有土斯有粮:高标准农田建设提高了粮食单产吗?

作为“藏粮于地,藏粮于技”战略的重要政策实践,高标准农田建设被期待能够有效实现粮食增产和更好保障国家粮食安全。基于27个省(市、自治区)的面板数据,探索了高标准农田建设对粮食单产的影响及其可能机制。研究发现:(1)高标准农田建设能显著提高粮食单产。替换核心变量、进行非参数估计和考虑内生性的稳健性检验,均证实上述发现可信。(2)机制验证表明,高标准农田建设主要通过提升规模经营、促进技术进步和降低生产风险三大路径来提高粮食单产。(3)异质性分析发现,高标准农田建设对起伏度较小地形、粮食主产区、较发达地区的粮食单产促进效应更大。研究结果表明高标准农田建设确实是夯实粮食安全根基的重要举措,需扎实推进新一轮高标准农田建设工作。

华南地区进口大豆筛下物保管技术探析

近年来,随着华南地区的大豆储备规模激增以及国家对进口大豆质量要求的不断提高,如何实现进口大豆筛下物的安全储藏已成为仓储企业的当务之急[1]。2022-2024年,中央储备粮东莞直属库围绕进口大豆筛下物安全储藏开展了大量生产性试验,初步总结出一套比较适合华南地区筛下物安全储藏的方法和思路,本文就此展开探析,以供参考。

基于HPLC检测方法的真菌毒素代谢规律研究

玉米是我国主要的储备粮种之一,营养丰富且带菌量大,在收获、储藏等过程中,易发生霉变,产生大量真菌毒素,引发储粮安全问题。本文通过一次前处理实现对玉米样品中多种毒素的提取与检测,确定了AFTB_(1)、AFTB_(2)、AFTG_(1)、AFTG_(2)、ZEN、DON共6种玉米中常见真菌毒素的高效液相色谱检测方法。为了明确玉米储藏过程中真菌毒素代谢和温度的关系,我们将前期获得的两株产毒霉菌:黄曲霉和禾谷镰刀菌,接种于无菌玉米粉中,在22、28、38℃以及常温下储藏40 d后,监测其毒素含量变化。结果表明:温度对两种菌的真菌毒素代谢能力有较大的影响,较高的温度虽然会有利于霉菌的生长繁殖,但是其代谢产毒会受到抑制,较低的温度下,虽然霉菌的生长受到抑制,但也可能产生了大量的毒素。为更好的解析霉菌在玉米储藏过程中的产毒规律,确保储粮安全提供了数据支撑。

沙漠高温干旱地区海绵城市雨水调蓄池渗流分析

为解决沙漠地区城市所存在的“雨季看海,旱时无水用”的问题,基于常规地区海绵城市的理念,结合某沙漠地区的实际气候地质情况,根据实地N5-1区域土层渗透试验所得到的试验数据进行计算,得出地下深度5~50 m土层的渗透系数,建立若干雨水调蓄池渗流分析方案,并对不同方案进行建模计算。结果表明,在雨水调蓄池周围填充高渗透材料及底部增设垂直回灌井相结合的结构方案可较好解决雨水无法有效渗透到地下含水层中的问题。

高温高湿地区两种空调控温模式对稻谷安全储藏的影响研究

研究了温度为22℃、日开启时长13 h和温度为24℃、日开启时长24 h的空调控温模式下高温高湿储粮区稻谷储藏过程粮堆温度变化情况,比较了控温储藏前后稻谷水分和脂肪酸值的变化情况,分析了不同深度粮堆水平方向上各层温度变化差异,评估了利用空调控温实现准低温储粮的技术可行性。结果表明,在不同空调运行模式下,粮堆平均温度和最高粮温均缓慢升高。空调控温储粮对粮堆表层温度影响较大,对中层粮温影响较小,在空调控温储藏期间下层粮温可能受地坪温度影响。降低控温温度但缩短其控温时长的控温模式更加经济高效,采取22℃+13 h的控温模式比24℃+24 h的控温模式能够节约12.4%左右的用电费用。同时,控温空调对基础粮温较低的粮堆在仓温、表层粮温以及平均粮温的控制效果上较为明显,粮堆基础粮温对控温储粮技术的实施具有重要作用。

