茭白全产业链标准化探索与实践

农产品全产业链标准化生产,是切实保障农产品质量安全,推动农业高质量发展的重要技术支撑。本文以茭白产品为主线,通过建立协同推进机制、研制全产业链标准、落实标准化生产技术、开展技术宣传推广等进行茭白全产业链标准化探索与实践,为现代农业全产业链标准化实施工作提供参考借鉴。

茭虾共作对土壤氮磷含量和茭白干物质积累及氮磷钾吸收分配的影响

为探究茭白种养模式的施肥策略,设置茭虾共作(ZC)、茭白单作(Z)2个处理,研究茭虾共作对土壤氮磷含量、茭白产量和茭白干物质积累及氮磷钾吸收分配的影响。2021-2022年的研究结果显示,茭虾共作模式较茭白单作模式采茭期土壤中全氮、全磷、速效磷的含量分别提高了10.85%~38.89%、5.45%~13.79%、6.19%~61.79%,净茭产量提高了5.10%~19.54%,采茭期茭白茎、叶、净茭的干物质积累量分别增加14.41%~16.58%、10.28%~15.15%、10.57%~21.45%。2021年茭虾共作处理较茭白单作处理在采茭期叶的氮含量显著增加了25.74%,但在孕茭期茎中磷含量显著减少了16.76%;2022年氮肥减量、减量投喂下,茭虾共作处理较茭白单作处理在孕茭期茎的氮含量显著减少了23.75%,在分蘖期叶中磷含量显著减少了12.08%,2a全生育期同一器官的钾含量在2个处理间差异不显著。对于养分积累,2021年茭虾共作处理在分蘖期叶的氮、磷、钾积累量较茭白单作处理分别减少26.04%、27.27%、30.11%,但在采茭期茎的氮、钾积累量和叶的氮、磷积累量较茭白单作处理分别增加18.80%、38.41%和44.77%、35.71%;2022年在氮肥减量、饲料减量投喂下,茭虾共作处理在采茭期叶的磷积累量和茎的钾积累量较茭白单作处理显著增加30.0%和30.77%。关于养分分配,2种处理的茭白在孕茭期和采茭期氮素的分配均以茎、叶为主,而磷、钾元素的分配均以茎为主,茎分配比例在42%~66%。对于养分转运,2021年2种处理茭白的根、茎、叶在氮、磷转运上大多为表现为“库”器官,而在钾转运上大多表现为“源”器官;2022年氮肥减量、减量投喂下,茭白的根、茎、叶在氮、磷、钾转运量上大多表现为“源”器官。因此,在茭虾共作模式中适当减少肥料、饲料的投入,能促进形成合理的源库关系,有利于茭白产量的形成。

响应面法优化茭白多糖硫酸化工艺及其抗氧化活性分析

为提高茭白多糖抗氧化活性,对茭白多糖进行硫酸化修饰,并探索其最佳修饰条件。以茭白为原料,利用水提醇沉法提取并纯化一种新型水溶性多糖,采用三氧化硫-吡啶法,以甲酰胺为溶剂,对多糖进行硫酸改性,以硫酸根取代度(DS)为指标,利用响应面法对茭白多糖进行硫酸改性条件优化,同时通过体外自由基清除率实验对比改性前后体外抗氧化活性。结果表明:采用响应面法辅助茭白多糖硫酸化修饰条件优化得到最佳反应条件为多糖样品100 mg,酯化时间4 h,酯化温度70℃,三氧化硫-吡啶复合物添加量2.6 g,得到最佳DS为1.79;热重分析显示茭白多糖在46.38℃时失重最快,失重率为16.48%;硫酸化茭白多糖在65.04℃时失重最快,失重率为2.92%。在体外抗氧化实验中,茭白多糖对于DPPH·、·OH以及ABTS^(+)·清除能力的IC_(50)值分别为3.49、3.28和12.70 mg/mL;硫酸化茭白多糖为0.39、1.00和1.82 mg/mL;阳性对照(V_(C))为0.069、0.17和0.077 mg/mL。综上表明,硫酸化修饰能提高茭白多糖的热稳定性;同时一定程度上增强其自由基清除能力。

