辣木多糖酶促提取技术优化及不同部位含量研究

为研究辣木多糖的酶促提取工艺和辣木不同部位的多糖含量,在单因素试验的基础上,以多糖提取率为指标,选择纤维素酶用量、提取温度、提取时间、液料比为试验因素,采用二次回归正交旋转组合设计对纤维素酶辅助提取辣木多糖的工艺参数进行优化,并在此基础上研究辣木不同部位的多糖含量差异。4种因素对辣木多糖提取率的影响顺序依次为:纤维素酶用量>提取温度>液料比>提取时间。建立辣木多糖提取率(Y)与纤维素酶用量(X1)、提取温度(X2)、提取时间(X3)、液料比(X4)的二次正交回归模型:Y=18.6602+0.8134X1+0.7572X2–0.4312X3+0.6909X4–0.5181X12–0.4935X22–0.6277X42,该模型拟合度好,4个因素均对多糖提取率有显著影响(p<0.05)。通过回归模型获得优化的提取工艺为:纤维素酶用量1.60%,提取温度53℃,提取时间68 min,液料比52∶1,在此条件下辣木多糖提取率为19.83%,实际值与预测值一致。辣木不同部位的多糖含量结果表明,辣木根、花、嫩叶、茎中均含有丰富的多糖,其中根中含量最高且极显著高于其他部位(p<0.01),可进一步开发利用。采用二次回归正交旋转组合设计优化得到的辣木多糖酶促提取工艺条件准确可靠,可有效提高辣木多糖提取率并可在生产中推广应用。     

保水处理对橡胶树叶片生理特性及胶乳产量的影响初探

以橡胶树品种‘云研77-4’为试材,采用盖膜、盖草和添加保水剂的处理方式,以常规管理（不覆盖）为对照,通过田间比较试验研究3种保水处理对橡胶树全年中不同生长阶段叶片生理特性及胶乳产量的影响。方差分析结果表明：盖膜、盖草和添加保水剂在干季均显著提高了土壤含水量,并显著影响了橡胶树叶片的可溶性蛋白（SP）、脯氨酸（Pro）、可溶性糖（SS）和蔗糖（Suc）含量;3种保水处理处理均不同程度的提高了胶乳产量。主成分分析结果表明：提取3个主成分,累计贡献率为84.8%,说明前3个主成分可反映原始变量的绝大部分信息;根据综合得分,各保水处理优劣顺序依次为：添加保水剂、盖草、盖膜、对照;橡胶树全年中不同生长阶段叶片生理指标综合表现优劣顺序依次为：12月、3月、1—2月、11月、6月、7月、9—10月、8月、5月、4月。因此,从本研究结果可以推断,各保水处理均能有效缓解季节性干旱对橡胶树生长的不利影响,在生产上可以根据橡胶树全年中不同生长阶段叶片生理指标综合表现选择合理的割胶时期。     

水分管理对水稻镉吸收的影响

以晚稻品种玉针香和湘晚籼12号为供试材料,研究了3种水分灌溉方式(W1,长期淹水灌溉;W2,湿润灌溉;W3,阶段性湿润灌溉)对水稻糙米镉含量的影响。结果表明,在水稻生长的3个关键时期(分蘖期、灌浆期、成熟期),各部位镉含量、富集系数均以W3处理最高,W1处理最低;玉针香糙米镉含量W1处理分别比W2、W3处理低56.52%和66.67%,且W1处理与W3处理间存在显著差异;湘晚籼12号糙米镉含量W1处理分别比W2、W3处理低65.22%和52.94%,但各处理间差异不显著。可见,长期淹水灌溉是一项能够有效降低糙米镉含量的农艺措施。     

基于近红外预测羊草水分含量的特征光谱模型研究

水分是牧草最为重要的品质属性,水分含量的多少直接影响牧草品质的变化。羊草（Leymus chinensis）因富含重要的维生素、蛋白质、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、脂肪等家畜必需营养成分,在收获和储藏过程中极易受到生长地的水、土、气等的影响而发生营养成分损失或变质,因此为了有效降低冗余无信息变量,提高羊草水分含量近红外模型的预测精度和稳定性,本研究采用4种光谱特征区间选择方法,包括间隔偏二乘法（Interval partial least-squares regression,iPLS）、向后区间偏最小二乘法（Backward interval PLS,BiPLS）、联合区间偏最小二乘法（Synergy interval PLS,SiPLS）、和连续投影算（Successive projections algorithm,SPA）建立羊草水分含量的预测模型。结果表明：SiPLS方法最适合用于羊草水分含量特征波长的筛选,其次为BiPLS方法,最差的方法为iPLS,同时,相对分析误差（Residual predictive deviation,RPD）=2.648>2.50。这表明SiPLS的近红外光谱模型在预测羊草水分含量的应用上完全可行,预测精度在96.13%以上。     

