山西农业大学学报(自然科学版)

Journal of Shanxi Agricultural University(Nature Science Edition)

专题:北方农牧交错带地区水土资源高效利用

  • 不同生产目标下农牧交错带燕麦生产的最优水氮组合

    唐建昭;柏会子;张新军;曹丽霞;黄鑫亮;刘剑锋;郭风华;周海涛;

    [目的]北方农牧交错带地区长期面临水氮管理混乱和片面追求高产的问题,基于不同生产目标优化水氮耦合方案,对建立燕麦绿色高效生产体系具有重要意义。[方法]选择北方农牧交错带为研究区域,基于北方农牧交错带典型站点(河北省张家口市张北县)开展的燕麦水氮耦合大田试验数据校正APSIM-Oat模型,基于充分校正的AP-SIM-Oat模型在区域尺度上推荐该地区燕麦不同生产目标的最优水氮耦合方案。[结果]北方农牧交错带地区燕麦不同生产目标下水氮投入差异较大,W_(90)N_(150)(灌溉90 mm,施氮量150 kg·hm~(-2))或W_(120)N_(150)组合(灌溉120 mm,施氮量150 kg·hm~(-2))情景下燕麦产量最高,1780~3190 kg·hm~(-2),东部和中部地区高于西部地区。降低水氮投入可进一步提高氮肥利用效率,获得最高氮肥利用效率的水氮耦合方案为W_(30)N_(30)(灌溉30 mm,施氮量30 kg·hm~(-2)),最高氮肥利用效率区域平均值为33.7 kg·hm~(-2)·kg~(-1),东部氮肥利用效率高于中部和西部地区。降低灌溉投入,保持氮肥投入燕麦可获得最大收益,W_(60)N_(150)(灌溉60 mm,施氮量150 kg·hm~(-2))或W_(90)N_(150)组合(灌溉90 mm,施氮量kg·hm~(-2))情景下燕麦收益最高,为2940~6700元·hm~(-2),中部地区种植燕麦收益高于东部和西部地区。[结论]与获得最高产量水氮投入相比,减少灌溉(降低60~90 mm)和氮肥(降低120 kg·hm~(-2))可获得最高氮肥利用效率;施氮量保持不变,灌溉投入降低30~60 mm,可获得最高收益。

    2024年06期 v.44 1-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 1883K]
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  • 北方农牧交错区生态环境质量动态评价及影响因素分析——以河北坝上地区为例

    武爱彬;陈辅国;赵艳霞;秦彦杰;沈会涛;刘欣;

    [目的]农牧交错区是我国典型的生态脆弱区,精准评估农牧交错区生态环境质量与影响因素对地区的生态环境保护及治理有重要作用,可以为区域生态文明建设与实现可持续发展提供科学参考。[方法]本文基于Google earth engine(GEE)平台,利用2000-2020年Landsat遥感影像、土地利用数据、植被净初级生产力数据,根据河北坝上地区的生态特点,构建新型遥感生态指数(new Remote Sensing Ecological Index,nRSEI),评估了河北坝上地区2000—2020年的生态环境质量动态变化特征,并引入地理探测器分析了影响生态环境质量变化的自然因素和社会经济因素。[结果](1)2000—2020年河北坝上地区nRSEI均值经历了“上升—下降—上升”的过程,总体表现为增加。研究区东侧生态环境质量较高,西部区域的生态环境质量略低;(2)2000—2020年期间河北坝上地区生态环境质量变化中改善的面积占比较高,占研究区总面积的76.16%,生态环境质量改善主要发生在研究区西部;恶化的面积占比为8.20%,生态环境质量下降主要发生在研究区东部;(3)2000—2020年期间河北坝上地区生态环境质量空间分布呈现出显著的空间自相关性,局部聚集以“高-高”和“低-低”为主:(4)2000—2020年,单因子中对生态环境质量影响较大的为自然因素中的温度、降水量和坡度以及社会经济因素中距一级、三级道路距离、距县政府距离;2000年和2010年与距一级、三级道路距离、距县政府距离交互的组合交互作用值较高;2005年、2015年和2020年则是与降水量交互的组合交互作用值较高。[结论]河北坝上地区的生态环境质量虽近年有所好转,但其仍处在生态脆弱地区,应重视其生态环境的保护及治理,减少气候变化和人类活动对生态环境造成的破坏。

