科研产出
秸秆粉碎集中全量深埋还田机设计与试验
《农业机械学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对我国玉米秸秆量大，生产应用的还田机具还田深度浅，存在影响后续播种、出苗质量、病虫害发生率高和深层土壤“碳饥饿”等问题，设计了一种秸秆粉碎集中全量深埋还田机，可一次完成秸秆捡拾、粉碎、输送、深松开沟、集中遁注掩埋和碎土镇压等作业，在有效减少土壤扰动下能够将多行站立或粉碎后秸秆集中埋入地表下一条深380～400 mm的沟内。阐述了秸秆粉碎集中全量深埋还田机整机结构及工作原理，对秸秆螺旋输送装置、抛压风机、深松开沟遁注装置和传动系统等关键部件进行了设计与计算，初步确定了螺旋输送装置与抛压风机转速、风机出料口尺寸和遁注体截面形状参数，并对抛压风机与遁注体腔体内部进行了流场模拟分析与验证。按照设计要求对秸秆粉碎集中全量深埋还田机进行了试制，并进行了机具性能与大田定位试验，结果表明：在作业速度3 km/h时，秸秆捡拾率为90.8%,开沟深度与秸秆掩埋深度均值分别为394 mm与200 mm,开沟深度与秸秆掩埋深度稳定性系数分别为97.4%和92.5%,各项指标与设计值相符，且满足农艺要求。同时大田定位试验结果表明，秸秆集中深还田与传统还田相比，0～200 cm土壤贮水量提高29 mm, 20～40 cm土层有机碳、全氮和速效磷养分含量分别增加7.14 g/kg、0.59 g/kg、1.53 mg/kg,有效增加了土壤养分含量，提高了深层土壤肥力与贮水能力。
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基于无人机载遥感的水分胁迫下冬小麦叶绿素变化及冠层光谱响应
《光谱学与光谱分析 》 2023 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：为探究水分胁迫下冬小麦冠层反射率在各生育期响应叶片叶绿素变化的特性,针对2020年—2021年小麦生长季11个品种(分为强、一般和弱3个抗旱性品系),设置了 2次灌溉(拔节、扬花)、1次灌溉(冬季、返青、拔节、拔节后7天和拔节后14天)以及无灌溉总共3个水分梯度处理,分析了叶绿素与反射率之间的相关性,利用波长随机组合方式[简单比值(SRSI)、简单差值(SDSI)和归一化(NDSI)]与线性拟合方法,筛选了对叶绿素最为敏感的窄波段光谱指数.结果表明:(1)所有品系叶绿素含量在各生育期均差异显著,从拔节到灌浆大致表现为降低—升高—降低态势,但冬季和返青期灌溉处理下的抗旱性一般品系、以及返青期灌溉处理下的抗旱性较差品系除外;(2)随着发育进程推移和品种抗旱性减弱,不同处理间在近红外区域的冠层反射率差距逐渐增大.(3)叶绿素与窄波段光谱指数的线性拟合决定系数高值区集中在绿(445~591 nm)和红边(701~755 nm)波段.抗旱性较强品系和抗旱性较差品系的SRSI指数均在开花期反演叶绿素的精度最高,分别达0.762和0.811;抗旱性一般品系的NDSI指数在灌浆期精度最高,为0.732.该研究对于揭示水分胁迫下叶绿素变化的反射率响应在冬小麦各关键生育期以及品种间差异等,具有一定参考价值,可为基于无人机载高光谱技术的抗旱小麦品种高效筛选奠定基础.
