基于EDEM的花生联合收获机清选装置设计与试验

为进一步降低花生联合收获清选除杂过程中荚果损失率高、含杂率高等问题,重点研究了花生混合物(花生荚果—茎秆—土杂)基本物理参数和悬浮特性,创新提出了一种风筛组合式花生清选装置。该振动筛上筛采取锯齿式结构,下筛采取孔式结构,增加了花生混合物运动距离,提高了花生混合物清选效率。为确定振动筛最佳工作参数,结合EDEM仿真软件,建立了花生荚果—茎秆—土杂离散元模型,系统分析了振动筛往复作业过程中花生混合物的运动轨迹,并以振动筛振幅、频率和倾角为试验因素,以损失率和含杂率为试验指标进行试验优化分析,通过Design Expert 10试验分析软件Optimization,对试验结果进行优化。结果表明:在振动筛最佳工作参数下,即振幅为5.4 mm、频率为24 Hz、倾角为8°时,花生混合物损失率为1.57%,含杂率为1.19%。

风筛组合式花生秧粉碎除膜机设计与试验

针对覆膜种植的花生收获后的地膜残留于饲料用花生秧严重影响牲畜健康的问题,结合粉碎后的花生秧与地膜的物理特性,设计了一种花生秧粉碎除膜机,可一次完成喂料粉碎、筛分输送、负压除膜、回料输送、出料收集等功能。对整机的关键部件进行了设计与分析,重点确定了粉碎装置、风筛式清选装置等部件的结构与工作参数。利用Design-Expert进行了试验设计,研究了振动筛频率、风机转速对花生秧残膜清选质量的影响,并对花生秧粉碎除膜机的工作参数进行了优化。试验结果表明:振动筛频率、风机转速对除膜率和损失率影响显著;当最优参数振动筛频率3.4 Hz、1号风机转速1000 r/min、2号风机转速1350 r/min、3号风机转速1500 r/min时,花生秧粉碎除膜机除膜率为96.8%,损失率为11.2%,实现花生秧中残膜的清选。

双粒竖直勺盘式花生精量穴播器节本增效优化设计与应用

根据目前新疆地区花生双粒播种需求,针对现有穴播器结构复杂、维修困难及精量穴播合格率低等问题,通过单粒取种、双粒排种的方式,设计了一种双粒竖直勺盘式花生精量穴播器。通过阐述穴播器结构组成及工作原理,清晰阐明了花生从取种到投种整个工作过程,同时对穴播器关键部件取种盘和隔板的结构参数进行了设计。为验证穴播器结构尺寸及性能的可靠性,选取转速、取种窝眼宽度、开口角度为试验因素,以双粒率、漏播率、重播率为试验指标,进行三因素三水平正交试验,并运用Design-Expert软件进行试验分析及参数优化等,得出最优排种组合为转速26.04 r/min、取种窝眼宽度8.8 mm、开口角度52.96°。此时双粒率94.68%、漏播率2.85%、重播率2.47%,符合国家标准。

落花生属植物中共生固氮途径相关基因进化的分析

共生固氮是植物通过与根瘤菌共生形成根瘤来固定大气氮的重要生物过程。尽管对豆科植物中的共生固氮途径已有一定研究,但落花生属植物中该途径的遗传进化机制尚不明确。本文通过对花生属植物中共生固氮途径的相关基因进化进行分析,结果表明:落花生属植物及外类群植物(葡萄)中存在共生固氮途径相关的5个家族的371个基因,其在落花生属植物中存在扩张,其中INV基因呈现急剧扩增。多倍化、串联重复及基因丢失事件联合促进了共生固氮途径相关基因在落花生属植物中的扩张和多样化;多倍化及串联重复产生的同源基因呈现了趋异的表达模式,暗示古老起源基因的新功能化。研究结果为认识落花生属植物共生固氮途径相关基因的进化提供了理论参考,对探索生物固氮效率的改良提供了基因组学支持。