    2024年06期 v.44 12-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 4319K]
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  • 2000-2018年吕梁市土地利用结构变化及其驱动力分析

    朱凯;刘娜;夏露;李帅;吕春娟;刘奋武;

    [目的]提高土地利用效率,进行土地利用结构变化及其驱动力分析研究,有利于实现吕梁市土地资源的合理分配利用。[方法]本研究选取山西省吕梁市为研究对象,基于Landsat 8遥感影像,利用信息熵(H)、均衡度(J)、优势度(I)、动态度(K)等土地利用指标以及土地利用类型转换矩阵,分析该地区自2000年至2018年的土地利用结构变化。[结果](1)2000-2010、2010-2018以及2000-2018年间,吕梁市土地利用类型以耕地、林地和草地等农业用地为主,其它类型土地面积较小,但耕地和林地面积逐渐减小,建设用地和未利用地面积不断增加,其中以建设用地面积增幅最大;(2)吕梁市土地利用H和J均呈“快速增长-稳步增长”的发展态势,而I则“持续降低”,表明2000-2018年间吕梁市土地利用结构变化较大,土地利用结构趋于均衡;(3)吕梁市近20 a间有487.06 km~2耕地和413.98 km~2林地等农业用地转变为其它用地类型,其中以向建设用地转变为主,另有0.23 km~2农业用地转变为未利用地;(4)人口增长、经济发展、政府规划以及城镇化驱动均对吕梁市土地利用结构调整产生了巨大影响。[结论]应加大土地开垦以及退耕还林还草力度,同时提高农、林业投入力度(人力、物力、财力等),以增加耕地和林地面积。

    2024年06期 v.44 25-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 2295K]
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农学·方法

  • 电子显微技术在昆虫学研究中的应用及进展

    郭子坤;张国云;李怡萍;袁向群;

    本文概述了电子显微镜的结构、分类与用途,并简介透射电子显微镜、扫描电子显微镜、反射电子显微镜和发射电子显微镜的工作原理,综述电子显微技术在昆虫触角、单眼与复眼、口器、发声器、外生殖器、不同虫态体表特征、内部器官、分类以及病理学等方面的应用与研究进展。基于对已有文献的综合分析,提出建议:在条件许可的情况下,今后的昆虫学研究应拓展视野,引入冷冻电子显微镜技术;开发可对活体昆虫进行电子显微学观察的技术与方法,使研究工作更加切合实际;在注重超微结构研究的同时,协同采用电化学、酶学与放射性示踪等技术手段,探明昆虫各种感器、发声器、生殖器超微结构与生理功能的关系,为有害昆虫的综合防控与资源昆虫的开发利用提供支持。

    2024年06期 v.44 36-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 1529K]
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耕作栽培与生理生化

  • 外源亚精胺及其抑制剂MGBG对硝酸盐胁迫下番茄幼苗生长和生理特性的影响

    安璐;郭树勋;赵晏俪;代泽敏;石玉;张毅;

    [目的]本研究旨在探讨硝酸盐胁迫下亚精胺(Spd)及其抑制剂甲基乙二醛双脒基腙(MGBG)对番茄幼苗生长和生理特性的影响,进而解析内外源Spd如何影响植物响应硝酸盐胁迫的生理过程。[方法]本试验以番茄品种‘M82’为试材,研究在1/2倍日本山崎番茄配方营养液(CK)下叶面单施Spd(T1)、单施MGBG(T3)、配施Spd和MG-BG(T2)以及在125 mmol·L~(-1) Ca(NO_3)_2模拟的硝酸盐胁迫(CS)下叶面单施Spd(T4)、单施MGBG(T6)、配施Spd和MGBG(T5)对番茄幼苗生长、光合作用、抗氧化能力和渗透调节特性的影响。[结果]与CK相比,CS番茄幼苗鲜重、干重、净光合速率、抗氧化酶活性及渗透势显著下降,丙二醛、超氧阴离子、脯氨酸含量和瞬时水分利用率显著上升。与CS相比,T4番茄幼苗干鲜重、净光合速率、蒸腾速率、抗氧化酶活性和可溶性糖含量显著上升,瞬时水分利用率、丙二醛、过氧化氢和渗透势显著降低;T5及T6提高了番茄幼苗的丙二醛、超氧阴离子和过氧化氢含量。[结论]单施Spd可促进番茄幼苗生长,提高光合能力,有效缓解由Ca(NO_3)_2介导的氧化胁迫和渗透胁迫。单施MGBG及配施Spd和MGBG均可加重硝酸盐胁迫对番茄幼苗的不利影响,表现为活性氧过量积累,干鲜重、净光合速率和抗氧化酶活性降低。

