炭基非对称型超级电容器的研究进展

基于碳材料的超级电容器因其高功率密度、快速充放电能力而在电化学储能技术领域发挥着重要的作用,但是较低的能量密度严重限制其发展应用。相较于常规对称型超级电容器,非对称型超级电容器可以充分利用理论工作电压窗口,大幅拓宽工作电压进而提升整体能量密度。本文简单介绍了非对称型超级电容器的优势与分类,以及在电极电位拓宽策略方面的最新研究进展,为未来开发新型超级电容器提供参考方向。

粳型超级杂交稻辽优3225根系生理特性研究

以粳型杂交稻辽优 32 2 5及其亲本和常规品种为材料 ,在不同生育时期对根系的形态和生理特性进行了研究。结果表明 ,粳型杂交稻根系粗壮 ,在根系吸收面积、根系活力、合成氨基酸和吸收无机磷的能力等方面都表现明显的优势 ,尤以生长前期优势表现更为明显。杂交稻根系衰老较早较快 ,抽穗后虽然其根系 SOD活性较强 ,但 MDA含量迅速上升 ,衰老严重。

香型超级杂交稻新组合淦鑫688

淦鑫688(原名昌优11号)系江西农业大学农学院用天丰A与自选的香稻新恢复系昌恢121配组育成的香型杂交水稻新组合,2005年通过广东省梅州市品种审定和广西桂林市品种认定,2006年通过江西省品种审定和湖南省引种许可,2007年通过广西区引种许可,且于2007年5月通过农业部超级稻品种认定。该组合具有高产稳产、米质优(国标2级)、抗性好、适应性广等特性,适合华南早、晚季种植和南方稻区作中、晚稻种植。

粳型超级稻产量构成因素协同规律及超高产特征的研究

【目的】水稻是中国重要的粮食作物,实现水稻的超高产生产对保证中国粮食安全有重要作用。本研究旨在探讨粳型超级稻产量构成因素协同演进规律及超高产特征。【方法】以具有代表性的4个超级粳稻品种(武粳15、淮稻9号、徐稻3号和常优1号)为材料,对高产(8250—9750kg.hm-2)、更高产(9750—11250kg.hm-2)和超高产(>11250kg.hm-2)3个产量等级群体的产量及其结构、群体库容量和群体库容的充实进行了系统的比较研究。【结果】由高产到更高产再到超高产,4个超级稻品种的群体颖花量不断提高(差异显著),而结实率、千粒重在3个产量等级间略有增减(差异不显著)。在安全成熟的情况下,群体颖花量与产量呈极显著正相关;群体颖花量的提高在由高产提高到更高产的水平上,主要依靠单位面积穗数的增加,而由更高产提高到超高产水平,则主要依靠足穗基础上增加每穗粒数。在安全成熟条件下,群体库容充实度在3个产量等级间因种略有增减,差异不显著,而群体库容实际充实量则随产量的增加而增加。【结论】以足量大穗构成群体安全大库容(安全成熟的群体高颖花量),通过保持正常的充实度(即保证常年的结实率与千粒重),从而提高群体库容总充实量,是粳型超级稻的超高产特征。

南方粳型超级稻物质生产积累及超高产特征的研究

以超级粳稻品种武粳15、淮稻9号、徐稻3号和常优1号为材料,对高产（8.25~9.75thm？2）、更高产（9.75~11.25thm？2）和超高产（〉11.25thm？2）3个产量等级群体的物质生产与产量的关系、干物质积累、输出与转运等方面进行了系统的比较研究。结果表明,4个超级稻品种成熟期、抽穗至成熟期的干物质重与产量呈极显著正相关,抽穗期干物质重均与产量呈抛物线关系,拔节至抽穗期的干物质重与产量呈极显著正相关（高产—更高产、更高产—超高产以及将3个产量等级综合起来）;从高产到更高产再到超高产,4个超级稻品种的生物学产量不断提高（差异显著）,而超高产群体的经济系数则与更高产水平相当（0.5000以上）,显著高于高产水平;较之更高产、高产群体,超高产群体在生育中期（拔节至抽穗期）干物质积累量大,抽穗期叶面积指数高、株型挺拔、群体质量优[有效叶面积率、高效叶面积率、总颖花量与颖花/叶（cm2）、基部节间粗、单茎茎鞘重均高],在生育后期（抽穗至成熟期）,光合能力强（叶面积衰减率小,光合势、群体生长率、净同化率均高）、干物质积累量高（占生物学产量的40.0%以上）、茎鞘物质的输出与转运协调[实粒/叶（cm2）、粒重（mg）/叶（cm2）均高]。

