玉米生粉发酵生产L-乳酸的研究

研究了以α 淀粉酶为主的多种酶配合作用对玉米生粉乳酸发酵的影响。添加纤维素酶、酸性蛋白酶和脂肪酶能够加强液化酶和糖化酶对玉米生粉的水解作用 ,提高产酸水平和底物利用率。各种酶的最适添加量为α 淀粉酶 :8u/g干淀粉 ;纤维素酶 :5u/g原料 ;酸性蛋白酶 :2u/g原料 ;脂肪酶 :1u/g原料。在此条件下 ,当玉米粉初始浓度为 14 0g/L时 ,摇瓶产酸 6 5 .72 g/L ,发酵罐中产酸可达 71.6 5 g/L ,达到并超过高温蒸煮乳酸发酵的水平。同时研究了底物浓度对产酸的影响。

基于作物生长模型的玉米生殖期冷害致灾因子研究

20世纪60、70年代,我国东北玉米生产常因遭受严重低温冷害而产量不稳。近些年来,尽管全球气候变暖,东北地区的气温也明显上升,但由于普遍存在玉米相对晚熟品种越区(北扩)种植现象,玉米低温冷害的发生频率和强度并不因气候变暖而减少。

不同玉米Ⅱ花生模式对花生产量及氮和钙养分吸收的影响

为明确不同的玉米||花生模式对花生干物质积累、产量形成及氮、钙养分吸收的影响,探究最佳的间作模式,设置5种种植方式,即玉米单作(SM)、花生单作(SP)、玉米||花生行比3:4(IMP1)、3:6(IMP2)、6:8(IMP3)。2018-2019两年试验结果表明:间作的玉米产量和花生产量均低于单作,但三种间作模式的土地当量比均大于1,且IMP2最高。对于间作体系总产量而言,IMP1和IMP2无显著差异,但显著高于IMP3,较IMP3分别提高4.69%~4.70%和5.04%~5.97%。间作花生群体干物质、氮素和钙素积累量在花生结荚期后显著低于单作。在三种不同的间作模式中,IMP2的群体干物质、氮素和钙素积累量显著高于IMP1和IMP3模式,成熟期IMP2的花生群体干物质较IMP1、IMP3分别提高40.07%~47.16%和25.24%~25.72%;群体氮积累量分别提高33.63%~43.28%和26.58%~29.34%;群体钙积累量分别提高33.48%~49.06%和34.25%~38.97%。IMP2和IMP3的中垄(MR)花生群体干物质、氮素和钙素积累量均高于东垄(ER)和西垄(WR),但差异不显著。综合以上分析可得,玉米花生间作行比3:6具有明显的间作优势。

辽西半干旱区玉米花生间作对不同降水年型下产量与水分利用效率的影响

针对辽西半干旱地区降雨不足、水资源分布不均等问题,筛选出更具有韧性的适应气候变化的种植模式,通过田间试验,以玉米(MS)和花生(PS)单作为对照,研究玉米花生2行/2行(M2P2)、玉米花生4行/4行(M4P4)和玉米花生8行/8行(M8P8)这3种间作种植模式对不同降水年型下的产量和水分利用效率的影响。结果表明:不同降水年型中玉米花生间作LER均大于1,3年M2P2、M4P4和M8P8处理土地当量比(land equivalent ratio,LER)分别为1.02~1.08,1.10~1.15,1.07~1.08,表明能够提高农田的生产力。随着间作条带宽度增加,玉米的间作优势和花生的间作劣势均减弱。玉米具有边行优势,花生则存在边行劣势,同一间作处理中边1行玉米产量显著高于其他边行和玉米单作,边1行花生产量则显著低于其他边行和花生单作。发挥玉米的边行优势,降低花生的边行劣势,是实现玉米花生间作高产高效的重要途径。玉米花生间作具有稳产性,其主要原因是不同降水年型的间作玉米产量以及收获指数差异不显著。随着间作带幅变小间作玉米收获指数、单位面积穗数、穗粒数和百粒重有增加趋势,而间作花生则下降。不同降水年份间,玉米单位面积穗数和穗粒数、花生单位面积荚数和荚粒数差异显著,玉米和花生百粒重差异不显著。不同降水年型中M4P4的LER和WER均最高(1.09~1.15),是适宜在辽西半干旱地区的间作种植模式。