    2024年06期 v.44 48-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 2496K]
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  • 腐植酸液体有机肥提升番茄产量与品质的研究

    苏佳雯;李海平;李灵芝;张慧;郭绪虎;

    [目的]本试验旨在探究腐植酸液体有机肥不同施肥频次与浓度对基质培番茄生长、生理、产量与品质的提升效果,为生产实践提供参考。[方法]以‘灵盈3号’番茄为试材,将腐植酸液体有机肥设为3个浇灌频次T1(1 d1次)、T3(3 d1次)、T5(5 d1次),3个浇灌浓度W50(稀释50倍)、W100(稀释100倍)、W200(稀释200倍),设计完全随机试验(CK、T1W50、T1W100、T1W200、T3W50、T3W100、T3W200、T5W50、T5W100、T5W200处理),3次重复。通过测定各处理番茄的生长、光合、矿质元素、产量与品质等方面指标,用隶属函数分析法对各指标进行综合评价。[结果]浇灌腐植酸液体有机肥后,各处理番茄的株高、茎粗、叶面积指数、地上部分干鲜重均增加,T3W50处理生长指标提升最显著;T1W200处理的光合作用效率最佳,其叶绿素总量、净光合速率、蒸腾速率与气孔导度分别显著提高72.04%、66.98%、99.37%、99.44%,胞间CO_2浓度显著降低,叶片PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSII)及电子传递效率(ETR)等显著提高;苗期全氮(TN)、全磷(TP)及全钾(TK)含量最高分别可达56.02 mg·g~(-1)、7.93 mg·g~(-1)、66.48 mg·g~(-1),高频次处理效果最显著;T1W200处理对番茄产量与品质的综合促进效果最佳,其产量为46 020.59 kg·hm~(-2),比对照显著提高39.01%,可溶性蛋白含量达到45.27 mg·g~(-1)且比对照显著提高8.04%,还原糖与可溶性糖含量均显著高于其它处理,分别达到20.62%、7.67%,Vc与总酚含量分别达到0.51 mg·g~(-1)、1.24 mg·g~(-1),比对照显著提高41.67%、24.00%,果实风味得到明显提升。[结论]浇灌腐植酸液体有机肥可促进基质培番茄生长发育,提高产量并改善果实品质。经隶属函数分析,高频次低浓度(T1W200处理)对番茄各项指标的促进效果最佳,可有效实现基质培番茄高产优质的目标。

    2024年06期 v.44 59-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1490K]
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  • 不同施肥处理下沙苑子产量及质量的变化

    罗清清;董欢;曹蔚;邢小军;高淑丽;郭康雅;郭媛;徐培华;杨欣;段琦梅;

