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[硕士论文] 丁晓娜
食品加工与安全 河北农业大学 2017(学位年度)
摘要:黑豆芽营养丰富,在其发芽过程中同时会产生γ-氨基丁酸(GABA),对人体具有多种生理功能,但豆芽加工过程中的生长环境也适宜微生物的生长繁殖,存在着卫生安全隐患。氧化电位水因其特殊的理化性质而具有杀菌功效,杀菌广谱高效,绿色安全。本文研究了氧化电位水的生成条件并将氧化电位水用于黑豆芽的生产过程,研究不同pH和有效氯浓度(ACC)的氧化电位水对黑豆芽生长过程中的外观品质、微生物含量、营养物质及γ-氨基丁酸含量的影响,研究结果如下:
  (1)在研究氧化电位水生成条件的基础上,研究氧化电位水的pH对黑豆芽的生长发现,使用氧化电位水处理可以提高黑豆的发芽率,酸性氧化电位水的效果普遍优于碱性氧化电位水,微酸性氧化电位水的效果最佳。
  (2)微酸性氧化电位水的ACC对黑豆芽生长的影响研究发现,不同ACC的微酸性氧化电位水对黑豆芽的生长的影响效果不同。pH为6.2,ACC为15的微酸性氧化电位水可以显著促进黑豆芽的生长,发芽率,芽长都达到最大,分别为96%,123mm,芽粗与对照组没有显著性差异,其色泽最佳,脆性较好。
  (3)氧化电位水对黑豆芽的微生物的研究发现,氧化电位水处理黑豆芽可以降低其表面的微生物含量,酸性氧化电位水的效果显著优于碱性氧化电位水,酸性氧化电位水处理组比自来水处理组菌落总数降低了4.11到4.36个对数值;ACC相同的情况下,微酸性氧化电位水的效果最佳。使用酸性氧化电位水处理之前先使用碱性氧化电位水浸泡30min,可以使豆芽表面菌落总数<1。
  (4)微酸性氧化电位水对黑豆芽萌发中的营养成分的营养发现,微酸性氧化电位水对豆芽生长过程中的营养物质无消极影响,与自来水处理组相比,黑豆浸泡过程中吸水含量、发芽中的水分含量、灰分含量、可溶蛋白含量有所增加,总糖和脂肪含量有所降低,还原糖含量无明显变化。
  (5)酸性氧化电位水对黑豆芽生长中GABA的影响研究发现,弱酸性氧化电位水可以增大内源蛋白酶活力和谷氨酸脱羧酶的活力,从而提高黑豆芽中的γ-氨基丁酸含量,pH为4.4左右,ACC为35的弱酸性氧化电位水处理组的黑豆芽中γ-氨基丁酸含量最高为125mg/100g,高出对照处理组20.74mg/100mg。
  本文将氧化电位水应用于黑豆发芽的过程中,探究最佳的作用条件,不仅能够有效控制微生物,还对黑豆芽的生长具有积极作用,并且探究其对GABA产生积累的影响,都将对以后为黑豆芽市场的开拓有积极的影响。
[硕士论文] 冼芸轩
环境生态学 广西大学 2017(学位年度)
摘要:在亚洲国家中酸性土壤中,豆类作物的栽培非常普遍,豆类作物是这些国家人口粮食的主要蛋白源,而在酸性土壤中,过量的质子和过量的铝造成的根际铝毒是豆类作物低产的主要原因,也是酸性土壤最常见的问题。为了探究豆类作物中的耐铝基因的功能,通过转基因技术,提高豆类作物的耐铝特性,本研究开发了一个高效的发根转化系统,这个方法可用于表征基因功能,调节脉冲作物的耐铝性。
  1.建立高效的土壤农杆菌介导烟草叶片产生根状毛系统。利用发根土壤农杆菌侵染烟草叶片,将土壤农杆菌中的重要遗传信息转导到烟草的根状毛中,其高效转导的成功率是整个研究的关键。通过插入携带待研究的目的基因克隆到T-DNA上,通过电穿孔技术将携带目的基因的T-DNA插入土壤农杆菌中,随后通过介导转化,土壤农杆菌中的Ri质粒会与携带目的基因的T-DNA共同进入烟草叶片产生的根状毛中。本研究的结果表明,利用土壤农杆菌携带三种不同的目的基因介导野生型烟草和NtSTOP1突变体烟草叶片得到根毛的概率在80%以上,目的基因插入根毛的概率在90%以上。
  2.得到高效的根毛转化系统后,为了进一步验证使用土壤农杆菌介导烟草根状毛与烟草植株的根系是否在生理功能上一致,通过使用两种不同形状的烟草作为介导转化的宿主进行实验,测定通过土壤农杆菌介导转化后的烟草的根毛的耐铝基因的遗传信息和有机酸分泌的情况,研究结果表明,通过土壤农杆菌介导野生型烟草和NtSTOP1突变体烟草叶片形成的根状毛的有机酸分泌水平和NtSTOP1,NtMATE, NtALS3的表达量信息与前人使用这两种性状的烟草植株实验得到的结果一致,即NtSTOP1突变体烟草根毛没有分泌有机酸的功能,在无论是否有铝胁迫的情况下,NtSTOP1和关联基因NtMATE和NtALS3的表达量水平都很低。
  3.高效稳定的烟草根状毛系统的应用。在木豆(Cajanus cajan(L.)中克隆得到MATE(多药有毒化合物排出)基因并用绿色荧光蛋白进行细胞融合,标记CcMATE1∷ sGFP,在载体pBEAB中表达后通过电穿孔技术将其插入土壤农杆菌中的迷你Ti质粒中,随后通过土壤农杆菌介导NtSTOP1突变体烟草叶片得到根状毛,通过进行观察绿色荧光蛋白的烟草根状毛来筛选转导成功的烟草根状毛来进行后续的研究。通过绿色荧光显微镜观察得到CcMATE1在根尖细胞膜的细胞质膜上表达。原本没有耐铝功能的NtSTOP1突变体烟草根状毛,通过农杆菌介导转化后携带CcMATE1基因的NtSTOP1突变体烟草根状毛根尖有机酸分泌量是对照实验有机酸分泌量的4倍。
  综上所述,通过土壤农杆菌介导产生根状毛的根尖生理特性与植株本身根尖的生理特性一致,通过这个方法可以高效的检测到转基因作物中的特定目的基因的细胞定位表达和生理指标。通过这个方法利用土壤农杆菌携带目的基因转导到根状毛中也可以快速的测定目的基因的功能和生理特性,相对于常规的转基因方法,利用土壤农杆菌转导模式作物产生根状毛系统来检测目的基因的功能省去了插入标记筛选基因这个步骤,更加快捷方便的测定了目的基因的功能。
[硕士论文] 吴凤日
作物栽培与耕作学 延边大学 2017(学位年度)
摘要:采用盆栽称重控水法,研究不同土壤类型的0~10 cm和10~20 cm层土壤不同含水量(15%、25%、35%、45%、55%)处理对大豆、玉米种子出苗率的影响。结果表明,当暗棕壤、黑土和盐化黑钙土3类土壤的含水量小于等于15%及大于等于55%时,大豆和玉米的出苗生长均受到抑制,无法正常出苗生长。暗棕壤、黑土和盐化黑钙土0~10 cm耕层土壤最适于大豆出苗的土壤含水量分别为35%、35%、25%;暗棕壤和黑土最适于玉米出苗的土壤含水量均为35%,盐化黑钙土最适出苗含水量为25%。3种类型土壤10~20 cm耕层最适宜大豆、玉米播种的土壤含水量均为25%。
  随着水分胁迫的加强,玉米和大豆的表观量子效率、最大净光合速率、表观暗呼吸速率均降低。随着光强和CO2浓度的加强玉米和大豆的光合速率、蒸腾速率先呈现上升的趋势,最后趋于平缓。不同时期不同水分胁迫对玉米和大豆的光合速率、蒸腾速率影响不同,总体表现为正常灌溉最高,轻度水分胁迫次之,重度水分胁迫最低。玉米和大豆光合速率和蒸腾速率日变化峰值均出现于上午10:00点左右,不同水分胁迫使峰值幅度降低,但基本趋势一致。
  不同生育期及不同水分处理条件下随着水分胁迫的加重玉米和大豆的F0呈现上升的趋势,而Fm恰恰相反呈下降的趋势。玉米3种时期内的F0值增大,说明PSⅡ光化学反应中心受到了一定程度的破坏或可逆失活。但是在轻度水分胁迫下,3种时期内F0变化均较小,说明轻度水分胁迫对玉米影响较小。在玉米苗期轻度水分胁迫时,Fm与CK相比下降幅最大,玉米抽穗期与CK相比下降幅最小。Fm在重度水分胁迫时,玉米灌浆期与CK相比下降幅最大,玉米灌浆期,苗期下降最小。在轻度水分胁迫时,三个时期(苗期、抽穗期、灌浆期)Fv/Fm变化下降幅度都较小,而在重度水分胁迫时苗期下降最大,灌浆期下降最小。大豆在不同时期及不同水分处理条件下对F0的影响和玉米趋势相同。在轻度和重度水分胁迫下大豆在苗期Fm下降幅度最大,而Fv/Fm在大豆开花期下降幅度最大。
