不同耐热型春玉米品种对高温的光谱特征响应

运用两种光谱仪（SPAD-502叶绿素仪与Sunscan植物冠层分析仪）分析了华北平原不同耐热型春玉米品种的光合性能对灌浆期高温的光谱学特征响应。田间试验于2011年—2012年在河北省吴桥县进行。品种选用天玉198、兴玉998与天润606,设置2个播种期（4月15日与4月25日）,于灌浆期测定3个光谱特征值,即叶绿素相对含量（SPAD）、叶面积指数（leaf area index, LAI）与光合有效辐射（photosynthetically active radiation, PAR）。结果表明,播种期4月15日与4月25日相比,春玉米灌浆期≥33 ℃日最高气温的天数与日均温分别增加了3.5 d和0.8 ℃,而日照时数、降雨量、气温日较差及生育期长短均相似; 天玉198与兴玉998、天润606相比,耐热指数（stress tolerance indices, STI）分别高2.9%,11.0%; 根据STI由大到小的顺序,将天玉198、兴玉998与天润606分别定为耐热型、较耐热型与不耐热型品种; 播种期4月15日,天玉198比兴玉998、天润606的产量分别高4.1%,13.7%,SPAD分别高12.5%,19.6%,LAI分别高5.3%,5.6%,PAR分别高4.0%,14.0%; 播种期4月25日,产量分别高1.3%,2.8%; SPAD分别高3.5%,6.0%,LAI分别高1.7%,4.1%,PAR分别高-4.4%,0.9%; 三个品种在高温胁迫环境下产量差异显著,耐热型品种具有显著的产量、SPAD与LAI优势（p＜0.05）。播种期4月15日相对于4月25日,天玉198、兴玉998、天润606的产量分别降低了3.2%,5.9%,12.6%; SPAD分别降低了8.6%,12.4%,15.7%; LAI分别降低了11.7%,17.6%,19.8%; PAR分别降低了3.4%,11.3%,14.5%; STI与SPAD的降幅（r=-0.883,p＜0.05）、LAI的降幅（r=-0.853,p＜0.05）均呈显著负相关,与PAR的降幅（r=-0.923,p＜0.01）呈极显著负相关; SPAD的降幅与PAR的降幅（r=0.872,p＜0.05）呈显著正相关; LAI的降幅与PAR的降幅（r=0.943,p＜0.05）呈极显著正相关。综上所述,耐热型春玉米品种在灌浆期受高温胁迫时,能够在个体层面保持相对较高的叶绿素含量,在群体层面保持相对较高的叶面积,进而保持了较高的光能截获与利用,削弱了高温对光合的抑制程度,缩小了产量降幅,实现了高产与稳产; 品种的耐热性可以通过其光谱特征（SPAD,LAI和PAR）对高温的响应作为鉴定与评价的主要指标之一,为利用光谱特征研究玉米耐热性提供了依据。     

一种含惯容和接地刚度的动力吸振器参数优化

大多数机械振动属于有害振动, 不仅会产生噪声还会降低设备的使用寿命和工作性能. 接地刚度和惯容这两种器件均能改变系统的固有频率, 在振动控制领域中有着良好的效果. 但目前的大部分研究仅着眼于单一元件对系统产生的影响, 而此类吸振器逐渐难以满足设备对振动控制需求的增长. 在Voigt型动力吸振器模型的基础上, 提出了一种含有惯容和接地刚度的新型动力吸振器模型, 详细研究了该模型的最优设计参数, 推导出最优设计公式的解析解. 首先通过牛顿第二定律建立起二自由度系统的运动微分方程, 计算出系统解析解, 发现系统存在3个与阻尼比无关的固定点, 利用固定点理论得到了动力吸振器的最优频率比. 为保证系统稳定性, 筛选最优接地刚度比时, 发现不恰当的惯容系数会导致系统产生失稳现象, 进而推导出惯容最佳工作范围, 最终得到了最优接地刚度比和近似最优阻尼比. 分析了惯容系数取值在最佳范围以外时系统的工作情况, 并给出了实际应用中的建议. 通过数值仿真验证了推导得到解析解的正确性. 与多种已有的动力吸振器在简谐激励和随机激励的工况下进行对比, 说明了该模型能够大幅降低主系统振幅, 拓宽减振频带, 为设计新型吸振器提供了理论依据.      

半夏淀粉的理化特性

研究了不同产地的4种半夏淀粉的理化特性,包括直链淀粉含量、膨胀度、溶解性、持水性、淀粉粒大小和形貌、结晶类型、热特性和糊化特性等。结果表明,这些半夏淀粉中直链淀粉含量为18.60%～23.91%;膨胀度21.53%～23.09%;溶解度11.5%～32.3%;持水性100.3%～119.0%。淀粉粒单粒球形,卵形或圆半球形,直径2～20μm,复粒由2～3个分粒组成,其结晶类型均为C型,结晶度15.0%～37.9%。用差示扫描量热仪测得的转变温度TO、TP和TC分别为71.58～77.75℃、83.03～83.84℃和89.41～90.99℃,热焓为4.316～5.809 J/g。用快速粘度分析仪测定了4种半夏淀粉的糊化特征值:峰值粘度、热糊粘度、冷糊粘度、稀懈值和回复值分别为149.5～226.2、97.7～127.2、141.8～194.3、50.4～99.0和44.2～67.2 RVU。糊化温度77.8～79.9℃,峰值时间8.3～8.7 min。     

典型作物残茬磷分子形态表征

作物残茬还田对农业绿色发展和地力提升意义重大。我国作物残茬产量大，种类多，研究典型作物残茬中磷的赋存形态是预测其还田后作物有效性的前提。目前，液相磷-31核磁共振（31P-NMR）是可在分子水平上表征磷素形态的主流分析技术。而利用该技术表征作物残茬磷素形态的已有研究有限，且主要采用不同磷化合物的化学位移进行图谱解析。由于某些有机磷的峰位置相邻，其化学位移受样品pH等化学条件影响较大，导致单纯依靠文献报道进行图谱解析存在较大不确定性，并且识别出的有机磷种类偏少。该研究进行加标实验，选取典型作物残茬（玉米、小麦、水稻、大豆、花生、棉花），利用液相31P-NMR技术表征了不同部位（茎叶、谷壳和种子）磷的分子形态及其含量。研究发现，所有供试作物残茬中总磷含量均为种子＞谷壳＞茎叶。NaOH-EDTA前处理对供试作物残茬总磷有较高的提取率（73%~139%），平均105%。根据加标试验的31P-NMR图谱，供试样品中检测出的无机磷形态包括正磷酸盐、焦磷酸盐、三聚磷酸盐，有机磷包括植酸、α/β-甘油磷酸盐、单核苷酸，首次在作物残茬的正磷酸二酯组分中检测到脱氧核糖核酸；供试茎叶和谷壳中磷均以正磷酸盐为主，大约占NaOH-EDTA可提取磷的49.3%~71.6%，种子以植酸为主，占比达48.5%~82.9%；将正磷酸单酯和正磷酸二酯含量针对正磷酸二酯的降解产物进行矫正，发现作物茎叶中正磷酸二酯（17.1%~33.5%）高于正磷酸单酯（9%~13.5%），谷壳中正磷酸单酯和正磷酸二酯的百分含量分别为8.8%~23.2%及8.8%~24.6%，种子中则以正磷酸单酯为主（57.6%~82.9%）。研究结果表明，供试作物残茬尤其茎叶秸秆还田后可能释放正磷酸盐和正磷酸二酯，作为有效磷源供给后茬作物吸收。该研究为作物残茬还田及农田磷肥管理提供重要科学依据。