    [目的]豆科植物扁茎黄芪(Astragalus complanatus R.Br.)的干燥成熟种子沙苑子有丰富的药用及营养价值,其市场需求量逐年增长、种植规模不断扩大,考察N、P、K配方施肥对沙苑子产量和质量的影响,可为沙苑子人工栽培合理施肥提供参考。[方法]在陕西省大荔县开展大田试验,通过三因素二次D-饱和最优设计对沙苑子进行施肥试验,统计不同小区的产量并以产量为指标建立产量肥效方程,以水溶性浸出物、总黄酮、毛蕊异黄酮葡萄糖苷、沙苑子苷及芒柄花苷的含量为指标测定不同施肥处理下沙苑子的质量。采用熵权法结合灰色关联-TOPSIS法综合评价沙苑子的质量,以综合评价结果为指标建立质量肥效方程。采用频率分析法对产量及质量肥效方程进行优化筛选,综合二者的最佳施肥量交集得到沙苑子的推荐施肥量。[结果]不同施肥处理下沙苑子的产量增加9.11%~61.80%,其中F10(N_3P_3K_1;N:135 kg·hm~(-2),P_2O_5:140 kg·hm~(-2),K_2O:47.84 kg·hm~(-2))对其产量促进作用最为显著。研究发现NPK肥料对沙苑子产量的影响程度为:P>N>K。F7(N_2P_2;N:80.50 kg·hm~(-2),P_2O_5:83.48 kg·hm~(-2),K_2O:0 kg·hm~(-2))处理下,沙苑子药材品质最佳。NPK肥料对沙苑子质量的影响程度为:N>P>K。综合产量与质量的最佳施肥量得到沙苑子种植时的推荐施肥量为N:69.19~87.28 kg·hm~(-2),P_2O_5:82.43~103.89 kg·hm~(-2),K_2O:0.00~67.68 kg·hm~(-2)。[结论]不同施肥配比对种植沙苑子的产量与质量具有不同程度的影响,适当的NPK肥配合施肥可明显提高沙苑子的产量与质量。

    2024年06期 v.44 68-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1645K]
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  • 大白菜根系分泌物对幼苗自毒作用的研究

    杨昕蕾;刘晓乐;路蓉;惠麦侠;

    [目的]目前连作障碍已经成为限制十字花科蔬菜生产最主要的原因之一,探究大白菜根系分泌物对自身幼苗生长产生的影响,可为解决大白菜栽培过程中的连作问题以及大白菜自毒作用的研究提供理论依据。[方法]本研究以大白菜品种‘金麒麟’为试验材料,在室内进行水培,共设置8组处理:CK1(1/2 Hoagland营养液)、CK2(1/2 Hoagland营养液+活性炭)、T1(根系分泌物收集液)、T2(根系分泌物+活性炭)、T3(根系分泌物稀释2倍)、T4(根系分泌物稀释3倍)、T5(根系分泌物稀释4倍)、T6(根系分泌物稀释5倍),分析不同稀释倍数的根系分泌物对大白菜幼苗生长性状、生理生化指标和叶片质膜完整性的影响,探讨大白菜根系分泌物的自毒作用机理。[结果]与稀释后的各处理相比,T1处理导致大白菜幼苗的生物量显著减少,较CK1处理地上部鲜重显著降低了84.82%,根系活力较CK1处理显著减少了40.16%,损伤了根系结构;叶绿素含量减少32%以上,MDA含量增加,过氧化氢和超氧阴离子的积累增加,并对叶片质膜完整性造成破坏;与T1处理相比,T2添加活性炭与根系分泌物稀释各处理对幼苗的伤害均有所减轻,同时,大白菜幼苗自身可以通过提高渗透调节物质含量以及抗氧化酶活力来降低自毒作用所造成的伤害。[结论]大白菜根系分泌物对幼苗存在自毒作用,影响幼苗生长,而添加生物活性炭和稀释培养液在一定程度上可以减轻大白菜根系分泌物对幼苗的自毒作用造成的影响。

    2024年06期 v.44 78-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 1858K]
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农产品开发与质量控制

  • 基于蒸发皿蒸发量的设施番茄灌溉优化研究

    渠丽娜;郭文忠;孙维拓;高轶楠;王利春;梁新书;黄媛;李友丽;

