科研产出
覆膜年限和有机肥施用对花生田耕层土壤微塑料赋存特征的影响
《环境科学 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：地膜和有机肥料的大量投入已导致我国农田土壤微塑料污染日趋严重.为研究调查山东德州花生农田微塑料污染状况，分析了该区域不同覆膜年限（0、3、5和8 a）和有机肥施用对农田土壤中微塑料的丰度、粒径、颜色和形状等赋存特征的影响.结果表明，覆膜0、3、5和8 a后花生耕层土壤微塑料丰度的平均值分别为65.33、316.00、1 098.67和1 346.34 n·kg-1.随着土层深度的增加微塑料丰度降低，0～10、10～20和20～30 cm耕层中的土壤微塑料丰度分别为1 076.00、603.50和440.25 n·kg-1，并且增加覆膜年限和施加有机肥都显著增加了微塑料的丰度（P＜0.05）.粒径＜1 mm微塑料占总量的77.30%，且随着覆膜年限的增加，小粒径（＜1 mm）微塑料占比显著升高（P＜0.05），随着土层深度的增加，其占比亦逐渐增加，施加有机肥对微塑料粒径没有显著影响.微塑料颜色组成以透明（49.77%）为主，其次是黑色（16.35%）和白色（16.27%），覆膜年限和有机肥施加对土壤中微塑料的颜色影响不显著（P＞0.05），但覆膜年限显著增加了透明微塑料的占比.微塑料类型主要包括纤维类、薄膜类、碎片类、泡沫类和颗粒类，其占比分别为：49.77%、25.41%、19.15%、3.26%和2.41%.耕层土壤微塑料的主要聚合物类型包含聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）和聚苯乙烯（PS），分别占总量的21.37%、18.57%和19.77%.由此，山东德州花生田耕层土壤中普遍存在微塑料，且地膜和有机肥施用是其主要来源，这可为花生田耕层土壤微塑料污染物防控提供重要依据.
全文链接
请求原文
恒温下相对湿度对果蔬热风干燥特性和品质的影响及调控
《农业工程学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：相对湿度作为干燥介质的重要参数，对干燥热质传质过程和干燥品质具有显著影响。但由于相对湿度对干燥过程的影响机理及优化调控机制尚不明确，导致相对湿度的调控方式多依靠经验，造成干燥效率低、品质差、能耗高等问题。对于传质过程，降低相对湿度能够增大对流传质系数，加快物料表面水分蒸发；而对于传热过程，升高相对湿度能够增大对流传热系数，加快物料升温速率。相对湿度较高时，物料升温速率快，内部水分迁移量增大，但表面水分蒸发量较小；而当相对湿度较低时，物料升温速率较慢，内部水分迁移量较小，但表面水分蒸发量较大。相对传热和传质过程的影响此消彼长，互相耦合。高相对湿度主要体现为对传热过程的影响，低相对湿度主要体现为对传质过程的影响。高相对湿度能够抑制物料表面的结壳，并能够提高复水性，降低收缩率。阶段降湿及多阶段降湿干燥方式下物料表面形成和保持了蜂窝状多孔结构，能够提高干燥效率和品质。基于监测物料温度的相对湿度调控方式被验证为较优的相对湿度控制方式。阶段降湿干燥方式适用性的实质为：干燥过程中所体现出的对流传热热阻和内部导热热阻的相对大小，及对流传质阻力和内部传质阻力的相对大小，不同干燥条件和物料种类、厚度会影响以上传热传质阻力的大小，从而呈现出不同适应性的结果。当阶段降湿干燥过程中传热毕渥数＞1且传质毕渥数＞0.1时，说明阶段降湿干燥过程适用于此物料的干燥。该文综合论述了相对湿度对果蔬热风干燥过程中热质传递及干燥品质的影响，优化调控策略及适用性范围4个方面内容，明确了果蔬热风干燥过程中相对湿度的影响机理，为相对湿度的优化调控提供理论依据和技术支持。
