科研产出
水平棚架式梨树多旋翼无人机液体授粉试验
《农业机械学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对我国梨树授粉用工量大、作业效率低等问题,基于液体授粉技术,以水平棚架式栽培的梨树为研究对象,开展多旋翼无人机液体授粉试验,探究多旋翼无人机单位面积液体喷施量、飞行高度及授粉方式等对雾滴沉积分布及授粉效果的影响.试验结果表明多旋翼无人机液体喷雾授粉作业性能稳定,雾滴沉积分布组内变异系数不超过20%;雾滴覆盖率及雾滴覆盖密度均与喷施量呈正相关,当液体喷施量为6 niL/m2时,飞行高度的变化对雾滴沉积分布影响显著,飞行高度为4 m时,雾滴覆盖率及覆盖密度分别为7.06%、84.77个/cm2,花朵坐果率为49.70%,花序坐果率为85.83%,较自然授粉分别提高91%及43%.当花粉液体喷施量为4.5、6mL/m2时,无人机液体授粉与自然授粉花序坐果率差异显著,且无人机液体授粉与背负式喷雾器授粉花序坐果率无显著差异,花序坐果率可达80%以上.研究结果表明,无人机液体授粉作业时雾滴覆盖率及覆盖密度越高,对提升花朵坐果率、花序坐果率作用越显著,当无人机飞行高度为4m、花粉液体喷施量为4.5 mL/m2时为较优的无人机液体授粉参数组合.
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基于多视角自动成像系统的作物三维点云重建策略优化
《农业工程学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：为满足高通量作物表型分析需求,提升三维点云重建效率和精度,该研究针对不同作物、不同生育时期、不同植株部位（地上部和根系）,基于研发的多视角自动成像系统和SFM（structure from motion）-MVS（multi-view stereo）算法,采用不同视角和不同相机数获取的图像重建作物三维点云,通过重建效率和精度（Hausdorff距离）评估,以及基于点云提取表型参数（株高、幅宽、凸包体积和总表面积）的可靠性评价,优化作物三维点云重建策略。结果显示,对于结构相对稀松、遮挡较少的盆栽植株（苗期、蕾薹期、盛花期、成熟期油菜）、结构相对紧凑、遮挡较多的植株地上部（花铃期棉花、抽穗期水稻、拔节期和灌浆期小麦）以及器官密集、遮挡严重且有较多细长结构的地上部和根系（分蘖期小麦和成熟期水稻地上部、成熟期玉米和油菜根系）,分别采用3～4、6和10个相机为其最优重建策略（Hausdorff距离小于或接近0.20 cm,且重建时长和Hausdorff距离归一化值之和最小）。采用不少于4个相机获取的图像重建作物三维点云,可提取较为可靠的表型参数(决定系数R~2＞0.90,相对均方根误差RRMSE≤9%)。该研究提出的最优重建策略平衡了自动成像系统构建成本、三维重建效率和精度以及适用植株复杂程度,为实现多种作物高效、低成本、高精度三维重建和表型参数提取提供了重要依据。
关键词： 植物 表型 多视角立体视觉 图像自动采集 三维重建 点云模型
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增温施肥对稻麦农田土壤有机碳及其活性组分的影响
《环境科学 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：农田是重要的陆地生态系统土壤碳库和作物生长的有机养分库.为明确气候变暖对稻麦轮作农田土壤碳库的影响，利用田间开放式增温平台，分析了增温、施肥和其交互作用对土壤有机碳和其活性组分的影响，并评估了土壤碳库管理指数的变化.结果表明，增温、施肥对土壤有机碳含量和其活性有机碳组分的影响均无显著交互作用.增温增加了土壤有机碳含量，且总有机碳（TOC）和惰性有机碳（ROC）含量差异显著.与不增温对照相比，增温处理的TOC、 ROC和活性有机碳（LOC）含量分别增加了7.72%、7.42%和10.11%.土壤微生物量碳（MBC）含量的增加（20.4%）和颗粒有机碳（POC）含量的降低（36.51%）可能是增温下土壤有机碳含量变化的主要原因.增温对土壤可溶性有机碳（DOC）含量无显著影响，但显著降低了其可溶性微生物副产物组分含量（41.89%）.结果同时表明，施肥对土壤有机碳含量均无显著影响，但显著降低了活性碳组分的DOC和POC含量，增加了MBC含量.与不施肥对照相比，施肥处理的土壤DOC和POC含量分别降低了35.44%和28.33%,MBC含量增加了33.38%.此外，施肥有增加可溶性有机物中人为源腐殖质组分（5.13%）和可溶性微生物副产物组分（29.41%）,降低陆生源腐殖质组分含量（13.33%）的趋势.增温、施肥均有提高土壤碳库管理指数（CPMI）的趋势，土壤碳库指数（CPI）和碳库活度指数（LI）的增加分别是增温和施肥下CPMI增加的主要原因.结果说明，气候变暖会通过对土壤活性碳组分的改变影响土壤碳库，且其效应不受施肥影响.
