基于地统计学和GIS的喀斯特烟田土壤肥力综合评价——以贵州省毕节地区为例

以贵州省典型的喀斯特地区———毕节地区为研究区域,利用地统计学和GIS相结合的方法,对烟田土壤肥力进行综合评价。在确定评价因子隶属函数和权重的基础上,建立土壤肥力综合评价指标(IFI)。通过对土壤肥力综合评价指标进行半方差函数分析和普通克里格法(Kriging)最优内插,绘制了毕节地区烟田土壤肥力综合评价指标的空间分布图。描述性统计结果表明,毕节地区烟田土壤肥力综合评价指标值为0.35～0.92,变异系数为14.25%。半方差函数分析表明,毕节地区烟田土壤肥力综合评价指数的最适模型是指数模型;块基比为30%,表明具有中度空间相关性;烟田土壤肥力综合评价指数在空间分布上总体呈从内到外递减的趋势,其中以0.63～0.72和0.72～0.92范围内的面积较大,分别占到总面积的68.20%和20.63%。由此表明,该研究区域大部分土壤肥力状况良好。

烤烟新品种南江3号在贵州烟区的生态适应性研究

以K326为对照,研究了烤烟新品种南江3号在贵州五大具有生态代表性烟区的农艺性状、生育期性状、抗病特征、经济性状、外观质量及吸食品质等指标。结果表明:与K326相比,南江3号在贵州烟区长势强、生育期长、抗病力强、产量和产值高、烟叶外观质量好,吸食品质与K326相当,在贵州烟区具有很好的生态适应性。

喀斯特地区烟田土壤有效态微量元素的空间变异特征——以贵州省毕节地区为例

以典型的喀斯特地区——贵州省毕节地区为研究区域,采用地统计学和地理信息系统(GIS)相结合的方法,对烟田土壤中有效态微量元素Cu、Zn、Fe、Mn、B和Mo含量的空间变异特征进行研究。结果表明,烟田土壤中各微量元素的变异系数在45.75%～82.45%,均属于中等变异。半方差函数分析表明,烟田土壤微量元素中Cu、Zn、Fe的最适模型是线性模型,而Mn、B和Mo的最适模型为指数模型;各微量元素的块基比〔C0/(C0+C)〕均在25%～75%,表现为中等空间相关性,其空间变异受结构性因素(土壤母质、地形地貌、气候)和随机性因素(施肥、耕作措施、工业污染等)的共同影响。烟田土壤微量元素的空间分布表明,除有效铁含量分布呈现连续空间分布特点外,其他几种微量元素的空间分布并未呈现明显的分布规律。

贵阳市植烟土壤养分状况及适宜性评价

针对贵阳市植烟土壤养分的分布现状,按相近相似原则对贵阳市所有旱地耕作土壤进行适宜性评价。结果表明:贵阳市土壤以偏酸性为主,有机质以丰富和很丰富为主,最适宜种烟土壤面积64 505 hm^2,适宜种烟土壤面积28 203 hm^2,次适宜种烟土壤面积6 568 hm^2,不适宜种烟土壤面积3 683 hm^2。

不同蒲公英品种(系)主要农艺性状和光合特性的综合评价

以12个蒲公英品种(系)为试材,研究了12个蒲公英品种(系)的光合特性和农艺性状,采用灰色关联法、DTOPSIS法和主成分分析法对蒲公英11个农艺性状和光合特性进行综合评价及分析,筛选适合郑州栽培的蒲公英品种(系)。结果表明,蒲公英的11个农艺性状的光合特性均差异显著,变异系数为21.65%~68.04%。产量与净光合速率、水分利用率、叶绿素、单株叶片数呈极显著正相关,与蒸腾速率呈显著负相关,10个光合特性和农艺性状对蒲公英产量的影响从大到小为单株叶片数、叶绿素、净光合速率、水分利用率、叶长、胞间CO_(2)浓度、叶宽、叶面积、蒸腾速率、气孔导度,单株叶片数、叶绿素、净光合速率等3个性状指标对蒲公英育种及引种比较重要。DTOPSIS分析结果表明,综合排序前四名与产量前四名排序不一致,但均为郑农蒲3号、郑农蒲4号、郑农蒲5号、郑农蒲6号。主成分分析得分第1名为郑农蒲3号,与蒲公英产量第1名一致,主成分前5名与蒲公英产量前5名中,均有郑农蒲3号、郑农蒲4号和郑农蒲5号。综上分析,DOTPSIS法和主成分分析法可作为蒲公英品种(系)综合评价的一种方法,筛选出郑农蒲3号、郑农蒲4号和郑农蒲5号可以作为新品种(系)进行新品种选育与示范推广。

