科研产出
农村生活垃圾厌氧发酵产沼气潜力研究
《农业工程学报 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：旨在对农村有机生活垃圾厌氧发酵产沼气的潜力进行研究。对江苏省徐州市沛县大屯街道王庄村生活垃圾分类处置中心每月1次采集样品,并对一周年十二个月份的生活垃圾样品进行批式中温厌氧发酵产气潜力研究,考察农村生活垃圾作为发酵原料周年沼气产量和甲烷产量的变化,各月份试验组的累积沼气产气量范围为447～1 398 mL、累积甲烷产气量范围为215～865 mL。并用SPSS数据分析发现农村生活垃圾含水率、总磷TP、总钾TK、总氮TN、有机质、C/N、半纤维素、纤维素、木质素的含量均对产沼气潜力有影响,其中纤维素含量会对产沼气潜力有显著的正向影响关系,而TP会对产气潜力产生显著的负向影响关系,最后,该研究根据生活垃圾理化性质数据基础上建立了多元线性逐步回归最优方程,可根据农村有机生活垃圾的含水率、纤维素和木质素的含量预测其厌氧发酵产沼气潜力。
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不同热解温度生物质炭对羊粪堆肥过程氮素损失的减控效果
《农业工程学报 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探讨高温堆肥中氮素损失的有效控制技术,以2种不同热解温度制备的稻壳生物质炭为堆肥添加剂,与羊粪、食用菌渣混合,进行了43 d的堆肥试验.设置了3个处理,羊粪与食用菌渣质量比9:1混合体作为预备物料,在预备物料上分别添加450、650℃热解的生物质炭(占预备物料质量百分比15%)为B1、B2处理,在预备物料上添加未热解的稻壳(与生物质炭等体积)为CK处理.监测了堆肥体的温度、NH3挥发、N2O排放、pH值等参数变化动态,分析了不同热解温度生物质炭在堆肥中的保氮效果.结果表明,与对照组相比B1、B2处理促进了堆肥初期的温度快速上升,堆肥体初次升温至55℃所需时间分别较CK缩短了2、6 d,B2处理的促升温、增温效应优于B1处理;堆肥43 d后,CK、B1与B2处理的NH3挥发累积量分别为378.12、117.22、94.16 mg/kg,N2O排放累积量分别为13.9、26.3、23.6 mg/kg,氮素损失率分别为47.8%、34.1%,30.5%;与对照组相比B1、B2处理增加了堆肥体N2O排放,降低了堆肥体NH3挥发,整个堆肥过程中N2O排放累积量远小于NH3挥发累积量,添加生物质炭对堆肥过程氮素损失表现为正向的减控作用,B1、B2处理的氮素损失率分别较CK处理降低了28.66%、36.19%,B1、B2处理之间差异不显著(P>0.05).综合堆温快速上升、氮素损失控制等指标,B2处理对羊粪堆肥过程保氮效果优于B1处理;堆肥工程中应用生物质炭减控氮素损失及提高堆肥质量,优选热解温度650℃制备的生物质炭.
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纳米二氧化钛抗菌防雾膜的制备表征及对草莓的保鲜效果（英文）
《农业工程学报 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：为延长果蔬的货架期,制备了由防雾剂(司班-20和吐温-20)和纳米二氧化钛组成的防雾膜。测定了该膜的光学性能、防雾性能、水蒸气透过率(WVTR)、接触角(CA)、扫描电镜(SEM)等性能,并与对照膜进行了比较。研究表明,P-ST膜和P-ST-Ti O2膜均有具有良好的防雾性,但P-ST-TiO_2膜的防雾性更加稳定长效。P-ST-TiO_2膜的接触角最小为12.5°,水蒸气透过率最高达到4.871 g/m2·d。通过添加纳米二氧化钛,P-TiO_2膜和P-ST-TiO_2膜均具备了紫外线阻隔性。草莓保鲜试验显示,P-ST-TiO 2膜可在室温下延长草莓货架期1周。P-ST-Ti O2膜可作为一种有潜力的防雾包装材料来提高果蔬的货架期。
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上海市食源性单核细胞增生李斯特菌MLST分析及毒力基因分布
《中国食品学报 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了解上海市食源性单核细胞增生李斯特菌亚型和毒力基因的分布情况,于2013年6月至2014年6月在上海市采集各类食品样品,从中分离到86株单核细胞增生李斯特菌,并对其进行多位点序列分型(MLST)及毒力基因检测。MLST分析结果显示:86株单核细胞增生李斯特菌可以分为15个ST型,其中,80.2%(69/86)属于谱系II,其余属于谱系I,未发现谱系III和IV菌株。同时检测了10个毒力基因(prfA,hly,plcA,plcB,actA,clpE,mpl,inlA,inlB和iap),结果发现,这些分离株中10个毒力基因的携带率均为100%。以上结果提示:上海市市售食品中单核细胞增生李斯特菌存在较大的食品安全风险,需加强监测和防控。
