科研产出
鸡舍环境监测传感器布置方法研究
《黑龙江畜牧兽医 》 2023 北大核心
摘要：为了探讨鸡舍温度、湿度传感器的布置数量和位置选择,从而提高对鸡舍环境监测的效率,试验将90 个温度、湿度传感器分三层均匀分布在鸡舍中,分析舍内温度和湿度变化规律,并运用主成分分析法将监测结果进行线性变换,根据监测点优化率与累计方差贡献率的调和评价指标确定监测点的最佳数量,计算主成分与原始数据的累计因子负荷量并以此确定最终传感器监测点位置.结果表明:八层叠层笼养鸡舍内不同监测点温度差和湿度差变异大,分别可达5~8℃和25%~35%.基于主成分分析方法剔除邻近点后,确定了6 个温度监测点(25,35,52,61,79,83 号)和7 个湿度监测点(1,16,32,50,52,61,79 号)为最优监测点,其中 52,61,79 号既是温度监测点又是湿度监测点,共 10 个监测点,在这10 个监测点处安装传感器,对应的温度和湿度累计方差贡献率分别为 0.94 和 0.89,并通过温度和湿度的变化规律验证了选择结果的合理性.说明主成分分析法获得的监测点数量和位置可有效代表蛋鸡舍温度、湿度的空间变异性,提高蛋鸡舍环境监测效率.
关键词： 主成分分析 温度 相对湿度 监测点布置 八层叠层笼养
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黑曲霉菌剂不同处理对西瓜根际细菌群落及土壤理化性质的影响
《微生物学通报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【背景】针对我国设施栽培西瓜土传病害发生严重、土壤理化性质劣变等问题，探究微生物菌剂对西瓜根际土壤微生物群落调控及土壤营养改良的作用。【目的】研究黑曲霉菌剂不同处理方式对设施栽培西瓜根际细菌多样性、群落结构及土壤理化性质的影响。【方法】通过高通量测序分析黑曲霉菌剂不同处理对西瓜根际土壤细菌多样性和群落结构的影响；采用分析化学方法测定西瓜根际土壤理化性质并解析驱动西瓜根际细菌群落动态变化的主要理化因素。【结果】黑曲霉菌剂（Y）、氨基寡糖素水剂（A）及黑曲霉菌剂与氨基寡糖素水剂配施（YA）处理，细菌α多样性指数如Chao1、ACE和Shannon等较对照均有所增加；不同处理西瓜根际优势细菌在门水平包括变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteriota）、绿弯菌门（Chloroflexi）、酸杆菌门（Acidobacteriota）等，其中Proteobacteria相对丰度最高，依次为A（28.26%）＞Y（26.74%）＞YA（22.61%）；黑曲霉菌剂处理西瓜根际土壤芽单胞菌科（Gemmatimonadaceae）和类诺卡氏菌科（Nocardioidaceae）相对丰度较对照明显提高到4.06%和2.43%，氨基寡糖素水剂处理中根际土壤假单胞菌属（Pseudomonas）丰度显著提高（P＜0.05），不同处理组微枝形杆菌属（Microvirga）相对丰度较对照均有所提高；黑曲霉菌剂单独或与氨基寡糖素水剂配施处理，西瓜根际土壤全氮、全磷及速效磷含量明显提高；冗余分析（redundancy analysis,RDA）表明，土壤pH、全氮、速效磷、速效钾与西瓜根际细菌群落结构具有显著相关性（P＜0.05）;Spearman相关性分析表明，根际假单胞菌科相对丰度与土壤全氮、全磷、速效磷、速效钾呈显著或极显著正相关。【结论】黑曲霉菌剂在设施栽培西瓜种植中单独或与氨基寡糖素水剂配施处理，具有提高西瓜根际土壤细菌多样性、增加有益菌群相对丰度、改良土壤理化性质从而提高土壤肥力的作用，该结果为黑曲霉菌剂产品开发及在设施栽培西瓜种植中合理应用提供了科学依据。
关键词： 黑曲霉菌剂 微生物多样性 高通量测序 土壤肥力 西瓜
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北京市大兴区不同类型果园土壤肥力和环境质量研究
《中国土壤与肥料 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：针对北京市大兴区主要栽培果树品种土壤肥力特征与土壤环境质量认识不清的问题,以大兴区规模化果园为研究对象,采用田间随机取样的方法,对梨、桃、葡萄等主要栽培类型的果园土壤肥力特征和环境质量进行研究,以期为规模化果园的科学管理与高效施肥提供参考.结果表明,除葡萄园有机质(平均为 1.28 g/kg)和全氮(平均为 23 g/kg)等级较高外,其余果园普遍处于中、低或中、高等级,尤其是梨园较低,果园的有效磷、速效钾处于过量状态;约 40%的园区土壤全盐量≥0.8 g/kg,次生盐渍化趋势较为明显,土壤主要呈弱碱性与碱性(pH范围为 7.69~8.95);部分果园表现出土壤有效态硫、钼、锰和硼等中微量元素缺乏的现象;监测果园均未表现出土壤重金属超标现象.总体而言,葡萄园的肥力普遍较高,而梨园普遍较低;果园存在氮磷钾和中微量元素营养失衡等问题,建议推广氮磷钾平衡施肥,增施微肥,实现大量和中微量元素均衡供应的目标;同时加强水肥管理,避免加重土壤次生盐渍化程度和连续有机肥施用可能导致的土壤重金属快速累积,从而实现规模化果园的清洁高效生产.