磁化水灌溉对设施灵武长枣生长与果实品质的影响

为探究不同磁强磁化水灌溉对设施灵武长枣营养生长与果实品质的影响,以宁夏灵武市大泉林场基地设施栽培的灵武长枣为研究对象,对其营养生长(枣吊长、枣吊粗、叶面积等)和果实品质(可溶性糖含量、有机酸含量、Vc含量等)进行了测定分析。结果表明,采用ADS-1800磁强磁化水灌溉对枣吊生长的促进作用最大,枣吊净生长量较CK增加了15.6%;ADS-1400磁强磁化水灌溉提高了设施灵武长枣的单株产量,可达7.62 kg,增产效果最显著;ADS-800磁强磁化水灌溉可增加设施灵武长枣的可溶性固形物及可溶性糖含量,较CK分别增加了5.5%和4.38%。因此,不同磁强磁化水处理能促进灵武长枣的营养生长,影响果实品质。本研究结果为磁化水灌溉技术在设施灵武长枣生产上的应用提供了参考依据。     

氮磷水耦合作用下土壤种子库植被恢复应用参数的优化

[目的]探究植被恢复工程中氮、磷、水的交互作用对土壤种子库萌发的影响,可为表层土壤的合理利用以及土壤种子库植被恢复工程中相关参数的调控提供有价值的参考。[方法]采用温室萌发法,探讨氮、磷、水分等单一因素对土壤种子库萌发及幼苗初期生长的影响;采用Box-Behnken中心组合设计(BBC)与响应面法(RSM)相结合的方法来探究这3个因素对土壤种子库萌发及幼苗初期生长的交互影响,并得到植被恢复的最优方案;采用降维法对响应面模型中3因素的耦合作用进行验证。[结果]①当氮、磷、水分分别位于5～20 g/m~2,5～15 g/m~2,10～30 mm范围时,土壤种子库的萌发及幼苗初期生长情况相对较好;②响应面分析中最适模型为二次模型,在该模型中水分(C)对响应值Y的影响最大,且植被恢复的最优条件为氮13.54 g/m~2,磷9.47 g/m~2,水分30 mm;③在水分较低的情况下,植物对氮、磷的吸收也相对较低,氮、磷、水的交互作用不显著;而在水分较高的情况下,即使施肥较少,其对应的土壤种子库萌发效果也高于施肥水平高而水分胁迫的处理。降维分析进一步验证了水分的重要性,这与响应面分析中的结果相吻合。[结论]尽管优化条件可能与实际中略有差异,但该研究仍有很大的参考价值,且氮、磷与水分的交互效应均表现出对土壤种子库萌发及幼苗生长的促进作用。     

稻草还田对设施切花菊品质及连作土壤养分的影响

[目的]针对设施切花菊连作土壤质量严重下降切花菊品质逐年下降的现象,研究探讨暗管排水(埋管最适间距2 m)条件下,稻草还田措施对设施切花菊‘神马’连作土壤理化性质及品质的改善效果。[方法]试验设5个处理:1)无暗管和无秸秆还田(CK);2)有暗管和无秸秆还田(PS0);3)有暗管和800 kg/hm^2秸秆还田(PS800);4)有暗管和1600 kg/hm^2秸秆还田(PS1600);5)有暗管和2400 kg/hm^2秸秆还田(PS2400)。测定温室耕作层土壤(0 15 cm)养分含量、阳离子交换量、全盐含量以及植株主要生理指标。[结果]暗管排水条件下,不同稻草还田量均可显著增加土壤中的有机质含量、有效磷含量及速效钾含量。与CK相比,1600 kg/hm^2稻草还田量处理后土壤碱解氮含量最低,而土壤的阳离子交换量与其他处理相比分别增加了32.7%、23.6%、11.4%、8.23%;除此之外,各稻草还田处理均可有效降低土壤pH值、土壤全盐量及电导率,其中1600 kg/hm^2稻草还田量处理后土壤耕作层电导率最低,为167μS/cm,相比CK下降了31.1%;各稻草还田处理使切花菊的株高、茎粗、舌状花数、花鲜重和生物量等主要生理指标显著提高,切花菊‘神马’的株高、舌状花数、生物量在1600 kg/hm^2稻草还田处理下显著高于其他处理。[结论]1600 kg/hm^2稻草还田量为本试验综合效果最佳的处理,其对设施切花菊‘神马’土壤理化性质改善明显,土壤肥力增加显著,切花菊品质提高最佳。     