关键词： 单核细胞增生李斯特菌 MLST 毒力基因
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宁波地区沙门氏菌耐药性监测及毒力基因筛查
《中国食品学报 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：目前宁波地区沙门氏菌对常用抗生素的耐受情况及主要毒力基因携带率的系统检测尚未见报道。本研究选取2006—2013年间宁波地区分离获得的121株沙门氏菌(共27个血清型),对其进行耐药谱检测,相关耐药基因及毒力基因筛查。结果显示:对12种常见抗生素的耐药率依次是:氨苄西林19.8%,四环素13.2%,强力霉素12.4%,复方新诺明11.6%,氯霉素8.7%,链霉素6.6%,妥布霉素3.3%,头孢曲松2.5%,环丙沙星0.8%,诺氟沙星0%,庆大霉素0%,阿米卡星0%。耐药基因携带率:blaTEM100%,blaPSE29.2%,blaCMY-24.2%,blaCTX8.3%,blaSHV0%,tet A 100%,tet B 100%,tet G 70.8%,tet C 20.8%,sul I 100%,sul II 100%,sul III 80%。毒力基因avr A、ssa Q、gip A、sod C1、mgt C的携带率均达100%,sop E 96.9%,ssi D 93.8%,spo B 93.8%,spv C 21.9%。上述结果表明:宁波地区沙门氏菌耐药情况比较严重,耐药基因与毒力基因携带率较高。本研究为宁波地区沙门氏菌疫情的防控提供数据支持。
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多视角深度相机的猪体三维点云重构及体尺测量
《农业工程学报 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：对活体牲畜三维重构,数据采集方式、快速配准融合方法、表型体尺测量方法缺乏成熟有效的方案,导致目前活体牲畜的自动体尺测量技术难以在养殖场中推广应用。该文以猪为研究对象运用消费级深度相机KinectV2从正上方和左右两侧3个不同角度同步获取在采集通道中自由行走猪的局部点云。局部点云采用邻域曲率变化法去噪,并运用基于轮廓连贯性点云配准融合,最后采用多体尺数据精确估算技术测定包括体长、体高、胸宽、腹围等数据。该文分别对比实验室中模型猪由传输带以5种不同速率经过通道和养殖场内25头猪逐一经过通道,2种情况下采集数据进行各项体尺测算结果。其结果显示模型猪在传输带上以0、0.3、0.6、0.9和1.2 m/s等5种不同速率下测量体长、体高、胸宽、腹围值与实测值的平均相对误差分别为1.77%、1.36%、2.74%和2.17%。养殖环境下对25头猪同样4种体尺值与实测值的平均相对误差分别为2.56%,2.32%,3.89%和4.51%。试验结果发现养殖场活体猪测量最小误差可以达到实验室环境下的效果,但是最大相对误差变化较大,其原因在于养殖场中猪自由行走采集数据时行为姿态发生很大变化。
关键词： 图像处理 算法 模型 猪 三维重构 体尺测量 KinectV2
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傅里叶中红外光谱结合稀疏表示分类方法鉴别小麦赤霉病感染等级
《光谱学与光谱分析 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：旨在探索感染不同等级赤霉病的小麦中主要成分含量变化引起的傅里叶中红外光谱信息响应,并结合模式识别方法实现基于傅里叶变换中红外光谱的小麦赤霉病等级无损检测.以感染不同等级赤霉病小麦为研究对象,在4 000~400 cm -1波数范围内采集95个小麦样本的傅里叶中红外光谱数据,利用载荷系数法(XLW )与随机森林算法(RF )分析选取小麦样本傅里叶中红外光谱中的敏感波长,利用稀疏表示分类(SRC)算法建模识别小麦感染赤霉病等级.结果表明:XLW算法和RF算法选择的特征波长作为定性分析模型的输入时模型鉴别准确率与全波段光谱数据作输入时均达90% 以上,特征波长提取算法可以有效简化模型并提高效率. RF-SRC模型鉴别效果最好,建模集鉴别准确率达97%,测试集鉴别准确率达96%.小麦感染赤霉病等级的不同会引起小麦中水分、淀粉、纤维素、可溶性氮素、蛋白质、脂肪等物质含量的变化,采用RF算法选择的特征波长均反映了这些物质所对应的傅里叶中红外光谱透射光谱特征的差异,结合SRC模型进行小麦赤霉病等级鉴别可达到最好的鉴别效果.因此,利用傅里叶中红外光谱技术结合模式识别方法对小麦赤霉病等级鉴别是可行的,解释了傅里叶中红外光谱技术检测小麦赤霉病等级的机理.