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棕榈油基可降解包膜材料的制备及性能研究
《植物营养与肥料学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]植物油多元醇的物化性质是影响聚氨酯材料微观结构和宏观性能的主要因素.尝试通过改变亲核试剂甲醇用量调节棕榈油多元醇羟值、黏度等物化指标,研究多元醇物性、聚氨酯性能与肥料养分控释性能之间的关联性,为优化棕榈油基聚氨酯包膜性能,降低可降解包膜肥料成本提供理论依据.[方法]以饱和度高的棕榈油为起始原料,采用环氧开环法,通过调节甲醇用量(醇油比为 0.4∶1~1∶1),合成了 4 种棕榈油多元醇,标记为POP1、POP2、POP3、POP4;以上述多元醇为原料,通过原位反应成膜技术制备了 4 种棕榈油基可降解包膜尿素,依次标记为PCU1、PCU2、PCU3、PCU4.研究了甲醇用量对棕榈油多元醇羟值、酸值、黏度、分子量及官能度的影响,借助傅里叶红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1H NMR)、扫描电子显微镜(SEM)和热重(TG)等表征手段,系统分析了甲醇用量对棕榈油多元醇及其膜材微观结构的影响.进一步采用质量法和水泡法,测试包膜的吸水率和肥料氮素累积释放率,分析甲醇用量对包膜耐水性和控释性的影响.最后,通过包括含 3 个包膜浓度的发芽试验,评价包膜的安全性.[结果]通过调节甲醇用量合成了羟值范围在 101~132 mgKOH/g、黏度范围在 365~618 mPa·s、官能度在 1.89~2.73 的棕榈油多元醇.FTIR和1H NMR分析结果表明,棕榈油多元醇为聚醚酯多元醇,且随着甲醇用量的增加,多元醇分子中羟基官能团的数量逐渐增加,但分子的主体结构没有变化.当醇油比为 0.8∶1~1∶1 时,棕榈油多元醇羟值约为 130 mgKOH/g、黏度小于700 mPa·s,官能度大于 2,且制备的包膜具有良好的热稳定性和耐水性.在无助剂包覆且包衣率为 3%时,所制包膜尿素PCU3 和PCU4 氮素初期释放率约为 7%,释放期为 20 天以上.试验证实包膜对种子萌发及作物生长没有不良影响.[结论]最佳甲醇和棕榈油比范围为 0.8∶1~1∶1,在此比例下的棕榈油多元醇羟值约为130 mgKOH/g,官能度大于 2,黏度小于 700 mPa·s,以其合成的棕榈油基可降解包膜材料的控释性能良好,棕榈油含量大于65%.
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记忆永恒-深切缅怀恩师王运华先生
《华中农业大学学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：2022年12月15日晚，首次感染新型冠状病毒的我浑身难受，咳嗽、发烧、喉咙痛痒，几乎一夜未眠。就在渐渐迷糊时分，16日清晨6点不到，一阵手机电话铃声把我惊醒，很不情愿地拿起手机，原来是同门好友赵竹青打来，他心情沉重而伤感地告诉我，王运华先生去世了！犹如晴天霹雳，我惊了几秒才缓过神来，真不敢相信这是真的，因为就在半月之前，我还通过视频与先生和先生的儿子讨论88岁或者90岁大寿的事情。当时我建议2023年88寿过周岁，2024年90寿过虚岁。谁知道这都成为不可能了。呜呼哀哉！可恶的病毒！
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基于DNDC模型研究春玉米长期秸秆还田的氮肥减施潜力
《植物营养与肥料学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探索秸秆还田对玉米氮肥减施潜力的影响，为东北黑土区养分资源高效利用提供科学依据。【方法】田间定位试验在吉林省公主岭市开展，始于2017年，分别在秸秆还田和离田条件下，设置施氮0、70、140、210、280和350 kg/hm~2，共12个处理。基于田间实测值校正和验证反硝化-分解模型（DNDC,Denitrification-Decomposition），并用校正后的模型模拟30年（1991—2020）秸秆还田对春玉米产量和氮素利用率的影响以及氮肥减施潜力。【结果】DNDC经参数校正后能够较好地模拟秸秆还田和离田条件下各施氮量处理春玉米产量、生物量、氮吸收和土壤无机氮含量，模拟值与实测值的标准平均相对误差（nARE）和标准均方根误差（nRMSE）范围平均分别为-5.7%～7.6%和10.0%～28.5%。