半夏播种机设计与试验研究

目前,半夏播种的农艺多以人工为主,其播种机市面上较少且机械化种植的过程中存在一定的半夏损伤问题。为此,设计了舀勺式半夏播种机,由电机驱动系统、机架、排种器及镇压轮组成,通过电机控制播种转速实现半夏种植农艺上每0.067hm^(2)的200kg播种量。同时,进行了田间试验,结果表明:半夏播种机漏播率为3.63%,重播率为8.39%,出芽率为90.11%,达到了预期设计目标。

液相色谱质谱联用分离、鉴定芥蓝中脱硫芥子油苷

从芥蓝菜薹中提取芥子油苷,经阴离子交换柱DEAE-Sephadex A-25纯化和硫酸酯酶脱硫,得到脱硫芥子油苷提取液.比较了两种高效液相色谱的流动相体系(甲醇与水体系和乙腈与水体系)及两种长度(250 mm×4.6 mm和150 mm×4.6 mm)的C18色谱柱(Prontosil ODS2,粒径5μm)对芥蓝脱硫芥子油苷的分离效果,确定分离条件为乙腈与水流动相体系和250 mm×4.6 mm C18柱.采用质谱联用及紫外扫描,在芥蓝菜薹中检测出7种脂肪族芥子油苷和4种吲哚族芥子油苷,其中4-甲硫基丁基芥子油苷为第一次在芥蓝中检测到.芥蓝中主要以脂肪族芥子油苷为主,占总芥子油苷含量的91.6%,而吲哚组芥子油苷的含量仅占8.4%.其中,3-丁烯基芥子油苷和4-甲基亚硫酰丁基芥子油苷为主要芥子油苷组分,分别占总含量的47.9%和35.5%,而含量最低的为4-羟基-3-吲哚甲基芥子油苷,只占总芥子油苷含量的0.2%.

喀斯特地区烟田土壤养分的空间变异特征

以我国典型的喀斯特地区—贵州省毕节地区为研究区域,利用地统计学和地理信息系统(GIS)相结合的方法对烟田土壤养分的空间变异特征进行研究,皆在为喀斯特地区烟草种植的平衡施肥及生态环境保护提供依据。描述性统计结果表明,研究区烟田土壤各养分指标均属中等程度变异。半方差函数分析表明,研究区烟田土壤全氮、全钾、速效磷变异函数的最适模型是球状模型,全磷和速效钾的最适模型是线性模型,碱解氮、pH和有机质的最适模型为指数模型;速效磷表现为强烈的空间自相关性,主要受结构性因素影响,而全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效钾、pH和有机质表现为中等空间相关性,受结构性因素和随机性因素共同影响。普通克里格插值的土壤养分空间分布图表明,研究区域内烟田土壤全氮、全钾、速效磷和速效钾含量分布呈现空间连续分布的特点,而全磷、碱解氮和pH、有机质含量没有明显的分布规律,这主要与喀斯特地区复杂的立地因子和人为影响有关。