低温和外源钙胁迫对不同花生种子萌发和幼苗生长的影响

为了探讨低温和外源钙对花生不同品种种子萌发和幼苗生长的影响,以6℃为低温胁迫,采用不同浓度(0、10、30、50mmol/L)的CaCl_(2)处理‘鲁花11号’‘晋花3号’‘吉花3号’,研究低温和外源钙胁迫对花生不同品种种子萌发特性和幼苗生长的影响。结果表明,低温胁迫下,‘吉花3号’‘晋花3号’‘鲁花11号’的发芽率均显著低于CK,分别为66.67%、65.33%和59.33%;发芽势、发芽指数和活力指数也显著低于对照。施外源钙后,‘吉花3号’‘晋花3号’‘鲁花11号’的种子发芽率可以提高到79.67%、78.67%和75.33%,发芽势、发芽指数和活力指数也显著上升。同时,在低温和外源钙的作用下,所有品种幼苗的SOD和POD酶活性、脯氨酸的含量与钙离子浓度呈正相关,但丙二醛含量则先增后减。花生不同品种对低温和外源钙的响应有较大差异,但低浓度的外源钙均可以促进3个品种对低温逆境的抵抗。这表明外源钙可有效缓解低温胁迫,为花生主产区的生产栽培提供借鉴。

不同气象条件对高油酸花生产量的影响

以河南、山东等5个花生主要产区培育的19个高油酸花生新品种为材料,于2019年~2021年连续3年在郑州种植,采集3年间花生关键生育期(6月~9月)的旬平均气温、旬降水量和旬日照时数等气象数据,结合各个品种的产量数据进行综合分析。研究结果表明,不同的品种对于气温、降水量和日照时数的敏感程度不同,冀花16、冀花11对开花下针期的温度和日照时数比较敏感,该时期的异常高温会致使其产量明显下降。中花413、中花412和花育917的产量与旬降水量成显著负相关,耐涝程度较差。对品种的稳定性分析表明,开农1768、南充1704、冀农16、开选016、花育961、郑农花25、郑农花23、冀农11、花育633和1508G等10个高油酸品种为年际间稳定性较好的品种,研究结论为高油酸品种的培育及深入利用提供了指导。

低温/中温花生粕蛋白的理化特性及结构特性分析

对低温/中温花生粕的感官色差、功能特性和结构特性进行了研究和分析,旨在为提高花生粕的综合利用价值提供理论基础。结果表明,低温花生粕呈象牙色,中温花生粕呈灰白色。从功能特性上来看,低温/中温花生粕蛋白的持油性、乳化性和泡沫稳定性无显著性差异。低温花生粕蛋白具有更好的溶解度、起泡性、持水性、热稳定性,中温花生粕蛋白具有更好的乳化稳定性。进一步通过分子量、二级结构、DSC对蛋白质结构进行分析,低温花生粕和中温花生粕蛋白质二级结构主要是β-折叠、β-转角,中温花生粕蛋白变性程度更高,低温花生粕的蛋白结构相对更松散。低温花生粕蛋白具有更高的变性温度和热焓值,且具有更好的热稳定性。

花生粕的饲用资源开发及在养殖业的应用

花生粕粗蛋白含量和代谢能均高于大豆饼粕,但缺乏赖氨酸、蛋氨酸等,且赖氨酸与精氨酸比例失衡,蛋白质品质欠佳。花生粕极易感黄曲霉毒素,同时在高温压榨条件下,蛋白质变性严重,导致蛋白质和氨基酸的利用率降低。由于花生粕自身品质缺陷和加工质量的不稳定性,限制了其在配合饲料中的应用。利用微生物发酵或菌酶协同发酵技术,可使花生粕中含有丰富的益生菌、寡肽、有机酸等,改善其适口性,有效降解霉菌毒素或抗营养因子,有利于改善动物肠道健康,增强机体免疫,提高生产性能,缓解蛋白质原料匮乏的现状。文章综述了花生粕资源状况、营养特性、生物发酵花生粕研究现状及在养殖业中的应用,为花生粕安全高效可持续利用提供参考依据。

不同密度单粒精播对花生开花动态及结实特性的影响

为探讨不同密度单粒精播对花生开花动态及结实特性的影响,以普通大花生品种花育25为材料,在行距相同的条件下设置4个处理,包括单粒播分别为株距9 cm、12 cm和15 cm,折合播种密度分别为27.8万株·hm^(-2)(S9)、20.8万株·hm^(-2)(S12)和16.7万株hm-2(S15)3个处理,和双粒播27.8万株·hm^(-2)(D18,穴距18 cm)1个处理,研究不同密度单粒精播对花生开花习性、果针形成、荚果发育动态、结实范围及产量的影响。结果表明,与双粒播相比,不同密度单粒播均可不同程度地促进花生早开花、多开花,增加有效果针数,促进荚果发育,低密度条件下,效果最为显著;从群体指标看,20.8万株·hm^(-2)的单粒精播模式下,花生开花数、有效果针数、结果数最多,荚果体积最大,荚果饱满度高,产量水平最高。不同密度单粒精播改变了花生的结实范围和荚果空间分布,密度降低,结实范围增加,但不同处理荚果干重(95%以上)仍主要分布在半径6.0 cm以内的空间范围内,密度20.8万株·hm^(-2)(株距12.0 cm)的单粒精播条件下,结实范围与半株距接近,更有利于群体间荚果的均匀分布。