关键词： 遥感 无人机 冬小麦 水分胁迫 高光谱反射率 叶绿素
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自走式养殖粪水注射施肥机设计与试验
《农业机械学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对目前养殖场养殖粪水产量大、配套耕地面积小且分散，小型粪水注射施肥机缺乏及利用率低问题，设计了主要由底盘、罐体、吸排肥系统及开沟施肥注射器等部件组成、容量为6 m~3的自走式养殖粪水注射施肥机。阐述了施肥机整机结构及工作原理，对施肥机罐体结构、吸排肥管路系统、控制监控系统、粪水均分器及取力器等关键部件进行了设计与计算，对核心部件粪水均分器进行了流场模拟分析与优化改进，确定了粪水均分器结构形式及各分水管出口开口角度。按照设计要求对施肥机进行了试制，并以猪场养殖粪水为原料进行了田间试验，结果表明：该机可实现粪水多通道多方位自动吸排、循环流动、注射断流及防堵监测报警等功能，施肥机行进速度为4 km/h时，注射深度为92.8 mm,注射深度稳定系数为94.6%,各行施肥量一致性变异系数为5.3%,各项指标与设计值相符，且满足农艺要求。
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菌菇复合多糖对秀丽线虫氧化胁迫抗性的影响
《中国食品学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：目的:研究菌菇复合多糖(FHP)的抗氧化效果及作用机制.方法:用化学方法评价FHP体外自由基清除效率,通过秀丽线虫的氧化胁迫存活率试验评价FHP体内抗氧化效果;通过线虫体内氧化胁迫水平检测,胁迫应激关键转录因子活性及其效应基因表达检测和抗氧化酶活性试验等研究FHP的抗氧化活性;通过线虫的寿命试验及脂褐素水平检测研究FHP的抗衰老活性.结果:FHP表现出比单一组成多糖更好的体外自由基清除效率以及更好的延长秀丽线虫氧化胁迫存活率的抗氧化活性.线虫体内试验结果表明,FHP不仅可以提高秀丽线虫的氧化胁迫存活率,降低线虫体内ROS水平及MDA含量,而且还可以激活胁迫应激转录因子SKN-1和DAF-16的活性及其下游效应基因的表达,并增强抗氧化酶SOD和GPx的活性.然而,FHP不影响秀丽线虫的寿命及体内脂褐素的积累水平.结论:FHP虽可增强秀丽线虫的氧化胁迫抗性,但不影响秀丽线虫的衰老,其抗氧化活性机制与激活胁迫应激转录因子SKN-1和DAF-16,影响其下游效应体活性相关.
关键词： 菌菇多糖;复合多糖;秀丽线虫;氧化胁迫;衰老;活性氧自由基;抗氧化酶;转录因子
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热处理对谷物粉物化性质及淀粉体外消化性的影响
《中国食品学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了研究热处理对谷物粉物化性质和淀粉体外消化性的影响,测定燕麦、小米和玉米3种谷物粉经蒸汽和烘烤热处理前、后糊化特性、膨胀势、吸水性和不同淀粉组成含量的变化.结果表明:热处理使燕麦粉的糊化温度显著降低、小米粉和玉米粉显著升高(P<0.05),燕麦粉和小米粉的回生值显著升高、玉米粉显著降低(P<0.05),玉米粉峰值黏度和崩解值显著降低(P<0.05)、燕麦粉和小米粉的变化不同;蒸汽和烘烤处理使燕麦粉膨胀势分别降低32%和12%,吸水性指数升高20%以上,但是小米粉和玉米粉变化较小;热处理使3种谷物粉水溶性指数降低28%~55%;热处理使3种谷物粉中快消化淀粉含量降低10%~20%,慢消化淀粉含量升高3%~30%,抗性淀粉含量升高20%,尤其热处理对燕麦淀粉组成含量影响最大.扫描电镜观察燕麦、小米和玉米淀粉颗粒直径分别为5,10,15μm,经热处理后淀粉发生团聚和黏结现象,尤其燕麦淀粉团聚和黏结程度最大.结论:适当的预热处理可以改变谷物粉的物化特性,进而改善其加工性能.热处理改变了谷物淀粉的构成,减缓了淀粉的消化性,提高了其功能特性.