关键词： 干燥 相对湿度 传热过程 传质过程 调控策略 适用性
全文链接
请求原文
基于离散元法的耕层残膜拉伸性能研究
《农业机械学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：由于耕层残膜回收机关键农机部件设计优化过程中缺乏准确的残膜离散元模型参数，在一定程度上制约了耕层残膜回收机残膜受力机理分析与机构优化改进。本文以棉田耕层残膜为研究对象，对耕层残膜含量和极限拉伸力进行测定，得到不同耕层深度、不同厚度的残膜含量和极限拉伸力。根据测定结果，利用EDEM软件选用Hertz-Mindlin with Bonding接触模型对耕层残膜进行离散元模型参数标定，选用单位面积法向刚度、单位面积切向刚度、临界法向应力、临界切向应力、粘结半径、接触半径为试验因素。通过Plackett-Burman试验，确定影响Bond键的主要参数有单位面积法向刚度、临界法向应力和粘结半径。通过最陡爬坡试验和Box-Behnken试验，最终确定最优的Bonding模型显著参数单位面积法向刚度、临界法向应力、粘结半径分别为2.36×10～5 N/m3、6.47×10～4 Pa、0.004 mm,对参数进行了仿真试验验证，误差为5.88%,满足要求。通过对比物理试验与仿真试验的拉伸过程耕层残膜状态与拉伸曲线，表明了耕层残膜模型合理性，为后期耕层残膜回收机仿真与膜土分离机理研究提供了理论支撑。
关键词： 棉田耕层残膜 极限拉伸力 离散元模型 Bonding模型 拉伸仿真试验
全文链接
请求原文
绿洲农田氮磷利用与生产水平、经济和环境效益的协同效应分析
《农业工程学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：提高养分利用效率是西北绿洲农业发展的重要议题之一。该研究以新疆生产建设兵团农业生产系统为研究对象，明晰农田土壤表观氮磷养分流动特征，计算2000—2020年农田氮磷养分盈亏量与利用效率；采用斯皮尔曼相关性分析法探究其养分利用与生产水平、经济效益和环境效益之间的协同效应。结果表明：1)新疆生产建设兵团农田氮、磷输入以化肥为主，而输出以秸秆、籽粒和氨挥发为主。农田氮、磷盈亏量相对较高，2020年分别为147.54和47.61 kg/hm~2。农田氮、磷利用效率相对较低，分别在34.33%～44.05%和39.25%～49.54%之间波动。2)新疆生产建设兵团农田养分利用与生产水平、经济效益和环境效益之间存在权衡效应，而生产水平和经济效益存在协同效应。新疆生产建设兵团农业机械化生产获得良好收益，但以养分损失、环境污染为代价。发达国家农田养分利用与生产水平、经济效益协同促进，不牺牲环境效益。因此，建议新疆生产建设兵团优化肥料用量与结构，推广智慧农业技术管控肥水。该研究可为地区农业养分管理与绿色发展提供参考。
全文链接
请求原文
机收棉田残膜混合物粉碎揉丝装置设计与试验
《农业机械学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对机收残膜混合物资源化利用困难、现有粉碎与揉丝装置处理的残膜混合物不满足白星花金龟幼虫适口性等问题，设计了一种残膜混合物粉碎揉丝装置，利用粉碎揉丝技术对残膜混合物进行加工处理以满足白星花金龟幼虫的适口性。该装置主要由粉碎装置、输送装置和揉丝装置等组成，通过对残膜混合物粉碎、揉丝装置作业过程进行运动学与动力学分析确定了各零部件的结构参数与工作参数。为了验证残膜混合物粉碎揉丝装置的作业性能，以粉碎辊转速、揉丝辊转速与揉丝辊间隙作为试验因素，残膜破碎合格率、棉秆粉碎长度合格率、棉秆揉丝率为试验指标进行三因素三水平二次回归响应面试验，建立了回归模型，分析了各因素对残膜混合物粉碎揉丝装置作业性能的影响，并进行了参数优化与试验验证。