苦皮藤素类似物的合成与结构鉴定

以苦皮藤Celastrus angulatus Max.提取物水解产物中的多羟基β-二氢沉香呋喃为原料,合成了对粘虫Mythimna separata具有毒杀活性的苦皮藤素(Celangulin)类似物,并在活性追踪的指导下分离得到了两个具有杀虫活性的苦皮藤素类似物 A和B, 其结构经核磁共振谱、快原子轰击质谱、高分辨质谱等波谱学方法鉴定为2β,6α,8β,13-四异丁酰氧基-1β,4α,9α-三羟基-β-二氢沉香呋喃及1β,2β,6α,8β,13-五异丁酰氧基-4α,9α-二羟基-β-二氢沉香呋喃。化合物 A和B 均为新化合物,在20 mg/mL的浓度下对三龄粘虫Mythimna separata的胃毒活性(死亡率)分别为89.5%和93.2%。     

粪肥施用对土壤团聚体的影响——Meta分析

粪肥施用为土壤输入大量有机质与养分,能影响土壤团聚体的形成和稳定性,大部分研究主要认为粪肥施用促进土壤大粒径团聚体的形成(marcoaggregate,≥0.25 mm),但进一步细分是对大团聚体(large marcoaggregate,>2 mm)还是小团聚体(small marcoaggregate,2 ~ 0.25 mm)的影响更大,研究存在较大差异。本文使用Meta分析收集了36篇相关文献,共267个团聚体数据,发现施用粪肥能显著增加土壤大团聚体和小团聚体含量,分别增加了95% 和17%,同时减少了土壤微团聚体(microaggregates,0.25 ~ 0.053 mm)和土壤粉黏颗粒(silt-plus and clay-size particles,<0.053 mm)含量,分别减少了14% 和20%。本文还从土壤因素、粪肥因素、气候因素3个角度的解释变量来分析粪肥施用对土壤团聚体影响不同的原因,结果发现土壤类型、土壤pH、粪肥种类和年均气温、年均降水量是造成不同研究结果差异的主要原因。     

添加剂对堆肥过程中挥发性有机物（VOCs）的减排效果

为明确添加剂对堆肥挥发性有机物（Volatile organic compounds,VOCs）排放的减排效果和影响因素,通过文献筛选出吸附类添加剂（活性炭和沸石）与有机酸类添加剂（柠檬酸和草酸）开展实验研究。在鸡粪-玉米秸秆堆肥实验中,设置5个处理,分别为对照（CK）、添加活性炭、添加沸石、添加柠檬酸和添加草酸处理。研究对象包括115种VOCs、三甲胺和6种含硫有机挥发气体（二甲硫醚、二甲基二硫醚、二甲基三硫醚、甲硫醇、乙硫醇、乙硫醚）。结果表明：在28 d的好氧发酵中,所有处理均达到50 ℃并维持7 d,满足无害化标准。检出110种VOCs、三甲胺和3种含硫有机挥发气体（二甲硫醚、二甲基二硫醚,二甲基三硫醚）。VOCs的排放集中在前9 d,在第3天时VOCs达到峰值。5个处理在堆肥第3天检测到的VOCs浓度范围为169.22~548.26 mg·m^-3。4种添加剂对各类VOCs均有减排效果。在第3天,活性炭、沸石、柠檬酸和草酸对烷烃类的减排效率分别为79%、26%、77%和46%,对卤烃类的减排效率分别为96%、38%、93%和97%,对芳香烃类的减排效率分别为28%、11%、24%和53%。从堆肥第6天开始只有沸石对各类VOCs有减排效果,最高减排效率为30%。针对含硫有机挥发气体减排,减排效果依次是草酸>柠檬酸>沸石>活性炭。4种添加剂对含硫有机挥发气体均有减排效果,但是对三甲胺没有减排效果。综合堆肥前9 d VOCs的减排情况,4种添加剂中沸石对各类VOCs减排效果最好。堆肥过程中添加沸石有利于VOCs和其他气体的协同减排,并且对土壤和农作物不存在风险,所以沸石在堆肥工程中有广阔的应用前景。     

进水流速对圆形循环水养殖池流场特性影响的数值模拟

通过对工厂化循环水养殖进水流速的智能调控,可降低饵料残留,避免水质恶化。为此,本研究采用数值模拟方法探究了进水流速对工厂化循环水养殖池流场特性的影响,并基于该研究设计出一套确定进水流速调控的实验方法。首先,通过对比Standard k-ε、RNG k-ε和Realizable k-ε 3种湍流模型及多种壁面函数的仿真效果,确定RNG k-ε模型和标准壁面函数作为仿真配置。同时,针对多相流模型,对欧拉多相流模型和DPM离散相模型进行对比,为提高计算准确性选用DPM离散相模型,并基于上述模型进行网格无关性验证、制定网格划分方案。其次,以大菱鲆(Scophthalmus maximus)养殖为例,模拟不同进水流速下养殖池流场、排污和水温调节的效果。最后,针对仿真结果提出进水流速调控方案。结果显示,日常采用1.0 m/s的进水流速,可有效提高适宜流速区面积并控制水处理成本;投饵前,采用0.2 m/s的进水流速可以解决循环水养殖中存在的饵料浪费问题;进食结束后,采用1.2 m/s的进水流速可快速排出残饵避免水质恶化;水温异常时,采用15 ℃的水、以1.2 m/s的进水流速注水230 s,可使20 ℃的水下降到正常水平,精准化控制水温。采用本研究提出的方法,可针对不同养殖生物和养殖环境设计进水流速智能调控策略,可用于解决循环水养殖过程中饵料浪费、水质变差和水温异常等问题。     

