科研产出
废弃生物质灰分含量与热值的差异性和相关性及其测定方法
《中国农业大学学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为探究生物质能源化利用中灰分含量和热值的函数变化规律及测定方法,检索2001-2021年已发表的相关文献,获得380个不同类型的生物质样本的灰分含量和高位热值数据,并对测定方法进行分析.结果表明:1)不同热值测定标准对热值的测定结果的评价影响可以忽略不计,而根据固体矿物燃料标准测定的灰分含量结果会显著低于按照生物质燃料标准的测定结果;2)草本植物类生物质的灰分含量为7.96%~9.19%,高于木本植物的2.26%~3.37%,但其平均热值(17.45 MJ/kg)却低于木本植物(19.61 MJ/kg);3)草本植物的高位热值与灰分含量呈负相关,相关系数(r)的绝对值为0.567~0.918,高于木本植物的0.136.高位热值与化学元素(碳、氢、氮、硫、氧)含量的决定系数(R2)为0.936 7~0.973 7,高于与灰分、挥发分和固定碳含量的决定系数0.812 0~0.971 4,前者函数的拟合效果更好;4)应用近红外光谱技术建立的生物质水分、灰分含量和热值模型的预测偏差较小,小于参考方法的重复性界限,因此该测定方法更便捷,在生物质产业中具有很大的应用潜力.
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长期不同施肥模式对双季稻田土壤酸解有机氮组分的影响
《应用生态学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为明确南方双季稻区长期不同施肥模式对稻田不同耕层（0～10和10～20 cm）土壤酸解有机氮组分及其含量的影响，本研究以长期（36年）定位施肥试验田为平台，系统分析了单独施用化肥（CF）、秸秆还田+化肥（RF）、30%有机肥+70%化肥（OM）和不施肥对照（CK）下双季稻田0～10和10～20 cm土壤酸解有机氮及其组分氨基酸氮、氨基糖氮、铵态氮和酸解未知氮含量的变化特征及其与土壤全氮、有机碳含量的关系。结果表明：与CK相比，OM和RF处理均显著增加了双季稻田0～10和10～20 cm土壤全氮、碱解氮和有机碳含量。OM、RF和CF处理双季稻田0～10和10～20 cm土壤酸解有机氮含量均显著高于CK,分别比CK增加10.7%～42.6%和12.2%～51.5%。与CF和CK相比，OM和RF处理显著提高了双季稻田0～10和10～20 cm土壤氨基酸氮、铵态氮、酸解未知氮和氨基糖氮含量。不同施肥处理稻田0～10和10～20 cm土壤酸解有机氮和非酸解性氮含量大小顺序均表现为OM＞RF＞CF＞CK。各施肥处理稻田0～10 cm土壤氨基酸氮、铵态氮、氨基糖氮和非酸解性氮含量均高于10～20 cm土壤。土壤酸解有机氮含量与土壤全氮、有机碳含量均存在极显著的正相关关系。综上，RF和OM处理有利于增加双季稻田0～10和10～20 cm土壤有机氮含量，增强稻田土壤供氮能力，提高土壤肥力。
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植物精油与环糊精包合物的制备及对柑橘绿霉病的抑制作用