  玉米和大豆在不同时期不同水分处理条件下,叶片中脯氨酸含量差异显著;随着水分胁迫程度的加强,叶片中脯氨酸含量增加,胁迫时间越长叶片中脯氨酸含量越高。说明了水分胁迫和植物体内脯氨酸含量呈正相关。
  不同时期不同的水分处理对玉米和大豆的株高、百粒重、每穗粒重、干物质重及产量影响不同,其中地上部干重随着水分胁迫的加重而减少,并且水分胁迫越重,最后收获的产量减少的就越多。
[硕士论文] 陶英杰
生物化学与分子生物学 西北农林科技大学 2017(学位年度)
摘要:内源毒素β-N-草酰-L-α,β-二氨基丙酸(α-N-oxalyl-L-α,β-diaminopropionic acid,β-ODAP)的存在和较低的有机硫营养水平,限制了山黧豆在干旱、半干旱地区的推广。作为β-ODAP生物合成途径中的关键酶,β-腈基丙氨酸合成酶(β-cyanoalanine synthase,CASase)同时参与腈基的解毒和Cys代谢,这表明CASase可能在β-ODAP与硫代谢平衡中具有重要功能。因此,获得LsCASase基因并对其进行功能研究对于理解β-ODAP调控机理及“低毒、高硫”山黧豆品系的培育十分重要。
  本研究采用同源克隆技术结合RACE方法获得了LsCASase基因的cDNA全长,并对该基因进行了生物信息学分析、组织特异性表达分析、RNAi载体构建及离体再生体系的构建等研究,为进一步揭示LsCASase基因表达与Cys,β-ODAP积累的关系以及“低毒、高硫”山黧豆的选育奠定分子基础。主要结果如下:
  1.获得了1551bp的LsCASase基因cDNA全长序列。该基因的CDS序列为1146bp,编码381个氨基酸。生物信息学预测表明,CASase具有CBS-like蛋白功能结构域,不含跨膜结构并定位于线粒体基质,属于Trp-synth-betaⅡ超家族。CASase蛋白N端存在一个磷酸吡哆醛结合位点、一个催化位点和一个单体相互作用位点。进化分析结果显示,CASase与拟南芥、大豆CAS蛋白亲缘关系较近,因而以拟南芥CAS蛋白结构为模板,预测了山黧豆CASase蛋白的三维结构。另外,分析了LsCASase基因组织特异性表达。结果表明LsCASase基因在第6天根中表达量最高,其后依次是第4天的幼苗、成熟叶、成熟茎;萌发2天的种子与干种子表达量几近相同。
  2.针对LsCASase基因中部序列扩增RNAi正反义片段;通过BP反应得到入门克隆载体pENTR-CASase,经由LR反应得到表达克隆载体pSGRNAi-CASase。采用冻融法将表达载体导入农杆菌GV3101中,用于山黧豆的遗传转化。
  3.获得山黧豆高分化率的绿色瘤状愈伤组织。利用腋芽、叶和茎外植体构建了山黧豆离体再生体系。并利用上述RNAi载体转化山黧豆愈伤组织,进行了抗性筛选。
[硕士论文] 王睿豪
作物 西北农林科技大学 2017(学位年度)
摘要:小粒黑豆是豆科植物大豆的一种类型,其籽粒营养丰富,药用价值较高,是我国开发潜力较大的特色植物资源之一。微生物菌肥是一种新兴的多元素肥料,可以通过改善土壤理化性质、提高植株抗逆性、促进植物生长,对增加作物产量,改善作物品质有着积极的作用,在一定程度上能够起到辅助、替代化肥施用的作用。
  本研究以“神木连枷条”小粒黑豆品种为材料,在不同氮磷施肥水平基础上进行微生物菌肥——放线菌活菌制剂拌种处理,探讨在不同氮磷用量下,微生物菌肥对小粒黑豆农艺性状、冠层结构及光合特性、植株根际土壤酶活性、干物质的积累转运以及产量的影响,得出以下主要结论:
  (1)在中等氮肥(纯N12kg/亩)施用量情况下,微生物菌肥拌种处理对小粒黑豆植株结荚数的形成有一定的促进作用;中等氮肥(纯N12kg/亩)、中等磷肥(纯P2O524kg/亩)施用量情况下,微生物菌肥拌种处理对小粒黑豆根系根瘤的形成有显著的促进作用。小粒黑豆开花后,植株株高、主茎茎粗、主茎节数、主茎分枝数、主茎结荚数以及分枝结荚数均随着黑豆的生长发育而逐渐增加,并在生育后期基本保持稳定;小粒黑豆根系根瘤数量从始花期到鼓粒期随着生育进程的推进,均逐渐增加。
  (2)在中等氮肥(纯N12kg/亩)施用量情况下,微生物菌肥拌种处理对小粒黑豆植株叶绿素相对含量、绿叶面积、叶面积指数、冠层截获的光合有效辐射(IPAR)的增加有显著的促进作用。随着小粒黑豆开花后生育进程的推进,植株叶绿素相对含量、绿叶面积、叶面积指数、冠层截获的光合有效辐射(IPAR)均先缓慢增加,达到峰值后随着植株的衰老而快速下降。
  (3)在高磷肥(纯P2O536kg/亩)施用量情况下,微生物菌肥拌种处理对小粒黑豆根际土壤蔗糖酶活性的提高有显著的促进作用;中等氮肥(纯N12kg/亩)施用量情况下,微生物菌肥拌种处理对小粒黑豆根际土壤过氧化氢酶活性的提高有显著的促进作用。小粒黑豆在始花期至结荚期间,随着生育进程的推进,根际土壤脲酶活性、碱性磷酸酶活性、蔗糖酶活性以及过氧化氢酶活性均有所增加,而成熟期则相对下降。
  (4)在中等氮肥(纯N12kg/亩)施用量情况下,微生物菌肥拌种处理能够显著促进植株叶片干物质积累量和后期籽粒干物质积累量的增加,其中籽粒干物质积累量显著增加10.49%。各磷肥施用量下微生物菌肥拌种处理显著增加植株的叶片干物质积累量,在低磷肥(纯P2O512kg/亩)施用量下,微生物菌肥拌种处理显著增加植株茎秆干物质积累量。小粒黑豆开花后随着生育进程的推进,叶片及茎秆干物质积累量均先缓慢增加,达到峰值后随着植株的衰老而快速下降。籽粒干物质积累量则随黑豆生育进程的推进逐渐增加,在成熟期达到最大值。
  (5)在低磷肥(纯P2O512kg/亩)以及中低等氮肥(纯N6,12kg/亩)施用量情况下,微生物菌肥拌种处理对小粒黑豆产量的增加有显著的促进作用。低磷肥(纯P2O512kg/亩)施用量下微生物菌肥拌种处理较不拌种处理产量提高13.83%;中低等氮肥(纯N6、12kg/亩)施用量下微生物菌肥拌种处理较不拌种处理产量分别提高增加14.10%、12.20%;但在高氮量用量(纯N18kg/亩)和中高磷肥(纯P2O524kg/亩及以上)施用量条件下,微生物菌肥拌种处理后产量反而有所降低。在所有处理中,中等氮肥(纯N12kg/亩)施用量情况下,微生物菌肥拌种处理小粒黑豆的产量最高,为1840.91 kg/hm2,其次是氮肥用量在低氮肥(纯N6kg/亩)施用量情况下,微生物菌肥处理,产量为1780.89kg/hm2。
  综上所述,微生物菌肥拌种处理在不同的氮磷施肥量下对小粒黑豆生长发育的影响有所不同,相对而言,在低磷肥和中低氮肥水平下,微生物菌肥拌种对小粒黑豆的生长发育和籽粒形成的促进作用较明显,因此,小粒黑豆生产上如果用微生物菌肥拌种可适当减少氮磷化肥的用量。
[硕士论文] 赵涛
作物栽培学与耕作学 西北农林科技大学 2017(学位年度)
摘要:黑豆是我国极具开发潜力的一种特色植物资源,广泛种植于我国的东北、西北、华北等地,因其丰富的营养和药用价值而被广泛研究。氮和磷作为植物生长发育必需的营养元素,直接影响作物的生长和产量的形成,因此,合理运筹肥料,保证氮、磷的均衡供应是作物高产的前提。本研究以神木“连枷条”小粒黑豆品种为材料,采用随机区组设计,设氮、磷2个因素,4个水平,探讨不同氮磷配比对新垦地小粒黑豆农艺性状、产量、干物质的积累转运,植株及籽粒中氮磷的积累分配和群体冠层结构的影响,得出以下主要结论:
  1.开花期至成熟期,不同氮磷配比小粒黑豆植株的株高、茎粗、主茎节数、分枝数、主茎结荚数、分枝结荚数自开花后10d开始逐渐增多。不同氮磷配比间比较,同一测定时期,各处理覆膜小粒黑豆的产量和百粒重均显著高于不覆膜不施肥处理CK,其中,N1P3(纯N6 kg/667m2+纯P2O536 kg/667 m2)处理下的小粒黑豆产量最高,为1890kg/hm2。