南黄海中部泥质区悬浮体颗粒组成及沉降

联合使用扫描电镜(SEM)和能量色散X射线光谱仪(EDX)的技术手段,对2012年春季采集的南黄海中部泥质区的悬浮体样品进行悬浮体颗粒结构和组成的系统观察,揭示研究区悬浮体类型、特征及空间分布,并首次发现了高温燃烧颗粒。结果表明:研究区悬浮体颗粒类型多样,包括碎屑矿物、自生矿物、生物碎屑、高温燃烧颗粒等单颗粒类型,其中高温燃烧颗粒以硅质或者铁质规则球状颗粒出现;同时发现了有机包膜体、矿物质絮团、矿物-生物碎屑絮团、矿物-有机包膜絮团以及矿物-生物碎屑-有机包膜复合絮团等絮团类型颗粒。实测结果表明,悬浮体颗粒粒径范围为0~500μm,主体集中在0~20μm,平均粒径为7.84μm,不同类型悬浮体粒径差别显著,其级配符合对数正态分布。该区悬浮体颗粒在水体中以递变悬浮方式搬运,能较长时间保留在水体之中。

水稻胚乳贮藏物代谢相关基因响应花后高温胁迫的微阵列分析

【目的】揭示花后高温条件下水稻灌浆过程中胚乳淀粉和蛋白贮藏物代谢相关基因的表达谱,并阐明部分重要功能基因对花后高温胁迫的响应表达模式。【方法】利用人工气候箱设高温(日均温度32℃,日最高温36℃/日最低温28℃)和适温(日均温度22℃,日最高温26℃/日最低温18℃)2个温度处理,并在水稻开花后的不同时期取样,对水稻胚乳贮藏物代谢各类相关基因的表达谱与表达模式进行高通量的cDNA微阵列检测。【结果】在水稻胚乳贮藏物代谢的相关基因中,以对高温胁迫响应表现较迟钝的基因居多,其高温处理与低温处理之间的杂交信号(nARVOL)比值(称R值)大致在0.8—1.2,但随高温处理时间的持续,呈上调或下调差异表达的基因数量均有明显增加;花后高温对胚乳糖代谢和淀粉合成类基因表达的调控效应,不仅随各个基因的功能类型、代谢途径和灌浆进程的差别变化而异,而且其表达丰度及其上调或下调幅度在很大程度上还与该功能基因的同工型(或酶亚基)有关;高温处理下水稻胚乳中的谷蛋白、醇溶蛋白和球蛋白类基因多呈下调表达特征,但也会随其所调控的蛋白亚基组分的不同而异,从而对胚乳贮藏蛋白的亚基构成和组分变化产生较大影响;与胚乳白贮藏物代谢密切相关的糖信号传导类基因、核糖体蛋白类基因和逆境防御蛋白类基因普遍比直接参与胚乳贮藏物合成路径的功能基因对高温胁迫响应表现敏感。【结论】花后高温胁迫对水稻胚乳灌浆贮藏物代谢的调控相当复杂,涉及到众多的功能基因位点。

北方不同生态区白菜型冬油菜农艺性状变化分析

为了进一步研究白菜型冬油菜在北方不同生态地区的生长发育特性,明确冬油菜北移的适应区域,扩大冬油菜的种植区划,本研究通过分析18个冬油菜品种在17个不同生态区5 a的农艺性状变化,用适定性参数法、变异系数法分析其稳定性,用隶属函数法综合评价不同品种的农艺性状。结果表明,白菜型冬油菜在北方地区种植,能够安全越冬的地区农艺性状均很优良,且优于胡麻和春油菜等同类型的其他油料作物;品种间、年份间变化不明显,稳定性高。影响冬油菜农艺性状的主要因子是温度,其次是海拔、纬度、越冬率等。北方地区冬季寒冷,极端低温低、低温来临时间早、持续时间长,昼夜温差大,这些气候特点决定了冬油菜农艺性状在不同的生态地区间差异十分明显。与冬油菜原种植北界甘肃省天水市(北纬34°6′)相比,在北纬36°以北的高纬度地区(气温较低)白菜型冬油菜的株高、分枝部位明显降低,分枝数减少;且因花期冻害存在分段结实的现象,突出的表现为主花序长,而主花序角果数少且分布不均匀。但这些地区籽粒灌浆期相对低温,灌浆期较长,且昼夜温差较大,降低了呼吸消耗,因此角粒数和千粒重明显增加。在新疆维吾尔自治区的乌鲁木齐市(北纬43°77′)、塔城市(北纬46°74′)、拜城县(北纬41°82′)等极端寒冷的地区,由于冬春季积雪覆盖,减弱了冬季冻害和春季干旱,反而农艺性状优良,是发展冬油菜的潜在产区。因此,白菜型冬油菜在北方地区种植是可行的,能够安全越冬的地区冬油菜均能正常生长,农艺性状优良,且由于角粒数和千粒重存在潜在优势而使冬油菜具有发展潜力。

