科研产出
生物质炭添加量对伊乐藻堆肥过程氮素损失的影响
《农业工程学报 》 2016 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,研究以生物质炭为添加剂对伊乐藻与稻草混合堆肥过程中氮素损失的影响,通过静态高温好氧堆肥试验,设置了6个处理,即:CK(不添加生物质炭)、5个生物质炭不同添加量处理(以CK为基础,生物质炭添加量分别为CK堆体干基质量的6%、18%、30%、42%、54%),监测了伊乐藻与稻草混合堆肥过程中堆温、氨挥发速率等相关指标的变化。结果表明,与CK相比,添加生物质炭可以提高堆温、延长高温期天数、缩短堆肥周期,堆肥周期减少天数与生物质炭添加量呈极显著的对数曲线相关(P<0.01);添加生物质炭可以显著降低堆肥过程中的氨累积挥发量(P<0.05),但与CK相比,生物质炭添加量为6%、18%处理的氨累积挥发量分别增加了26.58%、6.34%,同时,氮素损失率亦高于CK处理;堆肥过程中氮素损失率与生物质炭添加量关系密切,呈显著的一元三次曲线相关(P<0.05),生物质炭的适宜添加量为27.11%~45%;根据不同影响因子的标准偏回归系数,对堆肥体氮素损失率的影响,由大到小依次为全氮、铵态氮、有机碳。
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不同农业有机废弃物产甲烷特性比较
《农业工程学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：为评估不同物料相同发酵条件下的产沼气特性,该文研究了玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆、香蕉秸秆、鸡粪、牛粪和猪粪7种原料的基本特性及发酵情况。元素分析结果表明7种原料均不适宜直接发酵,且粪便原料的理论产气潜力优于纤维质原料。组分分析表明,纤维质原料中香蕉秸秆的可降解组分含量最高,达76.13%,粪便原料中鸡粪的易降解有机物含量最高,为59.72%。发酵试验结果表明,香蕉秸秆和鸡粪的甲烷产率分别为186.10和224.85 m L/g,BDA(biodegradability)分别为41.42%和33.28%,消化时间(T90)分别为9.5和7 d,为两类原料中产气潜力最佳的原料。基于月累计甲烷产量和Gompertz模拟结果,鸡粪和香蕉秸秆降解速率快,累计产气量高,分别达867.28 m L/g和528.92 m L/g。结果表明鸡粪和香蕉秸秆最适合作为沼气发酵的原料。
关键词： 农业 秸秆 粪 农业废弃物,产甲烷潜力,生物降解性,消化时间
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植物乳杆菌SD-7的分离鉴定及其亚硝酸盐降解特性
《中国食品学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：从江苏南京农家自制的酸豆角中分离到1株具有强降解亚硝酸盐能力的乳酸菌,命名为SD-7,经形态观察、生理生化和16 S r DNA遗传学分析,把该菌株鉴定为植物乳杆菌。对该菌株的生长和降解亚硝酸盐的特性的研究表明,该菌株在30℃条件下18 h即可达到稳定期,产酸能力较强,稳定期的p H值为3.58。在30℃条件下培养24 h和48 h,亚硝酸盐的降解率分别为85.96%和91.64%。SD-7具有较好的耐盐能力,当氯化钠含量低于6%时对该菌的生长和降解亚硝酸盐能力影响不大。SD-7的耐酸能力较强,在p H 4,30℃条件下培养24 h和48 h,菌株的OD600仍达到1.58和1.88,此时亚硝酸盐降解率为58.56%和64.56%。
关键词： 亚硝酸盐降解 植物乳杆菌 分离鉴定 16 S rDNA 系统发育分析
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功能化木粉/低密度聚乙烯热塑母料的制备及界面融合性
《复合材料学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：以研究功能化木粉/低密度聚乙烯(LDPE)热塑母料的流变及界面融合性为目的,采用超声波辅助碱预处理制备苄基化杨木粉(Wd-Ar),通过熔融共混挤出造粒制备了Wd-Ar/LDPE热塑母料。研究Wd-Ar/LDPE热塑母料界面相容性、熔体流动性、热软化点、热融合特性以及表面自由能的变化。结果表明:SEM显示,与未处理木粉(Wd)相比,塑化母料与LDPE的界面融合性增强;由XRD结果分析可知热塑母料结晶度减弱,热软化点有所降低,熔体流动速率提高,总表面自由能下降,非极性分量自由能增加;Wd-Ar可降低与LDPE混合物料的平衡扭矩,有效改善复合材料的熔体加工性能、界面融合性及力学性能。当LDPE含量为20wt%时,Wd-Ar/LDPE复合材料的拉伸强度、拉伸断裂伸长率及弯曲强度分别提高了2.55、4.55和2.27倍,表明Wd-Ar与LDPE复合材料间的界面黏结性增强。