我国中部水网区茭白潜流湿地进出水质和净化性能时变特征

本研究从小集水区角度研究了茭白潜流湿地进出水氮、磷、COD_(Cr)污染和净化性能的时变特征,结果表明,茭白潜流湿地进水氮、磷、COD_(Cr)季节波动大,其中春节期间湿地进水总氮(TN)和总磷(TP)最高,其次是农田施用化肥后产生地表径流的首月,中等降雨量下湿地进水COD_(Cr)浓度高于强暴雨下的浓度。受沉淀池的调节缓冲,湿地进水氨氮(NH_(3)-N)和硝态氮(NO_(x)^(-)-N)秋季最高,其次是春节后。湿地对小集水区氮、磷、COD_(Cr)冲击负荷均具有良好的缓冲能力和净化性能,TP、TN和COD_(Cr)平均去除率分别为(82.1±10.5)%、(72.9±8.1)%和(65.6±6.2)%;秋冬季过渡期间,因微生物降解和基质吸附的协同作用使得植物吸收氮磷的季节拐点不明显;冬季湿地具有耐受中部水网区低温的能力。不过冬季低温易于引起潜流湿地内有机氮分解转变为NH_(3)-N后被沸石等基质吸附而发生积聚,同时较长水力停留时间(HRT)下因有机质分解耗氧引起环境厌氧的加剧。此外,冬季出水溶解有机磷(DOP)比例增加。该潜流湿地可有效提升村镇面源污染排水水质,改善乡村水环境,但对上述受季节影响较大的时变因素应加强管控。

不同茭白品种福寿螺卵块分布及竹片诱螺产卵效果

为了研究控制茭白田福寿螺种群的方法,本文在调查不同茭白品种上福寿螺卵块分布差异基础上,开展不同规格(3、6、9 cm宽)竹片诱集福寿螺产卵试验。结果显示,不同茭白品种上福寿螺卵块分布数量差异大,单季茭白品种以‘杭州一点红’上卵块最多(11.6个/丛),远高于其他9个品种,最少的是‘八月茭’‘金茭1号’(分别为1.7、2.3个/丛)。双季茭白品种间的差异不显著,每个茭白品种上的卵块数在5.1~7.4个之间。不同规格竹片对福寿螺的产卵诱集效果差异大,引诱效果最好的为9 cm规格的竹片效果最差的是3 cm规格竹片。竹片凸面诱集到的卵块较多,凹面诱集到的卵块很少,竹片凸面朝田埂方向插入诱集产卵效果更好。福寿螺的产卵高度呈正态分布,主要集中在20~40 cm之间,未发现有靠近水面或在水下的卵块,卵块大小与数量呈线性正相关。研究结果为利用竹片诱集茭白田福寿螺产卵提供了技术依据。

茭白秆水解制备高价值呋喃平台化合物研究

生物质转化为高价值呋喃平台化合物是生物质资源利用的重要方式。以工业副产物偏钛酸作为固体酸催化剂,将茭白秆转化为5-羟甲基糠醛(HMF)和糠醛,研究物理活化、溶剂体系等对茭白秆水解性能的影响,并优化反应工艺条件。结果表明,茭白秆具有更低的木质素含量和纤维素晶型结构,比茭白叶更容易被物理活化。在200℃、30 min的反应条件下,球磨活化的茭白秆获得了最高的HMF和糠醛收率,分别为11.66%和7.30%。反应动力学分析表明,偏钛酸催化球磨茭白秆转化的活化能低,相较于文献报道的其他木质纤维素生物质,球磨茭白秆的高值化转化具有优势。

茭白WRKY基因家族鉴定及菰黑粉菌侵染下的表达分析

WRKY基因家族是植物最大的转录因子家族之一,在植物生长发育及逆境胁迫响应过程中起重要调控作用。基于茭白基因组数据库,鉴定WRKY基因家族并对其进行生物信息学分析,同时研究菰黑粉菌侵染下ZlWRKYs的表达模式。结果表明,茭白基因组中共鉴定出120个ZlWRKY家族基因,命名为ZlWRKY1~ZlWRKY120,分布在17条染色体上。ZlWRKYs可分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ类,其中Ⅰ类有17个ZlWRKYs,Ⅱ类有72个ZlWRKYs,Ⅲ类有31个ZlWRKYs。茭白ZlWRKYs成员在进化上存在基因片段复制;启动子顺式作用元件分析表明,ZlWRKYs包含多个与激素、逆境胁迫响应和生长发育相关的元件。菰黑粉菌侵染3 h,大部分ZlWRKYs基因呈现上调表达,其中ZlWRKY33相对表达量最高。本研究为深入探讨茭白ZlWRKYs基因功能以及解析雄茭响应菰黑粉菌侵染的分子机制提供理论基础。