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层叠式笼养肉鸭舍冬季环境测试及通风窗位置优化模拟
《农业工程学报 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：肉鸭产业规模化程度越来越高、空间集聚日益明显,层叠式笼养是发展最为迅速的立体养殖模式。该文对层叠式笼养鸭舍内的温湿度、气流、CO_2及NH_3质量浓度进行测试,构建了鸭舍的CFD模型,开展温度场和气流场的环境模拟,并提出现有鸭舍气流组织形式的优化方案。研究结果表明,测试期间(2018-12-18 00:00-2018-12-22 00:00),鸭舍内气温11.35～20.68℃,舍内外平均温差10.86℃;舍内平均相对湿度70.27%,略高于舍外;舍内CO_2、NH_3平均质量浓度分别为3285、0.33 mg/m~3。模拟原有鸭舍的温度场和气流场,与实测结果进行对比,平均相对误差为6.59%～8.87%,说明该文所建模型的数值模拟与试验数据具有很好的一致性。进一步通过降低一侧通风小窗的高度来优化鸭舍的气流组织,模拟发现优化后模型的舍内温度范围为11.07～19.71℃,其温度波动范围较原模型有明显减小,降低了肉鸭对温度的应激效应;优化后模型北侧第1列底层、第3列中层、第5列上层的平均风速分别为0.34、0.34、0.31 m/s,较原模型更加均匀。通过该研究,可为同类型鸭舍合理规划设计与改善舍内环境质量提供理论依据。
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三节臂机载式疏花机的研制与试验
《农业工程学报 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：为减小疏果环节繁重的用工压力、提升果园作业效率和降低用工成本,该文基于自主研发的三节臂机载式疏花机,在"Y"字棚架形翠冠梨园中进行了疏花试验研究。以达到50%的花蕾保留率为疏花目标,结合疏花绳击打力度测试,确定了疏花轴在0.44 m/s行进速度下的最佳作业转速:254 r/min。疏花机田间性能试验中,研究疏花机疏花与人工定果、手持式疏花器疏花与人工定果、人工疏花与定果3种作业方式相比于只人工疏果作业方式,对花蕾保留率、坐果率、作业效率、果实产量及品质的影响。试验结果表明:机械疏花与人工疏花在作业质量上无明显差异,但疏花机作业稳定性较其他作业方式高;疏花机可降低梨树的绝对坐果率,虽然对幼果坐果量有一定的影响,但是经过定果环节后并不影响后期果实的产量及品质;疏花机的疏花效率在所有试验组中最高,相比于单一的人工疏果方式可节约66.17%的时间,适合机械化梨园大规模作业;手持式疏花器的作业效率仅次于疏花机,相比于单一的人工疏果方式作业时间可节约37.26%,适用于中小规模梨园。该试验研究有利于提高疏花机作业质量,为梨园机械化管理提供参考。
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基于物联网的病死猪无害化处理山区运输监控系统设计
《农业工程学报 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：目前,大多数无害化处置运输车辆使用全球定位系统(global positioning system,GPS)来确定病死猪的消毒站位置和运输路线。然而,当车辆在偏远山区运行时,定位信息传递不连续和不完整。为了解决这个问题,设计了一套病死猪无害化处理监控系统,系统结合北斗导航系统、全球定位系统、无线射频识别技术(radio frequency identification,RFID)、通用分组无线服务技术和地理信息系统等技术。利用北斗/GPS双模用户机双模定位和双向通信的功能,一方面,它可以解决单一定位时出现的定位信息不稳定的问题;另一方面,当BDS导航定位系统数据似乎显示出偏差,将WGS-84坐标系的GPS定位数据转换为BDS定位系统的CGCS2000坐标系,以提高运输车辆位置信息采集精度的目的。利用GAMIT软件计算观测点的三维坐标,并对组合导航和单导航的定位精度进行分析。采用Floyd算法对运输路线进行优化,寻找最短的运输距离。利用北斗卫星的信息通信功能代替全球移动通信系统(global system for mobile communications,GSM),短消息业务,实现无害化运输车辆与控制中心之间的信息远程传输。控制中心通过对接收到的数据进行分析,得到病死猪收运车的运输路线和定点消毒监测信息。系统试验表明:采集的数据能够准确及时地传输到控制中心,北斗/GPS双模接收机定位精度比北斗卫星定位精度高55.13%,比GPS卫星定位精度高52.71%。北斗通信的网络丢包率为0.26%,消毒点的车辆定点识别误差率0.97%,结果表明,满足病死猪无害化处理监控管理的要求,系统运行可靠、稳定。该系统的构建与应用,为其他病死动物无害化处理的综合管理与监控提供参考。
关键词： 监控 设计 物联网 无害化处理 北斗卫星 Floyd算法 运输线路图
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