花生高产攻关实收单产12982 kg/hm^(2)技术分析

为进一步挖掘花生高产潜力,示范带动大面积单产提升,自2013年开始山东省农业科学院花生栽培与生理生态创新团队连续组织高产攻关,产量相继突破实收单产11250 kg/hm^(2)、11700 kg/hm^(2)、12000 kg/hm^(2),其中2023年最高产达到12982 kg/hm^(2)。本文从栽培技术、气候条件、产量构成等方面分析了高产纪录产生原因,并对投入、产出进行了比较。栽培技术方面,集成应用了单粒精播、全程可控施肥、生物菌剂耦合、三防三促调控的高产栽培技术体系,通过充分发挥单株生产潜力、构建高质量群体来实现高产,为下一步单产突破13500 kg/hm^(2)提供技术支撑。

不同光源条件下与花生株高变化相关基因的转录组分析

【目的】为了探究不同光源条件下与花生株高变化相关的基因。【方法】以冀花5号(直立型)和开选01-6(匍匐型)品种为研究材料,分别在LED光和自然光两种培养条件进行盆栽试验。【结果】冀花5号在强光条件下株高显著变矮,而开选01-6变化幅度不大,表明冀花5号对光照反应相对敏感。转录组的PCA结果显示LED光源下冀花5号和开选01-6距离相对较近,自然光源下冀花5号和开选01-6距离较近,说明光照对基因表达的影响大于基因型间的差异影响。GO和KEGG注释分析发现不论在差异表达数目、基因类型或主要响应的调控网络上,冀花5号和开选01-6对不同光源的响应存在显著差异,尤其差异基因在植物昼夜节律相关的通路上显著富集,暗示着植物昼夜节律调控网络对株型的形态建成至关重要。进一步分析发现分别有16个和19个植物昼夜节律相关基因在开选01-6和冀花5号中特异响应,分别有6个和17个植物激素信号转导相关基因在开选01-6和冀花5号中特异响应,表明这些基因在花生株型形态建成中起着关键调控作用。【结论】昼夜节律调控途径是调控株高变化的主要途径,植物生长激素信号在其中也起了关键作用。以上研究结果对育种家深入理解不同光源条件下花生株型的形态建成具有重要的参考价值。

花生赤霉素3-β-双加氧酶(AhGA3ox)基因家族的全基因组鉴定及表达分析

赤霉素3-β-双加氧酶(gibberellin 3-beta-dioxygenase,GA3ox)是参与赤霉素生物合成的关键酶之一,可通过影响赤霉素的形成调控植物的生长发育,目前在花生中尚无系统研究。本研究利用生物信息学方法在花生栽培种基因组数据库中筛选花生GA3ox家族基因,对鉴定出的7个AhGA3ox在栽培种花生基因组中的分布、结构及进化特征、理化性质、启动子顺式作用元件进行分析,并利用qRT-PCR技术对其进行花生组织结构表达模式分析,同时对AhGA3ox家族基因在不同荚果大小的2个花生品系中的表达量进行分析。结果表明,7个AhGA3ox基因分布在7条染色体上,均由1个内含子和2个外显子组成。花生AhGA3ox蛋白中均包含1个DIOX_N结构域和1个2OG-FeII_Oxy结构域,系统进化分析表明与大豆的亲缘关系较近,在根、茎、叶、花、果针5个组织中呈现出不同表达模式,不仅在花生果壳不同发育时期的表达量不同,在2个荚果大小不同的花生品系果壳相同发育时期的表达量也不相同,但多数发育时期在大果品系中的表达量均显著高于小果品系,推测该家族基因的表达可能对荚果的形成具有促进作用。