《农业工程学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：植物精油及其活性组分能降低柑橘采后病害且不影响果实品质,是一种潜在的生物杀菌剂,但存在易挥发和不稳定等问题,限制了其实际应用.将植物精油与环糊精包合能有效克服上述缺陷,提高植物精油的应用效果.为了提升植物精油组分反式-2-己烯醛对柑橘绿霉病菌的控制效果,该研究拟采用饱和水溶液法制备反式-2-己烯醛与 α-环糊精(α-CD)、β-环糊精(β-CD)、γ-环糊精(γ-CD)和羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)包合物,并考察包合物对指状青霉的离体和活体控制效果,在此基础上解析效果较优包合物的结构特点和包合模式.结果显示,通过饱和水溶液法成功制备了反式-2-己烯醛与α-CD、β-CD、γ-CD和HP-β-CD的4种包合物(α-CDTH、β-CDTH、γ-CDTH和HP-β-CDTH).外观形态结果显示,α-CDTH、β-CDTH和γ-CDTH粉末细腻绵密,HP-β-CDTH粉末粗糙,颗粒分明.4种环糊精包合物均能有效抑制P.digitatum菌丝体的生长且具有浓度依赖性,β-CDTH和 γ-CDTH抑制P.digitatum菌丝体生长的最小杀菌浓度(Minimum Fugicide Concentration,MFC)为1.00 mg/mL.包合率结果显示,γ-CDTH包合率最高,为75.36%.相溶解度结果表明,4种环糊精包合物的溶解性大小依次为HP-β-CD、γ-CD、β-CD、α-CD.综合离体抑菌效果、包合率和溶解性可知,γ-CDTH综合表现最佳.活体接种试验结果表明,不同浓度γ-CDTH处理能不同程度降低柑橘果实绿霉病发病率(P<0.05),以8.00 mg/mLγ-CDTH处理效果最佳.此外,γ-CDTH处理能有效维持柑橘果实硬度,且对柑橘果实失重率、色泽、维生素C含量、可溶性固形物无不良影响.微观结构观察表明,γ-CDTH与γ-CD、γ-CD与反式-2-己烯醛物理混合物的形状和大小有明显差异,表现在γ-CD形态大小不一,大部分呈无规则晶体,而物理混合物表面粗糙,γ-CDTH表面光滑,有类似片状的形态;γ-CD的H-3′和H-5′与反式-2-己烯醛的H-6之间的氢键相互作用是γ-CDTH的形成基础.研究结果可为γ-CDTH用于降低柑橘采后病害提供直接的依据,也为植物源天然防腐剂开发提供理论基础.
关键词： 农产品 采后病害 γ-环糊精 反式-2-己烯醛 包合物 抑菌活性
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天然富硒区广西壮族自治区桂平市水稻土壤线虫群落结构特征及其指示意义
《科学通报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：发展富硒农业对改善人体健康状况具有重要意义,但目前尚未开展富硒土壤中生态安全评估相关研究.土壤生物是土壤物质循环和能量流动过程的主要调节者,线虫是土壤中数量最丰富的后生动物,其群落结构和多样性对于土壤生态系统的能流通道和环境质量等均具有重要的指示意义.本研究选取广西壮族自治区桂平市水稻土壤(总硒为100~900 μg/kg)为研究对象,将其分成低硒组、中硒组和高硒组,对其中的线虫群落进行了分析.结果 显示,不同硒含量土壤中,线虫群落结构差异显著;相比于低硒组,中硒组及高硒组线虫密度显著增大,cp-2线虫及食真菌线虫相对丰度显著减小,F/B值和结构指数SI值显著减小;随土壤总硒及有效硒含量的增加,线虫密度、连胃属(Chronogaster)线虫相对丰度、棱咽属(Prismatolainus)线虫相对丰度增大,拟丽突属(Acrobeloides)线虫相对丰度、食真菌线虫相对丰度(Fu)、F/B值和结构指数SI减小.硒抑制了群落中的硒敏感线虫,简化了土壤食物网结构.在野外条件下线虫群落对于水稻土壤硒元素具有敏感的响应,可作为水稻土壤硒素水平的生物指示者.本研究为科学评价天然富硒水稻土壤的生态安全提供了数据参考.
