科研产出
尿素氨化预处理对稻秆厌氧发酵产气特性的影响
《生态环境学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：水稻秸秆作为一种重要的生物质资源,将其用于厌氧发酵产沼气是中国大力倡导的生物质固废处理方式之一,但稻秆复杂的木质纤维结构使其不易被厌氧生物菌消化利用,导致厌氧发酵效率低下。为了提高稻秆厌氧发酵效率,本研究使用不同质量分数(3%、4.5%、6%)尿素对稻秆进行氨化预处理,并采用环境扫描电镜(SEM)及视频光学接触角测量仪分别对预处理前后的稻秆形态结构及亲水性进行观察测定,以探明尿素预处理对稻秆产气效率影响的内在原因,考察不同质量分数尿素氨化预处理对稻秆厌氧发酵产气特性的影响。SEM结果显示,预处理能够破坏稻秆的致密结构,增大微生物作用面积。接触角测定图像表明,尿素氨化预处理破坏了稻秆表面的蜡质层,表面由疏水性变为亲水性,使其更易被微生物利用,说明稻秆中木质素-纤维素结构的变化是影响其产气效率的内在原因,通过对各实验组进行对比,发现4.5%尿素氨化预处理产气效果最佳,累积产气量达到17 053 mL,比对照组提高了50.67%,并相对缩短了产气周期。
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红壤旱地玉米开花期土壤酶活性对长期施肥的响应
《植物营养与肥料学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】长期施肥条件下,土壤酶活性与土壤养分周转和作物生长密切相关,因此,研究驱动土壤速效氮磷钾养分和作物养分吸收的关键土壤酶活性因子十分重要。【方法】基于始于1986年的红壤旱地长期施肥定位试验,于试验进行31年时的早玉米开花期(2017年6月18日)采集不施肥(CK)、氮磷钾化肥(NPK)、两倍氮磷钾化肥(2NPK)、氮磷钾化肥配施有机肥(NPKM)、单施有机肥(OM) 5个处理的土壤样品,分析土壤蔗糖转化酶(INV)、脱氢酶(DEH)、纤维素酶(CEL)、脲酶(UR)、多酚氧化物酶(PHOX)、酸性磷酸酶(ACP)和β-葡萄糖苷酶(BG)的变化规律,并利用冗余分析(RDA)探讨了驱动红壤旱地速效养分和玉米氮磷钾含量的关键土壤酶活性因子。【结果】与CK处理相比,施肥可以显著增加红壤旱地的土壤酶活性,且以NPKM处理的土壤酶活性最高。NPKM处理下INV、DEH、UR、PHOX、ACP和BG活性分别比OM处理增加了13.7%、13.5%、10.6%、10.5%、5.6%和13.4%,比2NPK处理增加了32.4%、112.2%、22.8%、33.3%、27.6%和50.4%。但是,在氮磷钾化肥用量之间,呈现出2NPK处理的CEL和UR活性显著高于NPK处理(增幅为26.0%和50.6%),而INV、DEH、PHOX、ACP和BG均无显著差异。土壤pH、有机碳、速效氮磷钾和植株氮磷钾含量也呈现出NPKM处理显著高于其他处理的规律。RDA结果表明,INV、CEL和UR是影响土壤速效氮磷钾和植株养分含量的关键酶活性因子(R2> 0.90,P <0.001)。【结论】在红壤旱地上,玉米开花期土壤酶活性对不同施肥处理的响应规律不同,其中有机无机肥配施更有利于提高土壤酶活性,且纤维素酶和脲酶活性对氮磷钾化肥用量改变的响应比较敏感。土壤蔗糖转化酶、纤维素酶和脲酶可以作为关键酶活性因子表征玉米开花期红壤旱地的养分周转和迁移。
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长期不同施肥红壤磷素特征和流失风险研究
