科研产出
边界线法解析冀中南麦区基础地力产量的土壤养分影响因子
《农业工程学报 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：基础地力产量是表征土壤生产能力的重要指标,对基础地力产量及土壤养分影响因子的研究可为河北省中南部冬小麦产区地力提升及增产提供指导和理论依据.该文利用河北省2006-2013年测土配方施肥项目布置的876个示范试验数据,研究了河北中南部冬小麦基础地力产量、产量差及基础地力贡献率,利用边界线分析方法,将农田土壤养分因子对基础地力产量差的贡献率进行了定量化,解析了土壤养分影响因子.结果表明:河北冬小麦基础地力产量在1 080~7 404 kg/hm~2之间;以最高产量为参照,各试验点的基础地力产量差为69~6 324 kg/hm~2(平均值为2 831 kg/hm~2).基础地力对农户产量的贡献率均值为71.1%,基础地力贡献率随基础地力产量的增加而提高,呈显著正相关关系,基础地力小麦产量每提高1 000 kg/hm~2,基础地力贡献率提高8%.应用边界线分析方法对土壤养分因子与基础地力产量进行分析,土壤pH、有机质、碱解氮、有效磷和速效钾5种土壤养分因子与边界点均有较好的拟合关系(R2分别为0.837、0.881、0.750、0.682和0.951),土壤基础养分对基础地力产量差的贡献率以有机质、pH值和碱解氮最高,分别为16.6%、10.9%和10.5%,速效钾和有效磷的贡献率分别为4.1%和2.9%,河北省农田土壤培肥时应优先提升有机质与碱解氮,并优先调节土壤pH.河北省冬小麦田土壤在pH值8.1、有机质24.6 g/kg、碱解氮120.6 mg/kg、有效磷12.4 mg/kg、速效钾89 mg/kg时养分效率最高,是农田土壤最优养分目标.边界线方法能够对区域尺度基础地力产量土壤养分影响因子进行分析,可为农田土壤培肥指明方向.
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畜禽粪便高温快速发酵装备设计与试验
《农业机械学报 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对传统有机肥发酵方式设施设备简陋、效率低、能耗高、发酵不彻底且容易造成固液气环境二次污染的问题,设计了一种畜禽粪便高温快速发酵装备。简述了畜禽粪便全封闭快速自动化腐熟工艺流程及工作原理,对发酵装备的整机结构、发酵罐主体结构、搅拌系统等关键部件进行了设计、计算及有限元分析。结合发酵工艺要求,以含水率为55%的牛粪为原料,对罐体内物料温度分布及均匀性进行了试验分析,并对发酵产物进行了测试。试验与测试结果表明:在设备入料后第4天,罐体内物料平均温度为64. 81℃,温度均匀性变异系数为1%;经发酵装备生产出的有机肥有机质质量分数为53. 5%、总养分质量分数为5. 36%、蛔虫卵死亡率为100%、粪大肠菌群数在2个/g以内,均达到国家有机肥料行业标准。
关键词： 畜禽粪便 有机肥 高温快速发酵 发酵罐 有限元分析
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长期咸水灌溉对小麦光合特性与土壤盐分的影响
《农业机械学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：于2013—2015年研究了不同咸水利用方式(CK,淡水;T1,咸水与淡水混配为1.8 g/L的混合水灌溉;T2,3.6 g/L咸水与淡水交替灌溉;T3,3.6 g/L咸水灌溉;T4,无灌溉)对冬小麦光合特征及土壤盐分的影响。结果表明:T3和T4处理的株高、叶面积指数、叶面积持续期、叶绿素含量、最大净光合速率(Pnmax)、表观光量子效率(φ)、暗呼吸速率(Rd)和产量较淡水处理显著下降,且连续灌溉3.6 g/L的咸水导致土壤发生积盐,不宜连续灌溉。T1和T2处理与CK的株高、光合特性无显著差异,土壤盐分虽有一定积累,但未影响作物的生长。可见,T1(咸淡混溉)和T2(咸淡水交替灌溉)处理的咸水利用方式对冬小麦生长无负调控效应。从土壤生态环境及小麦产量的影响角度考虑,混灌和轮灌既能保证作物产量较淡水灌溉不减产,土壤未发生次生盐渍化,同时节约淡水资源。
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根系吸水模型模拟覆膜旱作水稻气孔导度