关键词： 水稻土壤;硒;线虫;结构指数;拟丽突属;生物指示者
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南方典型母质发育水稻土剖面酸化特征研究
《中国土壤与肥料 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：明确我国南方典型母质发育水稻土的剖面酸化特征及其影响因素，为稻田土壤酸化有效防控及治理提供理论依据。选取湖南长株潭区域不同母质（板页岩、第四纪红土、花岗岩、河流冲积物、砂岩、石灰岩及紫色砂页岩）发育的潴育性水稻土剖面，分别测定耕作层（A）、犁底层（P）、潴育层（W）及母质层（C）各层次的土壤pH，利用A与C层间p H的变化差异来表征表层土壤是否酸化及其酸化程度，并分析A层有机质、阳离子交换量、总氮及颗粒组成，探究影响耕作层土壤酸化的主要因素。结果表明：南方典型母质发育的潴育性水稻土酸化特征表现为：石灰岩剖面土壤的pH最高，达6.39～6.92；其次为河流冲积物（6.24～6.66）及紫色砂页岩土壤（5.90～6.57），均呈微酸性至中性；再次是板页岩土壤（5.91～6.46），呈微酸性；最后依次为第四纪红土（5.45～6.12）、花岗岩（5.47～5.88）及砂岩土壤（5.47～5.85），均呈酸性至微酸性。不同母质发育的潴育性水稻土A与C层土壤p H存在明显差异，均表现出酸化现象，且酸化程度大小依次为：紫色砂页岩、第四纪红土>板页岩、石灰岩、花岗岩>河流冲积物、砂岩。对可能影响表层土壤酸化的土壤理化性质进行逐步线性回归分析发现，土壤阳离子交换量与表层水稻土酸化差值呈显著负相关。总体而言，土壤阳离子交换量是影响不同母质发育的潴育性水稻土表层酸化的主要因素。
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洞庭湖区稻田主要种植模式物质生产及光温资源利用效率的比较
《中国生态农业学报(中英文) 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：合理的种植模式可实现作物生长需求和自然资源供给的匹配.比较研究洞庭湖区稻田主要种植模式,可明确该区域优势种植模式,为优化湖区资源配置和建立丰产高效种植模式提供理论依据.2016—2018年,选取4种湖区稻田主要种植模式为研究对象,分析不同模式的干物质生产效率和干物质产能、光温资源利用效率以及经济效益.4种模式中,冬闲-中稻一熟制模式周年平均干物质生产效率和干物质产能、有效积温和光能分配率最低,分别为18330 kg?hm?2和27.00 MJ?m?2、70.0%和49.2%,表明湖区冬闲-中稻一熟制模式光温资源利用不充分.而油菜-早稻-晚稻三熟制模式周年平均干物质生产效率和干物质产能最高,分别为31525 kg?hm?2和48.22 MJ?m?2,但周年平均生育期为364.5 d,2016—2017年周年有效积温和光能分配率分别达到102.5%和102.6%,表明部分年份油菜-早稻-晚稻三熟制光温资源欠缺,难以满足3季作物需求,且三熟制经济效益最低,两周年平均为8738元?hm?2.冬闲-早稻-晚稻两熟制模式生长季集中于4月上旬至10月中下旬,冬季温光资源浪费,且周年经济效益平均为9009元?hm?2,仅为冬闲-中稻模式的75.3%,油菜-中稻模式的62.3%.油菜-中稻两熟制模式全年时间平均利用率88.9%,周年平均有效积温和光能分配率为86.6%和87.7%,光温资源充足且利用率高,周年经济效益最高,为14468元?hm?2,明显高于其他3种模式.油菜-中稻两熟制模式与其他3种模式综合比较,可充分利用全年光温资源,干物质生产效率和产能较高,也是经济效益最高的种植模式,适宜在洞庭湖区发展.
关键词： 稻田 种植模式 干物质生产效率 干物质产能 光温资源利用效率 经济效益
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7份枳种质耐酸碱性评价
《中国南方果树 》 2022 北大核心
