水体COD激光诱导击穿光谱快速测量方法研究

赵贤德; 陈肖; 董大明; 《光谱学与光谱分析 》 2019 EI 北大核心 CSCD

摘要：水体化学需氧量(COD)是一个重要的水体质量指标,一般用来衡量有机物的污染程度.对COD的检测长期依赖采样后的实验室化学分析方法,目前应用最普遍的是重铬酸钾氧化法与酸性高锰酸钾氧化法.化学分析的方法操作复杂,耗时费力,且引入新的化学药剂,造成二次污染,因此,急需一种能够实现水体COD快速测量的检测技术.在前期研究基础上,对水体COD的激光诱导击穿光谱检测方法进行深入探索,重点是优化模型预测速度,目的是研究激光诱导击穿光谱技术用于对水体COD的快速测量方法.采集了不同COD浓度的99个水体样本,分为训练集和测试集两组,通过重铬酸钾氧化法测定各水样的COD值,作为真实值,利用实验室自建的激光诱导击穿光谱采集系统采集各水样波长在200~1000 nm的光谱信息,利用偏最小二乘算法建立训练集水样COD的定量化测量模型,然后对测试集光谱数据进行预测,将预测结果与实验室化学方法测定的真实值进行对比,评估预测效果.通过对原始光谱建立的预测模型进行分析,发现在建模过程中,大量的激光诱导击穿光谱数据与COD浓度相关性很差,而这些无用数据参与计算,浪费了计算资源,延长了检测时间,造成系统负载过大,不利于便携式检测设备的开发.重点研究贡献度最大的前几个主成分,通过对COD测量原理和PLS模型载荷分析,找到LIBS光谱中与水样COD浓度相关性最高的主要特征峰,经过分析发现,主要为来源于水中有机物中的C,H,O,N以及水中一些还原性离子元素的特征峰,这些特征峰对COD的模型预测能力贡献最大,而COD的定义正是衡量水体中这些元素的多少,这与该研究分析结论相吻合.为了实现检测速度的提升,提取这些特征峰,对光谱数据进行降维,剔除大量无关或相关性较低的数据,经过多次筛选和降维,最终将原来参与计算的每条光谱的13622个数据降到28个,大大降低系统的运算量,却依然能够保留不错的预测能力.筛选出的28个特征波长最能反映水体COD浓度,为水体COD便携式的多波段检测设备的研发,实现对COD的快速测量奠定了基础.

关键词： 激光诱导击穿光谱 化学需氧量 测量 偏最小二乘法

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QuEChERS-超高效液相色谱串联质谱法测定噻虫嗪在芥菜叶和芥菜根中的残留和消解动态研究

陈莉; 王东; 刘冰洁; 贾春虹; 余苹中; 赵尔成; 贺敏; 靖俊杰; 《食品安全质量检测学报 》 2019

摘要：目的建立Qu ECh ERS-超高效液相色谱串联质谱(ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry,UPLC-MS/MS)测定芥菜叶和芥菜根中噻虫嗪残留的分析方法,并研究田间试验条件下噻虫嗪在芥菜叶和芥菜根中的残留及消解动态.方法样品经乙腈涡旋提取,QuEChERS(Quick,Easy,Cheap,Effective,Rugged, Safty)方法净化后,采用UPLC-MS/MS测定,外标法定量分析.结果噻虫嗪在0.002~1.0 mg/L范围内线性关系良好,相关系数r=0.9999,方法检出限(limit of detection, LOD, S/N=3)为0.001 mg/kg,定量限(limit of quantitation,LOQ)为0.005mg/kg.在0.005、0.1、1.0mg/kg的添加水平下,噻虫嗪在芥菜叶中的回收率为81%~111%,相对标准偏差为2%~10%;噻虫嗪在芥菜根中的回收率为70%~104%,相对标准偏差为2%~10%.测得噻虫嗪在芥菜叶和芥菜根上残留量分别为<0.005~1.56mg/kg和0.005~0.16mg/kg,小于中国规定的最大残留限量(maximum residue limit, MRL)5 mg/kg(芥菜叶)和0.3 mg/kg(芥菜根).在芥菜上使用噻虫嗪,有效剂量为30 g a.i./hm2,施药2次时,不会造成其在芥菜叶和芥菜根中残留超标的风险.结论该方法简单、准确、实用性强,适用于芥菜叶和芥菜根中噻虫嗪的定量分析.

