科研产出
柱花草种子超干贮藏的效果及其遗传稳定性
《农业工程学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：柱花草是一类优良的热带豆科牧草,它主要以种子繁殖。超干贮藏是一项节能、简便、有效的种子贮藏技术。为了研究柱花草种子超干贮藏的效果及其对遗传的影响,该研究以贮藏10 a的热研5号柱花草种子为材料,对种子超干、-20℃和常温(25~35℃)贮藏的效果进行比较,研究超干长期贮藏对种子发芽率、生活力、植物物候期、形态特征、农艺性状及遗传稳定性的影响。含水率为3.17%的超干种子贮藏10 a、含水率为8.70%的种子分别在-20℃和常温(25~35℃)贮藏10 a后,其发芽势分别为77.9%、71.3%、18.5%,活力指数分别为60.10、50.79、4.98;超干处理与-20℃贮存10 a的处理发芽势和活力指数之间的差异显著(P<0.05),与常温贮存10 a的处理之间的差异极显著(P<0.01),结果表明柱花草种子超干长期贮藏效果好。通过植物形态特征观察和扩增片段长度多态性(amplified fragment length polymorphism,AFLP)分子技术检测分析,柱花草种子超干贮藏不会引起种苗在植物形态表型变化和AFLP分子水平上的遗传变异。研究结果将为柱花草种子超干贮藏提供数据参考。
关键词： 贮藏 干燥 种子 柱花草种子 超干 贮藏效果 遗传稳定性
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广东边际性土地能源植物种植潜力适宜性评价
《农业工程学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：利用边际性土地种植能源植物是发展液体生物能源产业,解决产业原料供应瓶颈问题和缓解碳减排压力,保护环境的重要途径。准确评价边际土地能源植物的种植潜力是合理利用边际性土地的重要环节。针对目前边际性土地能源植物适宜性评价模型多以线性为主,容易造成单生态因子的评价结果的高估或低估问题。该文建立了边际土地开发非线性生态位适宜度评价模型,该模型引入了专家知识,利用高斯曲线去拟合边际土地利用的现实生态位与能源植物种植需求生态位的匹配关系,利用最佳生态位值及限制性生态因子,以贴近度作为适宜性划分的标准测度各评价单元的生态位适宜度指数,来界定能源作物的边际土地的种植潜力。将模型应用于广东省,选取木薯、麻疯树、油桐和黄连木4种广东省最具潜力的液体生物能源植物进行边际土地适宜性分析,结果表明:广东省边际性土地资源丰富,良好的水热,土壤等生境条件使得其具有较高开发适宜性。适合4种能源植物的边际土地为62.15×104 hm2,占总边际土地面积的58.44%。麻疯树和黄连木2种植物生态适宜度最高,并且具有相似的生态位,在空间上存在竞争关系;其次是油桐树;木薯在4种能源植物中高适宜度范围最小,主要适合种植在粤西台地平原和粤东滨海丘陵台地地区。
关键词： 植物 种植 土地利用 边际性土地 生态适宜度模型 适宜性评价
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基于多源环境变量和随机森林的橡胶园土壤全氮含量预测
《农业工程学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：土壤全氮与土壤肥力和土壤氮循环紧密相关。掌握土壤全氮详细的空间分布信息对提高土壤肥力管理效率和更好地了解土壤氮循环至关重要。该文以儋州国营橡胶园为研究区域,采集2511个土壤样品,利用随机森林(random forest,RF)、逐步线性回归(stepwise linear regression,SLR)、广义加性混合模型(generalized additive mixed model,GAMM)以及分类回归树(classification and regression tree,CART)结合多源环境变量(成土母质、平均降雨量、平均气温和归一化植被指数)对研究区橡胶园土壤全氮含量进行空间预测,并通过754个独立验证点比较了4种模型的预测精度。结果表明RF对土壤全氮的预测值和实测值的相关系数(0.82)明显高于SLR(0.68)、GAMM(0.70)和CART(0.69),而RF的预测平均绝对误差(0.08836 g/kg)和均方根误差(0.13090 g/kg)均低于SLR、GAMM和CART。此外,RF模型预测结果能反映更为详细的局部土壤全氮含量空间变化信息,与实际情况更为接近。可见,RF模型可作为橡胶园土壤全氮含量空间分布预测的高效方法,为其他土壤属性的空间分布预测提供了一种新的方法。
关键词： 土壤 氮 降雨 数字土壤制图 区域尺度 肥力 空间分布 橡胶树