试验结果表明：影响残膜破碎合格率和棉秆粉碎长度合格率的因素大小顺序为粉碎辊转速、揉丝辊间隙、揉丝辊转速；影响棉秆揉丝率的因素大小顺序为揉丝辊间隙、揉丝辊转速、粉碎辊转速。优化后最优工作参数组合为：粉碎辊转速13.0 r/min、揉丝辊转速60.0 r/min、揉丝间隙1.6 mm。以此参数组合进行试验，得到残膜破碎合格率、棉秆粉碎长度合格率和棉秆揉丝率平均值分别为90.4%、92.6%、92.2%,与理论优化值相对误差不超过2.0%,研究结果可为残膜混合物粉碎揉丝装置的设计提供参考。
全文链接
请求原文
基于非靶向代谢组学解析猬木霉挥发性物质对香梨采后链格孢的抑制作用
《食品科学 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：本研究探讨猬木霉M6-5挥发性物质对香梨采后黑斑病菌链格孢（Alternaria alternata）代谢物质、呼吸和能量代谢的影响。基于非靶向代谢组学技术通过液相色谱-质谱联用仪测定链格孢受M6-5挥发性物质处理后体内代谢物质的变化；测定M6-5挥发性物质熏蒸处理后0、3、5、7 d的链格孢呼吸速率，计算呼吸抑制率；采用液相色谱仪测定不同培养时间处理组和对照组链格孢ATP、ADP、AMP和能荷的影响。结果表明：M6-5挥发性物质处理后链格孢菌丝体上调的差异代谢物有6-戊基-2H-吡喃-2-酮、4-乙基苯甲醛、3,4-二甲基苯甲酸、4-苯基丁酸、2-甲氧基间苯二酚等，下调的差异代谢物有6-氨基烟酰胺、11-酮基乙酰胆甾醇、3-羟基康力龙、茉莉酸、苯甲酰芽子碱等。利用京都基因与基因组百科全书通路分析发现差异显著的通路为次生代谢物的生物合成。在培养时间结束（7 d）时，M6-5挥发性物质对链格孢的呼吸抑制率为（49.64±2.04）%；与对照组相比，M6-5挥发性物质处理显著降低了链格孢ATP、ADP、AMP的含量和能荷水平，说明M6-5挥发性物质处理使链格孢胞内维持在更低的能荷水平，能量代谢失衡，呼吸速率受抑制，进而影响了代谢物质的变化。
关键词： 非靶向代谢组 猬木霉 挥发性物质 链格孢 抑制作用
全文链接
请求原文
气候变化对新疆膜下滴灌花生适宜播期的影响
《农业工程学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探索气候变化条件下新疆不同区域膜下滴灌花生适宜播期,该研究利用北疆和南疆试验区实测地温数据与同期平均气温数据确定了花生播种前日平均地温与日平均气温之间的关系,并基于新疆51个气象站点1951—2020年气象资料,分析了气候变化条件下新疆不同产区膜下滴灌花生播期的变化规律.结果表明:播种前农田表层土壤温度与日平均气温呈较强的线性相关性,当春季连续5 d日平均气温维持在14.00和16.10℃时,同期表层土壤温度维持在12和15℃;播前连续5 d表层土壤温度维持在12℃时播种,东疆、南疆和北疆花生产区播期日序数多年平均值分别为106.94、108.53和121.09;播前连续5 d表层土壤温度维持在15℃时播种,东疆、南疆和北疆花生产区播期日序数多年平均值分别为114.39、117.02和128.58;近70年新疆绿洲花生适播期平均日气温呈上升趋势,东疆、南疆和北疆地区花生适播期分别提前了1.44~1.75、1.13~1.43和1.05~1.88 d/10a;根据播前农田耕层土壤地温与播后根区土壤地温的变化规律,新疆膜下滴灌花生适宜播期,东疆花生产区比南疆早2 d左右,南疆比北疆早12 d左右,目前,北疆花生产区适宜的播期为4月底至5月上旬.研究结果可为新疆绿洲不同花生产区适宜播种日期的选择提供技术支持.