    [目的]针对日光温室番茄栽培的高效节水灌溉需求,进行基于蒸发皿水面蒸发量(E_p)的日光温室番茄灌溉量优化研究。[方法]根据直径为20 cm的标准蒸发皿水面蒸发量(E_p)设置3个灌溉量处理:1.0 E_p(CK)、0.8 E_p(T1)、0.6 E_p(T2),通过深入探讨番茄根系主要分布土壤层(0~40 cm)土壤含水量响应特征,结合对植株生长指标、果实产量和灌溉水利用效率的分析,进一步优化日光温室番茄栽培的灌溉量。[结果]灌溉量处理影响了土壤含水量的时空分布特征。CK、T1和T2处理0~40 cm土壤层平均土壤含水量为田间持水量的77.7%~103.4%、65.4%~98.9%、60.9%~91.1%,灌溉量越高土壤含水量越高;3个处理平均土壤含水量呈逐渐下降的趋势,且T1、T2处理下降幅度大于CK。随生育期推进,CK各土壤层土壤含水量的差异增加,T1和T2处理呈相反变化趋势。CK和T1处理0~10 cm土壤层土壤含水量波动幅度最大,T2处理为10~20 cm土壤层;整体上看,T1和T2处理处理各土壤层的土壤含水量波动幅度大于CK,但是转色期后T1处理30~40 cm和T2处理20~40 cm土壤层土壤含水变化不明显。番茄株高、茎粗、叶面积及地下、地上部鲜干重在不同处理之间的差异不显著(P>0.05)。与CK相比,T1和T2处理单果重和总产量分别降低了3.41%、4.07%和3.25%、3.97%,但番茄总产量的差异未达到显著水平(P>0.05)。3个处理灌溉水利用效率分别为30.1 kg·m~(-3)、35.1 kg·m~(-3)和43.9 kg·m~(-3),T1和T2处理相比CK分别提高了16.77%和46.15%。[结论]灌溉量为0.6 E_p的T2处理,0~40 cm土壤层平均土壤含水量维持在田间持水量60%以上,植株生长和果实总产量未受影响,灌溉水利用效率明显高于其它2个处理。因此,认为水面蒸发皿灌溉系数K_p 0.6时为日光温室番茄提供了适宜灌溉量,有利于实现日光温室番茄节水高效栽培。

    2024年06期 v.44 87-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 2502K]
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  • 风载荷对单株谷子茎秆变形的影响

    王炜;崔清亮;邱述金;

    [目的]风载荷是影响谷子倒伏的重要因素之一,该研究旨在通过分析风载荷对不同品种谷子茎秆的力学特性关系,研究风速、谷子品种对茎秆变形量、倒伏角度的影响。[方法]于2023年开展室内风载试验,研究了‘张杂谷16号’‘长杂谷466号’和‘晋谷21号’单株茎秆在不同风速下的变形规律。[结果]风速、品种对谷子茎秆水平变形量的影响均显著,且风速的影响大于品种;同一品种谷子茎秆的水平变形量随着风速的增加而增加,随谷子茎秆高度的增加而增加,最大变形量出现在茎秆顶端;同一风速作用下,不同品种谷子茎秆的变形量不同,晋谷21号变形量最大,最大值在风速为6 m·s~(-1)时达到26.45 cm,张杂谷16号变形量最小,最小值在风速为2 m·s~(-1)时达到1.64 cm。风荷载作用下茎秆的力学模型简化为一端固定一端约束,一端自由的等截面弹性杆在轴向压力、侧向均布载荷及杆自由端弯矩作用下的纵横弯曲模型,茎秆水平变形量可用二次多项式拟合。根据倒伏角度与风速之间的关系,预测不同品种的茎秆抗倒伏风速,张杂谷16号发生倒伏的临界风速为8.51 m·s~(-1),长杂谷466号发生倒伏的临界风速为9.34 m·s~(-1),晋谷21号发生倒伏的临界风速为6.96 m·s~(-1)。[结论]谷子茎秆在风载荷作用下变形受风速与品种影响,不同品种谷子倒伏的临界风速不同。该研究为不同品种谷子的抗风载荷性能提供理论依据。

    2024年06期 v.44 99-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 1533K]
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  • 欧李代用茶适制种质筛选与加工工艺研究

    张帅;梁淑丽;穆霄鹏;张建成;王鹏飞;