摘要：选取洞口枳、河南枳、富民枳、小叶枳、墨西哥飞龙枳、美国飞龙枳和变异枳等7份枳种质为评价对象，以常用柑桔砧木酸橙、软枝香橙和硬枝香橙作为对照，通过比较温室中盆栽实生幼苗地上部和地下部生长、叶片叶绿素含量和对柑桔溃疡病抗性在不同酸碱处理（pH值3、pH值6和pH值9）下的差异，综合评价各枳种质的耐酸碱性。结果表明，与适宜条件（pH值6）相比，在酸（pH值3）处理早期，洞口枳、富民枳、墨西哥飞龙枳、美国飞龙枳和变异枳的生长以及富民枳和小叶枳的叶绿素积累所受影响小，洞口枳叶片抗氧化酶活性增加；在碱（pH值9）处理早期，洞口枳、富民枳、墨西哥飞龙枳、美国飞龙枳和变异枳的生长以及富民枳和墨西哥飞龙枳的叶绿素积累所受影响较小，洞口枳叶片的抗氧化酶活性增加，其根系POD和CAT活性也增加。在酸处理后期，洞口枳、河南枳、富民枳、小叶枳和变异枳出现顶端坏死（顶端生长点坏死，且靠近顶端生长点的叶片出现点状或区域坏死）现象；在碱处理后期，河南枳出现顶端坏死现象。总体上，洞口枳、富民枳、墨西哥飞龙枳、美国飞龙枳和变异枳实生幼苗生长能耐受短期酸碱胁迫，变异枳还能耐受较长期的酸胁迫；洞口枳在酸碱环境下似乎均具有较强的活性氧清除能力。枳种质在酸性环境下表现为对柑桔溃疡病更感病。墨西哥飞龙枳在酸性环境下、河南枳和美国飞龙枳在碱性环境下对柑桔溃疡病具有相对较强的抗性。
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连续施硅对双季稻镉硅累积效应的影响
《环境科学 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：为研究硅肥对土壤镉生物有效性以及双季稻对镉硅积累的影响,在稻田土壤镉较高[ω(总Cd)为1.03 mg·kg-1]污染条件下,开展双季稻连续基施硅肥180 kg·hm-2(以SiO2计)的田间定位试验.结果表明,双季稻田连续施用硅肥能够增加土壤有效硅含量,增幅为108.1%~275.0%,同时提高土壤1.15~1.33个pH单位,施用硅肥早、晚稻土壤DTPA-Cd含量降幅分别为12.3%和15.9%,差异达显著水平;施硅促进了土壤镉向稳定形态的转化,土壤可交换态EXC-Cd含量降幅为2.6%~5.1%,QW处理降低达显著水平;施硅肥处理,碳酸盐结合态CAR-Cd含量降低,降幅为8.6%~24.9%,显著增加了铁锰氧化态FMO-Cd含量,增加了 土壤有机结合态OR-Cd含量,增幅为2.3%~12.8%,残渣态RES-Cd含量增幅为2.3%~6.0%;连续施硅肥降低了水稻对镉的积累,早稻根、茎叶和稻米平均降幅分别为38.4%、49.7%和50.9%,晚稻根、茎叶和稻米平均降幅分别为30.6%、34.4%和39.2%;硅处理显著降低了水稻根吸收系数(AF土/根),降幅为25.5%~49.6%,同时降低了水稻根向茎叶的转运系数(T根/茎叶),降幅为13.5%~52.6%,差异显著,早、晚稻稻米镉富集系数(BAF)分别平均降低6.0%和8.0%,其中粉末状硅肥对降低水稻镉吸收效果最佳.综上表明硅肥能够降低水稻对镉的吸收积累,然而硅肥持续性降镉效应不明显.
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水稻半矮杆突变体'双辐矮糯'的农艺性状与遗传分析
《热带作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：倒伏是影响水稻(Oryza sativa L.)生产的重要因素,半矮杆是协调高产和抗倒性的理想资源.前期通过辐射诱变'湘辐糯1号'获得了半矮杆突变体'双辐矮糯'.本研究分析了'双辐矮糯'的茎节配置特点、基本农艺性状及其遗传规律.结果表明:'双辐矮糯'株高较'湘辐糯1号'(133.13 cm)降低了24.88 cm,穗、第1节和第2节长度显著缩短,降幅分别达到18.10%、23.06%和19.13%,而第3、4、5节长度缩短程度不明显,表明其株高突变基因主要控制穗和高位茎节的伸长.'双辐矮糯'的单株有效穗为10.4个,是'湘辐糯1号'(5.2个)的2.04倍,其强分蘖能力确保了在每穗总粒数下降20.24%和千粒重下降7.51%情况下单株产量仍表现出25.26%的增长.品质分析发现,'双辐矮糯'的粒长、粒宽、长宽比等外观品质指标及直链淀粉含量、胶稠度等食味品质指标与'湘辐糯1号'无显著差异,说明'双辐矮糯'株高的下降未对外观品质与食味品质产生不利影响.遗传分析发现,48对SSR标记在'双辐矮糯'与'湘辐糯1号'间扩增出了完全一致的基因型,二者遗传背景相似度达到了100.00%,证实了'双辐矮糯'是源于'湘辐糯1号'的真实变异.利用'双辐矮糯'与'湘辐糯1号'构建了2个正反交F2群体,分析发现群体中半矮杆植株与野生型植株理论分离比符合1:3,表明半矮杆性状受一个隐性细胞核基因控制.本研究明确了'双辐矮糯'的株高表型和遗传特点,为深入挖掘其育种价值奠定基础.
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