玉米穗型与种植密度对玉米花生间作种间竞争的协调效应

【目的】针对玉米(Zea mays L.)花生(Arachis hypogaea L.)间作(玉米||花生)共处后期种间竞争抑制间作优势进一步提高的问题,探究玉米穗型与种植密度对玉米||花生种间竞争的协调效应及机理,确定合理的间作玉米品种与种植密度,为玉米||花生高产提供理论依据和技术支撑。【方法】试验于2022—2023年在河南科技大学农场进行,采用大田随机区组试验,选用中穗型玉米品种‘郑单958’和大穗型玉米品种‘MC4520’,在间作玉米5.00万株/hm^(2)(D1)和4.55万株/hm^(2)(D2)2个种植密度下,研究玉米穗型与种植密度对玉米||花生种间竞争和间作优势的影响。【结果】2年试验结果均表明,与D1密度下中穗型玉米‘郑单958’花生间作(M_(D1ZD)||P)相比,D2密度下中穗型玉米‘郑单958’花生间作(M_(D2ZD)||P)和D2密度下大穗型玉米‘MC4520’花生间作(M_(D2MC)||P)均能增强共处后期花生冠层日均光照强度,提高花生叶面积指数和最大生长速率;M_(D2MC)||P促进玉米和花生群体干物质积累,尤其在玉米籽粒和花生荚果中分别提高26.41%—30.11%和8.06%—8.25%;M_(D2ZD)||P和M_(D2MC)||P均能提高花生种间竞争力,在M_(D2MC)||P共处后期花生种间竞争力指数Ap、CRp和Kp分别提高7.55%—19.10%、4.23%—9.12%和9.05%—9.60%;M_(D2ZD)||P中玉米产量降低8.09%—8.19%,其间作体系产量和间作优势分别降低2.23%—2.58%和7.55%—13.29%,M_(D2MC)||P能提高玉米和花生产量,其间作体系产量和间作优势分别显著提高6.28%—7.45%和11.85%—27.18%(P<0.05)。【结论】在该试验区,相比中穗型玉米品种‘郑单958’以密度5.00万株/hm^(2)与花生间作,大穗型玉米品种‘MC4520’以密度4.55万株/hm^(2)与花生间作,可充分发挥玉米个体生产潜力,确保玉米产量不降低,关键更有利于协调玉米||花生共处后期种间光竞争,增强花生种间竞争力,提高花生产量,从而提高间作体系产量和间作优势。

聊城市玉米花生带状复合种植现状、存在问题与解决措施

目前,玉米花生带状复合种植越来越受到聊城市当地种植户的认可,受到各级农业农村主管部门的重视,但在实际生产中仍存在一些问题,制约该技术的进一步发展。本文作者指出了该种植技术在聊城市发展中存在的一些问题:种植模式多、株行距配置不优;种、管、收机械化作业难度较大,播种时间偏晚;化学除草、化控困难,管理成本提高;缺乏专业稳定的推广服务体系等。针对以上问题,提出了相应的解决措施。

玉米花生间作复合群体的光合物质积累与叶面积指数变化

玉米花生间作虽然降低了玉米和花生的产量,但间作体系表现出明显的产量间作优势,可提高土地利率13.5%,其生物学基础是玉米花生间作复合群体后期具有较高的光合物质积累量,最大叶面积指数高于单作玉米和单作花生,后期保持较高的叶面积指数。