2001-2020年山东省花生生产地域格局变化及影响因素

基于2001-2020年统计数据,运用数理统计和区域差异法,分析了山东省花生生产地域格局的变化特征及其影响因素,为山东省花生生产的可持续发展提供科学决策依据。研究表明,近20年来,山东省花生生产呈“两减一增”局面,面积和产量分别下降33.00%和22.34%、单产增加15.93%;花生生产区域向以临沂为中心的鲁西南地区和烟台、威海、青岛所处的胶东东部地区集中;20年中有4年花生面积贡献率大于单产贡献率,有16年小于单产贡献率。研究发现,鲁东和鲁西南地区经济作物面积占比减少,是导致山东省花生种植面积下降的直接影响因素;山东花生净利润和成本利润率降低,特别是近年来的“断崖式”下跌,是导致花生种植面积和总产量逐年下降的根本原因;国内外贸易市场不稳定带来的风险,也制约了花生产业的发展。

花生秧青贮对肉羊生长性能、养分表观消化率及经济效益的影响

试验旨在研究花生秧青贮对肉羊生长性能、养分表观消化率及经济效益的影响。试验选择60只体重相近、体况良好的肉羊,随机分为4组,每组15个重复,每个重复1只羊。对照组肉羊饲喂全株玉米青贮饲粮,试验1组使用20%的花生秧青贮替代全株玉米青贮,试验2组使用40%的花生秧青贮替代全株玉米青贮,试验3组使用80%的花生秧青贮替代全株玉米青贮。试验期60 d。结果表明,各花生秧青贮组肉羊的料重比显著低于对照组(P<0.05),平均日增重显著高于对照组(P<0.05)。试验2组和试验3组肉羊对粗蛋白和中性洗涤纤维的表观消化率显著高于对照组(P<0.05)。试验2组和试验3组肉羊血清中总蛋白水平显著高于对照组(P<0.05),尿素氮和甘油三酯水平及谷丙转氨酶活性显著低于对照组(P<0.05)。各花生秧青贮组养殖的利润均高于对照组,且随着花生秧青贮用量的增大呈上升趋势。研究表明,花生秧青贮可以提高肉羊的生长性能及养分表观消化率,改善血清生化指标,提高养殖利润。综合考虑,肉羊养殖中使用40%~80%的花生秧青贮比较适宜。

秸秆覆盖量对夏花生生长、产量及土壤微生物数量的影响

为了明确适宜替代地膜增产作用的小麦秸秆覆盖量,以花生品种泰育101为试验材料,在大田条件下采用随机区组设计,以覆盖地膜处理为对照(CK),研究不同小麦秸秆覆盖量0 kg/hm^(2)(T1)、3 000 kg/hm^(2)(T2)、6 000 kg/hm^(2)(T3)、9 000 kg/hm^(2)(T4)处理对夏花生出苗率、土壤容重及微生物数量、主茎高、侧枝长、干物质积累量及其分配比例和产量的影响。结果表明,随秸秆覆盖量增加,花生出苗率、土壤微生物数量、主茎高、侧枝长、干物质积累总量、荚果产量均呈先升高后降低的趋势。与CK相比,当秸秆覆盖量为6 000 kg/hm^(2)(T3处理)时,出苗率显著升高,且显著高于其他处理;0~20 cm土层土壤容重显著降低,与T4处理无显著差异,但明显低于T1、T2处理;细菌、真菌、放线菌数量显著升高;花针期、结荚期主茎高无显著变化,但均显著高于T4、T2、T1处理;饱果成熟期主茎高,花针期、结荚期和饱果成熟期侧枝长,干物质积累总量,根+果针及荚果的干物质积累量,荚果产量和籽仁产量,出仁率均明显升高,且高于其他各处理;茎秆+叶片干物质积累量占总积累量的比例和1 kg果数显著降低。在本研究条件下,种植夏花生时覆盖6 000 kg/hm^(2)小麦秸秆可以降低土壤容重,增加土壤微生物数量,促进花生主茎和侧枝的生长、干物质的积累及产量的提高,可以替代地膜的增产作用,这为减少地膜污染、实现生态种植提供了理论依据。

