科研产出
不同比例有机无机肥配施条件下黑土富里酸荧光光谱特征
《光谱学与光谱分析 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：富里酸(F A)是土壤腐殖质的重要组成成分,是土壤腐殖化过程中的中间物质,其结构特性对提高土壤有机质具有重要的指示作用.有机无机肥配施是实现土壤培肥、秸秆资源利用、减少无机肥施用的有效措施.为探讨黑龙江省黑土区秸秆有机肥替代无机肥对土壤FA的影响,设置不施肥(CK)、单施无机肥(NPK)、有机肥替代无机氮肥25%(NPKM1)、有机肥替代无机氮肥50%(NPKM2)、有机肥替代无机氮肥75%(NPKM3)及有机肥替代无机氮肥100%(NPKM4)6个处理,测定土壤有机碳(SOC)和FA含量.利用荧光指数(FI)、自生源指数(BIX)表征土壤FA的来源,腐殖化指数(HIX)指示土壤的腐殖化程度.采用三维荧光光谱-平行因子分析法,分析土壤FA的荧光组分及最大荧光强度(Fmax),并利用冗余分析(RDA)探讨荧光强度、土壤有机碳和试验处理间的响应关系.结果表明:与N PK处理相比,有机无机肥配施处理均显著提高了SOC和土壤FA含量,其中对NPKM2处理影响最大,SOC含量提高8.06%,土壤FA含量提高13.84%.土壤FA受自生源和外生源共同作用的影响(FI>1.4,0.8
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弧齿往复式稻田株间自动避苗除草装置设计与试验
《农业机械学报 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对现有稻田株间除草漏除率大、除草率低和除草装置因无法确定秧苗位置而导致伤苗率高等问题,基于除草执行部件往复式开合运动思想,设计了一种用于去除稻田中耕期株间杂草的弧齿式自动避苗除草装置。根据中耕除草期稻株生长状态,通过理论分析设计了对置株间除草齿,并确定了除草弧齿的主要结构参数。利用光电传感器和电动直线推杆的协同作用,设计了自动避苗控制系统,当该装置执行避苗除草作业时,系统根据前进速度控制除草弧齿张开一定间距,以躲避秧苗。基于显式动力学仿真软件LS-DYNA进行了虚拟试验,以地表下0～40 mm内土壤扰动率为试验指标,当除草齿入土深度为32 mm时,土壤扰动率达到最大值,为90.02%。通过田间试验验证了该株间除草装置和自动避苗控制系统的作业性能,在前进速度为0.5～0.9 m/s时,该装置平均除草率为86.51%、平均伤苗率为0.20%,除草和避苗作业性能稳定,可满足稻田除草农艺要求和株间"避苗除草"作业要求。
关键词： 稻田 避苗除草装置 株间杂草 自动控制 有限元法 试验
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冬季采暖保育猪舍送排风管道组合换气系统设计与评价
《农业工程学报 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：为实现保育猪舍内局部环境通风调控,该研究设计一种垂直送排风管道组合换气系统.采用CFD(Computational Fluid Dynamics)技术对垂直管道通风模式下舍内的空气流场进行模拟,并以相对湿度和CO2浓度作为输入变量建立通风模糊控制系统.模拟结果显示保育猪所在水泥地板区域风速保持在0.1~0.2 m/s.参照模拟结果,以猪栏为通风单元对保育猪舍通风系统进行改造,舍内气流不均匀性系数在0.1以下,表明采用该换气系统的保育猪舍通风均匀性较好;猪舍温度在21~25℃,相对湿度小于70%,NH3浓度小于5 mg/m3,CO2浓度小于1200 mg/m3,舍内各项环境参数适宜保育猪健康生长.系统运行功耗为270~1150 W.现场测试与分析结果表明,该垂直送排风管道组合换气系统,可以精确控制猪舍环境,兼顾冬季猪舍通风与保温问题.
关键词： 温度;湿度;环境调控;保育猪舍;管道通风;CFD;模糊控制;性能评价
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不同耕法下秸秆还田对土壤WSOC荧光特性的影响
《光谱学与光谱分析 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探讨秸秆还田对土壤水溶性碳(WSOC)的影响,采用田间定位试验,研究连续免耕、浅翻、深翻与免耕秸秆覆盖、秸秆浅翻及深翻还田方式下,旱地草甸土WSOC随土层深度变化的荧光特征.结果表明:0~50 cm土层, 3种耕法与相应秸秆还田方式土壤WSOC均解析出2类3个荧光组分,即类腐殖质组分C1(240/400 nm)和C2(245, 400/465 nm)及类蛋白质组分C3(220, 275/325 nm);无论浅翻还是深翻, 0~20 cm表土层C1>C2>C3, 20~30 cm土层C3组分的变化与C1, C2组分呈负相关,秸秆还田增加了30~50 cm土层C3组分的含量;荧光指数分析表明,土壤WSOC组成为非生物源与生物源的混合物, 10~20 cm土层异源特征明显,免耕与免耕秸秆覆盖20~50 cm土层自生源特征较强;秸秆深翻还田40~50 cm土层腐殖质的产生和积累趋势增强, C2/C1比值高于秸秆浅翻还田和秸秆覆盖.