不同氮肥施用模式下北方粳型超级稻物质生产特性分析

以北方粳型超级稻品种沈农265为试材,分析了4种不同施氮模式的群体叶蘖建成动态、物质生产特性及产量构成特点,探讨了不同施氮模式下物质生产特性对产量形成的影响。结果表明,各施氮模式均表现14.5kg667m-2施氮水平产量显著高于12.5kg667m-2施氮水平的产量,且14.5kg667m-2施氮水平各施氮模式增产都是因为增加了穗外因素(穗数、单位面积颖花数和单位面积实粒数),降低了穗内因素(穗重、千粒重、结实率、每穗总粒数和每穗实粒数)。在相同施氮总量下,"三段五次"和"稳前、攻中、优后"施氮模式产量显著高于"一头轰"和"长效一次性"施氮模式,但"三段五次"模式以提高单位面积穗数、单位面积实粒数等穗外因素来增产,而"稳前、攻中、优后"模式以增加穗重、千粒重等穗内因素来获得高产,前两者产量都显著高于后两者,主要是因为前两者抽穗后新增同化产物(同化物直接供应量)和抽穗前营养器官储存物质的二次利用量(同化物间接供应量)均高,营养器官的物质输出率和对产量的贡献率均高。此外,在2种施氮水平下,前两者的氮肥农学利用率、氮肥表观利用率和单位土地面积上的总吸氮量均显著高于其他施氮模式。在14.5kg667m-2施氮水平下,前两施氮模式都获得了超高产量(>11thm-2)。

北方粳型超级稻沈农265根系特征的初步研究

以粳型超级稻沈农265为试材,秋光为对照,采用盆栽方法,在不同生育时期对二者根系形态和生理特征进行比较。结果表明,沈农265在根数、总根长、根体积、根重、单株根系氧化力、伤流速度、总吸收面积、活性吸收面积等方面都表现出明显的优势。从根系的生长动态看,两品种差异主要表现在生育中后期,沈农265的根系较秋光更庞大,代谢活性更强。

南方粳型超级稻氮肥群体最高生产力及其形成特征的研究

在大田机插条件下,以南方稻区5个粳型超级稻(南粳44、宁粳1号、宁粳3号、扬粳4038、武粳15)为材料,同生育期常规粳稻武运粳7号为对照,在其他栽培措施统一在最佳技术指标前提下,设置7个氮肥水平(0、150.0、187.5、225.0、262.5、300.0和337.5kg.hm-2),从中得出各品种在这7个氮肥水平下出现的最高生产力,并将其定义为氮肥群体最高生产力。对5个超级稻氮肥群体最高生产力及其构成、群体生长发育动态、株型以及倒伏性状等方面进行系统的比较研究。结果表明,超级稻氮肥群体最高生产力为10.51(10.30～10.68)t.hm-2,极显著高于对照(9.77～9.82t.hm-2),增产幅度达5.2%～8.7%。与对照相比,超级稻氮肥群体最高生产力群体穗数多,穗型大,群体颖花量高(42442.11～44873.23×104.hm-2),结实率和千粒重与之相当;群体茎蘖机插后早发快长,有效分蘖临界叶龄期苗数略高于预期穗数,有效分蘖临界叶龄到拔节期茎蘖增长平缓,高峰苗出现在拔节期,数量适中,为预期穗数的1.4～1.5倍,此后群体平缓下降,至抽穗期基本稳定,最终成穗率高(66.9%～70.4%);其群体叶面积动态与茎蘖动态基本一致,最大叶面积指数出现在孕穗期,为7.72～7.97,此后平缓下降,成熟期保持在较高的水平上(3.30～3.74);干物重积累方面,移栽到有效分蘖临界叶龄期较对照高,有效分蘖临界叶龄到拔节期较对照低,拔节后积累速度较快,至抽穗期为10.80～11.08t.hm-2,抽穗到成熟期干物质积累量6.78～7.22t.hm-2,成熟期总干物重17.58～18.29t.hm-2,显著或极显著高于对照;根冠比和根系干重均高于对照,随着生育期的推移,超级稻优势更为明显,生育后期根系活力强(抽穗到蜡熟期平均伤流量3.53～3.74g.m-2.h-1)。超级稻群体形成特征:高秧苗素质促进低位分蘖发生,精确群体起点稳定提高穗数;生育中期干物质积累高,叶面积大,株型直挺,有效叶面积率和高效叶面积率高,源库流畅;生育后期茎鞘输出大,2次增重高,根群强健,支撑着高光效灌浆结实层的安全充实。氮肥群体最高生产力水平下,超级稻穗多粒大,群体颖花量大,需氮量大,产量潜力高;生育中后期光合生产能力强,充实量大;群体株型改善,抗倒支撑强,适宜用作机插。