《农业工程学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：为构建覆膜旱作水稻根系吸水模型,进一步改进气孔导度模型,该文在湖北十堰开展包含3个水分处理(淹水、覆膜湿润和覆膜旱作栽培)的田间试验,分析覆膜旱作水稻蒸腾(根系吸水)与根长之间的关系,在此基础上建立覆膜旱作水稻根系吸水模型,并将其代替彭曼(Penman-Monteith,PM)方程来估算蒸腾强度,进而与脱落酸(abscisic acid,ABA)参与调控的气孔导度模型耦合,模拟覆膜旱作条件下水稻气孔导度的日变化过程。结果表明,水稻蒸腾与根长呈线性正比关系(R~2=0.96,P<0.05),据此建立的根系吸水模型可以较好地模拟覆膜旱作水稻的蒸腾(根系吸水)规律,使蒸腾强度模拟值和实测值间的相对误差基本控制在15%以内;经改进后的Tardieu-Davies气孔导度模型(TD模型)可有效描述不同土层根系吸水流中的ABA浓度及不同根系层ABA的合成对木质部蒸腾流中总ABA含量的贡献,可较好地模拟气孔导度的日变化过程。改进TD模型大大提高了模拟精度,使相对误差不超过7.0%。该研究可为覆膜旱作水稻生理节水机理和水分利用效率评估提供一定的理论依据。
关键词： 根系 模型 蒸腾 吸水 根长密度 覆膜旱作水稻 气孔导度 ABA浓度
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不同有机肥中磷在土壤剖面中累积迁移特征与有效性差异
《环境科学 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：为明确连续施用不同有机肥后土壤剖面中磷的分布规律和迁移特征,探讨不同有机肥磷投入下农田磷负荷.通过4 a连续田间定位试验,定量化研究连续施用不同有机肥后土壤剖面中磷的累积迁移特征与有效性差异.结果表明:(1)连续4 a施用不同有机肥后,肥料中磷主要积累在0~15 cm表层土壤,土壤全磷、速效磷含量均随土壤深度增加逐渐降低;连续4 a施用高量有机肥后,其带入的磷可明显迁移到15~30 cm土层,施用高量猪粪速效磷可迁移到60~90 cm土层.(2)连续4 a施用不同有机肥后,土壤表层中速效磷占全磷比例增加,且高用量与低用量之间差异显著.土壤剖面中速效磷占全磷比例的大小顺序为:猪粪处理>鸡粪处理>污泥处理>磷肥处理.(3)施用鸡粪、猪粪、污泥和磷肥后土壤表层中速效磷含量随磷投入量增加呈先增加后平缓的规律.(4)本试验条件下,不同有机肥相同磷投入下对表层土壤速效磷贡献存在较大差异,表现为:猪粪>鸡粪>污泥.猪粪带入磷的生物有效性和移动性明显高于鸡粪、污泥和磷肥.
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改进CERES-Rice模型模拟覆膜旱作水稻生长
《农业工程学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：覆膜旱作是节水稻作生产体系的重要措施之一,采用CERES-Rice模型模拟覆膜旱作水稻生长需另外考虑覆膜的增温效应和根系层土壤水分布差异及由此所带来的影响。该文借鉴部分旱地作物的相关研究成果,对原CERES-Rice模型中的积温和土壤温度、蒸发和土壤水分胁迫等模拟计算过程进行了改进,并进一步通过2个水稻生长季的田间试验予以验证。试验于2013、2014年在湖北房县进行,共涉及淹水(对照)、覆膜湿润栽培和覆膜旱作共3个水分处理,采用原模型和改进模型分别对2个生长季、2个覆膜处理的生育期、叶面积指数与地上部干物质质量的变化过程及产量进行模拟。结果表明:原CERES-Rice模型难以准确刻画覆膜旱作水稻的生长发育过程,经改进后,模拟效果大大改善,可有效反映环境变化(水分、温度)对覆膜水稻生育进程的影响和产量形成,维持生育期与产量模拟的相对误差在15%以内;覆膜水稻叶面积指数的动态模拟基本满足要求,其均方根差≤1.54 m~2/m~2、相对均方根差≤27%、建模效率≥0.85;对覆膜水稻地上部干物质质量变化过程的模拟也呈现出较好的效果,均方根差和相对均方根差分别小于1 490 kg/hm~2、16%,建模效率则高于0.95。总体而言,经改进后的CERES-Rice模型基本可满足要求,较好地用于模拟覆膜旱作水稻的生长发育规律。
关键词： 土壤 模型 数值方法 覆膜旱作水稻 CERES-Rice模型 水稻生长发育
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海湾扇贝多糖的纯化、分离及抗肿瘤活性研究