污染农田茭白镉积累特点及茭白安全生产的土壤镉阈值

为了解茭白对土壤镉的吸收与积累特点,从浙江省镉污染地区的茭白产地同时采集了57对茭白不同器官样(根、短缩茎、叶、肉质茎)与耕层土样,分析了茭白不同器官中镉的积累规律及其与土壤镉含量的关系。结果表明:茭白不同器官中镉含量由高至低依次为:根>短缩茎>叶>肉质茎,根、短缩茎、叶、肉质茎中镉的平均富集系数分别为1.553、0.675、0.222、0.077。茭白各器官中镉的积累与土壤镉污染水平呈正相关,相关系数由高至低顺次为根>短缩茎>叶>肉质茎;各器官中镉的富集系数随土壤pH的增加而下降。茭白根部积累的镉有较高比例以氧化铁结合态存在,表明茭白根表积累的氧化铁可阻减镉进入茭白地上部分。初步分析表明,在土壤pH≤5.5、5.5<pH≤6.5和6.5<pH≤7.5时,土壤全镉含量分别约为1.00、1.25、2.00 mg/kg以下时,肉质茎中镉含量均在0.050 mg/kg以下,可达到安全生产的要求。研究认为,茭白可食部位(肉质茎)具有镉低积累特点,可替代水稻种植在中轻度污染的农田中。

长期连作茭白增加水田深层土壤有机碳的积累

为了解长期连作茭白后水稻土有机碳库及其组分的变化,选择了连续种植茭白时间分别为0(对照)、2~5、5~10、10~20、20~30、30~35 a等6组种植茭白前土壤类型相同的18块农田,通过挖掘标准土壤剖面采集0~20、20~40、40~60、60~80 cm分层土样,分析了土壤有机碳、不同稳定性有机碳组分和微生物生物量碳。结果表明:随着茭白种植时间的增加,土壤容重由上层至下逐渐下降;各土层中有机碳总量、高活性有机碳、中活性有机碳、低活性有机碳和惰性有机碳及微生物生物量碳均逐渐增加,增幅以20~40、40~60 cm等2个土层最为明显。同时,深层土壤中高活性有机碳比例呈现显著的增加,20~80 cm土层中有机碳总量及其各形态有机碳贮量占0~80 cm土层有机碳总量的比例逐渐增加,呈现有机碳向深层土壤积累的特点。分析认为,深耕、长期浸水及茭白生产过程田间人为频繁踩踏,导致土壤犁底层逐渐消失、软糊层形成是造成茭白田深层土壤有机碳快速积累、有机碳活性增加的主要原因。

桐乡市茭白种植氮磷变化规律及流失量研究

通过对桐乡市茭白整个生长期内施肥情况、排水规律及田表水/土壤氮磷含量调查,分析氮磷变化规律,并估算流失量。结果表明:茭白种植过程中田表水总氮和总磷最高值分别为150.00、18.80 mg/L,变化幅度大,主要受施肥和降雨影响;由于茭白对氮素需求高于磷素,土壤全氮呈波动下降趋势,总磷先波动上升后下降;土壤和田表水总氮之间无显著相关性,总磷之间存在中等程度直线相关关系。茭白种植氮磷主要随搁田排水流失,时间集中在12月至次年1月、4月和5月,茭白种植的氮、磷流失量分别为34.20~51.31、4.88~10.96 kg/hm^(2),磷流失量较大。桐乡市茭白种植污染控制的关键在于磷施肥量的控制,以及搁田期间集中排水的管控和收集处理,尤其4—5月施肥密集时段应重点管控。

推介优良茭白品种十一款

茭白,又名高瓜、茭笋等,是禾本科菰属多年生宿根草本植物,有较高的营养保健价值,是人们喜食的一种美味蔬菜,同时也是优良的动物饲料。茭白种植区域广,品种繁多。为了提高菜农种植茭白的品质和产量,现介绍11款适合在长江中下游地区种植的茭白优良品种。

不同营养液配方及浓度对茭白薹管幼苗生长的影响

以单季茭白品种美人茭为试材,采用营养液育苗的方法,研究不同营养液配方及浓度对茭白幼苗生长的影响,以筛选出适合茭白薹管水培育苗的营养液配方及浓度。结果表明,T4(日本园试通用配方EC值2.2 mS·cm^(-1))处理的幼苗粗壮,根的数量、壮苗指数均显著高于CK;T7(丽农配方EC值1.8 mS·cm^(-1))处理的幼苗成苗数最多,为19.33株,成苗数和壮苗指数均显著高于CK;T10(禾本科配方EC值1.4 mS·cm^(-1))处理的幼苗茎粗、根较多,但成苗数较少。综合来看,T4、T7处理的茭白幼苗综合生长指标好,适合应用于茭白薹管营养液水培育苗中。

