Fusarium graminearum sensu stricto和F.asiaticum在玉米秸秆和水稻秸秆上子囊壳形成的比较

为探究麦田前茬作物玉米秸秆和水稻秸秆上中国小麦赤霉病菌的两个优势种Fusarium graminearum sensu stricto(F.graminearum)和F.asiaticum子囊壳形成和发育成熟过程的差异,分别选择3株F.graminearum菌株(SE81,3-ADON型;LcA-2,15-ADON型;HX5-1,NIV型)和2株F.asiaticum菌株(M4A,3-ADON型;M31-2,NIV型),用其孢子悬浮液接种玉米秸秆和水稻秸秆,放置于花泥和地表两种环境条件下,比较接种不同菌株秸秆上子囊壳的形成和发育成熟情况及5个菌株对‘郑麦366’(高感小麦赤霉病品种)的致病力。结果表明:花泥环境下产生子囊壳的速度要快于地表,以玉米秸秆为载体子囊壳产生速度比水稻秸秆快且多数密度大,3个F.graminearum菌株(SE81、LcA-2和HX5-1)在同种秸秆相同环境下比2个F.asiaticum菌株(M4A和M31-2)产生子囊壳的速度快且子囊壳密度大。5个菌株在不同环境的不同秸秆上产生的子囊壳的成熟度均无规律,接种‘郑麦366’后其病情指数间有极显著差异(P<0.01),在花泥和地表的玉米秸秆和水稻秸秆上3次调查的子囊壳密度与‘郑麦366’的病情指数呈显著正相关,不同环境条件下的子囊壳产生速度(AUPGC)与‘郑麦366’的病情指数呈极显著正相关。本研究将为阐明F.graminearum和F.asiaticum在中国小麦赤霉病上表现区域性地理分布的原因提供参考依据。

烟秆生物炭对直播稻生长的影响

为明确生物炭在直播稻生产中的应用价值,以优质籼稻农香42为材料,采用盆栽方式,研究了烟秆生物炭对不同播种密度直播稻生长的影响。结果表明,不同浓度的烟秆生物炭对不同播种密度直播稻生长影响存在差异。相同烟秆生物炭浓度下,随着播种密度的增加,分蘖数呈减少趋势,且低浓度烟秆生物炭(C 5)的分蘖数减少幅度大于高浓度烟秆生物炭(C 10)。烟秆生物炭对不同时期直播稻叶片SPAD影响不同,与C 0相比,烟秆生物炭处理后农香42分蘖期的叶片叶绿色SPAD降低;在同一烟秆生物炭浓度下,不同播种密度农香42叶片SPAD值变化趋势一致,其中齐穗期高浓度烟秆生物炭(C 10)处理能够增加叶片SPAD值。农艺性状数据表明,除结实率和千粒重2个性状外,同一烟秆生物炭浓度下,穗长、一次枝梗数、二次枝梗数、穗粒数以及实粒数等5个性状均表现为播种密度M 1>M 2>M 3。此外,C 20浓度烟秆生物炭抑制直播稻农香42的生长。烟秆生物炭施入浓度为C 5,播种密度为M 1时对直播稻的生长较好。

烟秆生物炭对贵州坝区杂交稻生长的影响

为了探明烟秆生物炭对贵州坝区杂交稻生长的影响,采用大田试验,对杂交稻晶两优534在不同烟秆生物炭浓度下的分蘖、干物重、叶片叶绿素含量以及成熟期主要农艺性状进行分析。结果表明,施入烟秆生物炭对杂交稻晶两优534生长存在影响。分蘖期和抽穗期C3浓度的分蘖数高于对照C0,且差异达到显著水平;齐穗期杂交稻叶片叶绿素含量变化表现为C0﹥C3﹥C2﹥C1,但各处理间差异未达到显著水平;施入适量的烟秆生物炭能够增加杂交稻齐穗期的干物重,且C1浓度与对照C0的叶片干重差异达到了极显著水平,茎鞘干重差异也达到了显著水平。成熟期考种数据表明,施入适量的烟秆生物炭能够增加成熟期晶两优534株高、一次枝梗数和千粒重,但有效穗数、穗长、二次枝梗数、穗粒数、实粒数以及结实率6个性状在各处理间差异未到达显著水平。研究结果将为烟秆生物炭在贵州坝区杂交稻生产中的利用提供指导。

