不同灌溉方式和灌水量对土壤水盐及燕麦生长特征的影响

[目的]探究不同灌溉方式和灌水量对土壤水盐变化规律及燕麦生长特征的影响,为提高盐碱地作物的生产效能和土壤水分管理提供科学参考。[方法]采用盆栽试验,设置3种灌溉方式:常规灌溉、固定单侧灌溉(fixed unilateral root zone irrigation,FURI)、交替灌溉(alternative partial root zone irrigation,APRI),3组灌水量:W_1(60%θ_f~70%θ_f,θ_f为田间持水率),W_2(70%θ_f~80%θ_f)和W_3(80%θ_f~90%θ_f),以常规灌溉作为对照,共9组交互处理。[结果](1)不同灌溉方式下,土壤各层含水率变化趋势基本一致,随灌水量增加洗盐效果越显著,常规灌溉的深层含水率总体高于其他两种灌溉方式。(2)燕麦株高、叶绿素相对含量(relative chlorophyll content of leaves,SPAD)、品质随灌水量的增加而上升,与常规灌溉相比,W_2灌溉水平下,分根交替灌溉处理的粗脂肪,粗蛋白,β-葡聚糖含量分别增加7.02%,3.76%,6.06%,但降低了燕麦叶片的SPAD值,影响其光合能力。(3)随着燕麦生育期的推进,土壤盐分均呈现不同程度的累积,分根交替灌溉的积盐率最低,同时对燕麦根系生长、水分利用效率及产量影响显著,其中根系总长、根系总表面积、根系总体积较相同灌水量(W_2)的常规灌溉分别增加6.75%,6.92%,12.5%,水分利用效率提高17.32%。[结论]采用分根交替灌溉方式下的中等灌水量(W_2)有利于提高燕麦的生产效能,对盐分累积的控制效果较好。

马铃薯全粉和小麦粉对莜面面团水分的影响

为了探索马铃薯全粉和小麦粉对莜面面团水分的影响,以马铃薯全粉和小麦粉及莜面为原料,运用低场核磁共振法(NMR)测试莜面面团中水分的分布及形态,通过改变马铃薯粉和小麦粉的添加比例探究马铃薯全粉和小麦粉对莜面面团中的紧密结合水、弱结合水和自由水的影响,以期为莜面面团在面制品中的深化研究和运用提供可靠数据。NMR对结果的解析表明,①随着马铃薯全粉添加量的增加,导致弱结合水向自由水转化。当莜面与马铃薯雪花粉的比例为6∶4时,自由水A22上升到最大值,为50.42%,弱结合水下降到最小值为42.02%。②随着小麦粉添加量的增加,致使弱结合水向紧密结合水转化,当莜面与中筋粉的比例6∶3时,紧密结合水所占比例最大,为14.25%;当莜面与高筋粉的比例6∶5时,紧密结合水所占比例最大,为20.38%。③随着小麦粉添加种类的变化,导致自由水向结合水转化。因此,马铃薯全粉、小麦粉、小麦不同种类的添加均能改变面团的水分状态与分布。