氮素水平对芥蓝生长及芥子油苷含量的影响

采用溶液培养方法,研究了不同供氮水平对芥蓝生物量及抗癌次生代谢物芥子油苷含量的影响。结果表明,氮素水平从N100 mg/L到常规营养液的N200 mg/L范围内,芥蓝地上部、根部及菜苔鲜重均随供N水平的提高而显著增加,但菜苔总芥子油苷含量却随供N水平提高而显著降低;当N素水平提高到N300～400 mg/L时,芥蓝生物量不再显著增加;而菜苔总芥子油苷含量相对于N150和200 mg/L处理却显著增加。由于脂肪族和吲哚族芥子油苷分别来源于不同的氨基酸,两者的含量随供N水平的变化趋势不同。脂肪族芥子油苷含量以N100 mg/L处理最高,是常规供N(200 mg/L)处理的1.2倍,吲哚族芥子油苷以400 mg/L处理最高,是常规供N处理的1.5倍。显然,在常规营养液的供N水平下,可以获得理想的芥蓝生物产量;但适当提高供N水平,在保证高产的同时可显著提高芥蓝菜苔的芥子油苷含量,有利于提高其抗癌品质。

芥子油苷分解研究进展

芥子油苷是一种仅在十字花科植物中发现的一种重要的次生代谢物。近年来,由于其在黑芥子酶作用下的分解产物异硫代氰酸盐在人体抗癌方面的健康功效而不断受到大家的重视。增加食品中的芥子油苷含量和充分发挥其分解物的生物有效性已经成为现今的一个研究热点。从植物转化为食品的过程中,芥子油苷都在进行着不同形式的分解转化,这些不同分解过程直接决定了其产物的结构和生化作用,因此对其分解过程进行详细的了解,对减少其不必要的损失,发挥其健康功效具有十分重要的意义。本文就芥子油苷的酶解、热分解、肠内分解进行了详细的综述。

烤烟育苗三种方式的育苗成本解析

解析了我国烟叶生产不同发展阶段烤烟育苗3种方式(传统小拱棚营养袋育苗、初期漂浮育苗和现代集约化漂浮育苗)的育苗成本。结果表明:尽管育苗3种方式的成本构成要素仍主要为占地费、材料费、配套设备折旧费和管理费,但是随着烤烟育苗方式的发展,因新技术的应用,机械化、集约化程度的提高,各构成要素在总成本所占比例发生了变化,使育苗总成本及劳动强度不断下降;育苗总成本由传统小拱棚营养袋育苗方式的82.10元/666.67m^2降低到初期集约化育苗方式的57.09元/666.67m^2,最后降低到现代集约化漂浮育苗方式的39.14元/666.67m^2;用工数由传统小拱棚营养袋育苗方式的1.96个/666.67m^2降低到初期集约化育苗方式的0.64个/666.67m^2,最后降低到现代化漂浮育苗方式的0.18个/666.67m^2。

HPLC-PDA-ESI/MS鉴定芥蓝中脱硫芥子油苷

利用液相色谱-二极管阵列-电喷雾质谱联用(HPLC-PDA-ESI/MS)对芥蓝中脱硫芥子油苷进行鉴定,通过分析各种脱硫芥子油苷在正、负离子两种模式下的质谱特点和PDA图谱特点,由正、离子两种模式下的脱硫芥子油苷离子碎片信息可以推断出芥蓝中含有11种脱硫芥子油苷,其中7种为脂肪族芥子油苷、4种为吲哚族芥子油苷。进一步对PDA图谱分析发现,因结构差异,脂肪族脱硫芥子油苷在220～230nm波长范围内只有一个大的吸收峰,而吲哚族脱硫芥子油苷在220～230nm波长范围内有两个吸收峰。

铁棍山药和太谷山药代谢成分差异研究

采用代谢组学方法,利用超高效液相色谱-单四极杆-飞行时间质谱仪对铁棍山药和太谷山药的代谢成分进行分析,以期为山药的功能评价提供参考。结果表明,利用Masslynx软件能将铁棍山药和太谷山药正离子模式下检测到的代谢物进行很好的分组,这表明,铁棍山药和太谷山药代谢物差异较大;进一步对其差异代谢物质进行S-Plot分析,发现有8种差异代谢物质,通过数据库比对,其中3种为植酸、麦角甾醇和豆固醇,分别属于酸类和醇类,有5种代谢物需要进一步鉴定。由此可见,通过对山药代谢物的差异化分析,可以对山药的药效属性进行评估,这为保持山药的地道性提供了重要的检测手段。