关键词： 苄基化木粉 低密度聚乙烯 热塑母料 复合材料 界面融合
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蛋白水解物改性脲甲醛缓释肥的结构及氮素释放特征
《农业工程学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对脲甲醛养分释放与作物生长曲线不匹配的问题,该研究采用蛋白水解物来改善脲甲醛的氮素释放率。土柱淋洗结果表明,蛋白水解物降低了脲甲醛初期的氮素释放率,加快了脲甲醛在后期的氮素释放率。在当量尿素与甲醛的摩尔比为1.2时,蛋白水解物水解度越小,氮素释放率越快。到第7周,蛋白水解物改性脲甲醛的氮素释放率和未改性的脲甲醛相比,氮素释放率提高了58.9%。采用傅里叶红外光谱、X射线衍射、热重和扫描电镜分析了蛋白水解物和蛋白水解物改性脲甲醛的结构,发现:蛋白水解物的活性基团能够与甲醛反应,并与尿素聚合,以嵌段的方式引入到脲甲醛的分子结构中;蛋白水解物水解度越低,改性脲甲醛结晶度降低的越多;和未改性的脲甲醛相比,改性的脲甲醛的最大分解温度有所降低,并且改性后的脲甲醛疏松多孔。因此,可以通过蛋白水解物的水解度来调控改性脲甲醛的氮素释放率,进而适应不同作物的生长周期,提高氮肥的利用率。
关键词： 肥料 养分 土壤 脲甲醛 蛋白水解物 氮素释放率 缓释肥
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发酵床垫料翻耙结合网床养殖改善鸭舍空气质量与鸭生产性能
《农业工程学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：为解决规模化肉鸭生产中粪污影响鸭健康和污染环境的问题,研发了一种发酵床结合网床架养新技术及其配套的可移动式网床下发酵床垫料翻耙系统,并研究了该模式在控制舍内气载微生物数量和提高鸭生产性能中的优势。结果显示:1)可移动式发酵床垫料翻耙系统实现不同发酵床体共用一台翻耙机。2)与发酵床平养相比,鸭26日龄之前未翻耙垫料时,发酵床网养舍内需氧菌总数(1.531×105 CFU/m3)和大肠杆菌数量(1.298×104 CFU/m3)显著升高(P<0.05);鸭27~34日龄时每4 d翻耙垫料,发酵床网养舍内需氧菌总数(2.304×105 CFU/m3)和金黄色葡萄球菌数量(1.353×105 CFU/m3)显著降低(P<0.05);鸭35~39日龄时每天翻耙垫料,发酵床网养舍内需氧菌总数(1.255×105 CFU/m3)和"沙门+志贺"氏菌数量(14.13 CFU/m3)显著降低(P<0.05)。3)在发酵床平养舍内,与每4 d翻耙1次垫料相比,每天翻耙1次垫料舍内需氧菌总数(2.688×105 CFU/m3)、大肠杆菌(2.038×104 CFU/m3)、金黄色葡萄球菌(8.90×104 CFU/m3)和"沙门+志贺"氏菌(47.11 CFU/m3)数量显著(P<0.05)降低,而在发酵床网养舍内,每天翻耙1次垫料舍内需氧菌总数(1.255×105 CFU/m3)和"沙门+志贺"氏菌(14.13 CFU/m3)数量显著降低(P<0.05)。4)与发酵床平养相比,发酵床网养增加鸭体质量(P<0.05),降低死亡率和上市淘汰率(P<0.05)。结果表明研发的肉鸭养殖新模式能更好地减少舍内空气中病原菌浓度,改善鸭舍内空气环境,提高鸭生产性能。该研究为发酵床结合网床架养新模式在规模企业中推广应用提供技术支持。
关键词： 动物 细菌 生长 肉鸭 发酵床结合网床架养 翻耙机 气载需氧菌总数 生产性能
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草莓穴盘苗移栽末端执行器设计与试验
