科研产出
葡萄果实质地剖面分析的参数优化
《北方园艺 》 2018 北大核心
摘要：质地剖面分析(TPA,Texture profile analysis)已成为食品行业中多类产品质地特性的通用测试方法。以不同产地不同品种的葡萄为试材,采用物性分析仪的TPA模式测定葡萄果实的质地指标,根据质地指标来筛选TPA模式的最佳测定参数(不同的测中速度、压缩停顿时间、形变程度)。结果表明:同一品种不同规格大小的葡萄基本品质没有显著性差异(P>0.05),但是不同品种的葡萄在TPA测试时不同参数对测试结果影响较大,故选择测中速度为2mm·s~(-1)或3mm·s~(-1),停顿时间为2s或4s,形变程度为35%,作为葡萄果实TPA模式评价的最优参数。
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连续小波变换定量反演土壤有机质含量
《光谱学与光谱分析 》 2018 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：以北京市东部地区96个潮土土样的土壤参数及对应光谱数据为数据源,采用连续小波多尺度分析处理与分析。首先将土壤光谱进行初步处理,生成小波系数,其次将土样的有机质含量与小波分解系数开展相关性分析,提取特征波段,最后采用特征波段建立预测耕层有机质含量的模型。结果表明:经连续小波处理后,光谱对耕层有机质含量的预测能力明显优于传统光谱变换技术;经连续小波分解后,对土壤有机质含量的预测能力随光谱分辨率降低呈先降后升再降的趋势;连续小波分析算法可提升土壤光谱对有机质含量的估测能力,与土壤高光谱反射率相比,基于连续小波变换的土壤有机含量最佳的精度提高19%;由于光谱分辨率为80nm建立的模型精度较高,其R~2达到0.632,这表明在连续小波算法下,光谱分辨率较低的宽波段数据可用于土壤有机质含量的监测。
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气送式水稻施肥机输肥装置气固两相流仿真分析
《农业机械学报 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：通过计算流体动力学和离散元法耦合的方法对气送式水稻施肥机的气体肥料混合腔进行气固耦合数值研究。在数值模型中,使用EDEM软件模拟肥料颗粒,ANSYS Fluent软件描述气体相。通过研究混合腔喉部面积、喉部长度、气体入口压力和肥料排出速率的影响,分析气体和肥料的运动规律。模拟结果表明,2型喉管的气体肥料混合腔断面性能良好,喉部压力损失较小,气流速度最快。喉部面积和气流入口压力主要影响气流出口速度和混合腔轴向方向的肥料颗粒速度,肥料颗粒的移动受混合腔喉部长度和肥料进料速率的影响较小。喉部截面积的增加导致气流速度和压力损失在一定范围内下降。随着气流入口压力的增加,肥料所受合力和肥料颗粒速度均增加,适宜的气流入口压力为450~550 Pa。结果表明,CFD-EDM耦合方法作为理解气流场中肥料颗粒运动规律的分析工具是可靠的,基于CFD-EDM耦合方法的肥料颗粒运动的数值模拟可为水稻侧深施肥装置的开发提供理论依据。该研究得到的优化后气体肥料混合腔结构参数及气动参数,对现有气送式水稻施肥机输肥装置的优化改进具有指导意义。
关键词： 水稻施肥 气送式施肥机 气体肥料混合腔 气固两相流 气固耦合
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越冬期麦田根区水热耦合模型参数原位估算与检验
《农业机械学报 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：越冬期根区充足的蓄水量有利于春季冬小麦的生长并有助于增产,而冬季作物根区水分运移规律通常借助土壤冻融过程水热耦合模型来描述,但该模型的预测精度受参数确定方法与边界条件等多种因素的影响。为了提高模型预测精度,提出了一种改进型的土壤冻融过程水热耦合模型参数估算方法,即运用土壤冻融特征曲线(冻土未冻水含量和土壤温度的关系)来原位估算土壤水热耦合模型参数,并检验该方法的适用性。在此基础上,评价地表蒸发量对模型预测精度的影响。大田试验在北京市昌平区小汤山精准农业示范基地开展,历经两个越冬期(2011—2012年和2012—2013年),利用管式介电传感器、温度传感器和蒸渗仪分别采集了土壤剖面未冻水含量、土壤温度和地表蒸发量数据。利用第1个越冬期(2011—2012年)的数据拟合土壤冻融特征曲线,对土壤水热参数进行最优估算,利用第2个越冬期(2012—2013年)的数据评价估算参数和地表蒸发量对模型预测精度的影响。结果表明:利用估算参数的模型预测值整体上与实测值相符。考虑到地表蒸发量对模型水热上边界的影响,第2个越冬期10 cm处未冻水含量与温度预测值和实测值的RMSE分别为0.046 m3/m3和1.883℃,20 cm深度RMSE分别为0.071 m3/m3和2.347℃。相比之下,在未考虑地表蒸发量影响下,第2个越冬期10 cm处未冻水含量与温度的模拟值和实测值的RMSE为0.059 m3/m3和2.149℃,20 cm深度RMSE为0.081 m3/m3和2.666℃。提出的改进型模型参数估算方法能够保证模型的预测精度,且考虑地表蒸发量的影响能够进一步提高模型的预测精度,随着深度的增加,蒸发量对水分与温度的影响逐渐减小。