不同施氮量对玉米花生间作下茬小麦干物质积累及产量构成的影响

为明确适宜玉米花生间作下茬小麦稳产高效的氮肥运筹,在玉米花生间作前茬条件下,以冬小麦品种济麦22为研究材料,以传统施氮量(225. 0 kg/hm^2)为对照,分别设置不同增氮、减氮处理,系统研究了不同施氮量对玉米花生间作下茬小麦产量及产量结构、干物质积累分配及氮肥吸收利用效率的影响。结果表明,两增氮处理及减氮10%处理干物质积累总量、氮素积累总量、花前干物质转运量、花后干物质积累量及其籽粒产量与对照均无显著差异;减氮30%处理显著降低了间作茬小麦拔节后干物质积累总量、氮素积累总量、花后干物质积累量及籽粒产量;以传统施氮量为对照,增加或减少30%范围内,公顷穗数随氮肥减少而降低,且减氮10%处理的公顷穗数与对照无显著差异,均显著高于减氮20%以上处理,但施氮量的增减对穗粒数和千粒质量无显著影响;各减氮处理显著提高了玉米花生间作下茬小麦氮肥偏生产力。综上,该研究条件下,施氮量从225. 0 kg/hm^2减至202. 5 kg/hm^2对玉米花生间作下茬小麦干物质积累及产量形成无显著影响,但显著提高了其氮肥偏生产力。初步得出,该试验条件下,施氮量从225. 0 kg/hm^2减至202. 5 kg/hm^2更利于玉米花生间作下茬小麦的高效安全生产。

不同玉米花生间作模式对系统产量及土地当量比的影响

为进一步明确以稳定玉米产量为目的的不同玉米花生间作模式对间作体系产量、产量构成和土地利用效率的影响,于2013-2014年连续两年通过设置玉米单作、花生单作、玉米花生带状复合种植(行比分别为2∶3、2∶4、3∶3、3∶4)6种种植模式,研究不同间作模式对玉米、花生产量及其产量构成因素、土地当量比的影响。结果表明:间作玉米净面积上产量随净面积上穗数的增加而显著增加,穗粒数和百粒重则呈下降趋势;玉米花生2∶4模式净面积上玉米公顷穗数和产量最高,其间作花生产量最高,是该试验条件下最有利于花生产量提高的一种间作模式;各间作模式土地当量比均大于1,表现出明显的产量优势;玉米花生3∶4模式系统产量最高,2013、2014年分别达到8 367.0、10 432.5 kg/hm2,均高于同年玉米单作对照和其它间作模式系统产量,其间作玉米、花生产量较高,获得最大土地当量比和系统产量,土地利用效率提高15%、21%,是一种较为理想的稳粮增油的种植方式。

化学调控与施磷肥对玉米花生间作光合物质积累和产量的影响

为了协调玉米花生间作后期花生光能利用率降低的问题,进一步提高玉米花生间作优势,研究了化学调控(乙烯利)和施P肥对间作玉米和间作花生叶面积指数、光合物质积累分配和产量的影响。结果表明:对间作玉米化学调控后,间作玉米叶面积指数和光合物质积累量降低,光合产物向籽粒分配比例提高,但产量降低了1.20%~3.92%;间作花生叶面积指数、光合物质积累量和产量增加,光合产物向荚果分配比例增加,其中产量提高了21.09%~29.78%,化学调控后间作体系产量比化学调控前提高了1.81%~4.26%;施P肥后,化学调控间作玉米和花生叶面积指数、光合物质积累和产量都得到提高,光合产物向玉米籽粒和花生荚果分配比例提高,与不施P肥相比,化学调控后间作体系产量提高了14.26%~23.66%。这表明在玉米花生间作体系中,对间作玉米进行化学调控可以提高间作花生产量,施P肥可以提高化学调控间作体系产量,因此可以在生产上采用化学调控和施P肥的方式,保证玉米花生间作体系的高产高效。

