验结果表明:穴盘类型和钵土含水率对拔秧成功率有显著影响(P0.01),采用红色穴盘育秧或保持钵土含水率大于30%可以提高拔秧成功率;夹秧机构上复位弹簧拉伸力在15 N和22 N间变化对拔秧成功率没有显著影响;采用自动进给穴盘模式不会对拔秧成功率产生显著影响,秧苗自动输送进给机构的性能满足钵苗行输送进给的要求。     

水稻育秧播种机钵体苗底土压实装置

设计了一种能实现水稻精密育秧播种机钵体软、硬秧盘穴孔底土压实的通用装置,该装置以AT89C51单片机为控制系统核心,采用步进电动机和送盘行程开关实现秧盘供送,以及限位行程开关和对准接近开关实现秧盘穴孔与压实辊指对准,压实辊指与秧盘穴孔内底土相互作用完成底土压实。通过系统的试验研究,确定了该装置的最佳工作参数。压实试验表明,该系统能满足秧盘穴孔底土压实的工作要求,实现了穴孔与压实辊指的精确对准和底土压实,当生产率在500盘/h、提前角对应弧长为1 mm时,对准率为98%,满足钵体苗穴孔底土压实的技术要求;育秧试验表明,增加穴孔底土压实深度,可提高秧苗素质,保持土壤根系坚实不散,有利于栽插作业,压实深度为6 mm时效果最佳。     

挤压超声联用提取米糠多糖工艺优化

为了提高米糠多糖得率,将挤压与超声方法联用,在单因素试验基础上采取二次正交旋转组合试验,研究了酶法提取米糠多糖的挤压工艺条件和超声波处理条件,并构建了超声波处理的数学模型.试验结果表明:在物料含水率20％、挤压温度115℃、螺杆转速120 r/min的挤压条件下,获取的米糠经酶解后,在处理时间21 min、超声波功率117W、处理温度72℃、液料比为8.7 mL/g的优化条件下,米糠多糖得率可达7.18％.     

基于高光谱图像技术的稻田苗期杂草稻识别

以生长期为10 d的杂草稻和水稻为研究对象,采集其高光谱图像信息,对其进行滤波预处理后,利用主成分分析方法优选出1448.89 nm和1469.89 nm波长下的特征图像.对每个特征图像,分别提取其形状特征、纹理特征和颜色特征,共18个特征变量.基于这些特征变量,利用神经网络方法建立杂草稻和水稻的判别模型,模型训练时杂草稻和水稻的回判率都为100％;预测时,杂草稻的回判率为92.86％,水稻的回判率为96.88％.研究表明,利用高光谱图像技术快速鉴别稻田苗期杂草稻是可行的.     

冷等离子体处理对水稻种子萌发的影响

为提高水稻种子的萌发性能,利用冷等离子体处理机分别以空气、氦气为真空室环境介质,以60、70、80、90和100W的处理功率对浙优023、秀水134和浙优6326 3种水稻种子进行处理,并进行发芽试验.结果表明,在60 ～100W的处理功率范围内,冷等离子体处理对水稻种子的萌发具有明显的促进作用,与未经任何处理的对照组相比,以空气、氦气为处理介质3种水稻种子的发芽势、发芽率分别可提高1.75％ ～13.5％、1.0％～8.75％;以空气为处理介质,浙优023、秀水134、浙优6326水稻种子的较佳冷等离子体处理功率分别为90、100和80 W;以氦气为处理介质,秀水134、浙优6326水稻种子的较佳处理功率为60 W,但浙优023水稻种子不宜以氦气为介质进行冷等离子体处理.     

2BS-420型水稻植质钵育秧盘精量播种机

设计了一种水稻植质钵育秧盘精量播种机,对影响播种机播种精度的关键参数进行了试验和优化。该机每穴播种3～5粒,一次作业能够完成覆底土、播种以及覆表土等播种作业。经过对该播种机的试验和检测表明:播种均匀度达到98.2%,空穴率为0.01%,单粒率为零,播种生产率为420盘/h,各项指标均达到水稻植质钵育秧盘播种的要求。     

稻茬地双轴驱动防堵式小麦免耕播种机

针对稻茬地土壤粘重、根茬量大韧性强的特点和免耕播种作业的要求,基于旋转部件的铣切、冲击、破碎和抛撒原理,应用带状旋耕和粉碎技术,设计了稻茬地双轴驱动防堵式小麦免耕播种机,一次完成切茬、开沟、防堵、主动覆土和镇压等功能.田间播种性能试验表明,带状旋耕能较好地完成切茬、开沟作业,粉碎装置将收集到的土壤进行了有效的二次粉碎和抛撒,实现了均匀覆土的功能,播种深度和施肥深度变异系数分别为4.33％和2.73％,机具的通过性满足农艺要求.     

水稻根际中铁的形态转化

本文以熟化红壤性水稻土、淀浆白土、红壤和赤红壤为样品,研究了植稻后根际中铁的形态转化.结果表明,两种水稻土根际中无定形氧化铁、游离氧化铁、络合态铁、土壤中氧化铁的活化度及两种红壤上根际中的络合态铁均低于非根际土;而两种红壤上其余各项在根际内外分布趋势均与水稻土相反.用穆斯堡尔谱仪分析表明,所有根际土与非根际土相比,四极矩分裂增大,内磁场下降,说明根际中氧化铁被活化.同时,水稻土上根际中Fe²⁺增多,赤红壤中根际出现新矿物磁赤铁矿.根际中铁被活化,可能会影响根际中重金属等污染物的吸附和解吸特性、植物的铁素营养及对其它养分的吸收.     

Earthworm biomass response to soil management in semi-arid tropical Alfisol agroecosystems

Earthworms recorded during 1989–1993 across 15 soil management treatments, comprising three different tillagexthree organic amendments (bare, farmyard manure, and rice straw) and six perennial ley treatments, belonged to two endogeic species, Octochaetona phillotti (Michaelsen) and Lampito mauritii Kinberg, while in a nearby undisturbed natural revegetation area three species were found, including the above two and Octonochaeta rosea (Stephenson). The earthworm biomass showed significant temporal and spatial variations and was higher during the post monsoon period than in the early rainy season. No worm biomass was recorded during the dry season. In the tillage and organic amendment treatments, the biomass was drastically reduced from September 1989 to September 1991 after the application of carbofuran and some herbicides, and was significantly reduced during these two years compared to that of 1992. The maximum monthly earthworm biomass ranged between 2.5 and 17.9 g m^-2 across the treatments and increased several-fold in the nearby natural revegetation area (75.9 g m^-2). It significantly increased in perennial ley treatments compared to annual treatments with organic amendments. Thus the earthworm biomass varied significantly (P<0.01) across the 15 treatments, indicating discernible effects of soil management.Visiting Scientist (under the Rockefeller Foundation Environmental Research Fellowship in International Agriculture)