依据长期模拟结果，秸秆还田条件下，最大产量施氮量下的春玉米产量、氮素回收率、农学效率和偏生产力比秸秆离田条件下可分别平均提高6.0%、5.5%、2.7 kg/kg和6.7 kg/kg，氮素表观盈余率平均下降36.3%。与秸秆离田条件相比，秸秆还田条件下达到秸秆离田条件下最大产量的施氮量平均减少35.5 kg/hm~2，约为18.4%。最大产量氮肥减施比例随秸秆还田年限的延长而变化，秸秆还田7～15年时的氮肥减施比例最高，平均为23.6%，秸秆还田19～30年的减施比例平均为15.8%。此外，秸秆还田的氮肥减施比例在湿润年最高，平均为20.5%，其次是平水年，平均为18.7%，干旱年最低，平均为15.4%。【结论】相比于秸秆离田，长期秸秆还田可显著提高玉米产量和氮素利用率，减少获得相同产量所需的施氮量以及氮素盈余率。按照DNDC模型预测，我国东北春玉米生产在秸秆还田下的氮肥减施潜力依年降水变化，为10%～20%。
关键词： 春玉米 秸秆还田 氮肥利用率 氮肥减施 DNDC模型
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畜禽种质资源大数据平台应用场景分析与架构研究——以反刍家畜为例
《中国科学:生命科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：随着基因组学和表型组学的快速发展与应用,研究领域产生了大量的畜禽种质资源数据,这为构建种质资源大数据平台奠定了基础.遗传资源保护利用与精准鉴定、种质创新与商业育种、育繁推一体化与市场监管等重要工作逐步开展,为大数据应用提供了业务清晰且维度复杂的应用场景,包括众多利益攸关者、巨量的多源异构数据和众多分析方法.本研究采用领域驱动设计分析种质资源大数据应用场景,以反刍家畜为例从数据标准规范、数据采集模式、数据模型、数据存储、数据挖掘和数据利用等多个方面开展大数据平台架构技术研究,构建了4层结构的畜禽种质资源大数据平台,并结合其他同行的研究成果分析讨论了下一步研究的重点与难点.
关键词： 种质资源 应用场景 维度模型 架构技术 大数据平台
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农业知识智能服务技术综述
《智慧农业(中英文) 》 2023
摘要：[目的/意义]农业环境动态多变、动植物生长影响因子众多且互作关系复杂,如何将分散无序信息理解生成生产知识或决策案例是世界性难题.农业知识智能服务技术是应对农业数据低秩化、规则关联度低和推理可解释性差等现状,提升农业生产全过程综合预测和决策分析能力的核心关键.[进展]本文综合分析了感知识别、知识耦合、推理决策等农业知识智能服务技术,构建由云计算支撑环境、大数据处理框架、知识组织管理工具、知识服务应用场景组成的农业知识智能服务平台,提出一种基于知识规则和事实案例相结合的农情解析与生产推理决策方法,构造产前规划、产中管理、收获作业、产后经营等全链条知识智能应用场景.[结论/展望]从农业多尺度农情稀疏特征发现与时空态势识别、农业跨媒体知识图谱构建与自演化更新、复杂成因农情多粒度关联与多模式协同反演预测、基于生成式人工智能的农业领域大语言模型设计、知识智能服务平台与新范式构建等方面对农业知识智能服务技术发展趋势进行总结,对实现农业生产由"看天而作"到"知天而作"转变具有技术支撑作用.
关键词： 农业知识智能服务 知识耦合 推理决策 多模态知识图谱 农情预警
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金银花粗多糖提取工艺优化及其抗氧化活性评价
《食品工业科技 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：采用热水提取法提取金银花多糖,通过单因素实验考察料液比、浸提时间、浸提温度和提取次数4个因素对多糖得率的影响,在此基础上利用响应面法对提取条件进行优化.以DPPH自由基、ABTS+自由基、羟基自由基、超氧阴离子自由基清除能力和总还原力为指标评价金银花粗多糖的抗氧化活性.结果表明:金银花多糖的最佳提取工艺条件为料液比1:30(g/mL)、浸提时间120 min、浸提温度70℃,此条件下多糖的实际得率为6.45%±0.15%,与预测值的相对误差为1.2%.当金银花粗多糖浓度为2 mg/mL时,DPPH自由基、ABTS+自由基、羟基自由基和超氧阴离子自由基的清除率分别为88.56%、99.51%、46.40%和85.88%,总还原力为1.04.该方法制备的金银花粗多糖具有较好的抗氧化能力,这为金银花活性多糖的进一步分离、纯化及结构表征提供了理论依据.
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