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红树莓果酒发酵过程中功效成分、香气物质及体外降血糖功效的动态变化
《食品科学 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：以红树莓冻果为原料,研究不同发酵阶段红树莓果酒的功效成分(活性成分、有机酸含量)及香气成分的动态变化,并以α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶抑制率为评价指标,研究红树莓果酒发酵过程中体外降血糖功效的变化。结果表明,红树莓果酒发酵过程中乙醇体积分数先上升后趋于平稳,陈酿结束后为(18.00±0.07)%;活性成分、α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶抑制率均呈先上升后下降趋势,其中总酚、花色苷在发酵第1天达到最大值,分别为(153.32±2.26)mg/L和(173.64±5.72)mg/L,黄酮在发酵第9天达到最大值为(67.03±0.30)mg/L,原花青素在发酵第5天达到最大值为(6.38±0.04)mg/L;α-葡萄糖苷酶抑制率在发酵第5天达到最大值为(90.18±0.77)%,α-淀粉酶抑制率在发酵第1天达到最大值为(87.93±2.10)%;果酒发酵期间,有机酸除L-苹果酸升高、柠檬酸降低外,其他有机酸含量均呈先升高后降低的趋势,其中琥珀酸、乳酸变化最明显;陈酿期间,L-苹果酸呈缓慢升高趋势,琥珀酸先升高后缓慢降低,柠檬酸、乳酸、草酸、酒石酸和莽草酸呈降低趋势;红树莓果汁、红树莓果酒发酵和陈酿期间分别检测出18、46种和23种香气物质,其中红树莓果汁的主要香气物质为酮类(63.40%),经发酵后酮类物质减少,醇类和酯类物质有所增加,红树莓果酒中主要香气物质为酯类,癸酸乙酯、辛酸乙酯、甲酸异戊酯为发酵红树莓果中的特征性香味物质。
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秸秆捆烧清洁供暖技术评价
《农业工程学报 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：中国北方地区秸秆资源丰富,将秸秆打捆转化为能源实现清洁取暖,既能解决秸秆过剩问题,又能有效替代煤炭,对改善大气质量和人居环境具有重要意义.为探究秸秆捆烧清洁供暖技术的能源效率、经济效益和温室气体排放,采用3E(Economic,Energy and Environment)评价模型,从作物种植收获到秸秆捆烧供暖应用全过程开展系统评价.结果表明,秸秆捆烧供暖技术的能源和经济效益较好、温室气体排放少,适于居住较集中的村镇地区冬季供暖,也可用于农业、工业园区等区域供热.供暖面积0.5×104~10×104m2范围内,供暖面积越高,能源和经济环境效益越好,秸秆捆烧供暖的净能量10512~10774.8 MJ/t,能量产出投入比8.4~8.5,能源转化率较高,温室气体CO2当量排放量为9.67~11.21 g/MJ;经济成本391.1~560.5元/t(折合16.2~23.8元/m2),按基准收益率8%计算,供暖规模应不小于2×104 m2,若不考虑折旧只考虑运行成本,则供暖面积应不小于1×104 m2.与秸秆成型燃料和秸秆炭气联产供暖技术比较,均具有较好的经济效益,秸秆捆烧供暖技术的能量效益最优,温室气体排放量最少.与煤炭供暖技术相比,3种秸秆供暖技术的净能量产出不如煤炭,但温室气体排放仅为煤炭的1/10~1/7,秸秆清洁供暖技术的环境效益显著.