关键词： 作物 播种 气温 土壤温度 播期 膜下滴灌 花生 新疆
全文链接
请求原文
HS-SPME-GC-MS结合电子感官技术分析新疆抓饭的挥发性物质
《中国食品学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：采用电子鼻/电子舌、顶空-固相微萃取-气相色谱-质谱(HS-SPME-GC-MS)联用技术,结合相对气味活度值,对新疆市售抓饭中的挥发性成分及关键香气进行分析,为抓饭工业标准化生产化提供理论依据.结果表明:电子鼻可有效区分不同市售抓饭中的挥发性成分;电子舌无法有效区分不同市售抓饭中的滋味.采用HS-SPME-GC-MS方法共检出132种挥发性化合物,其中烷烃25种、烯烃16种、醛类27种、醇类26种、酮类11种、酯类9种、苯酚类15种以及3种其它化合物.共检出共有挥发性风味物质39种,结合相对气味活度值(ROAV)和主成分分析(PCA),确定月桂烯、1-石竹烯、(E,Z)-2,4-癸二烯醛、4-异丙基苯甲醛、4-异丙基-1,3-环己二烯-1-甲醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛、(E)-2-癸烯醛、壬醛、(E)-2-壬烯醛、β-紫罗酮为抓饭关键香气物质.
关键词： 抓饭 电子鼻 电子舌 顶空-固相微萃取-气相色谱-质谱联用 相对气味活度值
全文链接
请求原文
基于抗氧化能力的牛血红蛋白的分步酶解工艺参数优化
《农业工程学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探究牛血加工利用新技术，提高牛血蛋白资源利用率。该研究采用分步酶解法提取牛血红蛋白的抗氧化肽粗提物，从6种蛋白酶中筛选出最适蛋白酶组合，通过单因素试验优化温度、pH值、料液比、酶添加量和酶解时间，并通过响应面设计进一步优化酶添加量和酶解时间，得到牛血红蛋白抗氧化肽粗提物的最佳酶解工艺。结果表明：牛血红蛋白分步酶解的最佳工艺为：料液比40 g/L，一次酶解：风味蛋白酶添加量3 800 U/g、时间130 min、温度50℃、pH值7.5；二次酶解：碱性蛋白酶添加量2 900 U/g、时间60 min、温度40℃、pH值9.0。此工艺条件下的牛血红蛋白抗氧化肽粗提物的ABTS自由基清除能力为（333.62±6.29）μmol/g，具有优良的抗氧化活性，可作为食源性抗氧化肽的来源。该研究为牛血等副产物的综合加工利用提供了新思路，同时为食源性抗氧化肽的研发提供理论基础。
全文链接
请求原文
基于适配体识别-纳米金比色法快速检测苏丹红
《分析试验室 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：以苏丹红Ⅲ核酸适配体为识别元件,以无标记的纳米金为颜色指示剂,NaCl溶液作为纳米金聚集诱导剂,构建了一种简单、快速、灵敏的苏丹红可视化比色检测方法.对适配体浓度、NaCl浓度、反应时间等条件进行优化,并对该方法的灵敏度、准确性、特异性进行评估,将其应用于食品中苏丹红Ⅲ的快速检测,并与国标法对比验证.结果显示,在适配体浓度100nmol/L、NaCl浓度40 mmol/L、反应时间10min等最优条件下,纳米金吸光度比值(A620/A520)与苏丹红浓度在1.8~57.6ng/mL范围内呈良好线性关系(R2=0.981),方法检出限范围0.76~1.12ng/mL,裸眼可视化检出限为7.2ng/mL,检测时间为12min.特异性分析显示,本方法对苏丹红Ⅰ,Ⅱ和Ⅳ有交叉反应,表明可以用于检测苏丹红Ⅰ~Ⅳ.食品中苏丹红Ⅲ加标回收率为82.1%~94.7%,相对标准偏差3.9%~7.7%,与国标方法相比无显著差异(P>0.05).该方法适用于批量样品中苏丹红的快速检测.
全文链接
请求原文