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1-甲基环丙烯对'香水'梨果实品质和挥发性成分及相关基因表达的影响
《食品科学 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：以‘香水’梨为研究对象，考察了采后1-甲基环丙烯（1-methylcyclopropene,1-MCP）处理对其贮藏过程中内在品质和挥发性成分（volatile organic components,VOCs）变化的影响，并对乙烯合成及信号转导、香气合成相关基因表达水平进行定量分析。结果表明，与未处理对照（CK）组相比，1-MCP处理显著抑制果实硬度下降和可溶性固形物质量分数（soluble solids content,SSC）升高（P＜0.05），显著抑制呼吸速率和乙烯释放速率，明显降低果皮、果肉中VOCs种类和总量。与CK组同期相比，1-MCP处理果实的果皮、果肉中乙烯合成相关基因ACS1和ACO2，乙烯受体相关基因ETR2、ERS1/2和乙烯信号转导相关基因EIN3,VOCs合成相关基因LOX1/6/8和AAT1的表达量均降低。综上，1-MCP通过下调乙烯合成和乙烯信号转导基因的表达，降低‘香水’梨乙烯生成量和信号传递，降低LOX1/8和AAT1基因表达量，抑制采后贮藏‘香水’梨VOCs生成和品质变化。
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果实表面蜡质合成及乙烯和APETALA2/乙烯响应因子调控作用的研究进展
《食品科学 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：蜡质在保持果实良好外观、品质和营养成分，延缓果实衰老和延长果实货架期等方面具有重要作用。乙烯作为重要的果实激素，参与胁迫信号响应并调控果实生长发育和成熟衰老进程。目前，果实蜡质合成与转运途径被逐步阐明，同时参与该途径的蜡质合成酶和转运蛋白编码基因也在逐步被鉴定并完成功能验证，这些基因的表达可能受到乙烯和乙烯信号系统的调控。因此本文重点综述了果实蜡质的合成和调控，乙烯调控园艺作物果实蜡质合成，APETALA2/乙烯响应因子（APETALA2/ethylene-responsive factors,AP2/ERFs）调控模式植物、农作物和园艺作物果实蜡质合成等的研究进展，以期为调控果实蜡质合成的结构基因和AP2/ERFs转录因子的分析提供参考。
关键词： 果实蜡质 合成途径 乙烯 APETALA2/乙烯响应因子转录调控
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灌溉水矿化度对土壤盐分及冬小麦产量的影响
《排灌机械工程学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：为合理高效利用河北低平原区浅层地下咸水资源,采用田间试验的方法,系统研究了不同矿化度(1,2,4,6,8 g/L)灌溉水对土壤盐分分布与冬小麦产量的影响.结果表明,随灌溉水中矿化度的增加,0~20 cm厚度的土层土壤容重增加,同时土壤孔隙率逐渐降低.与淡水处理(1 g/L)相比,矿化度为2 g/L的灌溉水浇灌的麦田0~100 cm土层土壤平均盐分含量未出现明显增加;冬小麦拔节期、孕穗期和抽穗期的叶面积指数、株高以及单位面积穗数、穗粒数、千粒质量和籽粒产量未呈现明显差异.然而,当灌溉水矿化度增加到4 g/L以上时,0~100 cm土层土壤平均盐分含量大幅增加,植株生长受到明显抑制,籽粒产量出现显著下降,减产主要因素为咸水灌溉导致的冬小麦穗数减少.在该灌溉模式下,推荐冬小麦咸水灌溉的适宜矿化度低于2 g/L.
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黑小麦粉对高脂血症大鼠脂代谢的影响
《中国食品学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：目的:探讨黑小麦粉对高脂血症大鼠血脂的调节作用及肝肾功能的影响,为高脂血症的合理饮食奠定基础.方法:50只大鼠按体重随机被分为5组,每组10只.对正常对照组大鼠饲喂标准饲料,其余4组大鼠饲喂高脂饲料诱导血脂异常.高脂血症大鼠分为模型对照组、黑小麦高剂量组、中剂量组和低剂量组.连续饲养6周,检测大鼠血脂、体重等,观察肝脏、肾脏病理切片.结果:1)黑小麦不同剂量组大鼠体重增加均显著低于正常对照组,并且高剂量组显著低于模型对照组.2)黑小麦各组大鼠的血脂水平显著降低,且TC和LDL低于模型对照;不同剂量组间血脂水平无明显差异.3)病理检测表明,与模型对照相比,黑小麦各组肝细胞脂肪变性程度较低,肾组织病变减轻.结论:黑小麦粉能减轻大鼠体重,改善大鼠脂代谢紊乱,减轻高脂血症对肝脏、肾脏损伤.
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规模化猪场固粪好氧快速发酵工艺与设备研究
《农业机械学报 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对中小规模养猪场粪污收集与利用处理效率低、利用技术不配套等问题,以存栏量2 000头的养猪场为例,计算了粪污的产生和收集量,结合养猪现有设施基础,设计了"日产日清、原位处理"的猪粪好氧快速发酵高温无害化处理工艺,设计了一种智能好氧高温发酵罐,并按照工艺设计要求,在养猪场进行了试验。结果表明:养殖规模为2 000头的养猪场,每天产生含水率60%的固粪1.2 t,主要构筑物占地面积485.5 m2,其中设备占地13.2 m2;猪粪发酵前后全氮损失率为8.3%,全磷损失率为1.7%,全钾损失率为0;发酵产物含水率为43%、蛔虫卵死亡率100%、粪大肠菌群数小于3个/g,均达到相关行业无害化卫生要求标准;当环境温度为10～25℃时,发酵罐平均能耗为63.5 k W·h/d。
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