中国北方粳型超级稻研究进展

1996年农业部正式启动中国水稻超高产育种即超级稻研究项目,20年来中国超级稻研究后来居上,无论超高产遗传生理基础研究还是超级稻育种实践,无论南方超级杂交籼稻还是北方超级常规粳稻,总体上都处于国际领先水平,为进一步提高生产潜力和将其转化为现实生产力提供了科学依据和技术储备,为中国稻作科学保持国际先进水平作出了突出贡献。文章从超级稻兴起、技术路线确立、新品种选育与示范推广、生理与遗传基础研究等方面综合评述了中国北方粳型超级稻研究进展。在此基础上讨论了北方粳型超级稻相关生理与遗传问题:近年来北方粳稻继续保持较高产量水平和加工品质,同时以垩白性状为代表的外观品质有明显提高,至少在9 t·hm-2之前产量与主要品质性状的矛盾并不突出,产量和品质可以在更高水平上达成新的平衡;分析北方粳稻区域试验结果表明,通过延长生育期提高产量是不足取的,通过增加株高提高产量也是行不通的,提高稻瘟病抗性是北方粳稻的重要育种目标;北方粳稻着粒密度普遍较高,但是对产量构成因素和主要品质性状的负面影响相对较小,可以认为经过育种家的不懈努力,北方粳稻着粒密度处于比较合适范围;籽粒长宽比是决定籼粳稻碾磨品质的主要因素,而对外观品质亚种间差异影响较小,近年来中国籼稻碾磨品质有明显改善,籼粳稻差异幅度有所降低,籼粳稻外观品质均有明显改善,但是籼粳稻差异依旧。建议:在全面总结20年来中国超级稻研究成果与经验基础上,明确今后超级稻研究的方向与目标,改设立阶段性产量目标分期攻关为按生态区长期稳定支持,改小面积产量验收评价指标为考核大面积均衡增产。根据北方粳稻生态、生产和品种特性,有针对性地开展育种基础理论和关键技术研究,如籼粳血缘与产量和品质关系的遗传和生理生态机制,从分子、细胞、组织、器官、个体、群体水平全面评价直立穗型基因EP1功能,有效改良籼粳稻杂交育成直立大穗型品种品质特别是食味品质,充分利用分子生物学相关理论、技术研究成果,在抗稻瘟病、抗冷性和耐盐碱种质创新及育种应用上有所突破。

利用InDel和SSILP标记分析北方粳型超级稻的遗传组成

为明确籼稻血缘对北方粳型超级稻育种的贡献,利用89对籼粳特异性引物(34对InDel和55对SSILP)对15份粳型超级稻品种以及与其系谱密切相关的21份材料(12份1977-1999年育成的常规粳稻品种和9份1963-2000年育成的日本品种)的遗传组成进行分析。结果表明,15份粳型超级稻品种均含有一定的籼型血缘,且不同地区超级稻品种所含籼型基因频率(Fi)有所不同;对不同年代育成的参试材料的Fi进行比较分析,发现超级稻品种籼型基因型频率最高,Fi为0.068;12份常规粳稻品种次之,Fi为0.033;9份日本品种几乎不含有籼型血缘,Fi为0.011;表明随着时间的推进,近现代以来育成品种的籼型基因频率逐渐增加。

灌溉模式对华南广适型超级稻产量、品质及水分利用效率的影响

以4个早晚兼用型超级稻品种(桂农占、玉香油占、合美占和胜泰1号)为材料,研究了大田条件下灌溉模式对不同基因型水稻品种的产量、品质及水分利用效率的影响。结果表明,与常规灌溉相比,半量灌溉条件下各水稻品种的每穗总粒数显著增加,稻米的整精米率和蛋白质含量显著提高,而且灌溉用水量显著减少,水分利用率的提高也达到显著水平。