关键词： 温室气体 排放 秸秆 打捆燃烧 供暖 技术评估 经济效益
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豆麦轮作区麦秸长期还田对作物产量及土壤化学性质的影响
《农业工程学报 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：麦秆还田对作物产量影响以及秸秆还田如何施肥是农业生产者极为关注的问题,为了明确豆麦轮作麦秆长期还田对作物产量及对土壤化学性质的影响,该文依托黑河市长期定位实验站,采用裂区试验方法,主处理为秸秆还田与不还田处理,副处理为低、中、高不同施肥水平,试验于1980年开始,轮作模式先后为麦-豆-麦和麦-豆轮作模式,通过连续38 a(1980—2018年)调查,探明麦豆轮作条件下麦秸还田及不同施肥水平对作物产量影响。结果得出:麦秸还田后种植大豆、小麦,多年产量与不还田比差异不显著(P>0.05);连续施肥效果,大豆中肥区比低肥区增产7.42%～10.81%,达到差异显著水平,小麦高肥区比低肥区增产14.52%～19.33%,差异极显著(P <0.01);麦秸还田大豆增产效果,还田前期(1～6季)大豆平均产量比不还田增产5.91%,后期(7～16季)平均增产7.52%,麦秸还田小麦增产效果,还田前期(1～5季)和后期(6～16季)平均增产0.31%、0.22%,后期增产频率高;麦秆隔年还田显著增加速效钾含量,施肥可以有效增加土壤碳、氮、磷含量,但长期高肥易导致土壤酸化。
关键词： 土壤 秸秆 轮作 秸秆还田 大豆 小麦 施肥 产量 化学性质
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红松松仁提取物对糖尿病小鼠的降血糖活性
《中国食品学报 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：目的:红松松仁是珍贵的药食同源植物,本研究旨在明确红松松仁稀碱提取物(KPS-AE)对高糖高脂饮食结合链脲佐菌素(STZ)诱导的2型糖尿病小鼠的降血糖作用。方法:在2型糖尿病小鼠模型建立后,设正常(NC)、高糖高脂(HC)、阴性(DM)、阳性(PC)4个对照组及低、中、高(KPS-AE-L,KPS-AE-M,KPS-AE-H)3个剂量给药组。连续给药2周,在此期间每天观察并记录小鼠摄食量、饮水量,每周测定体质量、空腹血糖值、口服葡萄糖耐量。在试验末期,检测小鼠空腹血清胰岛素含量,计算胰岛素敏感指数(ISI)和胰岛素分泌指数(FBCI)。结果:与NC组及DM组小鼠相比,KPS-AE可以控制糖尿病小鼠的"三多一少"症状,有效降低小鼠空腹血糖值,其中KPS-AE-M组与DM组相比可控制糖尿病小鼠饮水量降低34%,降糖率达25.47%,且KPS-AE-M组可显著改善口服葡萄糖耐量及空腹血清胰岛素水平、敏感指数和分泌指数。结论:红松松仁稀碱提取物具有抗糖尿病作用,具有研制功能性食品药品治疗2型糖尿病的潜力。
关键词： STZ诱导糖尿病模型 红松松仁 稀碱提取物 降血糖 糖尿病
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秸秆还田及氮肥调控对不同肥力白浆土氮素及水稻产量影响
《农业工程学报 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：三江平原是黑龙江省水稻主要种植区,白浆土是主要种稻土壤,在白浆土上开展秸秆还田试验研究,明确白浆土秸秆还田效果,根据土壤肥力水平调控氮素为秸秆还田提出因地制宜的土壤、施肥等管理技术提供参考.该文以白浆土为供试土壤,比较研究不同肥力白浆土上连续秸秆还田及调控氮素对水稻产量及土壤养分变化的影响.结果得出:高肥力土壤连续秸秆还田适合减氮,减氮10%连续3年水稻不减产,增产幅度为0.1%~6.94%,减氮20%以上产量降低,秸秆连续还田增加氮素水稻产量第1年与正常施肥比增产4.47%,第2年水稻产量比对照减产4.02%~31.86%,调氮降低幅度大;中、低肥力土壤秸秆还田水稻产量第1年比对照分别增加1.48%,4.52%,第2年调氮增产幅度会下降;秸秆还田使土壤有机质、氮素含量提高,在高肥力土壤上氮素过高使水稻前期分蘖量增多,水稻有效穗数降低,产量降低,减氮后可以避免土壤氮素过剩,水稻产量提高;中、低肥力土壤秸秆还田有利于增加土壤肥力水平,适当增加氮素可使水稻产量提高.
关键词： 土壤 氮素 水稻 秸秆还田 产量 氮肥调控 白浆土 不同肥力
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心土间隔混层技术改善白浆土理化性质提高大豆产量
《农业工程学报 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了提高改土效率,打破白浆土障碍层次白浆层,改善贫瘠的心土层创造有利条件,该文设计了将白浆土"上翻20 cm,下混30 cm,同时间隔62 cm不混拌"的心土间隔混层犁.2016-2017年在黑龙江省八五四农场设置心土间隔混层区和浅翻深松区大区对比试验,研究改土作业后土壤理化性质、大豆产量及其农艺性状变化,明确改土机械作业效果与作物增产机理.结果表明:与浅翻深松相比,心土间隔处理改土2 a内:改善白浆土心土层土壤物理性质,提高土壤含水率,>20~40 cm土层土壤含水率提高幅度为2.13~3.20个百分点;降低心土层土壤硬度,硬度值降低40%~50%,且在>20~40 cm心土层没有出现峰值,改善土壤三相比例,固相值降低5.06个百分点,液相值增加3.17个百分点,气相值增加1.89个百分点.改善心土层化学性质,>20~40 cm土层碱解氮提高33.77%,有效磷提高39.25%,速效钾提高4.16%,有机质提高15.85%,同时提高心土层全量养分含量,降低土壤pH值,但效果不明显.连续调查两年大豆产量,心土间隔混层区比浅翻深松区增产12.66%~13.28%,一次改土后效时间长,增产效果显著.该研究结果可为旱地白浆土及其同类低产土壤的改良提供技术支撑.
关键词： 土壤 作物 白浆土 心土间隔混层 物理特性 化学特性 土壤改良
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