  2.小粒黑豆开花后,籽粒干物质积累呈近“S”型增长趋势,单株地上部总干物质积累量呈先升高后下降趋势。同一测定时期,不同氮磷配比小粒黑豆植株的籽粒和地上部总干物质积累量均存在显著差异。开花期到成熟期,小粒黑豆植株干物质在各器官中的分配比例随生长中心的转变发生变化。开花初期,茎秆和叶片中干物质分配比例较高,进入花荚盛期后,豆荚中干物质的分配逐渐增多,茎秆和叶片中干物质的分配比例相应减少。同时,小粒黑豆植株营养器官茎秆和叶片中储备的同化物随籽粒的灌浆不同程度地转运到了生殖器官荚中,以主茎叶干物质的输出最多。
  3.小粒黑豆开花后,叶片和茎秆中的氮磷积累量随生育进程的推进先增加后减少,荚中的氮磷积累量从开花期到成熟期始终呈增加趋势。不同氮磷配比间比较,同一测定时期,各处理小粒黑豆植株叶片、茎秆、荚中的氮素和磷素积累量均显著高于同一测定时期N0P0处理下的积累量。开花期到成熟期,小粒黑豆植株营养器官叶片和茎秆中储备的氮素和磷素随籽粒的灌浆不同程度地转运到了生殖器官荚中。比较叶片和茎秆中的氮磷转运率可知,叶片中氮素的输出和转运均较茎秆多,但叶片和茎秆中磷素的输出和转运相差不大。不同氮磷配比间比较,小粒黑豆植株各器官氮素和磷素的转运量、移动率和转运率均存在显著差异。
  4.不同施氮水平下,小粒黑豆花后叶面积指数(LAI)、冠层截获的光合有效辐射(IPAR)、冠层光合有效辐射截获率(FIPAR)均呈先增大后减小趋势,冠层底部光合有效辐射(TPAR)呈先减小后增大趋势。同一测定时期,不同施氮水平小粒黑豆LAI、TPAR、IPAR和FIPAR均存在显著差异。相关分析表明,小粒黑豆IPAR、FIPAR和LAI呈指数正相关,TPAR和LAI呈指数负相关,相关性均达到极显著水平。同时,不同施氮水平下,小粒黑豆不同生育时期的冠层光谱曲线峰谷变化明显,均呈现出两个低谷一个峰值的特征,光谱反射率最大差异性波段位于可见光区域的峰值550nm附近和760-1330 nm的近红外区。相关性分析表明,小粒黑豆叶面积指数与390-700 nm之间的冠层光谱反射率存在明显的负相关关系,与750-1330 nm、1480-1780nm和1990-2400 nm之间的光谱反射率则存在明显的正相关关系,在700-750 nm波段内波动较大,由明显的负相关变为明显的正相关。小粒黑豆叶面积指数的最佳监测模型为以RVI(760,560)为自变量的指数函数模型,回归方程为y=0.6198e0.2614x,决定系数R2为0.6090。
  综合分析表明,陕北早区新垦地小粒黑豆最适宜的氮磷配比量为纯氮6 kg/667m2,纯五氧化二磷36 kg/667m2,此氮磷配比量能有效协调小粒黑豆“源库”关系,促进叶、秆、荚各器官中干物质和氮素、磷素的积累转运,使植株在整个生育期内保持较大的叶面积指数和较高的光能利用率,延长光合作用时间,改善群体冠层内部的光分布,实现优质高产。
[硕士论文] 刘明
作物栽培学与耕作学 河北农业大学 2016(学位年度)
摘要:为明确光周期处理对小豆花器官生理生化指标、叶片光合生理、生育进程、花荚量、植株形态及产量构成的影响,试验以晚熟品种唐山红小豆为试材,根据小豆不同花芽分化时期,设置1个自然光处理和3个12h光周期处理。CK:自然光处理;SD1:生长锥肥大期至花序节苞叶及枝梗分化期光周期处理;SD2:小花分化期光周期处理;SD3:雌雄蕊分化期至花器官完成期光周期处理。试验于2014-2015两年在河北农业大学教学试验基地进行,研究结果如下:
  1、小豆植株在生长发育过程中,花器官中游离氨基酸含量始终保持稳定。而可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、可溶性淀粉含量、硝态氮含量则随植株生育时期的变化而变化,在始荚期均出现转折现象。在始荚期时,可溶性糖与可溶性淀粉含量CK、SD1、SD2、SD3比值分别为4.5、9.7、7.9、5.8。而在其后的几个生育时期中,比值均在1.1~6.7之间,光周期处理有利于比值升高。
  2、光周期处理对小豆植株叶面积指数具有促进作用,SD1、SD2、SD3比CK平均分别高7.30%、8.75%、18.24%。叶面积指数在盛荚期、始粒期、鼓粒期保持较高水平,平均值为3.77。光周期处理对小豆叶绿素a含量、叶绿素b含量,以及叶片光合参数的影响不显著。
  3、光周期处理促使开花期、结荚期提前,缩短小豆花荚期,提升开花促进率,其中SD1、SD2、SD3开花促进率平均分别为12.83%、19.28%、6.38%。综合生育进程提前程度以及开花促进率来看,均表现为SD2>SD1>SD3>CK。
  4、光周期处理对小豆植株开花量具有促进作用,但差异不明显,单株开花量、分枝开花量均表现为SD3最高。光周期处理对小豆植株节位结荚量具有促进作用,抑制分枝结荚量、单株结荚量增加。
  5、在小豆植株形态方面,光周期处理对株高、平均茎粗在结荚期表现为抑制作用,与对照相比,SD2均表现为抑制作用最大,分别为19.82%、9.62%。光周期处理对单株分枝数、主茎节数和节间长度的影响则不明显。
  6、单荚粒数、单荚粒重、荚长、小区产量和荚宽均表现为SD3最高,SD3分别比CK平均高21.31%、43.04%、11.82%、54.80%、7.27%。百粒重表现为SD3最低。
  7、在花器官生理生化方面,其含量在生育前期与产量无明显正负相关性,生育后期呈正相关较多。单株分枝数开花期、结荚期均与产量呈正相关,平均茎粗、主茎节数开花期与产量呈正相关,结荚期与产量呈负相关。
[硕士论文] 魏岩
农村与区域发展 河北农业大学 2016(学位年度)
摘要:试验于2015年在保定艳永果树盆栽基地进行。以中熟品种冀红9218和晚熟品种唐山红小豆为实验材料。冀红9218设定11.3682万株/hm2、13.2629万株/hm2、15.9155万株/hm2、19.8944万株/hm2、26.5258万株/hm2五个密度处理,唐山红小豆设定7.2343万株/hm2、7.9577万株/hm2、8.8419万株/hm2、9.9472万株/hm2、11.3682万株/hm2、13.2629万株/hm2、15.9155万株/hm2七个密度处理,针对不同熟性的小豆在不同密度条件下对农艺性状、干物质积累、光合作用、开花结荚、产量构成因素和产量的影响等方面展开研究,旨在为小豆的实际生产中充分利用光热等自然资源,探讨不同熟性的小豆合理的种植密度,促进小豆的高产稳产提供理论依据。主要实验结果如下:
  1随着密度的增大,小豆植株的株高、节间长度和叶柄长有增大的趋势,而茎粗和叶片数呈减小的趋势;密度处理对小豆的主茎节数、主茎与分枝的夹角和开展度没有明显影响。晚熟品种比中熟品种对密度处理反应更加显著。
  2密度的增大使小豆单株干物质的积累量均有所减少,并且小豆叶片和茎秆的干物质积累也相应地减少;特别是晚熟品种唐山红小豆在最小密度7.2343万株hm2处理下其单株干物质积累量大于其它密度,并且差异显著。小豆的群体生长率也随着密度的变大而提高,在开花期不同密度条件下的群体生长率的差值达到最大,随后随着生育时期的进行又有所减小。
  3高密度处理的叶面积指数大,低密度处理的叶面积指数小,叶面积指数随密度的增大呈增大的趋势,并且在开花期的差值最大,中熟品种差值为3.922,晚熟品种为2.099。叶绿素含量在前四个生育时期无显著差异,在成熟期由于随着密度的增大,叶绿素含量出现了极剧下降的趋势。
  4随着密度的增大,一定程度上加剧了群体间对养分、水分等的竞争,致使密度越大的处理小豆单株的开花数量与结荚数量较少。由于熟性的不同,中熟品种开花与结荚的高峰期均比晚熟品种要早。
  5随着密度的增加,单株荚数和单株粒重呈减小的趋势,而单荚粒数和单荚粒重等反应不明显,单荚粒数均在6左右,差异很小。
  结果表明,通过设置不同的密度处理,小豆的农艺性状、生殖生长及产量性状都受到影响;由于品种的不同,各指标所受到的影响程度虽然不尽相同,但总体上农艺性状指标差异最为显著,生殖生长过程中的花荚数量也达到显著水平,产量由于众多产量因子共同作用,各密度处理不存在显著差异。