表面活性剂辅助的甲硫氨酸和色氨酸叶面喷施对芥蓝生长及菜薹芥子油苷组分和含量的影响

采用盆栽试验,研究了脂肪族芥子油苷和吲哚族芥子油苷的合成前体甲硫氨酸和色氨酸单独及配合表面活性剂叶面喷施对芥蓝(Brassica alboglabra L.)生长及菜薹中芥子油苷组分和含量的影响。结果表明,各处理对芥蓝生长指标及芥子油苷组分无显著影响,在芥蓝菜薹中均检测到7种脂肪族芥子油苷和4种吲哚族芥子油苷。与喷施清水对照相比,甲硫氨酸、色氨酸单独叶面喷施及表面活性剂辅助的色氨酸叶面喷施,对芥蓝菜薹总芥子油苷含量、总脂肪族芥子油苷含量和总吲哚族芥子油苷含量均无显著影响。表面活性剂辅助下甲硫氨酸叶面喷施处理中菜薹总芥子油苷和总脂肪族芥子油苷含量比清水对照处理分别提高28.5%和31.9%,其中在11种芥子油苷中脂肪族芥子油苷3-丁烯基芥子油苷含量提高幅度最大,达到44.3%,同时表面活性剂辅助下甲硫氨酸叶面喷施显著提高了芥蓝菜薹全硫含量并降低了氮硫比(N/S)。本试验结果表明,有效供给甲硫氨酸能明显促进脂肪族芥子油苷的合成和积累,而辅之以表面活性剂能增进叶面对甲硫氨酸的吸收效果,其影响机理还有待进一步研究。

芥蓝菜薹不同节间芥子油苷组分及含量分析

采用高效液相色谱及液相色谱-质谱联用法,以芥蓝(Brassica alboglabra L.)3个品种‘中花’、‘澄海粗条’和‘全年油青’为材料,对菜薹不同节间(菜薹从膨大处到顶端依次平分为4节)芥子油苷组分和含量进行了鉴定和分析.结果表明,除4-甲硫基丁基芥子油苷在全年油青菜薹的第1节中没有检测到、4-羟基-3-吲哚甲基芥子油苷在全年油青菜薹的第1节位和第2节位中没有检测到外,在3个芥蓝品种菜薹的其它节均检测到11种芥子油苷,包括7种脂肪族芥子油苷(3-甲基亚硫酰丙基芥子油苷、2-羟基-3-丁烯基芥子油苷、2-丙烯基芥子油苷、4-甲基亚硫酰丁基芥子油苷、5-甲基亚硫酰戊基芥子油苷、3-丁烯基芥子油苷和4-甲硫基丁基芥子油苷)和4种吲哚族芥子油苷(4-羟基-3-甲基吲哚芥子油苷、3-吲哚甲基芥子油苷、4-甲氧基-3-吲哚甲基芥子油苷和1-甲氧基-3-吲哚甲基芥子油苷).在3个芥蓝品种中,总芥子油苷、总脂肪族芥子油苷和总吲哚族芥子油苷均以菜薹的第四节含量最高,显著高于其它节,而不同的芥子油苷种类在菜薹各节间的变化趋势不一致.