关键词： 增温 施肥 稻麦农田 土壤有机碳（SOC） 碳库管理指数
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江苏县域农村屋顶分布式光伏发电系统建设自然社会影响因素实证分析
《太阳能学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：农村屋顶分布式光伏正在快速发展中，但其发展的影响因素及影响程度并无系统性的梳理分析。针对此问题，通过收集江苏省64个县级区域共39期月度农村屋顶分布式光伏新增装机量、自然资源和社会生活等多方面的数据，建立基于县级面板数据的农村屋顶分布式光伏新增装机量的实证模型，在全省总体层面和苏南、苏中、苏北分地区对比的多维度上进行评估。研究结果表明，新增装机量与太阳能资源等自然禀赋相关性不大，发展处于自发性、无序性状态，缺乏指导和政策规划；新增装机量与居民收入等社会因素关系密切，安装农村屋顶分布式光伏的居民主要是低收入群体，覆盖面还不够广。清洁能源使用与绿色低碳参与意识还未深入人心，缺乏相应宣传。
关键词： 太阳能 农村地区 影响因素分析 分布式 屋顶光伏 县域
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基质块苗移栽机挡销式自动送苗分苗装置设计与试验
《农业工程学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对叶类蔬菜自动移栽送-分苗成功率低和伤苗率高的问题,该研究以甘蓝基质块苗为对象,设计了一种输送带+挡销组合式送-分苗装置,结合甘蓝基质块苗力学特性,开展送-分苗过程理论分析,确定装置稳定送-分苗条件和关键机构工作参数.搭建试验台进行单因素试验,确定关键因素参数范围,选取前输送带电机转速、后输送带电机转速和挡销频率为主要试验因素,以分苗成功率和基质块破损率为评价指标进行Box-Behnken中心组合试验,建立二阶回归模型,分析各影响因素对指标的影响关系并进行综合优化.试验结果表明:前输送带电机转速 104 r/min、后输送带电机转速75 r/min、挡销频率 1.85 s/次时送分苗效果较优,台架验证试验分苗成功率 92.73%、基质块破损率 4.09%,田间验证试验分苗成功率 91.81%、基质块破损率 4.62%,两指标的两次验证试验与优化结果相比误差值均小于 2%,表明该装置具有较高的稳定性.该研究可为蔬菜自动移栽装备的设计提供参考.
关键词： 农业机械 设计 试验 基质块苗 移栽机 自动送-分装置
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界面结构对叶黄素纳米结构脂质载体生物可及性及稳定性的影响
《中国食品学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探究界面结构对叶黄素纳米结构脂质载体（Lutein-NLCs）稳定性及生物可及性的影响，通过乳清分离蛋白和小分子表面活性剂吐温80复配，构建复合界面、双界面以及单界面的Lutein-NLCs，对3种界面结构的Lutein-NLCs的基本性质、界面吸附特性、生物可及性以及稳定性进行研究，结果表明：3界面结构Lutein-NLCs粒径为127.60～180.86 nm，包封率最高达97.78%，其叶黄素生物可给率显著高于普通纳米乳液和游离叶黄素（P ＜0.05），其中，单界面Lutein-NLCs的叶黄素生物可给率显著高于复合界面和双界面（P ＜0.05）。3种界面结构Lutein-NLCs中叶黄素释放速率显著低于普通纳米乳液，且与单界面Lutein-NLCs相比，复合界面和双界面Lutein-NLCs的缓释效果更为显著。在贮藏过程中，Lutein-NLCs提高了叶黄素的保留率，其中复合界面Lutein-NLCs的保留率最高，是叶黄素对照组的12.06倍。
关键词： 叶黄素 纳米结构脂质载体 界面结构 生物可及性 稳定性
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不同养殖模式克氏原螯虾(Procambarus clarkii)游离氨基酸的主成分分析及综合评价