甘肃省白银市四龙镇—北湾镇耕地区土壤重金属现状及生态风险评价

[研究目的]甘肃省白银地区矿业发达,矿山开采导致土壤重金属污染严重,掌握当地土壤重金属污染及对生态健康风险的影响对生态环境保护具有重要意义。[研究方法]以甘肃省白银地区四龙镇一北湾镇耕地区表层土壤为研究对象,采用单因子指数法、内梅罗综合指数法、地积累指数法和潜在生态危害指数法四种方法对区内表层土壤重金属(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn)污染进行了分析和评价。[研究结果]单因子指数法统计结果显示研究区土壤污染主要为Cd、As的污染,单因子指数PCd显示89.21%的土壤为一等清洁,8.63%为二等轻微污染,0.72%为三等轻度污染,1.44%为四等中度污染。单因子指数PAs显示94.24%为土壤为一等清洁,5.04%为二等轻微污染,0.72%四等中度污染。内梅罗综合指数Pz介于0.339~2.869,均值为0.603;Pz显示85.61%的土壤为清洁,7.91%为轻微污染,5.04%为轻度污染,1.44%为中度污染。地积累指数法结果显示研究区土壤重金属污染总体处于0~2级,以Cd、Hg、As、Pb污染为主。潜在生态危害指数法结果显示,研究区污染以Cd、Hg污染为主;Cd潜在生态风险最大,10.07%属于中潜在风险,5.04%属于较高潜在风险,1.44%属于很高潜在风险;潜在生态危害综合指数平均值为211.80,表明该地区土壤总体处于中等危害程度。四种方法评价结果总体一致,即研究区以Cd、As、Hg污染为主,应加强监测。[结论]以黄河为界对调查区进行分区研究,结果显示北岸灌淤土区(B区)污染最为严重,与东大沟河交界位置污染程度最高,水体及底泥样品重金属分析结果也证实东大沟河污染也较为明显,进一步证实了研究区北部主要受白银矿山东大沟河流域污染为主,而黄河南岸土壤相对清洁,但也受到不同程度的影响。近些年,随着引黄灌溉及矿山环境治理等措施,土壤污染有所缓解,但土壤中累积的重金属需要长时间的自然降解或迁移,对高风险区仍应加强监测及治理。

亚临界水辅助酶联合提取燕麦麸皮β-葡聚糖工艺优化

目的采用亚临界水辅助酶联合提取法提取燕麦麸皮中β-葡聚糖,并对副产物进行测定。方法在单因素实验的基础上,以燕麦麸皮β-葡聚糖得率为指标,通过响应面实验优化亚临界水辅助酶联合提取工艺条件。结果在亚临界水萃取温度为115℃、pH为7.0、酶反应温度为60℃、酶反应时间为30 min、料液比为1:14(g/mL)的条件下,燕麦麸皮中β-葡聚糖的得率最高,达4.385%。酶法提取提升了燕麦麸皮中β-葡聚糖的得率,而亚临界水辅助提取不仅提高得率还大幅缩短了提取时间,最终,燕麦麸皮的综合利用率达到72.78%。结论亚临界水辅助酶联合提取法不仅能够高效高质量提取燕麦麸皮β-葡聚糖,同时有效降低生产成本,提高燕麦资源的利用率。这种方法满足了市场和工业需求,并为相关领域的理论研究提供了重要参考。

不同方法提取燕麦淀粉的理化特性比较分析

本研究分别采用了物理水提法、化学碱提法、酶提法3种提取方法,提取燕麦淀粉,并对燕麦淀粉的颗粒形貌、表观形态、基本组分、溶解度与膨胀度、凝沉性、透明度、冻融稳定性和糊化特性进行了分析比较,旨在探寻最适合提取燕麦淀粉的方法。

腐熟剂对茭白秸秆堆肥腐熟效果的影响

为验证不同腐熟剂对茭白秸秆堆肥的腐熟效果,通过分析秸秆外观、秸秆堆肥养分含量变化以及堆肥产物对种子发芽指数的影响,以期筛选出适宜红壤丘陵区气候条件的秸秆腐熟剂。本文将腐熟剂接种到以茭白秸秆、畜禽粪以及尿素为材料的堆肥中,共设5个处理,分别为不添加腐熟剂(CK)、添加谷霖微生物腐秆剂处理(T1)、添加沃宝秸秆腐熟剂处理(T2)、添加低量EM菌剂处理(T3)和添加高量EM菌剂处理(T4)。结果表明:在堆肥过程中添加腐熟剂的堆腐外观的变化程度更明显,微生物菌剂处理的C/N在堆肥的60 d降至7.8~10.8,而对照CK则为12.7。随着腐熟过程的推进,pH总体呈逐渐上升趋势,水溶性铵态氮和硝态氮呈先升后降的趋势。60 d时,添加微生物菌剂处理的种子发芽指数为85.4%~96.5%,CK为84.6%。可见,腐熟剂能提高腐解产物的速效养分,加快茭白秸秆的腐解进程,增加秸秆的腐熟程度,降低秸秆腐熟发酵物植物毒性,其中以低量EM菌剂处理效果最好。