关键词： 噻虫嗪 芥菜 超高效液相色谱串联质谱法 残留

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红花黑莓新品种京玉1号

张玉平; 《农村百事通 》 2019

摘要：京玉1号是从引进的美国黑莓品种凯奥瓦中选育的红花黑莓新品种。1.特征特性。该品种植株生长势中等,枝条半直立,无刺。花较大,直径4.63厘米,粉红色。果实长圆形,黑色,有光泽,纵径2.67厘米、横径2.32厘米,最大单果重17.5克,平均单果重6.7克。果实可溶性固形物含量10.3%,总糖含量6.89%,总酸含量12.52克/公斤,维生素C含量0.083毫克/克。果实酸甜适口,风味浓,成熟后不与果托分离,适合鲜食和加工。种子千粒重

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奶牛呼吸频率自动监测技术研究进展

李奇峰; 丁露雨; 李洁; 马为红; 肖伯祥; 余礼根; 高荣华; 郑文刚; 张石锐; 《中国畜牧杂志 》 2019 北大核心

摘要：在"互联网+现代畜牧业"和农业物联网普及应用的共同推动下,动物生命信息的获取与分析应用成为畜禽智慧养殖技术研究的热点.奶牛呼吸频率是反映养殖环境舒适度的重要特征,随着养殖业自动化与智能化的发展,呼吸频率自动监测的需求日益凸显.本文从接触式和非接触式两方面着重介绍了基于侧腹伸缩运动和呼吸气流变化的6种监测方法,分析了各类方法的优缺点、研究现状和应用前景,期望有助于完善奶牛生理参数自动监测装备的开发与生产应用,为国内开展奶牛智慧养殖研究提供参考.

关键词： 奶牛 呼吸频率 可穿戴设备 图像分析 自动监测

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黄芪多糖对种鸽新城疫抗体消长变化的影响

步卫东; 单达聪; 吴峰; 潘裕华; 《中国饲料 》 2019 北大核心

摘要：为研究不同黄芪多糖(APS)添加量对种鸽新城疫(ND)血凝抑制(HI)抗体消长及对其哺喂乳鸽母源抗体持续期的影响,试验选取白羽王种鸽900对,随机分为3组,每组300对,试验前各组种鸽接受ND灭活苗加强免疫一次.试验Ⅰ组每只饮水中添加APS 3 mg/d,Ⅱ组每只饮水中添加5 mg/d;每月2次连续饮水5 d,间隔10 d;试验共计5个月并连续测定种鸽和哺喂乳鸽ND-HI抗体.试验结果表明:种鸽在免疫后连续5个月内,Ⅱ组种鸽和乳鸽ND-HI抗体均高于其余2组,Ⅱ组种鸽抗体较对照组在免疫后第3、4、5个月分别提高了8.9%(P <0.05)、9.5%(P <0.01)和19%(P <0.01),Ⅰ组与对照组差异不显著(P> 0.05).Ⅱ组种鸽哺喂的14日龄乳鸽抗体较对照组在第3、4、5个月分别提高了20.9%(P <0.05)、31.6%(P <0.01)和108.7%(P <0.01),Ⅰ组乳鸽抗体较对照组乳鸽在第5个月提高了60.9%(P <0.01).综合母鸽和乳鸽ND-HI抗体的消长变化,证明母鸽ND-HI抗体消长与乳鸽ND-HI抗体消长呈正相关,APS可提高种鸽ND-HI抗体水平,并延长其自身和哺喂14日龄乳鸽免疫保护持续期.综上,种鸽饮水中添加5 mg/d的APS,连续5 d每月2次,可保证种鸽4个月高ND-HI抗体(≥8 log2)持续期,其哺喂的乳鸽14 d抗体也在保护临界值内(≥5 log2).

关键词： 黄芪多糖 种鸽 乳鸽 新城疫 血凝抑制抗体

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田间作物NDVI测量仪可靠性分析及标定环境研究

《农业工程学报 》 2019 EI 北大核心 CSCD

摘要：传统对田间作物NDVI测量仪定标大多采用单通道定标方法,该方法存在定标后在室外测量过程中数据偏差较大的问题。针对此类问题,该文以Crop Sense作物长势参量测量仪和SRS-NDVI归一化植被指数测量仪为待定标传感器,以ASD FieldSpec 4地物光谱仪为参考传感器,在室外复杂光照环境下对比多种定标物待定标传感器和参考传感器的测量结果并分析误差,得到田间作物NDVI测量仪的最适宜使用条件及可靠性分析结果。试验结果表明,田间作物NDVI测量仪的适宜测量条件为光照强度大于5.2 klx的情况,在该情况下光照强度和太阳高度角对田间作物NDVI测量仪的影响不显著,在其他条件下可靠性下降。在适宜测量条件下,晴天Crop Sense作物长势参量测量仪和SRS-NDVI归一化植被指数测量仪获取的NDVI与ASD FieldSpec 4地物光谱仪获取的NDVI间的RMSE分别为0.074 5～0.104 9和0.026 8～0.054 3,阴天RMSE分别为0.094 2～0.117 9和0.029 9～0.070 3。经室外定标模型校正后,晴天Crop Sense作物长势参量测量仪和SRS-NDVI归一化植被指数测量仪获取的NDVI与ASDField Spec4地物光谱仪获取的NDVI间的RMSE分别降低了37.1%～41.4%和10.7%～31.5%,阴天CropSense作物长势参量测量仪和SRS-NDVI归一化植被指数测量仪的RMSE减少33.8%～48.3%和48.7%～62.6%。此研究成果为被动式NDVI测量类传感器的标定及应用提供了科学的参考依据。