麦草栽培平菇高产配方筛选

通过麦草栽培平菇试验,筛选出高产的配方技术,结果表明,采用麦草栽培平菇可以获得平菇高产。     

基于分期播种试验夏玉米延迟收获促进子粒灌浆和粒重增益效应

基于2019-2022年夏玉米播期试验资料,分析夏玉米生理成熟后延迟收获对子粒农艺性状改善、增产效应。结果表明,早播10 d至晚播20 d处理的有效灌浆结束日均比生理成熟期延后,子粒有效灌浆持续日数依次比其花后10 d至生理成熟期日数延长28～9 d,播期每推迟10 d延长日数减少6.3 d。子粒农艺性状有明显的改善,百粒重、穗粒重提高,子粒增产效应明显,理论产量增产率16.95%～7.66%,增产量1 960.36～681.51 kg/hm²,对照增产最多,比晚播10、20 d增产粮食多2.4～2.9倍。为华北地区提高气候资源利用效率和粮食生产提质增效提供参考。     

甘肃省河西走廊玉米品种的产量表现及农艺性状评价

通过对玉米品种农艺性状的分析,筛选出对产量影响最大的农艺性状和适宜在特定生态区种植的品种,为后续的品种推广和生态区种植提供理论基础。在2020、2021和2022年3个不同年份间分别种植16个玉米品种(L1～L16),对小区产量、株高等重要指标进行记载。方差分析结果可知,除穗长的品种与年份互作效应(L×Y)、穗行数和千粒重外,其余性状的品种效应(L)、品种与年份互作效应、年份效应(Y)均呈极显著差异(P<0.001)。GGE分析显示,L6(武农科1号)在酒泉市2020和2021年适应性最强,L10(五谷652)在酒泉市2022年的适应性最强;小区产量高且较为稳定的是L6(武农科1号)、L7(RF699)、L13(德圣358)等。相关性和主成分分析可知,小区产量与其余农艺性状之间均呈正相关。L6(武农科1号)、L7(RF699)、L13(德圣358)等品种的产量适应性和稳定性俱佳且其余农艺性状表现较优,适宜在本试验所选择的试点进行推广种植。     

生物结皮生长发育对黄绵土抗侵蚀性能的影响

[目的] 黄土高原退耕还林(草)工程驱动的生物结皮发育可显著抑制土壤侵蚀,为探明土壤抗侵蚀性能随生物结皮生长发育的变化特征及其响应机制。[方法] 设置藻结皮、藓结皮和自然演替结皮3个处理,培育176天,系统研究生物结皮不同发育阶段及其类型差异对黄绵土抗侵蚀性能的影响。[结果] (1)生物结皮盖度、厚度、生物量、叶绿素和粗糙度随生长时间均显著增加,培育初期藓结皮较高,培育末期自然演替结皮反而最高。(2)随生物结皮发育,土壤黏结力呈幂函数增强,较初期增加39.8%~60.3%;质量损失率呈指数函数减小,较初期降低45.6%~57.3%;饱和导水率变化趋势较为复杂,但培育末期均最低(0.08~0.12 mm/min)。(3)土壤黏结力随生物结皮盖度、厚度、叶绿素、生物量和表面粗糙度的增加呈幂函数增长,质量损失率随生物结皮盖度、厚度、叶绿素、生物量和表面粗糙度的增加呈指数函数下降。(4)土壤抗侵蚀综合指数(C_ser)可表示为盖度(Cov)、厚度(T)和生物量(B)的幂函数(C_ser=0.279 Cov^0.194 T^0.188 B^0.119, R²=0.73, p＜0.05)。[结论] 黄土高原生物结皮发育可显著提高黄绵土抗侵蚀性能,藓结皮效果最强。     

改进FPAR的煤矿区植被NPP损失研究

基于遥感的CASA模型是测算植被NPP的主要方法之一,当前CASA模型中普遍以月内某一时刻或几个时刻的植被NDVI值计算光合有效辐射吸收比例(FPAR),这一方法忽略了月内FPAR的整体性和连续性,在计算中会产生较大误差.文中以煤矿区为例,首先通过时空自适应反射率融合模型构建高时空分辨率的矿区遥感影像,改进CASA模型中FPAR的计算方法,以FPAR连续函数均值代表月FPAR,并评价改进效果.通过FPAR损失量测算各植被NPP变化量,为煤矿区生态环境变化做出科学的判断.     

内蒙古东部干旱年份玉米需水规律及灌溉制度优化

基于通辽市丰田灌溉试验站3年野外实测试验,对该地区干旱年份玉米需水规律开展研究,结果表明:研究区干旱年份玉米拔节期与抽雄期耗水量占玉米整个生育期的50%以上,耗水强度依次表现为抽雄期拔节期灌浆期苗期,各生育阶段日耗水强度介于0.79~6.50 mm·d~(-1)之间;玉米干旱年份苗期、拔节期水分胁迫处理减产率较小,均未达到显著水平,抽雄期水分胁迫造成的减产量最大,多年平均达10%以上。干旱年份随着玉米耗水量的增加,产量持续增加,而水分生产率先升后降,合理的水分胁迫有利于提高干旱年份水资源的利用效率;同时通过数学模型与动态规划,提出了干旱年份玉米不同灌溉定额条件下的非充分优化灌溉制度,干旱年份应首先保证玉米抽雄期、灌浆期各灌水1次的要求,每次灌水约600 m3·hm-2。