超级稻单茎秆切割力学性能试验

在自制的切割试验台上对超级稻单茎秆切割力学特性进行了试验。根据测量获取的切割力连续变化曲线计算了6种超级稻样本的切割功耗,分析了切割速度、切割位置以及切割刀具组合对茎秆切割力和功耗的影响。结果表明：不同品种超级稻单茎秆峰值切割力达到24~32 N,随着切割位置的提高切割力有小幅下降趋势,峰值切割力和切割功耗随茎秆截面积的增大几乎呈线性增加,随着切割速度的增加而逐渐减小。

稻秆木素侧链^(13)C同位素示踪及固体^(13)CNMR分析

在水稻 (Oryza sativa L.)生长过程中 ,向其茎秆部节间的空腔分别注入在侧链α,β,γ位带有 1 3C标记的松柏醇葡萄糖甙 ,得到 1 3C标记的稻秆木素 ,用高分辨率固体核磁 1 3C NMR对其组织进行分析 ,发现外源性的松柏醇葡萄糖甙并不影响水稻中木素的正常合成 .证明了 β-O-4,β-β,β-5和 β-1结构是稻秆原本木素中的主要结构 ,另外还有少量的松柏醇和阿魏酸类结构 ,并证实木素在

应用二化螟性诱剂大面积诱捕越冬代雄蛾

应用二化螟性诱剂对越冬代二化螟雄蛾进行了大面积诱捕。结果表明：诱杀７ｄ和１５ｄ后，诱捕区（包括中心区和边缘带）雄蛾量分别为对照区的４０４４％和２９７８％，其中心区的蛾量分别为边缘带的４８５５％和２４６５％；诱捕区卵块数仅为对照区的２００％～３３３％，枯鞘率仅为对照区的１２５％～２５０％；诱捕区的第一代雄蛾发生量大量减少，诱蛾量仅为对照区的４６９６％，其中心区的雄蛾量为边缘带的６７６４％；诱捕区的水稻枯心率仅为对照区的３９５０％～４４７５％。应用性诱剂大面积诱捕是防治水稻二化螟的有效方法之一。

生物质水煤浆及添加剂的研究

将农村废弃水稻秆烘干磨成粉末后,以一定的比例与煤粉掺混制备生物质水煤浆。研究添加剂类型、添加剂掺混量和剪切速率对生物质水煤浆成浆特性的影响,以及生物质水煤浆的稳定性。结果表明:单一离子型和单一非离子型添加剂对生物质水煤浆的制浆效果不好,且当生物质掺混量增加时,生物质水煤浆的表观黏度上升;而离子型与非离子型添加剂按一定比例复配后的制浆效果较好,并得出最佳复配方案:MF∶ST=4∶1和MF∶02=6∶1。生物质水煤浆的稳定性能优良,可稳定7 d以上。

1988-2018年中国水稻秸秆资源时空分布特征及还田替代化肥潜力

中国的水稻秸秆资源丰富,但不同地区水稻秸秆及养分资源量,还田替代化肥潜力以及随时间的变化特征尚不清楚。该研究基于农业农村部1988-2018年在全国稻作区的水稻土长期监测数据,分析了中国各地区不同年份的水稻秸秆和养分资源量及还田替代化肥潜力,为水稻秸秆资源的合理利用提供依据。结果表明:全国近10 a(2009-2018年)水稻秸秆和氮磷钾(NPK)养分资源年均量分别达到1.69×108 t和452.09×10^(4) t,比1988-1998年增加0.23×108 t和61.50×10^(4) t,东北增幅最高。全国水稻秸秆及养分资源随种植年限的延长呈增长趋势,第一阶段(1990s-2000s)和第二阶段(2000s-2010s)水稻秸秆资源年变化速率分别为18.11×10^(4) t/a和211.47×10^(4) t/a,N、P、K养分资源年变化速率分别为(0.15×104)、(0.02×104)、(0.31×104)t/a和(1.76×104)、(0.25×104)、(3.66×104)t/a。70%以上的水稻秸秆和养分资源分布在长三角、长江中游和西南,以长三角最高(4.15×107 t,NPK 111.05×10^(4) t),华南最低(2.20×107 t,NPK 58.54×10^(4) t)。30 a来,全国单位耕地面积水稻秸秆还田带入农田的氮(N)、磷(P)、钾(K)养分量持续稳定增加,占化肥年均施用量的比例为10.88%~12.53%、11.83%~17.13%、116.22%~122.62%。全国水稻秸秆还田的氮、磷、钾肥年均可替代量为(28.90±0.14)、(5.80±0.03)、(180.46±0.52)kg/hm2,各区以长三角最高(N:(34.44±0.20)kg/hm2、P:(6.91±0.04)kg/hm2、K:(129.23±0.74)kg/hm2),华南最低(N:(25.80±0.23)kg/hm2、P:(5.18±0.05)kg/hm2、K:(96.83±0.87)kg/hm2)。充分利用水稻秸秆资源,是实现化肥减施增效的重要保障。