《农业机械学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：穴盘草莓的长苗、大苗株特点和弓背向外的特殊移栽要求,使其自动化移栽存在困难。首先进行了草莓苗坨的单指刺入力和拔苗阻力试验,进而提出并开展了有约束苗坨的双指夹拔破坏试验。试验发现双针取苗指的苗坨刺入阻力与刺入速度、深度、含水率相关,50 mm和100 mm深度的最大刺入阻力分别可达21.47 N和57.09 N。双指的夹茎拔苗阻力可达9.64 N,而当取苗针滑移量为20 mm和40 mm时约束夹拔力分别可达10.85 N和42.5 N,但过大滑移量对精准可靠移栽极为不利。根据草莓穴盘苗的物理特性、苗坨的力学特性,设计了带双爪可同步换向变距的四针式移栽末端执行器。以有效缩减取苗爪宽度和摆动传动角为双重目标进行了多连杆定角斜插式双指四针取苗爪的非线性规划,得到了优化的机构参数。换向变距装置通过微型行程开关与微型电磁吸盘配合,实现了双取苗爪的快速同步换向变距和可靠定位。验证试验表明,在加速度不大于0.20 mm/s2时取出率和取苗成功率分别在93%和90%以上,加速度过大则可能造成取苗针滑脱和苗坨下部断裂,换向变距装置有效解决了弓背朝外问题和相邻两列同时移栽的间距调整问题,栽苗试验中放苗顺利且直立度和深度均达到移栽要求,且移栽后10 d草莓苗完全成活,该末端执行器可满足草莓穴盘苗的移栽作业需要。
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农用车辆自主导航控制系统设计与试验
《农业机械学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：集成软硬件系统搭建了一套农用车辆自主导航系统并进行了试验研究。硬件系统包括传感器、执行器和CAN-Bus通信网络;软件系统基于Windows操作系统、Visual Studio 2005开发环境,采用多线程编程技术开发。依据运动学规律建立了车辆运动模型,依据转向机构闭环响应曲线辨识了转向系统闭环模型,综合2个模型确立了航向与横向控制系统开环传递函数,基于PID理论设计了航向与横向控制器。试验结果表明:软硬件系统运行稳定;初始航向偏差在-86°与84°时,调节时间均在2 s以内,稳定后航向跟踪的精度均在1°以内;初始横向偏差在0.7 m和1.2 m时,横向偏差的最大值分别为10.4 cm与9.2 cm,横向偏差平均值分别为6.4 cm与3.5 cm,横向偏差标准差分别为2.6 cm与1.7 cm,横向控制器能够使系统平滑稳定地跟踪期望路径,跟踪精度在厘米级。
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棉花分行冠内冠上组合风送式喷杆喷雾机设计与试验
《农业机械学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：为提高矮化密植棉花的机械化施药效果,将分行冠内施药与风送式施药技术相结合,设计了棉花分行冠内冠上组合风送式喷杆喷雾机。分行器在棉花冠层内部撑开雾滴扩散空间,并通过冠内和冠上的组合式气流扰动和输送,进一步提高雾滴的扩散范围和沉积分布均匀性。介绍了喷雾机总体结构以及分行器的设计,详细阐述了风送系统和导风筒出风口的设计方法,并进行了风场测试和雾量沉积分布试验。风场测试结果表明,棉花行冠层区域气流场风速较大、横向分布较均匀。雾量沉积分布试验结果表明,棉花冠层内部叶片正面雾滴平均覆盖率达到65.30%,叶片反面达到39.83%,上、中、下部冠层叶片正面雾滴平均覆盖率最大相差10.25%,叶片反面最大相差11.75%,整个冠层雾量沉积分布均匀性较好,冠内组合风送施药效果明显提高。
关键词： 棉花 喷杆喷雾机 冠内施药 组合风送施药 风场测试 雾量沉积分布
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纸及秸秆基可降解营养钵的降解性能试验
《农业工程学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：选取纸质、不腐熟秸秆和腐熟秸秆3种生物基可降解营养钵,对其降解率、分子结构及结晶度进行分析。通过土埋降解试验、红外图谱分析及X射线衍射分析,对比研究不同类型生物基可降解营养钵的降解特性。结果表明,纸质营养钵降解率最终高达85%,降解效果最好。不腐熟秸秆营养钵的降解率为78%,大于腐熟秸秆营养钵的降解率47%。降解试验前后对比发现,生物基营养钵的红外吸收峰强度均不同程度的降低,分子结构发生变化,3340和2920 cm-1处吸收峰强度降低说明纤维素、半纤维素发生降解,1650 cm-1处的吸收峰降低说明木质素发生降解。经8周降解试验,纸质营养钵X射线衍射峰变化明显,强度明显降低,降解效果较好,不腐熟秸秆营养钵和腐熟秸秆营养钵在2θ=27°均出现新的衍射峰,晶型发生变化。生物基可降解营养钵降解性能优异,可有效改善环境污染问题。
关键词： 秸秆 降解 结晶度 腐熟秸秆营养钵 不腐熟秸秆营养钵 纸质营养钵 分子结构
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