《中国生态农业学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为探索长期施肥对红壤磷素吸附固持的影响,分析不同施肥土壤磷流失风险及影响因素。在南方丘陵区红壤上开展了持续25年的长期定位试验,处理包括:不施肥(CK)、施氮肥(N)、施磷肥(P)、施钾肥(K)、施氮磷钾肥(NPK1)、施2倍量氮磷钾肥(NPK2)、单施有机肥(OM)和氮磷钾配施有机肥(MNPK)。研究了不同施肥下土壤全磷、Olsen-P、Mehlich1-P、CaCl2-P含量及磷吸持指数(PSI)、磷饱和度(DPS)的变化,探讨不同施肥处理土壤对磷的吸附和解吸特征,并分析了土壤磷指标与土壤有机碳、pH、CEC之间的关系。结果表明:长期施用化学磷肥有利于补充土壤磷素,特别是土壤全磷,并使Olesn-P和Mehlich 1-P有增加趋势,而对CaCl2-P影响不显著;施用化肥对DPS影响不显著,单施磷会降低PSI,低量氮磷钾提高了PSI,高量氮磷钾处理与对照差异不显著;长期施用有机肥(猪粪)土壤全磷增加,而Olsen-P、Mehlich 1-P和CaCl2-P则大幅累积, PSI显著降低, DPS显著增加。长期施用化肥处理土壤对新添加磷的吸附较强,长期施用有机肥降低了土壤对新添加磷的吸附;土壤全磷、Olsen-P、Mehlich1-P、CaCl2-P、PSI、DPS及最大吸附容量(Qm)与土壤pH、CEC、土壤总有机碳(TSOC)、土壤水溶性有机碳[冷水提取水溶性有机碳(CWSOC)和热水提取水溶性有机碳(HWSOC)]间相关性较高;土壤磷指标和土壤有机碳、pH、CEC指标之间存在典型相关关系,第1对和第2对典型变量的典型相关系数分别为0.997和0.951,达显著水平。研究表明,施用有机肥是调节土壤磷的供给和保持的重要措施,土壤水溶性有机碳和pH可能是反映红壤磷素供应和流失的关键指标。
关键词： 红壤 长期施肥 有机肥 土壤磷 吸附解吸特征 典型相关
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加速溶剂萃取/液相色谱-串联质谱测定底泥中氯硝柳胺及其降解产物
《分析测试学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：建立了加速溶剂萃取/液相色谱-串联质谱分析底泥中氯硝柳胺及其降解产物(5-氯水杨酸和2-氯-4-硝基苯胺)的方法。以中性氧化铝作为池内吸附材料,集提取和净化于一步,乙腈-水(3∶1,体积比)作为萃取溶剂,优化了温度和静态萃取时间等参数。在优化条件下,氯硝及其降解产物在0.1~20.0μg/L范围内有良好线性关系,相关系数(r)均大于0.999。方法的检出限和定量下限分别为0.04~0.1μg/kg和0.2~0.5μg/kg。用于底泥中氯硝柳胺及其降解产物的分析,在0.5、1.0、2.0μg/kg加标水平下,平均加标回收率为93.5%~101.9%,相对标准偏差为3.7%~6.7%。该方法简便,灵敏度高,重现性好,可应用于实际样品分析。
关键词： 液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS) 氯硝柳胺 降解产物 加速溶剂萃取 底泥
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水稻叶绿素含量和穗部性状的QTL及其相互关系分析
《沈阳农业大学学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：叶绿素是光合作用主要色素,叶绿素含量的高低和动态变化直接影响水稻穗部籽粒产量的形成。以典型直立穗粳稻品系沈农0530-9和大穗型高产籼稻北陆129杂交衍生的F2和F2∶3群体为试材,对不同生育时期叶绿素含量与穗部性状进行QTL(quantitative trait loci)分析。与直立穗粳稻沈农0530-9相比,高产籼稻北陆129不同生育时期均具有较高的叶绿素含量,且生育中后期叶绿素降解较为缓慢;不同生育时期亲本和遗传群体的叶绿素含量存在明显动态变化特征,叶绿素含量与穗部性状存在明显相关性,其中抽穗期和成熟期的叶绿素含量与穗部性状关系最密切。