灌区用水优化模型参数全局敏感性分析与不确定性优化

灌区水资源优化配置中存在众多不确定性因素,而考虑不确定性因素的优化模型往往存在结构复杂、不确定性参数考虑有限、计算精度和效率较低等问题。本文将LH-OAT(Latin hypercube-One factor at a time)方法与灌区用水优化模型耦合,构建了灌区用水优化模型参数敏感性分析与不确定性优化方法,并以黑河流域中游典型灌区为案例研究区,对模型中6类共25个不确定性参数进行了全局敏感性分析。计算获得了模型中25个不确定性参数的敏感度排序,并从中筛选出10个高敏感性参数,以高敏感性参数作为优化模型不确定性参数输入,获得了不确定性下的灌区用水优化结果。案例分析表明,该方法有效筛选出优化模型中高敏感的关键参数,综合考虑了不确定性参数对模型优化结果的影响,大大减少了模型不确定性参数的表征数量,降低了模型复杂性,有效提高了模型计算效率,可为灌区水资源优化配置问题提供方法参考。

我国燕麦需水规律研究

本文系统总结了我国燕麦(Avena spp.)需水规律。不同地区燕麦需水量和需水强度存在较大差别;生产期影响燕麦需水量和需水强度;我国燕麦需水量和需水强度范围分别为280~570 mm和3.0~4.8 mm/d。我国主产区燕麦需水强度动态和生长发育阶段需水模数动态大体上呈先逐渐升高、后逐渐降低的单峰曲线。不同地区燕麦生长发育阶段干旱减产率及其模式差别巨大,需水关键期各不相同;从播种到收获,各个生长发育阶段都可能成为燕麦需水关键期。

我国燕麦水分利用效率影响因子研究

本文对我国燕麦(Avena spp.)水分利用效率影响因子研究结果进行了系统总结。燕麦水分利用效率影响因子包括降水量、降雨季节分配、地形、播种期、灌溉、施肥、混播、耕作方式、茬口、品种、刈割次数、耗水量和产量。施肥提高燕麦水分利用效率。多次刈割降低饲草燕麦水分利用效率。随着降水量、灌溉量和耗水量的逐渐增加,水分利用效率动态可能呈抛物线型,或直线上升+直线下降型,或直线上升+高平台+直线下降型。随着产量逐渐提高,水分利用效率呈直线或曲线上升。

我国燕麦耗水强度及其影响因子研究

本文系统总结了我国燕麦(Avena spp.)耗水强度及其影响因子研究结果。燕麦耗水强度的影响因子包括降水量、降雨季节分配、地形、播种期、灌溉、施肥、混播、耕作方式和茬口;在一定范围内,雨养燕麦耗水强度与降水量直线正相关,灌溉燕麦耗水强度与灌溉量直线正相关;我国燕麦耗水强度范围为0.6~5.8 mm/d。我国各地燕麦耗水强度动态曲线差别明显。

我国燕麦水分利用效率和耗水系数

本文系统总结了我国燕麦(Avena spp.)水分利用效率和耗水系数。我国燕麦饲草、籽实和生物水分利用效率范围依次为5.7~58.4、1.0~21.3和3.4~95.8kg/(mm·hm^(2))。我国燕麦饲草、籽实和生物耗水系数范围依次为171~1754、470~10000和104~2941。我国燕麦饲草、籽实和生物水分利用效率及耗水系数最大值与最小值之比依次为10.3、21.3和28.2,饲草燕麦生产水分利用效率和耗水系数远较籽实燕麦生产稳定。

我国燕麦耗水量及其影响因子研究

本文系统总结了我国燕麦(Avena spp.)耗水量及其影响因子研究结果。燕麦耗水量的影响因子包括降水量、降雨季节分配、地形、播种期、灌溉、施肥、混播、耕作方式和茬口;在一定范围内,雨养燕麦耗水量与降水量直线正相关,灌溉燕麦耗水量与灌溉量直线正相关;我国燕麦耗水量范围为79~597mm。籽实燕麦棵间蒸发耗水占全部蒸腾蒸发耗水比例之动态曲线呈单谷型,谷值位于抽穗-灌浆阶段,为23%~30%;播种-拔节阶段燕麦棵间蒸发耗水比例最高,为44%~50%;燕麦全生产期平均棵间蒸发耗水比例为34%~38%。