施氮量对玉米花生宽幅间作体系农艺性状及产量的影响

玉米花生宽幅间作被认为是黄淮海平原缓解粮油争地矛盾,实现稳粮增油的种植模式之一。针对目前氮肥过量施用和豆科作物固氮被忽视的实际,2014-2015年在山东济南进行了玉米花生宽幅间作大田试验,研究不同施氮量下玉米花生间作体系作物籽粒产量和农艺性状。结果表明,间作玉米和间作花生分别在360 kg/hm^2。施氮水平上(按玉米带占地面积折算间作玉米田施氮量为141 kg/hm^2)和90 kg/hm^2施氮水平上(按花生带占地面积折算间作花生田施氮量为55 kg/hm^2)时达到较高产量,两年平均分别为7939 kg/hm^2和1845 kg/hm^2;继续增加施氮量,虽然间作花生株高增加14%,但收获指数降低了12%,产量降低12%。玉米花生间作体系能够提高土地利用效率,土地当量比两年平均为1.08;同时能够显著提高氮肥偏生产力和氮肥农学利用效率,不同施氮量梯度下,分别比玉米单作增加32.9%~43.4%和11.8%~69.2%。说明间作玉米带施氮141kg/hm^2、花生带施氮55 kg/hm^2可获得较高的产量、土地利用效率和氮肥利用效率,是本试验条件下间作最优施氮量。

不同玉米花生间作模式对饱果期花生冠层微环境及光合特性的影响

试验于2019、2020年设置玉米单作、花生单作、玉米花生不同行比间作共6种种植模式,研究不同间作模式对饱果期花生冠层微环境、光合特性及土地当量比的影响。结果表明:与单作花生相比,玉米花生间作显著增加花生饱果期的冠层透光率,其中玉米‖花生2∶4模式的透光率最高;间作显著降低花生冠层温度和CO2浓度,其中玉米‖花生3∶4模式的最低,玉米‖花生2∶6模式的最高。玉米花生间作显著降低花生功能叶的叶绿素含量和净光合速率,其中玉米‖花生2∶6模式的最高。玉米‖花生2∶4模式、3∶4模式的土地当量比两年均低于1,系统无间作优势;玉米‖花生2∶6模式、3∶6模式的土地当量比均大于1,2019年分别为1.09、1.11,2020年分别为1.11、1.12,表现出明显的间作优势。本试验条件下,玉米‖花生3∶6模式是一种较为理想的玉米花生间作模式,有助于稳粮增油生产。

矮生玉米自交系的选育和利用

有两套遗传体系决定矮生玉米的节间长度,即多基因矮生体系和单基因矮生体系。矮生玉米自交系的选育方法主要有系谱法、回交法和聚合选择法。矮生玉米自交系的利用主要有“矮秆×矮秆”“和矮秆×高秆”两种模式,其中“矮秆×高秆”将是今后相当长时期内矮生玉米自交系利用的主要模式。

玉米花生宽幅间作碳足迹初探

为明确玉米花生宽幅间作农田碳足迹,探索有效途径实现低碳与高效的协同效益,依据全生命周期评价分析原理,建立农田碳排放核算模型,设置农用物资(种子、肥料、农药、地膜)投入、农机能耗(耕地、播种、灌溉、收获)、秸秆处理及氮肥施用导致的田间N2O直接和间接排放四个模块,估算山东聊城地区典型玉米花生3∶4和3∶6宽幅间作与传统玉米单作、花生单作单位面积和单位产值的碳足迹差异。结果表明,3∶4和3∶6间作模式单位面积碳排放分别为3782.44kg CO_2e/hm^2和3829.94kg CO_2e/hm^2,均低于花生单作的3930.64kg CO_2e/hm^2、高于玉米单作的1361.38kg CO_2e/hm^2;二种间作模式的温室气体排放主要来自肥料(包括肥料生产、氮肥施用导致的田间N2O排放)和地膜,3∶4模式下占总排放的60.09%,3∶6模式下占60.54%;3∶4模式单位净产值的碳排放强度为0.197kg CO_2e/元,高于花生单作(0.179kg CO_2e/元)和玉米单作(0.154kg CO_2e/元),3∶6模式为0.177kg CO_2e/元,低于花生单作,但若能避免玉米条带的重复施肥和冗余翻耕,二种间作模式单位产值的碳排放强度将低于玉米和花生单作。玉米花生宽幅间作不仅提高土地产出率和资源利用率,而且具有显著的经济效益和生态效益。

利用根霉和酿酒酵母转化生玉米粉为高浓度酒精

利用从自然界中新分离得到的生淀粉酶产生菌-根霉W-08,并首次采用固态和液态相结合的培养方法,使生淀粉糖化酶活量达到72IU/mL,然后以生玉米粉为底物,利用根酶W-09和酿酒酵母Z-06采用同步糖化与发酵工艺,30℃,48h,发酵醪酒精浓度达到21%(V/V),转化率为理论转化率的94.5%。