北方粳型超级稻根系生长与地上部分生物量的变化

以典型的北方粳型超级稻品种沈农265和沈农606为试材,秋光和辽粳294作为对照,采用盆栽方法,在不同生育时期对各个品种的根冠比、单位地上部分所具有的根长、根系总吸收面积、叶面积指数、干物质运转与分配进行研究。试验结果表明,生育前期对照品种秋光和辽粳294叶片伸展速度较快,后期叶片进行光合作用减少,出现早衰的现象;超级粳稻品种沈农265和沈农606生育前期根冠比大,生育后期有较高叶面积指数,根系发达,没有出现根系冗长,茎鞘物质输出率和茎鞘物质转换率中等,可以充分利用生育后期的光能资源进行光合作用,产生更多的干物质,为高产奠定了基础。

北方粳型超级稻中籼粳杂交优势贡献的分子基础

在"理想株型与优势利用相结合"育种理论指导下,亚种间杂交为中国北方粳型超级稻增产做出了巨大贡献。以中国北方栽培粳稻品种为试材,利用籼粳特异性标记Indel与SSILP分析了不同年代与地区北方粳稻品种的籼型血缘的相对含量,结果表明,20世纪90年代以后育成品种籼型基因型频率显著增加。相关分析表明,籼稻血缘含量与每穗粒数存在显著的正相关性,与有效穗数存在显著的负相关性。进一步对籼粳杂交育成品种的8个产量与品质相关基因进行检测发现,育种家通过"选择"将控制穗粒数与粒重的籼稻增产基因GN1a、GS3部分固定于北方粳稻基因组中,淘汰了适口性差的籼稻高直链淀粉基因Waxy以及不符合北方农民收获习惯的籼稻落粒基因qSH1,同时保留了北方粳稻原有的理想株型基因DEP1,宽粒基因qSW5。本研究进一步明确了"籼粳杂交优势利用理论"的分子基础。

北方粳型超级稻群体生长发育及冠层特征研究

以北方粳型超级稻品种沈农265和辽星1为试材,在不同肥力水平下对群体的生长发育动态及冠层结构特征进行了研究。结果表明,以直立大穗为主要特征的北方粳型超级稻株型紧凑,叶片挺直,分蘖数适中,叶面积指数(LAI)适宜,冠层上部叶面积较大,高光效叶片数多,群体中光照分布合理,光合作用持续时间长;生长前期干物质积累量较少,中后期较多,耐肥抗倒不早衰,因此产量潜力高。

施氮量对机插粳型超级稻主要米质性状及淀粉RVA谱特征的影响

研究氮肥对粳型超级稻主要米质性状及淀粉RVA谱特征的影响,为超级稻米质调优和氮肥合理施用提供依据。以粳型超级稻常规品种南粳44和杂交品种常优1号为材料,在机械插秧条件下,研究施氮量(0、90、180、270、360kg/hm^2)对粳型超级稻主要米质性状及淀粉粘滞谱(RVA谱)特征的影响。结果表明:施氮量对2个品种的稻米加工品质、营养品质、蒸煮食味品质及淀粉RVA谱3个曲线峰值的影响达到显著或极显著水平,对淀粉RVA谱其他特征参数的影响因不同品种而异;常优1号的外观品质指标(垩白粒率和垩白度)对氮肥施用量的反应较南粳44表现敏感,增加施氮量使杂交粳稻外观品质变差。随施氮量的增加,2个品种的糙米率、精米率、整精米、精米蛋白质含量呈增加趋势,而稻米的直链淀粉含量、食味值和淀粉RVA谱曲线峰值(峰值黏度、热浆黏度和冷胶黏度)呈现下降趋势。研究表明增施氮肥在提高粳型超级稻加工和营养品质的同时,降低了稻米食味品质,并使稻米淀粉粘性变劣。