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基于电子鼻技术检测不同焙烤程度咖啡的特征性香气
《农业工程学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：为研究咖啡香气与焙烤条件的联系,进一步提供合理的加工条件生产特定香气的咖啡,减少咖啡多样化的生产成本。以海南阿拉比卡咖啡豆为试材,利用固相微萃取的气质联用(solid phase microextraction-gas chromatographic-mass spectrometric,SPME-GC-MS)结合电子鼻对不同焙烤温度处理6 min的咖啡挥发性化合物和特征性香气进行检测。结果表明:咖啡中总共检测出43种化合物,咖啡在30(室温)、80、100℃时挥发性组分主要为醇类、醚类与胺类以致香气不足,随着温度继续升高,逐渐热解生成芳香化合物,咖啡在120℃时开始出现糠醛、吡嗪与吡咯等,呋喃、醛类、吡嗪和吡咯的含量均在140℃时达到峰值,吡唑和咪唑只在160℃时产生且质量分数为2%~3%;电子鼻传感器T30/1、70/2、PA/2、P30/2与LY2/AA能有效地分析咖啡香气变化,主成分分析(principal component analysis,PCA)与判别因子分析(discriminant factorial analysis,DFA)有效地区分了不同焙烤程度的咖啡香气,层序聚类分析(hierarchical cluster analysis,HCA)成功将咖啡分为未焙烤、浅度焙烤、中度焙烤和深度焙烤四类。结果表明,随着焙烤温度的上升,咖啡中芳香醛、酚类、呋喃、吡嗪、吡咯和咪唑等挥发性化合物不断增加,进而改变咖啡的特征性香气,SPME-GC-MS结合电子鼻技术能实现咖啡挥发性组分、香气表型和焙烤程度三者之间有机地结合,以用于对咖啡焙烤程度的区别,该研究结果为生产某些特定香气咖啡的工艺提供科学依据和技术支持。
关键词： 主成分分析 识别 农产品 咖啡特征香气 焙烤 SPME-GC-MS 电子鼻 分类
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天然橡胶共混物中超导电炭黑的偏聚及其对电磁性能的影响
《功能材料 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：采用机械共混法,在天然橡胶(NR)、环氧化天然橡胶(ENR)及其1∶1的共混物(NR/ENR)中添加超导电炭黑(SCCB),制备电磁屏蔽橡胶复合材料,研究了SCCB含量和基体极性差异对复合材料结构和电磁性能的影响。结果表明,随着SCCB含量增加,复合材料导电率(σ)和电磁屏蔽效能(EMI SE)逐渐增大,σ和EMI SE变化符合基于填料浓度的"逾渗"行为,并呈现以吸收为主导的电磁屏蔽机制;由于NR与ENR极性差异诱导的SCCB选择性分布,SCCB/NR/ENR复合材料具有最优的电磁性能,即最低的逾渗值(2.11%(体积分数))和最高的EMI SE(5.33 d B)。此外,还讨论了电磁性能与SCCB联通性之间的关系。
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基于多源环境变量的橡胶园土壤管理分区
《农业工程学报 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了提高大尺度范围内橡胶园土壤管理的针对性,以海南省国营八一农场橡胶园为研究对象,以地形因子(海拔、坡度和坡向)、成土母质、气候变量(平均降雨量和平均气温)和植被指数为数据源,对橡胶园进行土壤管理分区。利用模糊C均值聚类法进行分区,以模糊性能指数(fuzzy performance index,FPI)和归一化分类熵(normalized classification entropy,NCE)作为判断最佳分区数的标准,并通过单因素方差分析和分区前后土壤属性以及环境变量变异系数对比对分区结果进行评价和验证。研究结果表明,橡胶园管理分区的最佳数目为3个。不同管理分区之间土壤属性(pH值、有机质、全氮、有效磷、速效钾、有效硫、交换性钙、交换性镁、有效铜、有效铁和有效锰)和环境变量(高程、坡度、降雨量、平均温和归一化植被指数)的差异性都达到了极显著水平(P<0.01),同时,3个分区中土壤属性和环境变量变异系数的均值比分区前明显下降。这就验证了在大尺度范围内,利用较易获取的多源环境变量进行橡胶园土壤管理分区是可行的,同时依据不同分区的特点制定了相应的土壤管理措施,提高了大范围区域内橡胶园土壤管理的针对性。
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香蕉纤维酶解脱胶工艺及脱胶纤维性能