《食品科学 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：为研究不同养殖模式的克氏原螯虾(Procambarus clarkii)肉中游离氨基酸(free amino acids,FAA)的综合品质差异,以江苏兴化地区具有代表性的3 大类养殖模式的克氏原螯虾尾肉为研究对象,测定FAA并结合滋味活性值(taste active value,TAV)分析各氨基酸在克氏原螯虾肉中的呈味特性,然后运用主成分分析(principal component analysis,PCA)及聚类分析法综合评定克氏原螯虾肉的FAA品质.结果表明:克氏原螯虾肉中均含有17 种FAAs,总量在21.80~27.11 mg/g之间.精氨酸(Arg)在所有克氏原螯虾肉中均为含量最高的FAA,远高于其他氨基酸,占总FAA含量的55.64%~67.76%,其对虾肉呈味贡献也最大.此外,还有丙氨酸(Ala)和组氨酸(His)在所有克氏原螯虾肉中的TAV都大于1,对呈味有贡献.谷氨酸(Glu)作为鲜味最强的氨基酸,只在稻虾一稻两虾模式(RC2)的克氏原螯虾肉中TAV大于1.17 种氨基酸利用PCA提取到3 个PC,累计方差贡献率为89.937%,可以代表氨基酸的综合信息.根据综合分析,排名最高的是一稻两虾养殖模式RC2,排名最低的是虾蟹混养模式CC1.聚类分析将所采集的克氏原螯虾虾肉分为3 类,该结果与PCA的结果相似,表明稻虾模式养殖的克氏原螯虾肉的FAA综合品质相对较好.
关键词： 克氏原螯虾(Procambarus clarkii) 游离氨基酸 呈味 主成分分析 聚类分析
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芽孢杆菌生物合成纳米硒条件优化及活性评价
《农业工程学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：作为生防菌的枯草芽孢杆菌XP（Bacillus subtilis subspecies stercoris strain XP）不仅具有较强的耐硒与耐盐能力，而且还可将毒性较高的无机硒转化为安全性高、生物活性好的纳米硒（SeNP），然而目前其合成SeNP的效率并不高。为提升菌株XP生物合成SeNP的效率，该研究针对其合成工艺条件做了进一步优化。首先，通过单因素试验，初步筛选出适宜范围量值的初始亚硒酸盐Se （IV）浓度、摇床转速、XP接种量；其次，将这三个因子作为影响因素，以SeNP产量为响应指标，利用Box-Behnken响应面法（RSM）进行分析；最终，通过响应面法获得枯草芽孢杆菌XP产SeNP的最优发酵工艺条件。研究结果表明，枯草芽孢杆菌XP合成纳米硒的最佳发酵条件为：初始Se （IV） 3.4 mmol/L、摇床转速157 r/min、菌株XP接种量9.9%，此发酵条件下纳米硒的产量达到1.82mmol/L，相对优化前提升了60%以上。此外，通过种子发芽试验，进一步证明此工艺条件下合成的纳米硒具有较高的生物活性，可有效提升油麦菜种子活力，促进种子萌发。
关键词： 菌 发酵 响应面法 枯草芽孢杆菌 纳米硒 生物活性
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江苏产区大蒜中邻苯二甲酸酯含量检测及溯源分析
《环境科学 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：邻苯二甲酸酯(PAEs)对生态环境和农产品安全的潜在威胁已引起世界各国的广泛关注.在江苏省邳州市大蒜核心产区采集了11种大蒜样品、 106个表层土壤和4种农膜样品,通过GC-MS法分析了大蒜、土壤和农膜中的16种PAEs...展开更多
关键词： 大蒜 邻苯二甲酸酯(PAEs) 农膜 污染土壤 积累
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类胡萝卜素肠道吸收与代谢的影响因素研究进展
《中国食品学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：类胡萝卜素是类异戊二烯单元组成的一类萜类色素，在维持眼部健康、提高免疫力等方面具有重要作用。人体不能合成这种色素，必须从膳食中摄取。人体摄入后，类胡萝卜素会经历复杂的消化吸收与代谢过程，并受到食物本身以及人体内环境等多种因素的影响。肠道是类胡萝卜素吸收、代谢最重要的场所。本文综述化合物结构、膳食因子、加工方式、包埋、转运蛋白、生物裂解酶等因素对类胡萝卜素在肠道吸收、代谢的影响，并探讨肠道菌群在其中发挥的作用，为类胡萝卜素体内的吸收与生物转化研究提供参考。
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