北方粳型超级稻灌浆结实期碳水化合物含量和保护酶活性的变化

以北方粳型超级稻品种沈农265和沈农606为试材,以秋光和辽粳294为对照,采用盆栽试验方法,研究了粳稻灌浆结实期碳水化合物和保护酶活性的变化。结果表明,沈农265和沈农606比对照品种具有显著的产量优势。通过对灌浆结实期的籽粒和叶片碳水化合物的测定,发现沈农265叶片中果糖、葡萄糖、蔗糖含量在花后10 d和花后40 d显著高于对照品种秋光,花后40 d沈农265的籽粒淀粉含量显著高于秋光;而沈农606与对照品种辽粳294叶片和籽粒的碳水化合物含量没有显著差异。根系和叶片保护酶的测定结果表明,超级粳稻的根系衰老要早于地上部分,与同期对照品种相比,沈农265和沈农606叶片和根系丙二醛含量较低,超氧化物歧化酶活性和过氧化物酶活性较高,延缓了植株衰老。

氮肥施用模式对北方粳型超级稻品质的影响及经济效益分析

以北方粳型超级稻品种沈农265为试材,分析了4种不同氮肥施用模式下的稻米品质及经济效益。结果表明:糙米率、精米率和整精米率与施氮量关系密切,随施氮量的增加而提高,与施氮模式的关系较为复杂,但后期施氮可能不利于加工品质的提升。"三段五次"和"稳前、攻中、优后"模式的稻米白度值较高,为35.7～37.9,而垩白粒率和垩白度均低于"一头轰"和"长效一次性"模式,在高氮水平下差距更加明显,垩白粒率最大相差3.1%,垩白度最大相差2.0%。施氮与不施氮的空白相比,蛋白质含量升高,而食味值降低。在低氮水平下,"三段五次"和"稳前、攻中、优后"模式的蛋白质含量均高于"一头轰"和"长效一次性"模式,食味值则均低于后者;在高氮水平下,不同模式间的营养和食味品质规律性不明显。显著性测验表明,在2个施氮水平下,直链淀粉含量在不同施氮模式间差异均不显著。经济效益分析表明,所有施氮处理的相对经济效益均高于不施氮肥的空白处理,不同施氮模式中"三段五次"、"稳前、攻中、优后"模式的稻谷产值、产投比和相对经济效益均优于"一头轰"和"长效一次性"模式,且在高氮水平下更加突出。

不同氮肥运筹模式对北方粳型超级稻产量形成及氮肥利用率的影响

以北方粳型超级稻沈农265为试材,对不同氮肥运筹模式的产量形成及氮素利用率进行比较分析,结果表明,在低氮水平下(12.5 kg/667 m2),穗数与产量的相关系数最大,为正相关显著水平,穗粒数与产量的相关系数为正相关但不显著;在高氮水平下(14.5 kg/667 m2),穗数、穗粒数与产量的相关系数均达到正相关显著水平,但与低氮水平相比,穗数与产量的相关系数绝对值有所下降。相同施氮水平条件下,按不同生育时期施用氮肥的"三段五次"、"稳前、攻中、优后"模式产量均显著高于前期集中施用的"一头轰"和"长效一次性"。深入分析表明,"三段五次"施氮模式充分发挥了沈农265的穗数优势,特别是在低氮水平下产量优势更为明显;"稳前、攻中、优后"施氮模式则具有高穗内因素(穗粒数、千粒重、结实率)优势,穗粒数与产量的相关系数明显提高。此外,这两种施氮模式在施氮总量为14.5 kg/667 m2时均实现了超高产量(>11 thm2)。从氮肥利用率上看,"稳前、攻中、优后"施氮模式的吸氮量、氮肥表观利用率较高,但氮肥农学利用率、氮肥生理利用率和施氮物质生产力(施氮颖花生产力、施氮物质生产力、施氮表观生产力)低于"三段五次"施氮模式。"一头轰"和"长效一次性"施氮模式由于施氮时期过于集中,氮素流失严重,氮素供需矛盾突出,尽管技术轻简,但由于不利于水稻产量的提高,因而不适于高产品种的集约强化栽培。

一种电动车辆用牵引型水性电解液超级电容器模型

针对电动车辆使用的牵引型活性炭电极水性电解液超级电容器,根据其实际工作电压范围内的脉冲充放电特性建立了四阶RC网络等效电路模型,考虑到充放电过程不精确可逆,将充电与放电过程分开来建模,并给出了一种新的模型参数辨识方法。对模型仿真的结果与实际电容器的充放电特性曲线进行了比较,结果表明,所建立的等效电路模型对于超级电容器脉冲充放电特性的拟合精度是令人满意的,符合实车应用。