《农业工程学报 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：香蕉纤维的开发利用是香蕉茎秆资源综合利用的有效突破口。该研究以中国主栽品种巴西蕉香蕉茎秆纤维为研究对象,采用俐迪链霉菌对其进行生物脱胶,研究其产酶和脱胶的条件并对脱胶后纤维的结构和理化性质进行分析。研究结果表明:俐迪链霉菌在果胶和半纤维素筛选培养基中观察到明显的水解圈,具有水解果胶和半纤维素的能力;以残胶率和果胶酶活性为指标,筛选出产酶和脱胶的条件为:pH值5.0、NH4NO34 g/L、麸皮10 g、接种量9 mL,在此条件下菌体产酶活力为75μg/(mL·min),香蕉纤维残胶率4.80%,纤维得率为59.48%;扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)结果显示脱胶后纤维的直径和表面结构发生了改变;脱胶后纤维的强力从345.37 cN降至273.37 cN,纤维的细度由18.55 tex增加至8.91 tex;纤维中的纤维素含量增加,半纤维素、木质素和果胶等非纤维素成分明显减少,致使脱胶后的纤维素热稳定性和结晶度都明显增加,这一结果与SEM、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)和傅立叶红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)分析结果一致;表明该菌株在香蕉纤维脱胶方面具有一定的应用前景。
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振动超微粉碎对毛竹笋干物化特性的影响
《农业工程学报 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：为研究毛竹笋粉碎后作为食品辅料的可行性,该研究以毛竹笋干为原料,通过高频振动超微粉碎处理,研究振动超微粉碎技术对毛竹笋干物理化学特性的影响,为竹笋超微粉的应用提供理论参考。结果表明:毛竹笋干粗粉经振动研磨30、60 min后可获得平均粒径约为18.67和10.35μm的超微粉,所得超微粉色泽更均匀,更白亮;2种超微粉的休止角和滑角均变大,松装密度由0.372 g/mL减小到0.273和0.255 g/mL,振实密度无显著变化,压缩度增大近1倍;2种超微粉的持水力、持油力有不同程度减小,溶胀度减小,但溶胀速度大幅增加,平均粒径10.35μm的超微粉粉在15 min时溶胀度可达3.63 mL/g,而平均粒径为298μm的竹笋粗粉仅0.97 mL/g。
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华北高产粮区基于种植制度调整和水氮优化的节水效应
《农业工程学报 》 2013 EI 北大核心 CSCD
摘要：冬小麦/夏玉米一年两熟是华北平原粮食作物主要的种植方式。冬小麦生育期降水少,春季灌溉是保证其高产的必要措施。基于上述问题,在华北平原高产粮区设置田间试验,研究了调整种植制度和水氮优化等措施下的节水效应。结果表明,将一年两熟的冬小麦套种夏玉米调整为冬小麦直播夏玉米,并结合水氮优化等措施,能降低作物耗水15%,提高灌溉水利用效率52%～54%,而产量并没有下降;而将一年两熟调整为两年三熟和一年一熟,尽管能降低作物耗水24%～31%,且能提高灌溉水利用效率58%～172%,但产量却下降16%～27%。综上所述,该区将现行的一年两熟制中的套种调整为直播,并加以水氮优化等措施,是目前较为适宜的种植方式。考虑到该区水资源严重短缺的现实,两年三熟制可能是未来的种植趋势,但需要挖掘其产量潜力。
关键词： 作物 灌溉 农业 种植制度 水氮优化 产量 耗水 灌溉水利用效率
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活化改性对煤矸石粉补强天然橡胶性能的影响
《高分子材料科学与工程 》 2013 EI 北大核心 CSCD
摘要：将煤矸石粉经活性改性处理后用作天然橡胶补强填充剂.采用XRD、FT-IR和SEM等手段研究了热处理和偶联剂改性对煤矸石补强天然橡胶性能的影响.煤矸石粉热处理在800℃以内时,天然橡胶硫化胶的拉伸强度随温度升高而增大,当热温度达到900℃时,硫化胶的拉伸强度略有下降.偶联剂改性能显著提高煤矸石的补强性能,当硅烷偶联剂KH-570质量分数≤2%时,天然橡胶的拉伸强度随偶联剂用量增加显著增大;当偶联剂质量分数>2%时,拉伸强度的增加幅度不明显;而偶联剂质量分数为2%时,硫化橡胶的300%定伸应力达到最大,之后定伸应力随偶联剂质量分数增大而减小.
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