共检测到26和25个控制不同生育时期叶绿素含量和穗部性状相关的QTL,分布在1～11号染色体上;叶绿素含量与穗部性状相关QTL位点具有明显的遗传重叠和相对独立遗传特性,分布于第1、2、3、6和7号染色体上的QTL簇在控制叶绿素含量和穗部性状方面具有明显的遗传重叠效应,5个染色体区域包含22个相关的位点,占QTL总数44.0%,其他QTL位点遗传相对独立,其中位于第3染色体R3M10～RM6676区域和第6染色体RM587～RM19660区域具有明显的遗传多效性,不同生育时期的叶绿素含量和穗粒性状的遗传重叠效应较为明显;第2染色体RM1347～RM6247区域的qCJ2a、qCH2a、qCM2、qCD2、qTGW2、qGN2、qPW2和qSSR2是一个新的影响叶绿素含量和穗粒性状的多效性主效QTL,暂将其命名为qCHY2,该区域来自沈农0530-9的增效等位基因对生育中后期叶绿素含量具有明显的降低效应,具有明显降低穗粒数和籽粒充实性状的效应。研究结果进一步阐明了叶绿素含量和穗部性状间存在相互独立与相互依赖两种遗传关系,也为相关主效QTL簇的精细定位和功能解析奠定基础。
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乙烯利催熟对谷林套播油菜成熟进程、产量和品质的影响
《核农学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为使油菜角果成熟度达到一致,实现双季稻田套播油菜一次性机械化收获,以丰油730油菜为试材,选用40%乙烯利,采用4个药剂用量(0、3 000、4 500、6 000 m L·hm-2)和3个喷药时期(04-20、04-22、04-24)进行催熟试验,考察了油菜成熟进程、产量及品质。结果表明,药剂用量越大、喷药时期越早,油菜角果转色越快,脱水越明显,千粒重和产量下降也越明显;在籽粒品质方面,蛋白质、亚油酸和饱和脂肪酸含量随着药剂用量增加,喷药时期提前而增加,而含油量、油酸、亚麻酸、软脂酸、硬脂酸和花生四烯酸含量则表现出降低的趋势。在不明显减产的情况下,从催熟角果利于油菜机械收获角度考虑,生产上以油菜自然成熟前6~8 d喷施3 000 m L·hm-240%乙烯利,或油菜自然成熟前4~6 d喷施4500 m L·hm-240%乙烯利为宜。本研究结果为乙烯利催熟油菜的应用提供了参考。
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鲢鱼鱼精蛋白超声波辅助提取工艺优化及其抗菌活性研究
《食品与机械 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为了实现鲢鱼加工副产物的高效综合利用,以鲢鱼精巢为原料,研究柠檬酸浓度、提取温度、超声功率、提取时间、固液比、提取次数对鱼精蛋白得率的影响。在单因素试验基础上,通过正交试验获得最佳提取工艺为:柠檬酸浓度0.45mol/L,温度55℃,超声时间20min,超声功率400 W,固液比130(g/mL),提取3次。在最佳工艺条件下,鱼精蛋白得率为3.25%;鱼精粗蛋白经Sepharose Fast Flow离子交换层析分离得到4个组分,对4个组分进行抗菌性分析可知,除鱼精蛋白的前体蛋白外,其他组分对沙门氏菌、金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均具有较好的抑制活性,其中组分II、III的抑菌活性较好。
关键词： 鲢鱼 超声波辅助提取 鱼精蛋白 离子交换纯化 抑菌
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接种菌剂腐熟稻草育秧基质提高机插稻秧苗素质及产量