生物炭配施有机肥对阴山北麓旱作燕麦生长及水分利用的影响

为提高内蒙古阴山北麓旱作农区水分利用效率,对比分析了生物炭和有机肥配施(BM)、生物炭(B)、有机肥(M)、不施生物炭和有机肥(CK)4种不同耕种方式对燕麦、全生育阶段土壤水分时空变化、土壤耗水特征及燕麦关键生育期农艺性状、产量构成和水分利用效率的影响。结果表明,生物炭和有机肥及两者配施均可促进燕麦生长发育,以灌浆期为例,与CK相比,B、M和BM处理下燕麦株高分别提高17.73%、22.29%和26.03%,单株叶面积分别提高13.32%、17.05%和23.67%,地上部干物质积累量分别提高6.48%、7.39%和20.30%,燕麦生育前中期生物炭效果优于有机肥,生育后期有机肥施用效果优于生物炭,两者耦合效果最好;BM处理可提高0~40 cm土壤含水量1.65%~19.12%,显著降低燕麦土壤贮水消耗11.34%~20.09%,总耗水量降低0.38%~0.88%,施用生物炭保水减耗效果强于有机肥,随着生育期推进和降水增加,两者效果差异逐渐减小;在产量方面,BM处理可同时显著提高收获穗数、穗粒数和单穗粒重,促进燕麦籽粒产量形成和水分利用,籽粒产量提高7.63%~14.80%,水分利用效率提高8.62%~16.64%。生物炭和有机肥配施可显著促进旱作燕麦生长,有效保持土壤水分,提高燕麦水分利用效率和产量,是适宜内蒙古阴山北麓地区旱作燕麦种植的抗旱保墒技术措施。

保水剂处理下呼伦贝尔地区燕麦草产量和营养成分差异分析

为降低干旱缺水对燕麦(Avena sativa)草产量和营养成分的影响,明确呼伦贝尔地区保水剂最佳施用量,本研究以燕麦‘青海444’为供试材料,研究并分析了两个试验点(特泥河试验站、鄂温克试验站)在不同保水剂浓度(0、30、60、75、90、105、120和135 kg·hm^(-2))下燕麦草产量、农艺性状和营养成分差异。结果表明:单因素试验,燕麦草产量、地下干重、粗蛋白含量不同保水剂之间无显著差异(P>0.05),75 kg·hm^(-2)时草产量、单株总干重、地上干重、穗长、洗涤纤维含量等表现最好;不同试验点,特泥河试验站草产量、单株总干重、地下干重、株高、穗长、穗下节间长和粗脂肪含量均显著大于鄂温克试验站(P<0.05);双因素交互试验,特泥河试验站,保水剂浓度75kg·hm^(-2)时,草产量、单株总干重、株高和粗脂肪含量等指标均高于鄂温克试验站。综合比较得出,在特泥河试验站,施用75 kg·hm^(-2)保水剂时的燕麦综合性状表现最好。研究结果可为呼伦贝尔地区燕麦高效栽培提供参考。