基于化学发光酶免疫分析法检测花生过敏原Ara h 2

Ara h 2是花生主要过敏原之一,为开发食物中Ara h 2过敏原成分的快速检测方法,减少因误食导致花生过敏事件的发生,该研究采用鼠源单克隆抗体作为捕获抗体、兔源多克隆抗体作为检测抗体,通过棋盘法优化抗体工作浓度,建立了一种检测花生过敏原Ara h 2的间接双抗夹心化学发光酶免疫分析法,并对该方法的灵敏度、准确度、精密度和特异性进行评价。该方法的检出限为1.085 ng/mL,线性范围为3.12~200 ng/mL,添加回收率为78.30%~94.39%,批内和批间变异系数均小于10%,且特异性良好,与其他常见食物过敏原无交叉反应。该方法与相同抗体所建立的间接双抗夹心酶联免疫吸附测定(enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)方法相比,在灵敏度上表现出一定优势。该研究开发的化学发光酶免疫分析法可对花生食品生产过程中和消费前的Ara h 2过敏原成分检测提供可靠的技术支持。

植物生长调节剂在花生中的应用及安全性分析

为明确花生生产中植物生长调节剂的使用情况,通过查询中国农药信息网,统计汇总花生目前有效登记调节剂种类,并查询食品安全国家标准《食品中农药最大残留限量》(GB 2763—2021)中花生中调节剂的最大残留限量和检测方法,分析花生生产中主要使用的调节剂的毒性,为下一步相关标准的制定和修订提出意见和建议,同时也为花生产业的出口创汇及高质量发展提供参考,提升中国花生产业的国际竞争力,保障中国花生产业健康可持续发展。

花生粕发酵工艺条件优化及其提取物体外抗氧化活性研究

试验以花生粕为原料,利用乳酸菌、芽孢杆菌和酵母复合发酵技术进行固态发酵,探究不同含水量、接种量、发酵时间对发酵花生粕体外抗氧化活性的影响。利用3因素3水平的响应面试验设计对花生粕发酵条件进行优化,以发酵花生粕水溶性提取物对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)清除率为评价指标,确定最适发酵条件。同时考察提取物对2,2’-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐自由基(ABTS^(+)·)、羟自由基(·OH)、DPPH自由基清除率和铁还原能力的影响,来评估其体外抗氧化活性。响应面优化结果为含水量52%、接种量5%、发酵时间85 h,在此条件下发酵的花生粕,其水溶性提取物对DPPH的清除率可达到60.58%,比未发酵花生粕的52.96%提高了14.39%(P<0.05)。体外抗氧化活性研究结果显示:当提取物质量浓度大于0.2 mg/mL时,发酵组对ABTS^(+)·、·OH清除能力以及铁还原能力显著高于对照组(P<0.05),当提取物质量浓度大于0.8 mg/mL时,发酵组对DPPH自由基清除能力显著高于对照组(P<0.05),但均显著低于L-抗坏血酸(VC)组(P<0.05)。研究表明,发酵显著提高了花生粕的抗氧化活性,可为花生粕功能性物质的研发和高值化利用提供参考。

花生与绿肥轮作对土壤含水量和土壤肥力的影响

探讨在冬春裸地上种植绿肥对后茬作物春花生养分含量、土壤含水量和土壤肥力的影响,为山东地区春花生等冬闲田建立一种合理的轮作方式提供理论依据。在田间试验条件下,设置了春花生—冬闲田、夏花生—冬小麦、春花生—二月兰和春花生—毛叶苕子4种轮作处理。结果表明:种植二月兰和毛叶苕子绿肥作物,可促进后茬作物花生氮磷钾养分增加,二月兰增加程度高于毛叶苕子。种植二月兰和毛叶苕子绿肥作物,可提高后茬作物花生土壤含水量和土壤肥力,在0~20 cm土层中,2021年,与春花生—冬闲田相比,春花生—二月兰、春花生—毛叶苕子土壤相对含水量分别升高了4.70%、6.14%,在20~40、40~60 cm土层中也表现出相似趋势,2022年与2021年相比,表现出相似规律;与春花生—冬闲田相比,春花生—二月兰处理有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量平均增加了5.71%、8.98%、7.22%和7.72%,春花生—毛叶苕子处理有机质、碱解氮含量平均增加了4.54%、14.91%。可以利用春花生种植期间的冬春裸地种植一季冬绿肥,促进后茬作物养分积累量增加,改善土壤肥力。

春播玉米花生带状复合种植技术

玉米花生带状复合种植是通过高矮两种作物科学合理搭配,适度扩行缩株,优化行株距与生长空间配置,使其共生矛盾最小化、光合效率最大化,从而实现玉米单产基本不减,增收一茬花生的种植技术。本文主要梳理了玉米花生带状复合种植技术的种植模式、品种选择、田间管理、病虫害防治及机械采收等技术要点,以供种植户参考。