茭白生产机械化发展现状与对策

提高机械化水平是茭白产业破解“人力成本高”和“用工荒”难题,实现高质量发展的重要途径。目前茭白产业除耕整地、田间管理环节有少部分装备和机具可用外,种植、采收等关键环节均无机可用,机械化水平相较水稻、玉米等大宗作物大大落后。指出茭白机械化发展仍存在作业环境恶劣,通用机械不适用;植株特性复杂,关键技术难突破;栽培模式多样,农机农艺融合差;相对市场较小,资金技术支撑弱等问题。基于此,提出推进“以地宜机”和“以机宜地”、加快核心关键技术攻关,加强农机农艺融合技术研究、带动科研院所与企业协同创新的建议,并指出深泥脚动力底盘、自动对行、茭田仿形、田间信息实时监测等关键技术,为提升茭白生产机械化水平提供借鉴和参考。

茭白半旱栽技术

茭白半旱栽是在茭白田中开沟整畦,畦沟蓄水、利用旱畦种植茭白的一项创新技术,与常规水田栽培相比,可节水50%以上,显著减少水体污染,同时旱畦行间可套种轮作其他粮、菜作物,方便田间管理,降低劳动强度、提高田间劳动效率,每667 m^(2)可节省人工4.5个,省工节本740元。

茭白种质资源对胡麻斑病和锈病的抗性鉴定和分析

利用离体接种方法对搜集的30份茭白种质资源进行了锈病和胡麻斑病的抗性测定,结果鉴定出对锈病具有抗性的材料8份,其中高抗品种3份,抗性品种2份,中抗品种3份。对胡麻斑病具有抗性的品种材料15份,其中高抗品种4份,抗性品种4份,中抗品种7份。

普鲁兰多糖涂膜在鲜切茭白保鲜中的应用

配制不同浓度的普鲁兰多糖保鲜剂对鲜切茭白进行涂膜保鲜处理,研究常温下鲜切茭白贮藏期间品质的变化。结果表明,普鲁兰多糖涂膜处理可以有效抑制鲜切茭白贮藏期间粗纤维的增加,降低褐变度和失重率,抑制总糖及维生素C的减少。与其他浓度相比,经1.5%普鲁兰多糖处理的鲜切茭白褐变程度最低,总糖和维生素C含量下降最缓慢,粗纤维增加最少。

茭白黑粉菌在茭白植株内形态发育的初步研究

茭白黑粉菌的菌丝体多年生,越冬期宿存于茭白地下茎中,翌年春天入侵由地下茎芽体形成的植株。菌丝具隔膜,分枝,细胞双核,在寄主细胞间隙并入侵细胞中生长,无吸器;受菌丝侵染的茭白地上茎薄壁细胞分裂增多,体积加大,并高度液泡化,使茎膨大。部分菌丝在茭白茎膨大后期菌丝壁胶化,原生质收缩成团,生成厚壁,形成冬孢子。

茭白胡麻斑病菌生物学特性研究

对茭白胡麻斑病生物学特性进行了研究,结果表明:该菌菌丝生长的适宜温度10～35℃,最适温度25℃;分生孢子产生的适宜温度10～30℃,最适温度25℃;分生孢子致死温度为56℃;该菌菌丝生长和分生孢子产生的pH值3～12,最适pH值6～9,中性偏碱的条件下有利于分生孢子的形成;该菌菌丝生长最适碳源为乳糖,而产孢最适碳源为果糖;氮源酵母膏促进菌丝生长,酵母膏和氯化铵能促进产孢,牛肉膏和硝酸钾不利于产孢。

茭白黑粉菌(Ustilago esculenta)研究进展

茭白黑粉菌是专一寄生在茭白体内的一种活体营养型真菌,该菌与茭白植株共生后能刺激植株茎部组织膨大形成可以食用的美味蔬菜——茭白。本文综述了茭白黑粉菌病原菌的类型、形态特征、生活史、分离、鉴定,以及茭白黑粉菌与茭白孕茭关系等方面的研究进展,并对今后的研究方向进行了展望。

光伏板下茭白的栽培方法及效益分析

近年来,在“双碳”背景下,我国光伏产业得到了飞速发展,但光伏产业的发展存在“与人争地”的矛盾,为此,国家新能源政策制定了光伏方阵不能占用耕地的生态红线,占用其它农用地的也要及时复垦,严禁抛荒、撂荒。而光伏用地的复垦也没有固定的模式,针对安徽省皖河农场光伏项目场地复杂的水、土环境条件,本文通过对光伏板下栽培茭白的方法和效益进行研究分析,旨在探索光伏用地复垦的新模式。2023年,经0.1 hm2单季茭白引种栽培实践证明,在光伏板下栽培茭白既能获得较好的收益,又能有效地防止杂草的生长,解决了光伏发电生产中水淹地的荒废难题,为光伏用地的复合利用提供了新途径。