不同配伍生物制剂对水稻秸秆青贮品质及饲喂价值的影响

为研究不同配伍生物制剂对水稻秸秆青贮发酵品质、营养价值及饲喂价值的影响,筛选高效青贮生物添加剂,探索实用的水稻秸秆饲料转化技术,以水稻品种龙粳31秸秆为试验材料,生物制剂共设置15个处理,其中4个酶制剂处理组,1个菌制剂处理组,9个酶菌混合处理组。青贮60 d后,对水稻秸秆青贮饲料品质指标进行测定,并计算饲喂价值。结果表明:水稻秸秆青贮饲料各处理组及对照组感官评定均达到了优级;MCL_(2)处理组(木聚糖酶1 g/3 kg、果胶酶1 g/3 kg、β-葡聚糖酶1 g/3 kg、乳杆菌3 g/3 kg、纤维素酶1 g/3 kg)pH、氨态氮占总氮百分比最低,分别为3.63、8.58%,乳酸含量最高,为4.14%DM(P<0.05);酶制剂处理组及酶菌混合处理组水稻秸秆青贮饲料中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)及纤维素含量显著降低,其中MCL_(2)处理组NDF、ADF、纤维素含量最低,分别为53.06%DM、31.84%DM、21.76%DM;酶制剂、酶菌复合处理组水稻秸秆青贮饲料饲喂价值指标总可消化养分(TDN)、可消化干物质(DDM)、干物质采食量(DDI)、相对饲喂价值(RFV)、相对饲喂质量(RFQ)显著高于对照组及乳杆菌处理组(P<0.05)。生物制剂可改善水稻秸秆青贮饲料的发酵品质,提高营养物质的保存量,提高秸秆饲喂价值,从而提高水稻秸秆的可利用率,其中MCL_(2)处理组效果最佳;酶制剂、乳杆菌、酶菌复合处理均对纤维素、半纤维素、DNF、ADF、木质素具有明显的降解作用,且酶菌复合处理添加效果优于酶制剂、乳杆菌。

改性稻草秸秆对重金属Pb^(2+)吸附作用研究

以农业废弃物稻草秸秆为原料,经过高锰酸钾和乙二胺改性后,制成对金属离子具有吸附作用的新型吸附材料,研究其对废水中Pb2+吸附效果,对吸附过程pH值和吸附剂投加量的影响以及吸附动力学特征和等温吸附特征进行研究,并将改性稻草秸秆用于鲕状赤铁矿选矿废水混凝后Pb2+深度处理。实验结果表明:改性稻草秸秆对Pb2+具有明显的吸附作用;pH在3~8之间,Pb2+吸附率均可达到80%以上;在室温下,pH为5~5.5,固液比为2 g/L时,吸附时间90 min时,吸附率可达98.7%;吸附过程符合二级动力学吸附过程,饱和吸附容量达到156.9 mg/g;不同浓度下吸附量与平衡浓度之间遵从Freundlich经验公式;混凝后鲕状赤铁矿选矿废水中Pb2+经过改性稻草秸秆深度吸附处理后,可以达到国家排放标准。

水稻茎秆节间弹性模量和拉伸强度极限的研究

在齐穗后15 d和成熟期,分别测量了4个不同水稻品种(系)茎秆3个不同节间的弹性模量、拉伸强度极限,以及节间横截实面积、节间茎粗、节间茎壁厚,并作了差异显著性测验和相关性分析。发现同一水稻茎秆不同节间弹性模量、拉伸强度极限都随茎秆的成熟而增大,大小顺序一般为:第2节间>第3节间>第4节间,它们的差异显著性与水稻品种(系)、发育时期有关;不同的品种(系)茎秆同一节间的弹性模量和拉伸强度极限存在差异,差异显著性受品种(系)的遗传特性、节间位置和发育时期影响;节间横截面积、节间茎粗、节间茎壁厚与节间拉伸强度极限、弹性模量存在负相关。