不同降水年型下饲用燕麦产量对降水变化的响应研究

[目的]探究不同年型下饲用燕麦产量对各生育期降水变化的响应,为饲用燕麦抗旱与高效生产提供参考。[方法]利用作物生长机理模型APSIM(agricultural production systems simulator),以山西省朔州市右玉县1980—2009年的历史气候气象数据作为原始情景,将饲用燕麦生育期划分为4个阶段[阶段1(播种—拔节)、阶段2(拔节—抽穗)、阶段3(抽穗—灌浆)、阶段4(灌浆—收获)],并提取典型气候条件(干旱、平水、丰水)建立12个新的气候情景并进行模拟,分析饲用燕麦产量受降水变化的影响。[结果]在干旱情景(DS)中,产量与水分利用效率(water use efficiency,WUE)较原始情景分别下降了38.0%~60.9%与31.8%~16.9%(P<0.01),其中,抽穗—灌浆期采用历史数据时,指标的下降幅度最小。对于平水情景(NS)来说,产量相对原始情景的变化为-3.4%~20.0%,WUE为0~10.0%,拔节—抽穗期及灌浆—收获期采用历史数据时指标的变化显著(P<0.05)。丰水情景(WS)中,饲用燕麦产量与WUE相对原始情景均显著提升(P<0.01),幅度分别达到33.3%~60.5%与6.8%~14.8%,且播种—拔节期的降水变化对指标有相对明显的影响(R^(2)=0.3777,P<0.01)。[结论]饲用燕麦产草量和水分利用效率WUE在干旱、平水、丰水年型中都对灌浆—收获期的降水变化没有明显的敏感性;在干旱和平水年型下,饲草产量对抽穗—灌浆期的干旱更为敏感,WUE则对拔节—抽穗期及抽穗—灌浆期的干旱更为敏感;在丰水年型下,燕麦饲草产量对干旱最敏感的时期是播种—拔节期。有限的灌溉条件下,可将灌溉集中于WUE对降水变化最为敏感的阶段3(抽穗—灌浆)。

施氮对燕麦间作箭筈豌豆饲草产量和品质及水氮利用效率的影响

【目的】探究施氮对饲用燕麦间作箭筈豌豆饲草产量和品质及水氮利用的影响,为阴山南麓地区燕麦间作箭筈豌豆饲草水肥高效利用栽培管理技术提供科学依据。【方法】以蒙饲燕1号饲用燕麦和普通箭筈豌豆为材料,于2020-2021年在阴山南麓地区开展间作田间试验,设置3种种植方式(燕麦间作箭筈豌豆、燕麦单作和箭筈豌豆单作,分别记为OV、MO、MV),研究3种施氮水平(0,75,150 kg/hm^(2),分别记为N0、N75、N150)对饲草产量和品质及水氮利用效率的影响。【结果】(1)种植方式和施氮水平对饲草的鲜草和干草产量影响均极显著(P<0.01)。不同种植方式下,随施氮量增加燕麦和箭筈豌豆的鲜草和干草产量增加,其中以单作燕麦N150处理的鲜草和干草产量最高,2020和2021年鲜草产量较N0分别提高了45.97%和50.00%,干草产量较N0分别提高了41.72%和43.74%。(2)不同种植方式下,随施氮量增加燕麦和箭筈豌豆的粗蛋白、粗脂肪和可溶性糖含量及相对饲用价值呈增加趋势,而中性和酸性洗涤纤维含量呈降低趋势,总体看以N150处理效果最好,但与N75处理无显著性差异(P>0.05)。(3)种植方式和施氮水平对水分利用效率影响极显著(P<0.01)。不同种植方式下,随施氮量增加燕麦和箭筈豌豆的生育期耗水量和水分利用效率均增加,其中以单作燕麦N150处理水分利用效率最高,2020和2021年水分利用效率较N0分别提高了33.54%和28.27%。(4)种植方式和施氮水平对饲草植株氮含量和氮吸收量影响均极显著(P<0.01)。不同种植方式下,随施氮量增加燕麦和箭筈豌豆的植株氮含量和氮吸收量均增加,但在N150处理氮肥农学效率、氮肥吸收利用率和氮肥偏生产力均降低,其中以间作燕麦N75处理下氮肥利用效率最高,2020和2021年氮肥吸收利用率较N150处理分别提高了28.21%和21.43%,2020和2021年氮肥偏生产力较N150处理分别提高了71.73%和54.30%。【结论】燕麦间作箭筈豌豆模式能提高该地区饲草产量并改善禾本科饲草品质,且在N75处理水氮利用效率优于N150处理,更适于阴山南麓地区推广种植。