    [目的]本研究以欧李18个品种(系)的叶片为原料,探究适宜制备代用茶的欧李种质和适宜发酵条件,为欧李代用茶种质的筛选和制备提供理论依据。[方法]选取18个欧李品种(系)成熟叶片,以工夫红茶加工工艺制备欧李代用茶;通过比色法测定欧李代用茶茶叶中茶多酚、总酚、类黄酮和单宁等欧李代用茶活性物质含量;采用正交试验设计欧李代用茶发酵条件,结合感官审评筛选欧李代用茶适宜种质和发酵条件。[结果]欧李18个品种(系)发酵茶茶多酚含量为39.64~68.75 mg·g~(-1),总酚含量为10.07~19.64 mg·g~(-1),类黄酮含量为17.72~43.60 mg·g~(-1),单宁含量为10.37~19.43 mg·g~(-1)。‘农大7号’品种发酵茶中的茶多酚、类黄酮和单宁含量均为最高。综合感官评价结果,筛选出‘农大5号’、‘农大7号’和‘01-01’共3个适宜制备欧李代用茶的种质。‘农大5号’、‘农大7号’和‘01-01’欧李叶片茶多酚含量分别为48.03、68.75、42.40 mg·g~(-1);总酚含量分别为12.76、19.03、11.69 mg·g~(-1);类黄酮含量分别为20.70、43.60、18.29 mg·g~(-1);单宁含量分别为12.27、19.43、12.45 mg·g~(-1)。‘农大5号’和‘01-01’发酵工艺为发酵时间5 h、发酵温度35℃、发酵湿度80%;‘农大7号’发酵工艺为发酵时间5 h、发酵温度35℃、发酵湿度90%。不同发酵条件‘农大5号’感官评价最高为92分,‘农大7号’和‘01-01’感官评价最高均为92.75分。[结论]欧李代用茶发酵工艺为发酵时间5 h、发酵温度35℃,湿度为80%~90%。综合营养和感官评价,‘农大7号’制备代用茶的潜力较大。

    2024年06期 v.44 107-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 1751K]
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  • 山西不同中晚熟粳糯高粱淀粉结构及糊化特性差异分析

    孙美红;赵雅;高振峰;白文斌;

    [目的]探究山西优势高粱品种资源淀粉结构及其与糊化特性之间的互作关系,并在此基础上明确影响淀粉糊化特性的主要结构特征,可为山西优质高粱品种选育和加工利用提供参考依据。[方法]选取6个山西不同中晚熟粳糯高粱品种(粳高粱:晋杂22(JZ22)、黑粱120(HL120)、晋杂2001(JZ2001)、晋杂12(JZ12);糯高粱:晋糯3(JN3)、晋白糯1(BN1)),研究其淀粉的分子量、磷酸化水平、分支度、链长分布、粒度、X-射线衍射图谱、核磁共振图谱、微观结构、糊化特性,并分析不同高粱品种淀粉结构和糊化特性差异以及导致这些差异的可能原因。[结果]6个品种中以HL120淀粉糊化焓最小(1.71 J·g~(-1)),且糯高粱淀粉糊化焓高于粳高粱,其相变峰值温度大于70℃;高粱淀粉的磷酸化主要发生在葡萄糖第3号碳位(C3)上,并以BN1、JN3和JZ12在C3处的磷酸化水平最高,显著高于其它品种;2个糯高粱品种的数均分子量(Mn)、重均分子量(Mw)、z均分子量(Mz)峰值分子量(Mp)、分支度均高于粳高粱,但多分散性指数(Mw/Mn)却较低,说明依据Mw/Mn可明显区分开粳糯高粱,且糯高粱淀粉分子质量分布较为均匀;不同品种淀粉粒径普遍分布在5.92~35.3μm,但JN3的所有粒径表征参数值均明显大于其它品种;X射线衍射图谱和核磁共振波谱均表明高粱淀粉属于A型淀粉;高粱淀粉糊化特性与淀粉分子量特征、分支度及23.5°衍射角强度显著相关。[结论]不同粳糯高粱品种淀粉结构存在一定差异,且淀粉分子量特征、分支度和结晶度与其糊化特性密切相关,生产中需根据不同品种淀粉结构和糊化特性来选择其适宜的加工用途,进而促进产品品质的提升和推动加工品种专用化。

    2024年06期 v.44 116-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 2199K]
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可持续农业与生态环境

  • 农业废弃物生物炭制备及其对Cd~(2+)的吸附特征

    陈一川;曹培丽;胡文华;宋纯磊;梁雯;向云;雷勇;