高温、低昼夜温差环境胁迫对水稻垩白的选择效应

用低垩白Q1B和Q2B与高垩白G46B和珍汕97B为材料,进行完全双列杂交,分别在高温和低昼夜温差环境胁迫、适宜温度和较大昼夜温差非环境胁迫下检测亲本、F1代的垩白粒率和垩白度,F2、F3和F4代垩白粒率和垩白度达国颁二级标准的优质株系百分比,分析环境胁迫对垩白的选择效应。高垩白粒率和垩白度对低垩白粒率和垩白度表现出显性或部分显性,存着明显的偏母遗传性。环境胁迫对垩白粒率和垩白度具有正向选择效应,其选择效应在环境胁迫下表现更突出。以高垩白粒率和垩白度的材料为母本,低垩白粒率和垩白度的材料作父本杂交,在F3代后的选择效应优于其反交。

高温高湿地区偏高水分玉米的筒仓储藏试验

针对高温高湿地区筒仓中粮食储藏安全的问题,进行了偏高水分玉米控温的试验。结果表明:偏高水分玉米初春入仓后,应首先将粮食水分降至14.5%左右;然后启动内环流系统将内圈筒仓的粮温维持在20℃以下、外围筒仓维持在25℃左右;盛夏期间当偏高水分粮或杂质分级点引起局部发热时,可利用谷冷机进行降温散湿。另外,可将偏高水分玉米储于不受外部环境影响的内圈筒仓,配以加强入仓粮食清杂和提前进行预防性熏蒸等措施,以提高湿粮储藏的稳定性。

偏高水分玉米“表干内湿、控温保水”储粮新工艺研究Ⅲ生产性试验

针对粮库偏高水分粮"储藏难"与长期储粮"失水多"的管理难点,依据生态体系的储粮原理,提出应用储粮通风、补冷控温等技术集成的"表干内湿、控温保水"储粮新工艺。选择中储粮铜川库15号仓为试验仓、16号仓为对照仓:15号仓按照储粮新工艺要求,运用降低表层粮堆水分、控制粮堆低温等技术,使度夏期间平均粮温不超过17.5℃,对7月下旬的少量蛾类害虫采取2次防护作业,实现了准低温安全储藏;16号仓开展安全水分玉米的常规储粮,度夏期间平均粮温较高,局部超过30℃,6月份开始生虫,其间采取2次防护作业、1次熏蒸作业。对郑州某粮库进行验证试验:2019年3月间按"表干内湿"工艺要求,对9号仓偏高水分玉米实施80 h的吸出式通风,再利用空调控仓温、内环流控粮温等措施,到8月下旬玉米仓温为23℃,整个粮堆松散、粮情稳定,避免了出现反复发热、处理不及的局面。两地试验结果表明:"表干内湿、控温保水"储粮新工艺较好解决了粮库的技术难题,实现了偏高水分玉米安全储藏的目的。同时讨论了偏高水分粮储存模式研究的必要性,分析了储粮新工艺保管偏高水分粮的应用效果、经济效益。储粮新工艺简化了偏高水分粮保管环节,提高了粮库的储粮稳定性及经济效益。

中高温储粮区粮堆表层害虫种类调查

环境温度是储粮害虫发生发展的关键因子,我国中温和高温储粮生态区的温度环境适合储粮害虫的生长,是储粮害虫危害较为严重的区域,为更好地指导该地区粮库进行储粮害虫综合防治,随机选取了中温和高温储粮生态区内的19个粮库,采用波纹纸板诱捕器诱集法,开展了主要储粮害虫调查研究。结果表明:中温和高温储粮生态区内的19个粮库中,包含了18种主要储粮害虫。中、高温区主要储粮害虫种类差异不大,粉食性害虫种类远远高于蛀食性害虫;中温、高温区均适宜害虫发生发展,中温区害虫种类略高于高温区。

中高温储粮区粮堆表层捕食性螨种类初探

捕食性螨多以粉螨科(Acaridae)、食甜螨科(Glycyphagidae)的螨类和仓储害虫为食。普通肉食螨(Cheyletus eruditus Schrank)、马六甲肉食螨(Cheyletus malaccensis Ouds)等捕食性螨因喜欢捕食腐食酪螨(Tyrophagus putrescentiae Schrank)、椭圆粉螨(Aleuroglyphus ovatus Ovatus),杂拟谷盗(Tribolium confusum Jac.du Val.)、赤拟谷盗(Tribolium castaneum Herbst)的卵、幼虫等储粮害虫,成为生物防治的天敌应用。近年来,我国储粮技术不断提高,储粮环境也得到极大的改善,粮堆中主要储粮害虫种类也发生了较大变化,为探索中温和高温储粮区粮堆表层捕食性螨种类,采用瓦楞纸板诱捕法对中温和高温储粮区的20个粮库进行了捕食性螨种类调查。研究结果表明,中高温储粮区粮堆表层存在跗蠊螨(Blattisocius tarsalis Berlese)、基氏蠊螨(Blattisocius keegani Fox)、普通肉食螨(C.eruditus)、马六甲肉食螨(C.malaccensis)等4种捕食性螨。