Novel Gluten-Free Amaranth and Oat Flour Cookies Fortified with Soybean Hulls

Soybean hulls, an abundant byproduct of soybean processing, contain rich phytochemicals, fibers, proteins, and minerals. Currently soybean hulls are primarily used as animal feeds. For value-added soybean hull utilization, 25% soybean hulls were substituted for amaranth or whole oat flour (WOF) in novel gluten-free cookies. Composition, nutritional values, water-holding capacities, correlation between properties, and pasting and rheological properties of soybean hulls, amaranth, and WOF were appraised in comparison to wheat flour. Water loss, cookie texture, and geometrical properties of the cookies were examined. The results disclosed that soybean hulls, amaranth and WOF contain higher protein content, minerals, fiber, special amino acids, and critical vitamins (C and K) than wheat flour. Considerably higher total amino acid content was found in soybean hulls (18.33%) than wheat flour (12.77%). Water-holding capacities increased by replacing amaranth and WOF with soybean hulls. Soybean hulls exhibited higher rheological elastic properties than amaranth, WOF and wheat flours. The soybean hulls utilized in amaranth or WOF cookies greatly improved their nutritional value, the water retention and moisture content along with acceptable physical properties when compared to wheat flour cookies. This study explored the feasibility and potential of utilizing soybean hulls with amaranth and WOF in gluten-free bakery products and other food applications.

二化螟绒茧蜂对二化螟及其寄主植物挥发物的趋性反应

利用Y 型嗅觉仪研究了二化螟绒茧蜂Cotesiachilonis对寄主植物 (水稻或茭白 )、二化螟Chilosuppressalis幼虫、虫粪及虫害苗挥发物的行为反应。健康植株、二化螟幼虫和虫粪的挥发物对二化螟绒茧蜂具有显著引诱作用。在虫害苗与健康苗挥发物之间 ,二化螟绒茧蜂显著地偏好虫害苗 ,但当去除虫害苗中的幼虫和虫粪后 ,寄生蜂对去虫苗与机械损伤苗的选择无显著差异 ;在虫害苗与有虫健康苗之间 ,寄生蜂显著趋向虫害苗 ,表明虫害苗本身释放的挥发物对二化螟绒茧蜂引诱作用与机械损伤苗无显著差异 ,但与二化螟幼虫或虫粪挥发物之间可能具有协同增效作用。水稻苗经机械损伤或损伤后以二化螟幼虫唾液处理 ,其挥发物对二化螟绒茧蜂的引诱作用无显著改变。二化螟绒茧蜂对不同为害程度水稻挥发物的选择无显著差异。二化螟绒茧蜂对两种寄主植物的健康苗、虫害苗、取食两种植物的幼虫及虫粪的挥发物的选择无显著差异。结果表明 ,二化螟绒茧蜂栖境定位和寄主选择过程中所利用的挥发物主要来自寄主植物、二化螟幼虫和虫粪以及虫害苗与幼虫和虫粪的协同作用。

二化螟水稻类群与茭白类群成虫羽化节律和交配节律研究

比较研究了二化螟Chilosuppressalis(Walker)水稻类群与茭白类群成虫的羽化和交配节律 ,研究结果表明 :两类群的羽化节律大体一致 ;但交配节律存在明显差异 :水稻类群成虫的交配高峰出现在熄灯后 4 5h ;茭白类群成虫的交配高峰出现在熄灯后 7 0～ 7 5h。

二化螟水稻类群和茭白类群成虫产卵与幼虫寄主选择行为的比较研究

实验室木箱条件下进行的二化螟水稻类群与茭白类群成虫产卵选择性试验结果表明 ,两类群在水稻与茭白上所产的卵块和卵粒的分布及孵化率无显著差异 ;但均有将不能孵化卵产在非本寄主上的倾向 .通过Y形嗅觉仪进行的幼虫寄主选择行为的试验结果显示 ,除茭白类群 1龄幼虫对水稻与茭白的趋性分别为 30 .0 0 %与 6 6 .6 7% ,有显著差异 (P≤ 0 .0 5 )外 ,1龄幼虫对两寄主组织的趋性无显著差异 ;对水稻与茭白叶片、叶鞘的趋性反应中 ,水稻类群 4龄、6龄幼虫对叶片 ,2龄、4龄幼虫对叶鞘差异显著 ,而茭白类群 2～ 6龄幼虫均差异显著 (P≤ 0 .0 5 ) .研究结果表明 ,两类群已开始种下分化 ,其中茭白类群对本寄主的专化程度大于水稻类群 .