    [目的]本文旨在探讨不同农业废弃物生物炭对Cd~(2+)的吸附特征,为农业废弃物资源化利用以及环境中Cd~(2+)的修复提供理论依据和技术支撑。[方法]本研究以农业废弃物为原料,平菇菌渣、香菇菌渣、玉米秸秆、牛粪分别在300、400、500℃温度下限氧热解反应制备3种平菇菌渣生物炭(PGBC)、3种香菇菌渣生物炭(XGBC)、3种牛粪生物炭(NFBC)和3种玉米秸秆生物炭(YMBC)共12种生物炭,并对吸附性能最好的500℃下热解制备的平菇生物炭PG500进行铁锰复合改性(FM-PG500)。采用BET、FTIR等方法对制备生物炭理化特性进行表征,开展吸附试验研究不同物源和铁锰复合改性生物炭对Cd~(2+)的吸附性能及特征。[结果]随着热解温度的提高,4种生物炭的产率均随之减小,灰分含量、比表面积及孔容呈相反变化趋势;芳香族官能团相对含量增加,其结构趋于稳定,且铁锰复合改性后的FM-PG500具备最高的芳香化程度。PG500对Cd~(2+)吸附量最高。不同农业废弃物生物炭对Cd~(2+)的吸附过程均符合准二级动力学,其中PGBC、XGBC和FM-PG500拟合结果符合Langmuir模型,为单分子层化学吸附,而YMBC和NFBC符合Freundlich模型,为多分子层的化学吸附。在吸附热力学实验中,当Cd~(2+)浓度为10~80 mg·L~(-1)时,FM-PG500的平衡吸附量由未改性前的4.96~36.52 mg·g~(-1)提高至5.41~38.04 mg·g~(-1);吸附动力学实验中,当Cd~(2+)浓度为20 mg L~(-1)时,FM-PG500对Cd~(2+)的吸附量相较于未改性前提升了11.0%。[结论]平菇菌渣作为原材料制备生物炭对水中Cd~(2+)的去除有较大潜力,铁锰氧化物负载之后改变了生物炭的理化性质从而有利于生物炭吸附性能的提高。

    2024年06期 v.44 129-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 2327K]
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  • 《桃韵悠然》

    武丽;麻家铭;张琦;王逾;

    <正>设计说明:《桃韵悠然》以推进现代农业与休闲旅游、文化创意等产业有机结合为目标,深度挖掘和活化桃文化,融入“桃艺生活,农耕记忆”的地域性特色,探索“桃文化+桃经济”融合发展新模式,设计规划山西井神村桃园休闲农业园区,为现代休闲农业、农村旅游研究提供新的视角。

    2024年06期 v.44 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 448K]
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  • 稿约

    <正>1.《山西农业大学学报(自然科学版)》是山西农业大学主管主办的农业科学类综合性学术期刊。其办刊宗旨是:坚持唯物主义理论和实践相结合的原则,贯彻和落实科学发展观,促进学术交流,推动科学技术向生产力的转化,为我国农业现代化建设服务。本刊主要刊登农、林、牧等涉农学科及相关学科的基础性研究和应用研究成果,反映最新科研动态。以国内外科技工作者、高等院校师生为主要读者对象。2.文稿的著作权,除《著作权法》另有规定者外属于作者。文责自负。3.来稿要求:文稿应符合我刊办刊方向,论点明确、论证充分、结构合理、文字精炼、数据可靠、文献无误,内容应注意保守国家机密。文稿中的术语、摘要、关键词、参考文献、量和单位必须符合有关国家标准和规范。每篇文章字数8000字以上为宜。

    2024年06期 v.44 6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1458K]
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  • 山西农业大学学报(自然科学版) 第44卷第1~6期2024年 总目次

    <正>~~

    2024年06期 v.44 141-148页 [查看摘要][在线阅读][下载 1178K]
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  • 《樱桃悠园》

    郭丽红 ;闫晓华;

    <正>以乡村科普为核心主题,依托优异的地理环境与先进的技术支撑,将农业科普与乡村景观有机结合,打造集农耕实践、科普研学、休闲观光于一体的综合性农业科普宣教场所,体现美丽乡村在乡村振兴战略下焕发的蓬勃生机。

    2024年06期 v.44 149页 [查看摘要][在线阅读][下载 912K]
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