[硕士论文] 任帅
农村与区域发展 河北农业大学 2016(学位年度)
摘要:试验于2015年在保定市徐水县试验田进行,选用河北省农科院粮油作物研究所提供的冀红9218为材料,土质为壤土,肥力均匀。选用C1(烯效唑)和C2(缩节胺),设置三个浓度B1(50mg·L-1)、B2(100mg·L-1)和B3(150mg·L-1)在小豆初花期和盛花期进行叶面喷施。针对小豆旺长、落花落荚严重和产量较低等问题,研究不用的植物生长调节剂处理对小豆形态指标、干物质积累、花数变化、生理特标以及产量性状的影响。为生产上采用合理的植物生长调节剂、适宜的浓度和喷施时期,调控小豆株型,提高小豆产量和品质提供理论依据。结果表明:
  1.对小豆形态指标的影响初花期喷施烯效唑矮化植株的效果在各次采样时均强于缩节胺处理,A1 B3C1矮化效果最优。盛花期矮化效果相差小于2cm,株高均低于36cm。对茎粗的影响,初花期和盛花期喷施缩节胺35天均出现各自茎粗最大值。对节间长度的影响,初花期喷施烯效唑抑制作用最明显。对叶片数的影响,35天时A1B2C1数量最多。对叶柄长的影响,初花期喷施烯效唑明显缩短了叶柄长,最短为8.23cm。
  2.对小豆子物重和花数的影响初花期喷施烯效唑在结荚期之前减少了地上部干物质的积累量,这是由于植株变化引起的。35天时,地上部干物重和对照相比差别不大,证明初花期喷施烯效唑有效的增加了小豆生殖生长的干物质积累量,提高了产量。初花期的A1B1C2和A1B1C3始终增加地上部干物质积累。
  初花期喷施烯效唑使小豆植株生殖生长时期的整体开花数量增加,A1B1C1达到峰值最高,并且花期相对较长。初花期喷施烯效唑处理促进开花减少落花的效果相比喷施缩节胺明显。
  3.对小豆生理指标的影响初花期和盛花期喷施两种植物生长调节剂提高了叶绿素含量,喷施150mg/L的促进效果明显。盛花期喷施缩节胺显著提高了可溶性糖含量。各个采样时期A1B1C2可溶性糖含量均高于对照。
  初花期喷施烯效唑前4次采样时可溶性蛋白含量均高于对照,喷施缩节胺35天时,A1B1C2含量最高。盛花期喷施烯效唑可溶性蛋白含量均提高,喷施缩节胺14天和35天时均高于对照。
  初花期和盛花期喷施烯效唑和缩节胺整体上增强了SOD的活性,初花期喷施烯效唑28天和35天时SOD活性减弱,35天A1B3C1活性最低。盛花期喷施两种植物生长调节剂SOD活性均增强,后期喷施烯效唑效果更好。初花期喷施烯效唑和缩节胺35天时,各处理POD活性均高于对照,A1B2C2最高。
  初花期喷施烯效唑和缩节胺在21天前MDA含量略有升高。35天时植株衰老丙二醛含量升高,此时初花期A1B1C1含量最低,盛花期各处理均低于对照,显著提高了植株抗逆性。
  4.对小豆产量结构的影响无论是单株荚数、单株粒数、荚长,还是百粒重和小区产量均是初花期处理高于盛花期。单株荚数、单株粒数、百粒重和小区产量均是A1B1C1最大。所以无论籽粒品质还是产量上都是初花期喷施烯效唑效果最好,且以喷施50mg·L-1烯效唑增产效果最显著。
  5.结论初花期喷施烯效唑和缩节胺效果要优于盛花期喷施,其中喷施烯效唑的效果要优于喷施缩节胺。初花期喷施烯效唑植株矮化更明显,节间长和叶柄长更短,主茎节数、分枝数、叶片数和开花数更多,这些都为产量的提高垫定了基础。初花期喷施烯效唑提高了叶片中叶绿素、可溶性糖和可溶性蛋白的整体含量,增强SOD和POD活性,降低了丙二醛含量,这为小豆的品质和植株抗逆性的提高提供了有力的保障,有助于小豆高产。
[硕士论文] 张彦立
农村与区域发展 河北农业大学 2016(学位年度)
摘要:本试验于2015年在河北农业大学农场三分场进行。以中熟品种冀红9218号,晚熟品种唐山红小豆为材料(河北省农林科学院粮油作物研究所提供),于6月15号播种,试验地施肥均等,土质为壤土。设置自然光照(CK)、SD1:12h光/12h暗(初花-初荚)、SD2:12h光/12h暗(初荚-初粒)、SD3:12h光/12h暗(初花-初粒)4种处理,田间种植采用随机区组设计,分盛花期,盛荚期,鼓粒期三个时期取样测定,遮光后小区内温度和外界温度相近,照度接近于零。不同生育时期短日照诱导完毕后在自然条件下生长至成熟。本文主要从不同生育时期遮光处理对农艺性状、光合特性、生理指标及产量指标的影响进行试验,主要结果如下:
  1.对小豆形态指标的影响开花后短日照诱导使小豆的株高、茎粗和地上部干物重降低。其中SD3处理对生长指标影响最为显著,SD1处理次之,SD2处理显著性最小,SD1处理使冀红9218号株高降低了18.70~24.83%,唐山红小豆株高降低了24.94%。唐山红小豆SD2,SD3处理茎粗比CK小8.7%,13.62%,冀红9218各处理分枝数比CK小了46.91%,53.09%,68.82%;唐山红小豆各处理比CK小29.95%,37.39%,47.52%。冀红9218小豆各处理叶片数比CK小63.2%,63.71%,73.33%,唐山红小豆各处理比CK小60.47%,49.33%,73.45%。SD3处理使冀红9218小豆和唐山红小豆地上部干物重比CK显著降低。
  2.对小豆生理指标的影响不同生育时期花后短日照诱导使冀红9218小豆叶糖含量在盛花期SD2显著增加,鼓粒期各处理减少,唐山红小豆在鼓粒期SD2,SD3叶糖含量显著增加。冀红9218小豆在鼓粒期淀粉含量下降,唐山红小豆淀粉含量变化没有明显的规律性。各处理使冀红9218小豆可以在盛花期和鼓粒期减小蛋白含量,鼓粒期各处理显著减少,对唐山红小豆在鼓粒期蛋白含量显著减少。对唐山红小豆在鼓粒期ABA含量显著减少13.16%,8.96%,24.14%,冀红9218小豆ABA变化规律不明显。在鼓粒期冀红9218GA含量显著增加,而唐山红小豆则有降低趋势;唐山红小豆ZR含量变化无明显的规律,冀红9218遮光时期越晚ZR含量越大,冀红9218唐山红小豆IAA含量变化趋势与CK相反。叶绿素总量在鼓粒期CK显著大于各处理。
  3.对小豆光化学参数的影响盛花期Fo值CK显著大于SD3,Fv/FmCK显著小于SD3,Fv/FoCK显著小于SD2,SD3,其他时期各处理与CK无显著差异,唐山红小豆鼓粒期FoSD3显著大于CK,Fv/FoCK显著大于各处理,Pn值和Tr各处理与CK均无显著差异。
  4.短日照诱导对小豆产量、籽粒品质的影响SD3处理可以显著的降低单株荚重,而对单株粒重,单荚重,单荚粒数,单荚粒重,小区产量没有显著的影响,SD3处理可以显著增加冀红9218的蛋白含量,全氮百分比,显著减小淀粉百分比,可溶性糖含量降低,冀红9218的总氨基酸含量升高,而唐山红小豆的某些氨基酸在3种处理下较对照有所升高。
  结论如下:花后短日照诱导抑制小豆植株的生长;花后短日照诱导会在鼓粒期显著提高中熟品种叶糖含量,降低晚熟品种叶糖含量;降低淀粉含量;SD3处理显著降低可溶性蛋白含量;降低SOD,POD总活性;短日照诱导显著提高GA含量,SD1在鼓粒期显著降低ZR含量,各处理在鼓粒期显著提高IAA含量;花后短日照诱导使小豆叶片的光合和荧光参数降低,在鼓粒期显著降低叶绿素a+b;花后短日照诱导使产量构成因素及小区产量降低;花后短日照诱导能够提高小豆籽粒的品质。
[博士论文] 董伟欣
作物栽培学与耕作学 河北农业大学 2016(学位年度)
摘要:小豆是一种营养丰富的杂粮作物且具有较高的药用和保健价值,但小豆产量低而不稳且品质差成为目前小豆发展的瓶颈问题。日照长度对小豆产量和籽粒品质的影响也是栽培领域值得研究的重要内容之一,由于不同日照长度对不同小豆品种的影响不尽相同。因此,本研究采用早熟品种白红2号、中熟品种冀红9218和晚熟品种唐山红小豆为材料,在初花前分别设置不同的遮光时间以及在初花前和初花后不同时期进行遮光,研究遮光影响不同小豆品种产量和籽粒品质的关键时期及变化规律,主要研究结果如下:
  1.初花前不同遮光时间降低小豆的株高、茎粗、叶面积和地上部干重,8h较12h降低较多且3WKS>2WKS>1WK。小豆植株基部、中部和顶部的花芽分化速度加快并促使开花时间提前。
  2.叶绿素含量在3个时期较对照都呈现升高趋势。同时,Pn和Tr都呈现升高趋势。荧光参数的测定也发现,3个小豆品种的Fo、Fm、Fv和Fv/Fm在3个时期也都呈现升高趋势。
  3.叶片的可溶性蛋白和可溶性糖含量总体呈现下降趋势。SOD和POD活性较对照都升高。SS变化规律不明显,而SPS括性在不同时期变化趋势有所不同,但影响不明显。GOT和GPT较对照降低。GA1+3、IAA含量较对照呈现降低趋势,而ABA和ZR含量呈现升高趋势,同时,激素之间的比例也发生变化,GA1+3/ABA、IAA/ABA和(ZR+GA1+3)/ABA的比值呈现降低趋势,而ZR/ABA比值升高。
  4.产量构成因素和产量呈降低趋势且遮光时间越长,降低就越多且在8h下降低较多,3个品种的降低程度为唐山红小豆>冀红9218>白红2号。全氮含量和蛋白质较对照升高且在8h下升高较多,而可溶性糖和淀粉含量的变化却不同,白红2号的可溶性糖和淀粉含量较对照都降低,而唐山红小豆却升高且在12h下升高较多,冀红9218各个处理的可溶性糖含量较对照稍有升高,淀粉含量降低。白红2号籽粒中的各种氨基酸含量均低于对照,冀红9218有所升高,但唐山红小豆籽粒中的氨基酸含量几乎都高于对照。
  5.初花前不同时期遮光使2个小豆品种的株高、茎粗、分枝数和主茎节数总体呈下降趋势且唐山红小豆降低程度较大,3个处理相比较SS-EF降低最多,BS-EF降低最少。生育进程加快且在SS-EF处理下最明显,其中唐山红小豆对遮光更敏感,开花提早天数和开花累进促进率最大为14d和27.5%。
  6.叶绿素含量降低,而叶绿素a/b升高,同时,白红2的Pn、Ci、gs和Tr较对照呈现降低趋势且在SS-EF时期降低最多,而唐山红小豆却呈现升高趋势且在SS-BS期升高最多。可溶性糖和可溶性蛋白含量在开花期较对照升高,而结荚期和鼓粒期降低。此时,SOD和POD酶活性呈现升高趋势且后者升幅较大。叶片内的ABA和ZR含量较对照升高,而GA1+3和IAA含量降低,GA1+3/ABA、IAA/ABA和(ZR+GA1+3)/ABA比值在3个时期较对照都呈现降低趋势,而ZR/ABA却呈现升高趋势。
  7.产量构成因素及小区产量总体呈现下降趋势且唐山红小豆降低较多,小区产量在SS-BS处理下降低最多,降幅分别为0.67kg和0.73kg。全氮和蛋白质含量呈现升高趋势,可溶性糖和淀粉含量却有不同的变化,白红2号的可溶性糖含量在3个处理下分别显著降低,淀粉含量稍有升高,而唐山红小豆却表现出相反的变化趋势。氨基酸含量的变化也不同,白红2号在BS-EF和SS-EF处理下较对照某些氨基酸含量逐渐升高且氨基酸总量在SS-EF处理下较对照显著升高3.36%,而唐山红小豆在3种处理下都升高,氨基酸总量较对照分别显著升高3.77%、5.56%和15.00%。
  8.初花后不同时期遮光使2个小豆品种的株高、茎粗、叶面积和地上部干重降低且10h较12h降低较多,3个处理相比较,EF-ES降低最多,EP-ES降低最少。叶绿素含量呈现降低趋势,同时,Pn和Tr也降低,荧光参数Fo、Fm、Fv和Fv/Fm在3个时期也都呈现降低趋势。
  9.可溶性蛋白和可溶性糖含量降低且12h较10h降低较多,其中EF-ES处理的降幅最大。SOD和POD酶活性降低且在12h下降低较多。SS活性都降低,2个品种的SPS变化不同,冀红9218的SPS活性在3个时期较对照升高,而唐山红小豆降低,GOT和GPT活性受光照的影响不大。GA1+3、 ABA和IAA含量呈现降低趋势,而ZR含量升高,GA1+3/ABA和IAA/ABA比值降低,而ZR/ABA和(ZR+GA1+3)/ABA比值呈现升高趋势。
  10.产量构成因素和小区产量呈现降低趋势,10h较12h降低较多且EF-ES处理降幅最大,EP-ES处理降幅较小。全氮和蛋白质含量升高且在10h下升高幅度较大,可溶性糖含量在2种遮光条件下较对照都降低,而淀粉含量却呈现升高趋势。冀红9218的各种氨基酸含量只有在EF-EP(10hL/14hD)处理下稍有升高,总氨基酸含量也升高,而唐山红小豆的某些氨基酸在3种处理下较对照有所升高且升高趋势为EF-EP> EP-ES> EF-ES。
  从以上结果及分析得出如下初步结论:①遮光均抑制小豆植株的生长,遮光时间越长,降低就越多,初花前较初花后敏感,3个品种相比较抑制程度为唐山红小豆>冀红9218>白红2号。②初花前遮光使小豆叶片的光合生理、碳氮代谢及相关酶活总体呈现升高趋势,以供果荚形成,而初花后则呈现降低趋势,促使营养物质迅速转移至籽粒中,导致植株提前成熟和衰老。③遮光均加快小豆的花芽分化,花期提前,加速生育进程,同时,体内衰老相关激素含量增加,缩短生育期,12h光照既不严重抑制植株生长,且不显著降低产量,又可使开花提前,促进中晚熟品种籽粒品质的升高,可作为理想的短光照参考。
[硕士论文] 魏贤星
植物学 河北科技师范学院 2016(学位年度)
摘要:本试验以燕山山脉中段五个居群豆茶决明为研究材料,观测各居群主要物候期,生长性状、光合特性、种子产量相关性状,并测定、分析豆茶决明不同结构中营养成分及次生代谢物的含量,得出如下结果:
  1.豆茶决明居群生长周期长达5个月左右,其中唐山两个居群豆茶决明生长时间最长。秦皇岛青龙居群豆茶决明萌芽较迟缓,但生殖发育期是最早的,属于早熟居群,唐山迁西、唐山遵化居群萌芽较早,但开花、结果最晚,属于果实晚熟居群;承德宽城、承德兴隆居群属于长果期居群,秦皇岛青龙居群属于短果期居群。
  2.各居群间植株的株高、茎粗、分枝数等多个形态变异较大,遗传性丰富多样;同时发现居群间的株高、枝长随居群地海拔高度的下降,其值呈逐渐增大趋势;居群间的其他形态性状随海拔下降,其值也有变小趋势;这也表明居群分化差异与地理因素有一定关系。
  3.豆茶决明的净光合速率日变化呈双峰曲线,中间有明显的午休现象;各居群日平均净光合速率表现为秦皇岛青龙>承德宽城>唐山遵化>承德兴隆>唐山迁西。豆茶决明居群的蒸腾速率曲线变化及气孔导度变化与净光合速率曲线变化趋势相一致,胞间CO2浓度日变化趋势与净光合速率变化趋势相反。
  4.对各居群豆茶决明实际种子产量及其构成因子进行分析,发现秦皇岛青龙居群单株实际种子产量最高,唐山迁西居群单株实际种子产量最低;影响单株实际种子产量的主要因子是单株荚果数、百粒重及单株荚果干重。
  5.对每个居群豆茶决明营养成分进行测定分析,豆茶决明不同结构中营养成分丰富多样,脂肪、蛋白质含量丰富,种子中矿质元素含量较多,尤其是Ca、Mg的含量。
  6.豆茶决明叶中绿原酸、黄酮、游离蒽醌、鞣质等含量高于根茎中的含量,根茎叶结构中黄酮、绿原酸总含量相对要高于其他几种次生代谢物,尤其是叶中黄酮、绿原酸含量最高。
[硕士论文] 李鑫
生态学 山西师范大学 2016(学位年度)
摘要:采用全生育期称重控水的方法研究了不同灌水量(干旱胁迫和正常灌水)与氮肥用量(N用量分别为0 g·kg?1、0.1 g·kg?1、0.2 g·kg?1和0.3 g·kg?1)组合处理对盆栽条件下不同耐旱性红小豆品种(耐旱性品种‘京农2号’和旱敏感品种‘保876-16’)不同时期生理生态指标和籽粒产量的影响。主要研究结果如下:
  (1)在相同灌水量下,2个红小豆品种在不同生育期的株高、茎粗、叶面积、总根长、根表面积、根系干重、壮苗指数、根系活力、叶片相对含水量、Fm(最大荧光)、根际土壤脲酶活性、根际土壤过氧化氢酶活性和成熟期荚数、粒数、百粒重均随氮肥用量的增加呈先升后降的趋势,在0.1 g·kg?1施氮量下达到最高值;根系超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性和硝酸还原酶(NR)活性随氮肥用量的增加而增加;根冠比、根系可溶性糖含量、丙二醛(MDA)含量和 F0(初始荧光)随氮肥用量的增加呈先降后升的趋势,在0.1 g·kg?1施氮量下为最低值;最大根长随氮肥用量的增加而降低。