《农业工程学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探明稻草育秧基质在机插稻生产中的应用效果,该文以水稻土(CK)为对照,研究了接种自制腐秆菌剂的稻草基质(T1)、不接种腐秆菌剂的稻草基质(T2)2种基质理化性状及其对机插稻秧苗素质、机插质量及产量形成的影响。结果表明,T1、T2容重显著低于CK,含水量、孔隙度(通气孔隙度和持水孔隙度)和养分含量则显著高于CK;接种腐秆菌剂改善了稻草育秧基质的理化性状,可降低基质有机质含量、提高速效养分浓度及减小碳氮比(C/N)。与T2和CK相比,T1培育出的秧苗综合素质较好、机插质量高,有利于促进大田分蘖早生快发,同时增加了各时期叶面积指数、干物质质量及N、P、K吸收量,可形成较多的有效穗和充足的总颖花量,最终促进水稻高产的形成。T1产量比CK提高了4.37%,增产效果显著。可见,接种腐秆菌剂的稻草基质能满足水稻秧苗正常生长,与当前机插技术兼容性强,有利于提高机插稻产量及稻草的资源化利用,是一种较为理想的机插稻育秧基质。
关键词： 基质 机械化 秸秆 机插稻 腐秆菌剂 理化性状 秧苗素质 产量形成
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不同重金属钝化材料对土壤胶体的影响
《生态与农村环境学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为明确钝化修复对土壤胶体中重金属分布的影响,以微米羟基磷灰石、纳米羟基磷灰石、磷灰石、生物质电厂灰和石灰为供试材料,采用室内培养方法研究5种钝化材料对土壤胶体含量及土壤胶体中重金属含量的影响。结果表明,与对照相比,石灰处理土壤胶体含量最大(119 g·kg~(-1),增幅为131%),其次为微米羟基磷灰石(118 g·kg~(-1),增幅为130%)、纳米羟基磷灰石(115 g·kg~(-1),增幅为124%)、磷灰石(82.9 g·kg~(-1),增幅为61.7%)和生物质电厂灰处理(80.6 g·kg~(-1),增幅为57.1%)。磷灰石、生物质电厂灰和石灰处理显著降低了土壤胶体Cd含量,降幅为12.1%~24.0%;微米羟基磷灰石、纳米羟基磷灰石和磷灰石处理均显著降低土壤胶体中Cu含量,降幅为14.2%~20.5%。此外,5种钝化材料显著增加Cd和Cu在土壤胶体中的分配比例,其中添加w为1%的纳米羟基磷灰石(NHA)处理Cd分配百分比最大,为69.9%,增幅为154%;添加w为0.2%的石灰(LM)处理Cu分配百分比最大,为47.5%,增幅为135%。可见,钝化修复过程中可能会增加土壤胶体含量及胶体中重金属的分配比例。因此,在钝化修复过程中有必要增加对土壤胶体和土壤胶体中重金属含量的监测,加强对钝化修复过程的风险管控。
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模拟酸雨对微米和纳米羟基磷灰石稳定化污染土壤的铜和镉淋溶效应
《生态与农村环境学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：采用室内土柱淋溶试验,以1%的质量比向铜、镉复合污染土壤中添加微米羟基磷灰石(MHA)和纳米羟基磷灰石(NHA)稳定化培养72 h,并探讨模拟酸雨对稳定化修复土壤中Cu和Cd的释放影响,包括淋溶液的pH值、电导率(EC)、Cu和Cd浓度,以及Cu和Cd生物有效性的变化。结果表明,MHA处理淋溶液pH值最高,达7.78,其后依次为NHA和对照(CK)处理,且3种处理的pH值均高于模拟酸雨。MHA和NHA处理均增加了淋溶液EC值,MHA处理EC最高值是CK处理的10.41倍。与CK处理相比,MHA处理显著增加淋溶液Cu浓度,而NHA处理则降低Cu浓度;MHA和NHA处理均降低淋溶液Cd浓度。淋溶前MHA处理Cu和Cd的生物有效性降幅分别为75.0%和90.7%,NHA处理Cu和Cd生物有效性降幅分别为59.6%和52.2%,说明MHA处理稳定化效果比NHA处理更好。但是在模拟酸雨淋溶下,MHA处理Cu释放量更多,表明经MHA处理稳定的Cu和Cd在酸雨淋溶下易再次被活化。
关键词： 微米和纳米羟基磷灰石 稳定化 重金属复合污染 酸雨淋溶
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