科研产出
水稻秸秆渗滤床半固态厌氧发酵性能研究
《生物质化学工程 》 2020 北大核心
摘要：以水稻秸秆为原料,利用自行设计的渗滤床反应器,对比研究了不同温度(20、 25、 30和35℃)及不同预处理方式(NaOH、生物试剂和沼液)对秸秆厌氧发酵产气性能、物能转化率、发酵后沼液性能和产气成本等方面的影响。实验结果表明:发酵后总固体(TS)质量分数稳定在13%～15%之间,属于半固态厌氧发酵,同时累积产气量与温度、发酵后COD及NH_3-N的变化量均呈极显著正相关。相同温度(20～30℃)条件下,经预处理后的水稻秸秆TS产气率较空白均有所提高;其中沼液预处理效果最为明显,35℃条件下,TS产气率及挥发性固体(VS)产甲烷率分别为154.0和55.2 mL/g,较空白样品分别提高25.1%和52.5%。同时,沼液预处理可显著提升厌氧发酵产气中的甲烷体积分数。各预处理样品TS产甲烷率及VS产甲烷率呈随温度(20～30℃)上升而增加的趋势,但产甲烷提升率随温度的上升而逐渐下降,将系统温度从20℃提升至25℃,各处理产甲烷率可提高90%以上。考虑到沼气工程罐体增温及产能收支平衡等因素,温度控制在25℃是经济性最好的策略模式。从产气成本上分析,自产沼液具有较佳的处理效果和较低的生产成本,每生产1 m~3沼气的可变成本1.62元。
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牛粪厌氧发酵产气动力学与加热策略研究
《干旱地区农业研究 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：以牛粪为研究对象,开展不同温度(15℃~35℃)及有机负荷(0.5~6.0 g·L-1·d-1)条件下沼气产气率研究,构建半连续式沼气发酵产气动力学模型.结果显示,模型对牛粪的容积产气率有较好的拟合度,在15℃、20℃、25℃、30℃和35℃下的最大容积产气率(Rpmax)分别为20.18、54.45、73.86、143.90、146.35 mL·L-1·d-1.通过Rpmax-θ公式计算得到的不同温度区间内温度活性系数θ值分别为1.22(15℃~20℃)、1.06(20℃~25℃)、1.14(25℃~30℃)、1.00(30℃~35℃),相比其它温度区域,15℃~20℃范围内牛粪产气速率对温度的敏感性最大.能量投入与产出估算结果表明,低浓度条件下的牛粪沼气工程(总固体浓度TS约1%)在我国南方冬季不适合额外增温,其热损失以及原料加热至理想温度所需求的热量远大于产能.
关键词： 牛粪 厌氧发酵 沼气工程 产气率 动力学模型 加热策略
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水稻开颖促进剂0.5%RHS1水剂对不育系神9A开颖效果评价
《杂交水稻 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：以不育系神9A和恢复系Q恢28为材料,以异交结实率、裂颖率为评价指标,采用裂区试验设计,以水稻开颖促进剂0.5%RHS1水剂质量浓度(C)为主区,处理时间(T)为裂区,研究了0.5%RHS1水剂不同质量浓度处理和不同处理时间对神9A的田间开颖效果.结果表明,当RHS1质量浓度为C4(100 mg/L),处理时间为T2(正常始花前0.5 h)时,神9A的异交结实率最高,达55.27%;当RHS1质量浓度为C1(0 mg/L),处理时间为T1(正常始花前1 h)时,神9A异交结实种子的裂颖率最低,为9.17%.综合异交结实率和裂颖率两方面的因素考虑,水稻开颖促进剂0.5%RHS1水剂质量浓度为C3(50 mg/L),处理时间为T2(正常始花前0.5 h)时,不育系神9A的异交结实率和种子裂颖率分别是51.10%和11.20%,有利于协调好随着处理浓度提高和处理时间推迟而导致的种子裂颖率提高的矛盾,从而改善开颖效果和提高种子质量.