高水分稻谷低温储藏技术的研究

在浅圆仓进行高水分稻谷储藏实验的基本操作程序为:新粮入仓→机械通风→压盖保冷环流熏蒸谷物冷却机械通风。实验结果表明将粮温控制在20℃以下是可行的,且费用低于为安全储藏而进行的烘干费用。

灌浆温度和氮肥及其互作效应对稻米贮藏蛋白组分的影响

灌浆结实期温度与氮肥施用量是影响稻米品质的两个重要生态因子,尤其是与稻米蛋白含量及米饭食味关系密切。本文以多个水稻主栽品种为材料,通过灌浆结实期的人工控温试验、大田长期定位点的施氮处理试验和盆栽条件下的温氮两因素复合处理试验,探讨了水稻灌浆结实期温度对稻米贮藏蛋白含量与组分影响及其有别于氮肥处理效应的差异规律,并分析了温度与氮肥两个因素对稻米贮藏蛋白及其组分影响的交互作用特点。结果表明,高温胁迫和增施氮肥均引起水稻籽粒总蛋白及其谷蛋白组分含量(%)的显著增加,但两者对稻米醇溶蛋白影响却存在明显差别。其中,高温处理引起醇溶蛋白含量显著下降,提高稻米谷蛋白/醇溶蛋白比值,而增施氮肥引起稻米谷蛋白和醇溶蛋白含量明显增加,但对谷蛋白/醇溶蛋白比值与贮藏蛋白各亚基的组成比例影响相对较小。在高温处理下,谷蛋白的57 kD前体亚基组分含量有所提高,而37 kD酸性亚基和22 kD碱性亚基随温度处理的差异变化却因品种而异,且高温处理对水稻籽粒蛋白绝对含量(mg grain–1)的影响程度也远没有其对蛋白相对含量(%)的影响明显。高氮×高温处理组合对稻米总蛋白与谷蛋白含量的影响程度显著大于单一高温或高氮处理,但在高氮水平下由高温引起稻米醇溶蛋白含量的下降幅度却小于其低氮对照,有利于稻米醇溶蛋白含量在不同温度处理下的相对稳定。

不同施氮水平下灌浆期高温对水稻贮藏蛋白积累及其合成代谢影响

【目的】揭示不同施氮水平下灌浆结实期高温对稻米贮藏蛋白积累及其组分的影响,明确不同温氮处理组合下稻米贮藏蛋白合成积累过程与籽粒氮代谢关键酶及相关基因表达间关系。【方法】以2个主栽常规晚粳品种(秀水134和秀水09)为材料,利用盆栽土培试验,在水稻穗分化期设低氮(每盆0.5 g尿素)和高氮(每盆2.0 g尿素)2个氮水平,继而通过在水稻灌浆结实期的人工气候箱控温试验,设置高温(日均温度30℃,日最高温和最低温分别为34℃和26℃)和常温(日均温度23℃,日最高温和最低温分别为26℃和20℃),构成低氮-常温(LN-NT)、低氮-高温(LN-HT)、高氮-常温(HN-NT)、高氮-高温(HN-HT)4个处理组合,并结合水稻籽粒灌浆不同时期取样,探讨氮素穗肥对水稻高温灌浆过程贮藏蛋白积累和主要蛋白组分含量影响及其与籽粒氮代谢关键酶及相关基因表达间关系。【结果】氮素穗肥和灌浆期高温均会导致稻米粗蛋白相对含量上升,但在高温处理下单位籽粒中粗蛋白的绝对量却呈降低趋势,以13 kD醇溶蛋白亚基组分在高温处理下的下降幅度最大,从而引起籽粒谷蛋白/醇溶蛋白质比值的上升,其原因主要是由于编码水稻13 kD醇溶蛋白合成基因(Pro13,Pro14和Pro17)在高温处理下的下调表达所致。与之相比,增施氮素穗肥(HN-NT和HN-HT)在引起稻米粗蛋白相对含量提升的同时,单位籽粒中的粗蛋白总量、谷蛋白和醇溶蛋白含量均显著增加,但对贮藏蛋白谷/醇比的影响不明显,且谷蛋白组分中的37 kD酸性亚基和22 kD碱性亚基在不同氮处理水平下的相对比例也基本保持稳定;氮素穗肥可增强灌浆籽粒中的谷氨酰胺合酶(GS)、谷草转氨酶(GOT)和谷丙转氨酶(GPT)活性,但HN-HT处理下的籽粒GS、GOT和GPT活性显著低于HN-NT处理,高温胁迫对水稻灌浆中后期籽粒器官中的氮转运代谢具有抑制作用。此外,在不同氮素水平下,灌浆期高温均可引起稻米整精米率的明显下降和垩白度的显著上升,但HN-HT处理的千粒重、结实率、产量水平、整精米率却高于LN-HT处理,且前者的稻米垩白度显著低于后者,氮素穗肥不足加剧了高温胁迫对千粒重、结实率、整精米率和垩白度等产量和品质性状的负面影响。【结论】氮素穗肥对水稻高温灌浆过程贮藏蛋白合成积累起重要调节作用,增施氮素穗肥虽然对水稻籽粒灌浆过程中的谷蛋白和醇溶蛋白质合成具有促进作用,并导致稻米贮藏蛋白相对量与绝对量增加,但对于高温灌浆下13kD醇溶蛋白亚基合成及其组分含量下降具有一定程度的缓解效应,有利于维持贮藏蛋白谷/醇比相对稳定。