水稻隐性高秆广亲和种质02428h的鉴定与研究

02428h是梗型广亲和种质02428组培突变而得到的高秆水稻材料。研究结果表明:02428h比02428的秆高增加61.4％,秆高的增加主要是倒一、二节间伸长所致,特别是最上部节间伸长,占总增长量的66.3％,但叶鞘长度仅略有增长,因而穗伸出度增加4.6倍。02428h与半矮秆02428杂交,F_l为半矮秆,F_2矮秆与高秆分离符合3:1比例,02428h是02428单基因隐性突变系。02428h和02428一样带有广亲和基因,对02428h在杂交稻育种中的直接、间接利用进行了讨论。

胺基稻草纤维的制备及对电镀废水中Fe^(3+)、Ni^(2+)、Cu^(2+)、Zn^(2+)的吸附

以稻草秸秆为原料,用多种胺基试剂经氯化和胺化反应对稻草秸秆进行改性,制成多种改性胺基稻草纤维并用于电镀废水中重金属离子Fe3+、Ni2+、Cu2+、Zn2+的吸附,并用扫描电子显微镜、X射线衍射仪等分析手段对改性纤维的表面形貌和结构性能进行了表征。实验结果表明:乙二胺基稻草纤维吸附Fe3+、Ni2+、Cu2+、Zn2+性能明显优于稻草纤维原料和其他胺基改性稻草纤维;胺基改性稻草纤维对金属离子吸附能力与含氮量有一定相关性;乙二胺基稻草纤维吸附电镀废液中Fe、Ni、Cu、Zn效果明显。

同位素标记法用于植物纤维中LCC蒸煮过程中结构变化的研究

为了研究植物纤维原料中的木素-碳水化合物复合体(lignin-carbohydrate complexes,LCCs)在硫酸盐法蒸煮过程中的结构变化,向天然植物稻秆中投入带13 C同位素标记的松柏醇葡萄糖苷,用Bjrkman的方法将木素-碳水化合物复合体从稻秆粉末中分离出来,结合红外光谱和高分辨率的液态13 C NMR检测分析发现木素与糖类主要是通过苯甲醚键、酯键和缩醛键连接。其中,在LCC中木素的主要结构为β-O-4结构。将分离出来的带标记的LCC模拟硫酸盐法蒸煮,分离得到木素-碳水化合物复合体的硫酸盐木素。通过对天然稻秆LCC硫酸盐木素和稻秆LCC硫酸盐木素-[α-13 C]的红外光谱和高分辨率13 C NMR分析,证实了在稻秆LCC硫酸盐蒸煮后,产物中还存在少量以苯甲醚键和缩醛键连接的LC结构。另外,所得硫酸盐木素主要以β-O-4结构为主,含有少量的β-β、β-5和β-1结构。

水稻菌核秆腐病菌生物学特性研究

采用常规方法对水稻菌核秆腐病菌生物学特性及菌核萌发条件进行了测定。结果表明:菌丝在PDA培养基、30℃、pH值5.5、黑暗条件下生长最佳,3d时菌落直径可达80mm,最佳碳氮源为葡萄糖和蛋白胨;在以半乳糖为碳源、NH4H2PO4或NH4Cl为氮源、25℃、pH值5.5、黑暗条件下菌核萌发率最高,达85%;菌丝致死温度为56℃、10min;菌核致死温度为61℃、10min。

水稻秸秆在亚/超临界乙醇中的液化实验研究

在间歇式高压反应釜中采用乙醇为溶剂在亚/超临界状态下对水稻秸秆进行液化实验研究,考察了反应温度、稻秆/乙醇比及停留时间对稻秆液化的影响,确定了反应温度325℃、稻秆与乙醇比为1.0/10.0(g/mL)、反应时间60 min为最佳液化条件。在此条件下,稻秆转化率为78.32%,液化油收率达55.03%;通过GC-MS对液化油进行分析,结果表明,生物油的主要成分是酚类和酯类,占总体的50%左右。液化油的热值为28.95 MJ/kg,运动黏度为5.63 mm2/s,水分含量为2.2%。