关键词： 麦田根区 水热耦合运移 地表蒸发量 数值模拟 参数估算
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基于数字光处理技术的梨可溶性固形物含量的无损速测研究
《食品安全质量检测学报 》 2018
摘要：目的为降低近红外光谱仪器制造成本,将近红外技术推广到农业生产一线,检验自主集成水果品质无损快速分析仪实验样机性能。方法以北京大兴产黄金梨、园黄梨为例,利用基于数字光处理技术内核的实验样机采集数据,采用偏最小二乘回归结合全交互验证算法分别建立黄金梨、园黄梨以及两种梨的可溶性固形物含量定量校正模型,并采用外部验证集对模型预测性能做进一步验证。结果黄金梨、园黄梨以及两种梨的可溶性固形物含量模型的测定系数R~2分别为0.6136、0.6576、0.5105,RMSEC分别为0.71、0.79、0.87:交互验证测定系数R~2_(CV)分别为0.5332、0.5076、0.4193,RMSECV分别为0.78、0.96、0.95;外部验证集相关系数r分别为0.7239、0.6825、0.6550,RMSEP分别为0.83、1.03、0.94。结论基于数字光处理技术内核自主集成的水果品质无损快速分析仪器在梨可溶性固形物含量的无损速测以及降低仪器制造成本方面具有一定的应用潜力。
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我国12个地区草莓叶螨种类分子鉴定及遗传多样性
《植物保护 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为明确草莓上的叶螨种类及其遗传多样性,以便准确有效地指导草莓叶螨防治。本研究选取我国12个代表性的地区,采集草莓上的叶螨。采样范围覆盖了我国华北、华中、华东和西南的草莓产区。扩增和测定线粒体cox1基因部分序列,将所获得的序列通过BLAST与GenBank数据库中的序列进行比对,确定叶螨种类,并对cox1基因序列的多样性进行分析。测序获得了长度为632bp的cox1基因片段。BLAST比对结果和系统发育分析表明,来自我国12个地区的91个样品均为二斑叶螨Tetranychus urticae。遗传多样性分析发现我国草莓上二斑叶螨的cox1基因有2种单倍型,其中11个地区仅存在1种单倍型,北京昌平检测到2种单倍型。两种单倍型之间有1个核苷酸的同义突变。本研究表明,二斑叶螨为这些地区草莓上唯一的叶螨种类,种群内遗传多样性非常低。研究结果对于制定草莓上叶螨的防治策略具有指导意义。
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芹菜腐烂病原菌QC02的鉴定及其生物学特性
《农业生物技术学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：芹菜(Apium graveolens)是世界上消费最广泛的叶类蔬菜之一。近年来,随着设施蔬菜栽培面积的迅速增加,周年生产、连作等原因也造成了设施内环境日趋恶化,病害发生呈现出新的特点。本研究针对2015年12月北京昌平区秋冬茬温室大棚发生的芹菜叶柄腐烂病样,分离获得1株QC02菌株,结合常规的形态特征、生理生化特性、16S rDNA基因序列,以及全基因组平均核苷酸同源性(average nucleotide identity, ANI)分析,对该菌株进行了综合生物学鉴定。研究结果显示,该菌株在KB固体培养基上菌落呈乳白色圆形隆起、表面光滑且边缘整齐,紫外灯下产生荧光反应,在结晶紫果胶酸盐培养基(cavity formation on crystal violet pectate, CVP)培养基上产生典型的杯状凹陷;人工接种条件下,该菌株可引发与田间自然发病症状相似的芹菜腐烂病,还能侵染马铃薯(Solanum tuberosum)、胡萝卜(Daucus carota)、大蒜(Allium sativum)和洋葱(Allium cepa);利用假单胞菌属(Pseudomonas)特异引物Ps-F/Ps-R可从QC02中扩增出与假单胞菌一致的目标片段;QC02与已报道的边缘假单胞菌(P. marginalis)的LOPAT实验结果一致,Biolog分析也将其鉴定为边缘假单胞菌;ANI分析结果显示,在与QC02 16S rDNA序列(GenBank No.MG765472)同源性高于99%的13株假单胞菌属标准菌株中,仅边缘假单胞菌ICMP 3553T与QC02之间ANI值达到98.46%,高于种间及种内间的阈值(95%)。综合以上鉴定结果表明,引发该地区芹菜腐烂的病原菌株QC02为边缘假单胞菌。目前,国内尚无该菌株引起芹菜细菌性腐烂的报道,本研究结果为该病害的有效综合防控和抗病育种提供科学依据。
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