飞雕太阳能收集与高温储能技术装置制作

太阳能热开发利用中有三个需要同时解决的问题:精确简洁地自动跟踪太阳,实时以最大面积采光;将收集到的太阳能转移到固定的地方;实现高温高效的储存或利用。目前的太阳灶或太阳能热发电系统都是在其中某个问题上存在较大的缺陷。为此设计并试制了装置:通过自动跟踪系统分别对太阳的两个运动方向进行相对独立的精确简洁的跟踪,实现凹面镜保持实时以最大采光面积采光;利用光能传输管在系统跟踪太阳的同时定向输出光能;最终光能在储热容器中转换为热能进行高温储存或利用。根据样机的制作结果及试验,该装置可同时有效解决上述三个问题,集成了太阳灶与太阳能热水器的功能,也可用于规模化的太阳能热发电。

不同环境条件下负压储藏对优质稻品质的影响

为研究不同环境条件下不同负压对稻谷品质的影响,以优质粳稻--武运粳23为研究对象,模拟西南中温低湿储粮区、华中中温高湿储粮区、华南高温高湿储粮区,设定常压对照和低、中、高3种负压(-0.52、-0.84、-0.97 kg/cm^2),储藏6个月,定期检测其脂肪酸值、发芽率、出糙率及黄度指数的变化。结果表明:与常压相比,负压条件下优质稻发芽率较低,因此,负压不宜储藏种子粮;负压对脂肪酸值、出糙率均有极显著影响(P<0.01);各环境条件下,高负压储藏的优质稻品质最佳;负压对黄度指数无影响(P>0.05);环境温湿度对各指标均有极显著影响(P<0.01),华南高温高湿条件下优质稻品质变化最大;通过方差分析对比各品质指标的F值可知,环境温湿度对优质稻品质的影响远大于负压。因此,负压储藏稻谷过程中,应首先控制储藏温湿度,其次选择较高的负压。

高水分粮低温保水储粮的实验

目前入库后高水分粮食除组织人力、物力晾晒外,通常采用气调储藏、化学保藏等方法,使高水分粮食得以安全储藏。采用机械烘干、机械通风、去湿处理等方法达到降水的目的。中央储备粮安阳直属库对高大平房仓进行隔热保温处理,利用安阳地区冬季气温在5℃以下的有利条件,储藏含水分13.6%的小麦,试验证明低温储粮,水分一直保持在13.6%左右,避免了经济损失,减少了储藏费用,节省了大量的人力劳动,并且延缓了粮食品质陈化,取得了良好的经济效益。

基于多线性主成分分析和径向基神经网络的储粮温度变化预测

储粮温度预测有利于及时采取通风降温等措施保障储粮安全,因而具有重要意义。传统预测方法多是基于历史温度数据的向量形式进行特征提取,破坏了原有数据的高阶特性和内部结构,导致局部空间信息丢失,预测精度难以满足要求。针对这一问题,提出了一种以数据张量表示为基础的多线性主成分分析方法。该方法保留了粮堆温度历史数据的高阶性,即在使用多线性主成分分析进行特征提取和降维的同时,充分保留了原有数据的内部结构,因而提取的特征更为有效。试验表明,本方法预测结果优于其他典型预测方法。