  (2)在相同施氮量下,随着灌水的减少,2个红小豆品种的根冠比、根系SOD活性、POD活性、可溶性糖含量、MDA含量、F0、根际土壤脲酶活性和根际土壤过氧化氢酶活性呈增加的趋势,其余各项指标则呈降低的趋势。
  (3)随着生育期的推进,2个红小豆品种的F0呈降低的趋势,根际土壤过氧化氢酶活性没有明显的变化规律,其余各生理生态指标均呈增加的趋势。
  (4)品种间差异性比较表明,不同红小豆品种的各项指标在受到干旱胁迫后的变化幅度不同,‘京农2号’受到的影响小于‘保876-16’,体现出了较强的耐旱性;红小豆为较耐瘠的杂粮,具有一定的固氮能力,2个红小豆品种在低氮处理(N用量为0 g·kg?1)下的生长发育状况与产量形成虽不及中氮处理(N用量为0.1 g·kg?1),却优于高氮处理(N用量为0.2 g·kg?1、0.3 g·kg?1),但‘京农2号’与‘保876-16’间的耐低氮性和耐高氮性差异并不明显。‘保876-16’的苗期株高、不同时期茎粗、根系MDA含量、F0和成熟期百粒重高于‘京农2号’,其余各项指标均为‘京农2号’高于‘保876-16’。
  (5)合理的水氮组合处理对红小豆的生长发育过程及籽粒产量的形成有利,无论灌水条件如何,0.1 g·kg?1施氮量下2个红小豆品种的产量均为最高,结合山西黄土高原旱薄胁迫并存的现状,选用‘京农2号’红小豆品种,在低水中肥条件(使土壤含水量保持为田间持水量的35%–45%,N用量为0.1 g·kg?1)下种植较为合理。
[硕士论文] 周苗苗
植物学 辽宁师范大学 2016(学位年度)
摘要:苦参总碱(matrine)是由豆科植物苦参的干燥根、植株、果实等,经有机溶剂提取制成的生物碱,其主要成分有苦参碱、氧化苦参碱、槐果碱、氧化槐果碱、槐定碱等,其中苦参碱含量最高,是苦参碱类生物碱的代表。广泛应用于医学及临床医学,在抗病毒,抗肿瘤等方面疗效显著;在农业上仅应用于病虫害的防治,是一种具有杀虫、杀菌活性的低毒、低残留、环保型农药。本论文在综述苦参碱于临床医学及农作物病虫害防治等方面应用的基础上,受启于新型植物生长调节物质-油菜素内酯的开发与应用,初步研究了苦参碱对小麦、绿豆种子萌发及幼苗生长的影响,旨在开发一种高效、无毒、无污染的新型植物生长调节物质,为生物源植物生长调节剂的开发利用提供理论依据,主要研究结果如下:
  1.小麦和绿豆的油菜素内酯最适浓度分别为30mg/L和25mg/L。苦参碱在60mg/L到130mg/L范围内,小麦和绿豆的长势好于清水对照组。
  2.适宜浓度的苦参碱溶液可有效提高小麦、绿豆种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数及淀粉酶活性。100mg/L苦参碱溶液处理小麦效果达到最好,发芽指数、活力指数和淀粉酶活性分别提高了63.7%、106.9%和146.7%。发芽指数和活力指数比油菜素内酯处理组达显著水平。对于绿豆种子,在苦参碱浓度为80mg/L时,绿豆种子的萌发效果达到最好,发芽指数和活力指数分别提高了90.4%和166.6%。
  3.适宜浓度的苦参碱溶液可有效提高小麦、绿豆幼苗的干重、鲜重、根长、株高、地上部分生物量和地下部分生物量。其中苦参碱浓度为100mg/L时,处理小麦幼苗的效果最好,干重、鲜重、根长、株高和根冠比分别比清水对照组高出了54.9%、26.7%、61.8%、35.6%和53.2%。当苦参碱浓度为80mg/L时,绿豆幼苗的促进效果最好,干重、鲜重、根长、株高、和根冠比分别比清水对照组增加了40.7%、25.7%、63.4%、44.7%和59.8%。
  4.不同浓度的苦参碱溶液对小麦、绿豆的根系活跃吸收面积、叶绿素含量、可溶性糖含量、SOD、POD酶活性和相对电导率、MDA含量的影响不同。与清水对照组相比,小麦幼苗在苦参碱溶液为110mg/L时,叶绿素含量提高了40.1%,苦参碱溶液为100mg/L时,根系活跃吸收面积、可溶性糖含量、SOD和POD酶活性分别提高了48.1%、37.0%、31.6%和73.0%,相对电导率和MDA含量分别降低了312.5%和26.1%。对于绿豆种子,在苦参碱溶液为80mg/L时,根系活跃吸收面积和叶绿素含量分别提高了70%和48.1%,苦参碱溶液为90mg/L时,可溶性糖含量、SOD和POD酶活性分别提高了61.8%、25.4%和83.9%,相对电导率和MDA含量分别降低了26.5%和32.7%。
  上述研究结果表明,适宜浓度的苦参碱溶液其作用功效与国内外公认的生物源植物生长调节剂-油菜素内酯相似,具有广泛的应用前景。
[硕士论文] 秦成
生态学 山西师范大学 2016(学位年度)
摘要:磷(P)是植物生长发育必需的矿质元素之一,土壤中大部分磷素难以被植物直接吸收利用,因此很容易造成根际磷素亏缺,这已成为全球范围内限制植物生产力的重要制约因素。红小豆是我国重要的健康食品资源和出口农产品,山西省作为我国红小豆主产区之一,全省耕地土壤严重缺磷,受栽培条件和气候条件的限制,导致红小豆产量和品质严重下降。研究表明,利用植物生长调节剂和化学药剂等对作物进行化学调控,可使作物自身形态结构和生理功能适应逆境。本课题选用红小豆保红8824-17品种作为研究对象,采用盆栽与水培试验相结合的方法,探索不同浓度的4种化控物质(氯化钙,硝酸镧,硅酸钠,水杨酸)对缺磷条件下红小豆农艺性状、生理指标的缓解效应,挖掘改善缺磷条件下红小豆品质的最佳化控物质及浓度,并为提高缺磷条件下红小豆的优质生产提供理论依据和技术指导。结果如下:
  (1)水杨酸浸种对缺磷条件下红小豆幼苗产生的影响表现为:红小豆幼苗的叶面积随着浸种浓度的升高表现出先增加后下降的趋势,而幼苗的根长则表现出相反趋势。当水杨酸浓度为150 mg/L时,红小豆幼苗的根冠比下降到最低值。红小豆幼苗叶片叶绿素、类胡萝卜素含量随着水杨酸浓度的增加表现出先增加后下降的趋势,分别在浓度为150mg/L、100mg/L时为最大值。水杨酸浸种后红小豆幼苗叶片Fo值得到缓解,幼苗Fm和Fv/Fm分别在浓度为100mg/L、150mg/L时达到最大值。在缺磷条件下经水杨酸浸种会促进红小豆幼苗POD活性、根系活力、MDA含量与缺磷相比呈现不同程度的下降,各部位磷含量依次为叶片>根系>茎。
  (2)氯化钙浸种对缺磷条件下红小豆幼苗产生的影响表现为红小豆幼苗株高、根长、茎粗均有所增加;经1 g/L、1.5 g/L和2 g/L的氯化钙浸种,均可缓解缺磷对红小豆幼苗叶面积造成的伤害;与缺磷(0)处理相比,幼苗的地下部鲜重、根冠比呈现不同程度的下降。红小豆幼苗叶片叶绿素、类胡萝卜素含量随氯化钙浓度的增加呈现先升高后降低的趋势;经1.0 g/L、1.5 g/L的氯化钙浸种后Fv/Fm、Fo、Fm缓解效果较好。在缺磷(0)条件下,随着氯化钙浓度的升高SOD活性、POD活性、根系活力,呈现先增加后下降的趋势;幼苗MDA含量、磷酸酶活性呈现不同程度的下降,当氯化钙浓度为1.5g/L时,红小豆幼苗根、茎和叶的磷含量均增加到最高值。
  (3)硝酸镧浸种对缺磷条件下红小豆幼苗产生的影响表现为各浓度处理下均对红小豆幼苗的株高起到缓解作用;而幼苗的根长随着浸种浓度的升高表现趋势较为复杂,当硝酸镧浓度为150 mg/L时,红小豆幼苗的根长达到最小值;地下鲜重随着硝酸镧浓度的增加先降低后升高,而根冠比先降低后升高,在硝酸镧浓度为100 mg/L下降到最低值。硝酸镧浓度为150 mg/L、50 mg/L时,对幼苗叶绿素含量、类胡萝卜素含量缓解效果最好;经硝酸镧浸种后,与缺磷(0)条件相比,Fo值均下降,Fm、Fv/Fm值均有不同程度的增加;缺磷条件下随着硝酸镧浓度的升高,幼苗的SOD活性、POD活性、根系活力呈现先增加后下降的趋势;与缺磷(0)处理相比,幼苗的MDA含量、根系酸性磷酸酶活性呈现不同程度的下降,当硝酸镧浓度为150 mg/L时,红小豆幼苗根、茎、叶的磷含量均增加到最高值。