稻草和玉米秆热解气体产物的释放特性及形成机理

采用管式反应器与傅里叶变换红外分析(Fourier transform infrared,FTIR)联用技术进行了生物质热解特性及主要气体产物释放规律的研究。结果表明,农业生物质热解的主要气体产物有H2O、CO2、CO、CH4、C2H6、C2H4、HCOOH、CH3OH和酚类化合物等。热解过程中先析出游离水,随后发生解聚和脱水反应,主要的C-C键、糖苷键、羰基、羧基、甲氧基和C-O-(C)等基团发生断裂和重整反应,生成CO,CO2、CH4和醇、酸、醛、酚类等物质;在炭化阶段,C-H键和C-O键进一步断裂和芳香化转化,析出CH4、CO2和CO等。在稻草和玉米秆热解过程中,H2O、CO2、CO和CH4有多个析出极值出现,并分别在309和335℃达到最大析出峰值。CO和CO2的释放主要集中在220～400℃,而CH4的释放主要在较高温度段275～400℃,比CO和CO2的析出温度高出55℃左右。在220～400℃,CO和H2O的释放特性相似。气体产物的释放规律揭示了有关生物质不同组分热行为的重要信息。

饲用油菜与不同秸秆按不同水分含量混贮品质研究

为研究饲用油菜(F)分别与玉米秸秆(C)及水稻秸秆(R)混贮的品质,选择初花期的饲用油菜,分别与玉米秸秆及水稻秸秆进行混合,设为FC组和FR组,每组3个水分处理(55%、65%和75%),每个处理6个重复。结果表明:(1)FC和FR组青贮60 d后,65%组的粗蛋白质(CP)、粗脂肪(EE)含量下降幅度最小,粗灰分(Ash)增加幅度最小,中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、pH下降幅度最大,营养成分流失最少,采食率、消化率更高。(2)在FC、FR两组中,65%组乙酸(AA)、丙酸(PA)含量显著低于75%组(P<0.05),65%组NH_(3)-N、丁酸(BA)含量显著低于55%组及75%组,V-Score评分最高,FC组V-Score评分高于FR组。综上,饲用油菜分别与玉米秸秆及水稻秸秆混贮时,水分控制在65%时发酵品质最好,并且饲用油菜与玉米秸秆混贮品质优于饲用油菜与水稻秸秆。

稻秆调理剂对泔脚蚯蚓堆肥的影响

为探究稻秆调理剂对泔脚蚯蚓堆肥的影响,分别设置A、B、C、D、E、F 6种蚯蚓堆肥处理进行试验,并对堆肥过程中各组分变化进行研究。结果表明,在泔脚蚯蚓堆肥中加入稻秆调理剂可降低堆肥的全盐含量,混合物腐熟后不会对植物产生盐分毒害作用,且堆肥原料全部为泔脚时可显著提高堆肥TP;泔脚与稻秆体积比为9∶1时可显著降低堆肥毒性,但TK易损失;泔脚与稻秆体积比为8∶2时可显著促进堆肥中氮素的增长;泔脚与稻秆体积比为7∶3时微生物和蚯蚓对有机质的降解效果最佳;泔脚与稻秆体积比为5∶5时TP易流失。综合考虑,泔脚与稻秆体积比为8∶2或7∶3时蚯蚓堆肥效果较佳。

水稻抗倒伏能力与茎秆物理性状的关系及其对产量的影响

研究了不同肥力条件下的水稻抗倒伏能力与茎秆物理性状的关系及对产量的影响。以成熟期植株倾斜角度代表抗倒伏能力，倾斜角度与茎秆第一伸长节间长度呈极显著负相关，与基部茎秆粗度、厚度分别呈极显著正相关；不同株高品种的抗倒伏能力存在着品种间差异；施氮对水稻群体倒伏具有重要影响，最高产群体一般出现在７５０ｋｇ·ｈｍ－2的中肥区。研究认为通过减少第一和第二伸长节间长度，适当加强茎秆基部物理性状的强度，降低穗位，增加穗长和穗颈长度等，可以提高水稻植株的抗倒性，使倒伏与株高和生物产量的矛盾在更高产水平上得到统一。