代谢组学在植物研究领域中的应用

代谢组学是继基因组学、蛋白组学之后一门新兴的组学技术,可对某一生物或细胞内所有低分子量代谢产物进行定性和定量分析。植物代谢组学已经成为代谢组学中一个重要分支。近几年随着气相色谱-质谱联用仪(Gas Chromatography-Mass Spectrometer, GC-MS)、液相色谱–质谱联用仪(Liquid Chromatography-Mass Spectrometer, LC-MS)、毛细管电泳–质谱联用仪(Capillary Electrophore-sis-Mass Spectrometry, CE-MS)等技术的发展及数据分析方法的完善,植物代谢组学被广泛应用到基因功能解析、代谢途径及代谢调控机理、作物产量及品质改善等研究领域,并展现出巨大的技术潜力。为此,本文综述了代谢组学在植物领域研究中的应用进展,指出其存在的问题,并对其应用前景进行了展望。

成熟期短时渍水胁迫对烤烟碳氮代谢关键酶及主要碳、氮化合物含量的影响

以烤烟云烟97为材料,采用田间试验研究了成熟期短时渍水处理对烤烟碳氮代谢关键酶活性及主要碳、氮化合物含量的影响。结果表明,在烤烟成熟期渍水处理3 d,中部叶片硝酸还原酶活性低于对照,降幅为20.39%;转化酶和淀粉酶活性高于对照,增幅分别为33.14%,56.70%;烟叶淀粉、总氮和烟碱含量有降低趋势,分别下降了2.9,0.74,0.77个百分点,而总糖和还原糖含量有增加趋势,分别上升了1.33,0.46个百分点。说明渍水胁迫使叶片生理代谢紊乱,氮代谢减弱,碳水化合物积累减少。研究结果有助于从生理生化角度揭示成熟期渍水胁迫对烤烟生长和品质形成影响的机制。

起垄方式和种植密度对浓香型有机烟叶产量和品质的影响

为探讨浓香型有机烟叶适宜的栽培方法,在河南省叶县浓香型有机烟叶种植基地,通过田间小区随机试验,以纯施化肥处理为对照(CK),研究了起垄方式(一垄单行和一垄双行)和种植密度(16 500株/hm2和20 000株/hm2)对有机烟叶产量和品质的影响。结果表明,与纯化肥处理相比,有机烟叶处理产量显著降低,上等烟比例、中上等烟比例和均价显著提高;4个有机烟处理间上等烟比例、中上等烟比例、均价无显著差异,产量和产值以一垄双行+20 000株/hm2处理最高(分别为2 351.45kg/hm2和58 621.65元/hm2),显著高于其他3个处理。与纯化肥处理相比,有机烟叶外观质量、常规化学成分、感官质量显著改善;但4个有机烟处理之间外观质量、常规化学成分无显著差异,烟感官质量方面以一垄双行+20 000株/hm2处理最好,一垄单行+20 000株/hm2处理最差。综合考虑烟农经济效益和烟叶品质,在河南浓香型烟区,有机烟叶栽培以一垄双行+种植密度20 000株/hm2比较合适。

毕节地区植烟土壤有效态微量元素含量评价

对毕节地区298个植烟土壤样品的有效态微量元素Cu、Zn、Fe、Mn、B和Mo的含量及丰缺特性进行了分析,以期为毕节烟区平衡施肥及提高烟叶品质提供依据。试验结果表明,毕节地区植烟土壤中有效态Cu、Fe、Mn含量极丰富,Zn含量丰富,有效硼和有效钼的含量比较缺乏,超过1/2的土壤缺硼,超过2/5的土壤缺钼。土壤中有效态Zn、Fe和Mn的含量与pH呈显著性负相关,有效钼含量与pH呈显著性正相关。土壤中有效Fe、Zn、Mn和B的含量与有机质含量呈显著性正相关。综上所述,毕节烟区要适当补充B肥和Mo肥,对Cu、Zn、Fe和Mn等元素要通过控制施入量或土壤改良来降低其有效含量,防止土壤重金属污染。

烟草中重金属镉污染及调控措施研究进展

烟草作为毒性较强的重金属镉的富集植物,使得人们可能在主动或被动吸烟过程中吸收重金属镉,对健康造成危害。为了增强人们对镉金属的认识,提高卷烟的吸食安全,综述了镉对烟叶品质的影响及其在卷烟烟气与烟株内部迁移规律和影响因素,以及现有的对烟草中重金属镉的调控措施,从卷烟原料调控着手,以期为寻找有效的降低卷烟中镉含量的措施提供事实和理论依据。