  (4)硅酸钠浸种后对缺磷条件下红小豆幼苗产生的影响表现为红小豆幼苗的农艺性状及生物量得到不同程度的缓解,当硅酸钠浓度为200 mg/L时,对株高、根长、叶面积、叶绿素、类胡萝卜素的缓解效果最佳;根冠比降幅也最大;在此浓度下,光合荧光参数如Fo、Fm和Fv/Fm也达到最大程度缓解。当硅酸钠浓度为300 mg/L时,对茎粗的缓解效果最佳;随着硅酸钠浓度的升高,红小豆幼苗的保护性酶如SOD、POD以及根系活力呈现先增加后下降的趋势;MDA含量、根系酸性磷酸酶活性呈现相反趋势;经不同浓度硅酸钠浸种后,与缺磷(0)处理相比,叶片中磷含量增幅最大。
  本试验采用隶属函数法评估不同化控物质及浓度浸种后红小豆幼苗耐缺磷能力。总体而言,缓解效果随浸种物质浓度的增加呈现出先升高后降低的趋势;水杨酸、硝酸镧、硅酸钠、氯化钙分别在浓度为150 mg/L、150 mg/L、200 mg/L、1.5 g/L缓解效果较好;不同浓度的化控物质浸种后缓解效果较好的依次为:150 mg/L硝酸镧>200 mg/L硅酸钠>1.5 g/L氯化钙。
[硕士论文] 章淑艳
农业资源利用 河北农业大学 2015(学位年度)
摘要:本文以冀中地区小豆为研究对象,采用田间小区试验方法,探讨了不同氮磷钾施用水平、不同氮肥施用方式以及微生物肥料和化肥配合施用对小豆生长发育、品质及养分利用效应的影响,以明确冀中地区主栽小豆品种的养分需求特性及最佳养分管理技术,为小豆生产中的科学施肥提供理论依据和技术支撑。主要研究结果如下:
  1.在供试土壤肥力条件下,缺施氮、磷、钾三要素中任一种元素,均会对小豆的鲜、干重产生不同程度的影响,其中以磷的影响程度最大,钾次之,氮最小。两年的试验结果表明,在供试土壤肥力条件下,保红947的最佳氮、磷、钾施用量分别为N70-75 kg/hm2、P2O575-85 kg/hm2和K2O75-80kg/hm2。
  2.对小豆养分累积分配特性的研究表明,小豆苗期养分积累量很少,分枝期到花期,磷素累积达到高峰,花期到收获期,氮素和钾素累积达到高峰,磷素累积速率下降。从整个生育期小豆养分利用情况看,氮磷钾肥的表观利用率最高分别为61.2%(N1)、14%(P2)和39.8%(K2),农学效率最高分别为7.55kg/kg(N2)、6.23kg/kg(P2)和5.79kg/kg(K2);生理效率分别为15.39 kg/kg(N2)、45.23kg/kg(P2)、14.6 kg/kg(K2);肥料贡献率分别为23.89%(N2)、24.63%(P2)和22.89%(K2)。本试验条件下,生产100kg籽粒需要从土壤中吸收氮素5.97kg,磷素1.40kg,钾素3.09kg,氮磷钾比例为4.26∶1∶2.21。
  3.氮肥施用方式试验结果表明,小豆采用始花期追施尿素的方式植株干、鲜物质量、氮素吸收利用效率、产量均优于基施尿素的方式。与不配施硝化抑制剂的比较,底肥配施硝化抑制剂处理的鲜重、干物质量、产量和氮素积累分别提高了2.8%、10.1%、6.8%和6.9%,且均差异显著。其氮肥表观利用率、农学效率、生理效率和肥料贡献率分别提高了26.6%、28.5%、1.9%和20.1%。而追肥配施硝化抑制剂的处理与底施尿素配施硝化抑制剂的效果基本相当。因此,兼顾肥料施用的便利,以基施配施硝化抑制剂的施肥方式作为最佳推荐氮肥施用方式。
  4.微生物菌肥与化肥配施的试验结果表明,增施磷细菌剂可明显改善小豆品质,推荐化肥减量施用并配施75-90kg/hm2磷细菌剂,拌种施入。在此条件下,小豆百粒重、产量、蛋白质含量、出沙率分别比全量化肥处理提高4.2%、4.5%、9.3%和7.8%。
[硕士论文] 肖洒
水产养殖 华中农业大学 2015(学位年度)
摘要:20世纪80年代以来,巢湖流域水环境质量恶化,水环境的重要组成部分沉积物成为重金属等污染物的蓄积库。在环境条件发生变化时,沉积物中污染物会通过扩散、沉积物再悬浮、生物扰动等途径再次进入上覆水体中形成内源污染。污染物在沉积物中的迁移转化过程受到沉积物微观物理结构的影响,揭示沉积物的真实三维微孔结构,对于认识污染物的迁移转化过程以及评价内源污染风险具有重要的理论和现实意义。本研究验证和改进了一套包含样品制备方法、数据获取方法、图像解译方法、参数计算方法的未成岩沉积物三维物理结构研究方法,在巢湖进行了应用,并结合巢湖沉积物粒径和重金属(镍、铜、锌、铅、铬和镉)空间分布特征的分析,探讨了巢湖沉积物物理孔隙结构与化学污染物(重金属)的相关性。主要研究结果如下:
  (1)在物理结构方面,巢湖沉积物的粒径组分含量总体上差别不大,基本由黏土与粉砂组成,但沉积条件及物质来源的不同导致巢湖不同湖区粒度参数和孔隙结构存在显著差异。东部湖区表层沉积物(1-2 cm内)孔隙连通程度高于中部和西部湖区,东部湖区孔隙度为0.75,连通体积占总体积67.47%,中部湖区仅为0.28。沉积物孔隙曲率在2.83-9.31之间,在不同方向上存在显著差异,西部湖区沉积物在Z方向上的曲率较大,中部和东部湖区沉积物在X和Y方向上的曲率相对较大。此外,孤立孔体积、连通性等孔隙参数也有所差别。在垂直剖面上,沉积物孔隙度随深度增加而减小,0-10 cm内变化不大,在0.51-0.44之间,10 cm后变化幅度明显增大,17-18 cm深度的孔隙度降为0.01,说明沉积物与上覆水物质的交换主要集中在沉积物上层。S/V(孤立孔面积与体积之比)在剖面上的变化幅度较小,明显低于表层沉积物在不同湖区上的变化。孤立孔数量、体积与表面积随深度增加均呈现出减小的趋势,某些深度上出现的异常可能是受到当时底栖动物活动以及沉积条件改变的影响。
  (2)在污染物(重金属)分布上,巢湖表层沉积物的6种重金属中除Ni和Cr外,其他4种(Cu、Zn、Pb和Cd)都不同程度超过背景值,平均含量分别为背景值的1.40、2.09、1.37和4.46倍。在空间分布上,重金属污染程度总体呈现出东西部湖区高,中部湖区低的特点。西部湖区重金属的潜在生态危害为中等生态风险,其他区域RI(综合潜在生态风险指数)值均低于150,为低潜在生态风险,短期内不会对周围环境产生威胁。沉积柱垂直剖面数据显示,巢湖沉积物重金属含量整体上随时间的推移而有所升高,重金属生态风险呈增加趋势,在表层沉积物(0-5 cm)中含量最高。6种重金属在沉积物中富集系数大小关系为:Cd>Zn>Cu≈Pb>Cr>Ni。Cd的富集系数在2.47~7.71之间,说明人为输入已经成为沉积物Cd的主要来源;Ni、Cr未发生富集(富集系数小于1.5),为自然来源;元素Cu、Pb、Zn富集主要集中在西部湖区。结合生态风险评价结果,防止Cd、Zn和Pb进一步累积是治理巢湖重金属污染的重要目标。
  (3)巢湖沉积物物理孔隙结构与化学污染物(重金属)的相关分析发现,沉积物有机质含量与孔隙度极显著正相关,与曲率极显著负相关,说明有机质含量的增加会导致沉积物孔隙度增大和曲率降低,有利于促进沉积物与上覆水之间物质的迁移转化;粒径不同组分含量对孔隙度、曲率影响不大;沉积物Pb含量与曲率存在显著正相关,可能是因为沉积物在垂直方向上具有较大的曲率会抑制Pb向上覆水中释放。
[硕士论文] 连慧达
生态学 山西师范大学 2015(学位年度)
摘要:磷是植物生长必需元素之一,土壤缺磷是影响作物正常生长发育和产量的重要原因,筛选磷高效基因作物提高磷利用效率是一种经济、环保、操作简单的方法。红小豆营养价值丰富,是我国北方逆境土壤(瘠薄、盐碱化、干旱等)种植的重要杂粮作物,山西省是我国红小豆主产区之一。本文以红小豆为试验材料,采用水培模拟缺磷试验,研究了正常磷条件和缺磷条件下12个红小豆品种的农艺性状和生理特性,以期筛选出红小豆耐磷性鉴定指标和苗期耐磷性较强的红小豆品种;采用盆栽方法,研究了施磷量对3种不同磷效率红小豆品种的农艺性状和生理特性,以期探索出红小豆植株形态与磷积累量之间的相关性,明确不同红小豆品种对磷积累量的差异及其生理特性,进而为提高土壤磷素利用效率和红小豆的育种与栽培提供科学的理论依据。结果如下:
  水培试验研究结果表明:
  (1)缺磷处理显著降低了各红小豆品种幼苗的株高、茎粗、叶面积,而根长增加,根冠比增大,不同品种间的变化幅度不同;其中晋红小豆5号株高和茎粗变化幅度最大,分别降低了36.21%和46.88%,京农8号的株高降低幅度较小,比正常供磷水平仅降低了3.09%;晋红小豆5号幼苗的叶面积与正常供磷水平相比降低的幅度最大,减小了70.88%,京农2号幼苗的叶面积降低幅度最小,降低了19.72%;根干重平均降低幅度为46.67%,根长和根冠比平均增加幅度为36.43%和56.00%。
  (2)缺磷处理各红小豆品种叶片的叶绿素含量、最大荧光(Fm)、原初光能转化效率(Fv/Fm)都不同程度的下降,差异显著;叶绿素初始荧光(Fo)、MDA含量、SOD活性、POD活性、根系活力、磷酸酶活性比正常供磷条件有所升高;缺磷条件下红小豆幼苗根、茎、叶的磷含量均下降,但根、茎、叶的磷含量不同,以叶片中磷含量最高,平均磷含量下降量最大的为叶。
  (3)缺磷处理对红小豆苗期各农艺性状均有不利影响,根冠比、叶面积受磷影响较大,适合作为红小豆品种耐磷筛选指标。从耐缺磷综合指数看出耐缺磷能力由高到低的品种依次B1789、晋红小豆1号、京农2号、京农86-5、保876-16、B1783、京农8号、白红4号、保红8824-17、东北大红袍、白红6号、晋红小豆5号;各生理指标均表现为耐缺磷性强的品种变化幅度小,耐缺磷性弱的品种变化幅度较大。
  盆栽试验研究结果表明:
  (1)随着施磷量的增加,晋红小豆1号幼苗的叶面积升高,株高先升高后降低,而其他两个品种的叶面积和株高都呈现先增高后降低的趋势;磷胁迫时,3个品种红小豆幼苗总根长和根面积先增大后减小,且干重变化,从而导致了根冠比的变化。
  (2)随着施磷量的增加,3个品种的红小豆根系活力呈现先增加后降低的趋势,根系磷酸酶呈现下降的趋势,而磷积累量都表现出增加的趋势;随着供磷量的增加, SOD、POD活性呈现出先升后降的趋势,相对电导率、MDA含量在低磷和高磷水平下较高,晋红小豆1号幼苗的 SOD、POD活性低于其他两个品种,MDA含量高于其他两个品种;在低磷和高磷水平下叶绿素相对含量较其他水平为低,但差异不显著;随着供磷量的增加,最大荧光(Fm)、最大光化学效率(Fv/Fm)上升,初始荧光(Fo)先下降后升高。
  (3)施磷量对3个红小豆品种幼苗存在的明显差异,可从幼苗的农艺性状和生理等指标上得以综合体现,3个品种红小豆幼苗通过伸长根长、增大根面积引起根冠比明显增加,显著改变了干物质在地上部和根系之间的分配。
  通过对12个红小豆品种幼苗进行水培缺磷的试验,筛选出磷敏感性不同的三类品种,并采用盆栽试验,设置不同的施磷量对这三个品种进行进一步研究,结果表明:晋红小豆1号幼苗的耐低磷、高磷胁迫能力明显高于另外两个品种,并且当施磷量为100 mg/kg时,最适合红小豆生长发育。
[硕士论文] 罗海婧
生态学 山西师范大学 2015(学位年度)
摘要:土壤水分影响着作物生育期各个阶段的生长发育及各种生理代谢过程,最终使其产量受到影响,是黄土高原等旱作地区农业生产中的关键因素。研究旱作地区作物对干旱逆境的响应及复水后的补偿效应,对抗旱品种的选育、旱地节水农业有一定的实际意义。本文以3个红小豆品种‘京农2号’、‘遵化红’和‘B1783’为试验材料(其抗旱性表现为:‘京农2号’>‘遵化红’>‘B1783’),采用盆栽控水方法(不同程度胁迫和复水),对苗期3个红小豆品种进行了地上部位和根系的生长及生理的特性的研究。主要研究结果如下:
  (1)干旱胁迫抑制了红小豆植株的生长、生理特性等一系列过程。3个红小豆品种的叶片叶绿素含量、叶绿素荧光参数(Fv/Fo、Fv/Fm)、叶片净光合速率、蒸腾速率、胞间CO2浓度、气孔导度、株高、叶面积、根干重、主根长、根系活力、根系可溶性蛋白质含量均随胁迫程度加重而呈下降趋势;3个红小豆品种的比叶重、根冠比、根系SOD活性、POD活性、MDA含量、脯氨酸、可溶性糖含量随胁迫程度加重均呈上升趋势。重度干旱胁迫对红小豆植株的影响显著大于中度干旱胁迫。
  (2)胁迫解除后复水,3个红小豆品种各项指标均有不同程度的恢复,但大多未恢复至对照水平,中度干旱复水后的补偿效应明显大于重度干旱复水,说明重度胁迫处理下植株生发发育能力受到了严重损伤,复水后恢复能力差,补偿效应欠佳。
  (3)干旱胁迫及复水处理下,抗旱性强的‘京农2号’表现出明显优势,受干旱胁迫影响较小,旱后恢复能力较强;抗旱性弱的‘B1783’,受干旱胁迫影响较大,旱后恢复能力较差;抗旱性一般的‘遵化红’,受干旱胁迫影响及其旱后恢复能力居于两者之间。
  (4)干旱胁迫下,红小豆成熟期的荚数、粒数、百粒重和产量随着干旱胁迫程度加剧均呈下降趋势。中度干旱胁迫复水后指标升幅明显大于重度胁迫复水。3个品种产量降幅表现为‘B1783’>‘遵化红’>‘京农2号’。综合各项指标,‘京农2号’有较强的适应调节能力,在干旱胁迫和复水下能保持相对较优的生理状态,产量较高。
[硕士论文] 王婷婷
植物学 辽宁师范大学 2015(学位年度)
摘要:本研究论文在综述了海参营养素的营养和药用价值,以及临床医学方面的重要作用基础上,受启于新型植物生长调节物质-芸苔素内酯开发与应用,以一种新的思路,初步研究了其对植物豆类芽苗菜生长的影响,以为现代农业生产和农业食品安全的生物农药-生物源植物生长调节剂的创制作一探索。同时采用纳米技术方法,将海参营养素制备成纳米制剂,应用于豆类芽苗菜的培养中,以新的剂型提高其利用率,增强作用效果。主要研究结果如下:
  1.海参营养素与芸苔素内酯的对比试验。验证其对植物的促长作用,芸苔素内酯是一种天然甾醇类植物生长调节剂,可以有效促进植物生长发育,改善机体酶活性,增强植物抗性,降解农药残留等,研究发现海参营养素具有芸苔素内酯的相近功效。
  2.海参营养素纳米制剂的制备和表征。采用超声-乳化法将海参营养素制备成纳米制剂,表面活性剂选择吐温-80和十二烷基硫酸钠的结合,制备过程中的最佳条件为超声时间60min,超声功率100W,超声频率30KHZ,在以上条件下制备的海参营养素纳米制剂经过光学显微镜,扫描电镜,以及红外光谱的分析,得出制备粒径大小均在500nm以下,且分散均匀,稳定性良好。
  3.海参营养素及其纳米制剂对几种豆类芽苗菜生长的影响。
  (1)适宜浓度范围(100mg~500mg/L)绿豆的最适浓度为150mg/L,黄豆和黑豆的最适浓度均为200mg/L。在适宜浓度范围内原剂作用效果明显优于清水,纳米制剂作用效果又明显优于原剂,超过适宜浓度范围生长效果不明显甚至出现抑制作用。
  (2)生理指标的影响在最适浓度下,测定种子发芽率,发芽势,发芽指数等生理指标,同对照组相比,绿豆,黄豆,黑豆的发芽率分别提高6.38%,8.58%,9.03%;发芽势提高12.16%,25.9%,28.9%;发芽指数提高74.1%,68.7%,66.7%。
  (3)形态指标的影响最适生长浓度同对照组相比,绿豆的芽长,芽粗,鲜重,干重分别增加49.2%,31.3%,31.8%,16.7%。黄豆和黑豆芽长分别增加54%,40%;芽粗增长38%,37%;鲜重增加66.9%,64%;干重增加31%,30%。
  (4)生化指标的影响主要包括可溶性糖含量、钙含量、MDA含量以及POD活性的测定。绿豆芽内可溶性糖含量提高49%,钙含量提高43.75%,MDA含量降低了33.3%,POD活性提高59%;而黄豆和黑豆芽中可溶性糖以及钙含量也都有所增加,同时减少MDA含量,提高POD活性。
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