对生玉米和互生玉米染色体核型比较研究

本文利用对生性状转育获得的六组对生和互生姊妹系,通过风油精法染色体制片,首次研究了对生玉米与互生玉米的染色体核型差异。结果表明:对生玉米的染色体含有2对随体,而互生玉米却只有1对。对生玉米和互生玉米共有的一对随体分布在第6对染色体短臂上,对生玉米额外一对随体主要位于第10对染色体短臂上。

亚洲玉米螟与欧洲玉米螟混生区的研究

生殖隔离试验、形态鉴定、网室内性信息素活性反应和食性试验的结果表明 :张家口苍耳中的玉米螟与新疆伊宁的欧洲玉米螟同种 ,而为害玉米的优势种与广东阳山的亚洲玉米螟同种。张家口为害玉米的种群中 ,有部分雄蛾对欧洲玉米螟性信息素及苍耳中的雌处女蛾具有反应。苍耳和玉米中的种群在玉米、谷子、高梁、苍耳、草和大马蓼等 6种寄主上均可产卵和取食为害 ,并能正常完成生活史。研究结果证实张家口为亚洲玉米螟和欧洲玉米螟混生区 ,而且在玉米中很可能有少量欧洲玉米螟与亚洲玉米螟混生。

玉米花生复合饮料工艺优化

以玉米和花生为原料,研制玉米花生复合饮料,以感官评分为标准,经单因素和正交试验确定最佳玉米花生复合饮料配方:玉米汁70%、绵白糖6%,羧甲基纤维素钠(CMC-Na)0.20%、单甘酯0.10%(以目标产品质量为基准)。在此条件下制作的玉米花生复合饮料的组织形态良好,口感细腻,呈淡黄色,味道香甜,具有优良花生制品香气。

对生叶序与互生叶序玉米细胞分裂素调控基因差异分析

在明晰对生叶序玉米生长点的3大类内源细胞分裂含量不仅显著高于互生叶序玉米,而且随互生到对生到螺旋畸形叶序逐渐增大,以及CTK/IAA值是控制玉米叶序分化类型关键因素的基础上,搜索玉米细胞分裂素调控基因ZmRR1,ZmRR2,ZmRR3,ZmRR4,ZmRR5,ZmRR6,ZmRR7,ZmRR8,ZmRR9,ZmRR10的基因序列及其cDS序列,设计特异性上下游引物,通过对对生叶序玉米及其近等基因系的互生叶序玉米基因组进行PCR扩增、测序,证实了对生叶序玉米、互生叶序玉米在ZmRR1,ZmRR2,ZmRR3,ZmRR4,ZmRR5,ZmRR6,ZmRR7,ZmRR8,ZmRR9,ZmRR10基因序列结构上未见差异。RT-PCR分析结果证实ZmRR1,ZmRR2是根特异性表达基因,ZmRR3在根和叶中不表达,而ZmRR6在茎尖中不表达,对生叶序玉米与互生叶序玉米在不同时期、不同发育组织中其ZmRR1,ZmRR2,ZmRR3,ZmRR4,ZmRR5,ZmRR6,ZmRR7,ZmRR8,ZmRR9,ZmRR10基因的表达均未见差异,表明安徽农业大学作物生物学实验室的对生叶序玉米突变体的形成机制与冷泉港实验室关于ZmRR3基因的Mu转座子插入突变导致对生叶序玉米突变体形成的机制不同。

对生玉米与互生玉米产量性状的差异性分析

本文通过双列杂交和品种比较试验 ,研究了对生玉米与互生玉米产量的构成因子及其遗传效应的差异。结果表明 :对生玉米的穗长、行粒数和单株产量极显著高于互生玉米 ;对生玉米的穗粗、穗行数和千粒重与互生玉米无显著差异。影响对生玉米和互生玉穗长、穗行数和单株产量的随机因素主要是加性效应 ;其遗传率达显著或极显著水平。在主要产量性状中 ,穗粗。