关键词： 水稻 开颖促进剂 1水剂','') >0.5 RHS1水剂 不育系 开颖效果
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微细化薯渣粉对小麦面团特性的影响
《食品与发酵工业 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为研究微细化薯渣粉不同添加量对面团特性的影响,将微细化薯渣粉按不同比例(2% ~12%,质量分数)与小麦粉混合制成配粉,测定不同配粉生面团的热机械学特性、质构特性、色泽以及面团结构.结果表明,随着微细化薯渣粉添加量的增加,面团吸水率和稳定时间增加,形成时间、蛋白质弱化度及回生值逐渐减小,峰值黏度、淀粉水解速率、黏度崩解值先减小后增加,当薯渣粉的添加质量分数大于8%时,峰值黏度和淀粉水解速率又逐渐降低;面团硬度、胶着性和咀嚼性逐渐增大,内聚力、回复性呈现先增加后下降的趋势,品质有所降低;面团L?、a?和b?值呈现下降的趋势,颜色发暗,总色差值增大;面团的微观结构显示,薯渣粉的添加会破坏小麦面团中的面筋网状结构,使淀粉颗粒逐渐裸露.综上,微细化薯渣粉的添加会破坏面筋蛋白均匀致密的网络结构,可能是导致面团流变性质改变的原因,但添加质量分数在8%以内,对小麦面团特性的影响较小.
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不同氮素水平下加工型辣椒生长、产量和品质特性
《分子植物育种 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：利用基质培养法,研究了正常施氮量的60%、80%、90%、100%、120%、140%条件下加工型辣椒'艳椒425'的生长、产量和品质特性,并综合分析最佳氮素施用量.结果表明,施氮量90%与施氮量100%、120%、140%辣椒植株生长指标无显著差异,与施氮量100%的单株结果数量和产量无显著差异;施氮量90%辣椒的不挥发性乙醚提取物、辣椒素和二氢辣椒素含量处于中间水平,粗纤维和蛋白质含量与其余5种施氮方案无明显差异,并且施氮量90%与100%辣椒的维生素C含量接近,远高于其余4种施氮方案.粗纤维、蛋白质和辣椒素含量与生长、产量性状相关性较高,其中粗纤维含量与开展度呈极显著负相关,与单株果实干重呈显著负相关.综合产量、品质,以及经济和绿色环保等因素,初步确定传统施氮量的90%为'艳椒425'最佳施氮量,即比传统栽培减少10%的氮肥施用量.本研究可为加工型辣椒生产合理施用氮肥、实现减氮增效提供理论参考.
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中国玉米骨干亲本黄早四杂种优势形成的遗传基础解析
《中国农业科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]杂种优势利用是实现玉米高产育种的重要途径.解析玉米骨干亲本黄早四杂种优势形成的遗传基础,对指导中国玉米骨干亲本高效利用和高产育种具有重要的理论研究意义与生产利用价值.[方法]以玉米黄改系杂种优势类群的骨干亲本黄早四为共同亲本与11个代表性自交系构建的、包含2 000个重组自交系(recombination inbred line,RIL)的巢式关联分析群体(nested association mapping population,NAM)为试验材料,分别与改良瑞德*黄改系杂优利用模式的代表自交系郑58和昌7-2进行测交,并在全国4个玉米主产区10个试验点开展测交群体的多环境产量及重要农艺性状鉴定.在开展NAM测交群体产量和重要农艺性状相关性分析、各性状在NAM群体及其测交群体之间相关性分析基础上,基于高密度遗传图谱,利用联合逐步回归(Joint stepwise regression)模型进行了NAM及其测交群体QTL定位和产量QTL的复等位遗传分析,并对NAM及其测交群体定位QTL所在区域的遗传重组率进行了比较.[结果]表型分析结果表明,2个测交群体的株高和产量相关性状(主要是行粒数和百粒重)与小区产量均表现出较高的正相关关系.但强优势测交组合(郑58测交群体)的产量表现与NAM群体自身的产量表现相关性较低,表明相对于弱优势测交组合(昌7-2测交群体),强优势测交组合的产量表现受RIL家系自身的产量影响较小.QTL定位结果表明,与NAM群体相比,利用其测交群体检测到的QTL数目较少,但能解释更高的表型变异.昌7-2和郑58测交群体定位到的QTL中,分别仅有27%和25%的位点与NAM群体定位结果重叠或相邻.主效位点的复等位分析结果表明,对于郑58测交群体(强优势测交组合),在单穗产量QTL中,68.69%的增产等位变异来自骨干亲本黄早四.但在昌7-2测交群体中(弱优势测交组合),仅有36.36%的增产等位变异来自黄早四.利用郑58测交群体共鉴定到13个重要的产量相关基因组区段,来自黄早四的等位变异在其中的11个区段表现为增产,这些区段对黄早四杂种优势的形成可能具有重要作用.QTL所在区域的重组率分析结果表明,利用郑58测交群体检测到的QTL所在区域具有较低的遗传重组率,符合杂种优势相关位点更容易分布于低重组区的基因组基本特征.[结论]在强优势测验种郑58遗传背景下,来自黄早四的等位变异对测交组合的产量具有重要遗传贡献,定位到的相关遗传区段与玉米杂种优势形成密切相关.
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