关键词： 作物 光照测量 可靠性 NDVI 测量仪 交叉辐射定标 光照强度 太阳高度角

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基于随机森林算法的冬小麦叶片氮含量遥感估算研究

《现代农业科技 》 2019

摘要：精确、快速估算冬小麦叶片氮含量,对冬小麦长势监测及田间管理指导具有重要的研究意义。为精确反演冬小麦叶片氮含量(leaf nitrogen content,LNC),本文利用遥感方法 ,依托不同氮处理水平对冬小麦的影响试验,基于获取的高光谱遥感数据和LNC地面实测数据,对比分析光谱指数与随机森林算法(random forest,RF)反演冬小麦叶片氮含量的精度和稳健性。结果表明,以敏感波段496 nm和604 nm为自变量,利用随机森林算法构建的LNC回归模型精度较光谱指数法有了大幅提高,模型的建模精度为R2=0.922,均方根误差为0.290;验证精度为R2=0.873,均方根误差为0.397,并且相对分析误差值为2.220,表明将敏感波段与随机森林算法组合构建的反演模型能较好地反演冬小麦叶片氮含量。

关键词： 冬小麦 叶片氮含量 遥感 随机森林算法

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温室智能装备系列之一百一十八 温室土壤太阳能环保节能消毒在线管理平台软件开发

马伟; 宋健; 范鹏飞; 《农业工程技术 》 2019

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利用SRAP分子标记分析杨属遗传变异和亲缘关系

郭丽琴; 李友丽; 饶国栋; 张建国; 《林业科学研究 》 2019 北大核心 CSCD

摘要：[目的]对采集自不同地区的22个杨属树种33个样本的遗传变异和亲缘关系进行研究。[方法]利用从72对引物中筛选出的40对相关序列扩增多态性(SRAP)引物组合对杨属不同树种进行遗传变异和亲缘关系分析。[结果]40对引物共扩增出487条清晰条带,其中,多态性条带为441条,多态性条带比率为90.55%。利用UPGMA得到的聚类分析结果表明了33个样本间的遗传关系,遗传相似系数为0.448 6～0.910 3;白杨派和胡杨派的派间平均遗传距离最大,为0.377 7。聚类分析结果表明,33个样本可分为4大类,这一聚类结果与传统的分类结果一致。通过系统发育树可以看出,白杨派单独形成一个分支,黑杨派、胡杨派和青杨派形成另一分支,可能暗示白杨派与其他各派的亲缘关系较远,青杨派与黑杨派和胡杨派的亲缘关系则比较近。[结论]不同的杨树品种在SRAP位点有较高的多态性,SRAP分子标记适用于分析杨属的遗传变异和亲缘关系,研究结果为杨属树种的分类鉴定、系统进化等提供了一定的理论依据。

关键词： 杨属 SRAP 遗传变异 亲缘关系

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功能纳米材料的"瘦肉精"传感检测技术研究进展

赵杰; 梁刚; 李安; 满燕; 靳欣欣; 潘立刚; 《农业工程学报 》 2019 EI 北大核心 CSCD

摘要："瘦肉精"系一类具有相似结构的β-肾上腺素受体激动剂化合物,曾被滥用作为动物生长促进剂,以提高胴体瘦肉率.中国虽自2010年起禁止其应用于动物养殖环节,但当前,"瘦肉精"类物质非法添加现象仍时有发生,且其替代品多、隐蔽性不断增强对畜产品安全和人类健康仍构成极大威胁.功能纳米材料所具有的特殊结构及性质,极大地提升了现有传感检测技术的性能,使得现有传感检测技术不断朝着灵敏、高效、简便、低成本及抗干扰能力不断增强等方向发展.该文分别从金纳米材料、碳质纳米材料、量子点以及其他新型纳米材料角度出发,总结了以上纳米材料与传感检测技术相结合在"瘦肉精"检测方面的研究进展,分析了各种检测方法的优缺点,并提出了未来功能纳米材料与传感检测技术相结合需要提升的地方,为下一步开发更灵敏准确、简便易行、高通量及低成本的检测方法提供参考.

关键词： 传感器 纳米技术 无损检测 功能纳米材料 瘦肉精

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