《中国食品学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：对热水浸提法提取的海湾扇贝多糖采用乙醇沉淀法、TCA法、乙醇沉淀法+TCA法等方法脱除海湾扇贝多糖中的蛋白质并纯化,结果表明,乙醇沉淀法+TCA法有很好的脱蛋白效果,累计蛋白质脱除率达到91.8%,而多糖损失率只有10.96%。脱蛋白的海湾扇贝多糖经DEAE-52纤维素柱层析分离得到两种组分,其中酸性多糖为主要成分。利用纯化分离的海湾扇贝多糖对体外培养的人卵巢上皮癌细胞株肿瘤细胞的抗肿瘤作用进行评价。经20 mg/m L海湾扇贝多糖处理,SKOV3肿瘤细胞的微观结构和超微结构均发生改变,表现为细胞皱缩,透明度降低,细胞密度降低,膜结构改变,核结构改变,核内染色质固缩等,并可对细胞周期产生不同程度的阻滞作用。海湾扇贝多糖具有一定的体外抗肿瘤活性。
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梨渣固态发酵培养多粘类芽孢杆菌的工艺
《农业工程学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了充分利用梨渣这一资源,该文以新鲜鸭梨渣为主要原料,采用固态发酵方式,研究了梨渣与麸皮比例、外加氮源、无机盐、装瓶量、培养温度和时间对生防用多粘类芽孢杆菌D1生长及产芽孢的影响。研究发现,梨渣是一个良好的固态发酵原料,适合培养多粘类芽孢杆菌。当梨渣与麸皮的质量比为5∶2时,获得最大活细胞数,为2.5×109 cfu/g。向梨渣发酵培养基中添加尿素、硝酸钠和豆饼粉可明显提高活菌数和芽孢数,其中添加豆饼粉的效果较好。培养基中添加质量分数为0.5%磷酸二氢钾极大地促进了菌体生长和芽孢的形成。随着培养基装瓶量的增加,芽孢数也随之明显减少。多粘类芽孢杆菌D1的较适培养温度为34°C,较适培养时间为120 h。适宜培养条件下的活菌数、芽孢数和芽孢率分别为5.09×109 cfu/g、4.78×109 cfu/g和93.9%。该研究结果为利用梨渣发酵生产多粘类芽孢杆菌菌剂提供参考。
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华北地区地膜残留及典型覆膜作物残膜系数
《农业工程学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：为阐明华北地区残膜污染现状及当年地膜残留系数,2008-2011年采用问卷调查及样方检测方法对华北地区主要作物的地膜残留状况进行系统调查,在此基础上2011-2014年通过定点试验监测方法研究典型覆膜作物(花生、棉花)的地膜残留系数。结果表明:华北地区土壤耕层地膜残留强度分布范围为0.2~82.2 kg/hm2,其平均值为26.8 kg/hm2。区域内不同作物和不同省份间地膜残留强度存在显著差异(P<0.05),花生和棉花地膜残留强度较高,分别为32.0和31.8 kg/hm2;华北地区所有省份中,河北省农田地膜残留强度最高,为36.8 kg/hm2。2011年,华北地区农田地膜残留总量为14.8万t,其中地膜残留总量居前3位的作物是蔬菜(5.5万t)、棉花(3.9万t)、花生(3.0万t),占残膜总量的83.8%。3 a的地膜残留系数定点监测试验结果表明,花生和棉花的地膜残留系数分别为9.7%和14.3%,如果一直沿用目前的地膜使用模式,预计到2021年,花生地和棉田的地膜残留强度将会达到69.1和70.4 kg/hm2,超过国家农田残膜限值标准,成为残膜污染区域。研究可为华北地区残膜防治提供参考。
大白菜-结球甘蓝单体异附加系AC_5及其亲本营养品质分析与评价
《中国食品学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：分析大白菜-结球甘蓝单体异附加系AC5及其亲本大白菜85-1和结球甘蓝11-1中的营养成分,结果表明,AC5的粗纤维含量和VC含量分别为23.02%和425.08 mg/100 g,显著高于大白菜85-1(P<0.05)。有机酸含量为0.30%,显著高于结球甘蓝11-1(P<0.05);从AC5中共检测到8种硫苷,硫苷组分与85-1相同,主要硫苷组分为PRO和GBC,含量分别为1.41μmol/g和1.23μmol/g;AC5的必需氨基酸比例合理,优于85-1,符合FAO/WHO规定的蛋白模式。AC5的限制性氨基酸与其亲本相比,包括11-1的亮氨酸和赖氨酸以及85-1的甲硫氨酸+胱氨酸,结合了双亲的特点;AC5与85-1相比,含有较高的K元素和Mg元素,含量分别为2 065.87 mg/100g和201.59 mg/100 g,其它矿质元素含量二者相当。可见AC5较好地综合了双亲的营养品质。
关键词： 大白菜 结球甘蓝 单体异附加系 营养成分 营养评价
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