平行极板电容传感器介电式颗粒饲料水分检测仪设计与试验

为了实现颗粒饲料含水率的快速、无损检测,设计了以STM32F103ZET6单片机为控制芯片的颗粒饲料水分检测仪,采用平行极板电容传感器、温度传感器、质量传感器和相应的检测电路分别检测颗粒饲料样品的电容、温度和容积密度,经过单片机进行处理后实现颗粒饲料的含水率检测,并在OLED显示屏上显示检测结果。采用自制颗粒饲料水分检测仪,分析了含水率、温度、容积密度对颗粒饲料相对介电常数的影响规律,并建立了相对介电常数与含水率、温度、容积密度之间的关系模型,模型的决定系数为0.996 8。同时对颗粒饲料水分检测仪的检测精度进行了检验,含水率实测值与仪器检测值之间的决定系数为0.990 3。试验结果表明,与烘干法相比,所设计检测仪的绝对测量误差值在±0.6%以内,具有一定的实用价值。该研究为颗粒饲料水分快速、无损在线检测提供一种新的方法和技术支撑。     

南方8种森林地表死可燃物在平地无风时的燃烧蔓延速率与预测模型

【目的】研究Rothermel林火蔓延速率预测模型及另外2种以Rothermel模型为核心的蔓延速率预测模型对南方8种典型森林地表死可燃物的适用性,为林火蔓延速率预测提供理论支撑和指导。【方法】以南方地区8种典型速率地表死可燃物为对象,根据研究对象的野外实际条件,在东北林业大学帽儿山实验林场风洞实验室内,构建不同可燃物床层含水率、载量及高度的可燃物床层,每种可燃物在平地无风条件下进行36次点烧试验,共288次点烧,记录每种可燃物类型不同配比条件下的蔓延速率。通过直接使用Rothermel模型、重新估计Rothermel模型参数、对Rothermel模型形式改进后自建模型的对比,得到最合适的预测模型。【结果】 1)平地无风条件下,南方8种典型森林地表死可燃物床层最大蔓延速率为0.55 m ·min -1 ,平均蔓延速率由大到小依次为:华山松、云南松、毛竹、柳杉、杉木、马尾松、麻栎及青冈栎。2)直接使用Rothermel模型预测的林火蔓延速率误差较大,平均绝对误差为0.18 m ·min -1 ,平均相对误差为70.0%。3)重新估计参数后的Rothermel模型及自建模型,预测的可燃物蔓延速率精度显著提高,平均绝对误差分别为0.04、0.037 m ·min -1 ,平均相对误差分别<18%、16.45%。4)重新估计参数的Rothermel模型与自建模型的预测误差的差异不显著,其中自建模型的预测值与实测值的 R 2 变化在0.71~0.90,平均为0.80。【结论】对南方8种典型森林的地表死可燃物类型,在平地无风条件下,重新估计参数的Rothermel模型及自建模型的预测精度相近,但自建模型可能更简单易用,可预测平地无风条件下可燃物地表火蔓延速率。     

某拟建高速公路地质灾害易发性评价

高原山地地区地质灾害多发频发,对重大建设项目安全危害极大,开展拟建高速公路区域地质灾害易发性评价研究,对后期线路选址及地质灾害防治具有重要的理论和实际意义。在分析现状地质灾害特征的基础上,从气象水文、地形地貌、岩土类型及构造、人类工程活动4个方面选取对地质灾害发育贡献程度较大的因子,基于GIS技术,结合层次分析法（AHP）和信息量法对拟建施甸至链子桥段高速公路进行地质灾害易发性评价,并将评价结果划分为高易发区、中易发区和低易发区。通过研究区已有地质灾害编目对评价结果进行验证,结果表明,AHP_信息量模型在拟建工程地质灾害易发性评价中可操作性强,评价结果可靠性高。