物联网关键技术在设施农业中应用探讨

贾文珅; 李孟楠; 李雨; 孟蕾; 卢娜; 韩平; 潘立刚; 王纪华; 《食品安全质量检测学报 》 2016

摘要：农业物联网是将大量的传感器节点构成监控网络,通过各种传感器采集信息,以便发现问题,并且准确地确定发生问题的位置,从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。而设施农业是现代化农业的具体体现和标志,可以获取农业生产高效率与高收益,因此将农业物联网应用到设施农业中,将突破以人力为中心、依赖于孤立机械的农业生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式。依据物联网架构设施农业物联网分为感知层、传输层和应用层3部分,分别对应信息感知技术、信息传输技术与信息应用技术。本文通过对国内外设施农业物联网技术最新进展的调研和分析,总结了设施农业物联网在信息感知技术、信息传输技术、信息应用技术以及大数据与设施农业物联网等方面的研究进展,并针对设施农业物联网技术的发展,分别从感知层、传输层、应用层等方面问题提出了建设性意见。

关键词： 物联网 设施农业 传感器 人工神经网络 模糊控制

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便携式X射线荧光土壤重金属测定仪

潘立刚; 《科技创新导报 》 2016

摘要：该研究以XRF便携式X射线土壤重金属测定仪Ⅱ代机的性能提高为目标,在不大幅增加仪器成本的前提下,开展基于信息化技术的硬件集成和软件开发,开展基于信号响应强度的定量模型研究、基于土壤理化性状的定量干扰因素研究和仪器应用示范等4个方面的研发工作。在硬件结构上加入便携式微处理电脑(PDA)和全球卫星定位接收器(GPS),在X射线荧光分析仪应用软件上加入位置搜索功能,在分析结果报表中由软件自动加入测试样品所在地的精确地理位置信息。集成以上单元后,使仪器具备了测试数据与同时记录采样地点精确信息相融合的新功能。采用B/S结构,应用地理信息系统技术和网络应用程序开发技术,开发了仪器上位机管理软件《基于Web GIS的农田环境监测分析系统》,实现了对仪器采集数据进行管理和分析。软件包含数据浏览、数据管理、统计分析、插值分析、动态对比、空间决策、污染评价、标准查询和用户权限等功能。在定量与校正模型研究方面,明确了土壤种类、土壤粒径、土壤含水量等主要影响因子,建立了土壤含水量校正模型和不同土壤种类定量模型,使仪器性能得到提升。在仪器应用验证方面,主要开展了土壤样本中有机质干扰物静电吸附去除方法和仪器操作规程编制。

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不同品种芜菁营养成分及硫苷含量分析

宋曙辉; 刘庞源; 何洪巨; 赵学志; 王文琪; 《营养学报 》 2016 北大核心 CSCD

摘要：芜菁(Brassica rapa L.),又名蔓菁,盘菜,新疆称恰玛古,十字花科芸苔属芜菁种两年生植物。全国各地均有栽培。芜菁在我国的栽培历史很久远,古时称为葑,西汉时代已是一个主要蔬菜品种~([1])。其食用部分为地下根部,形似萝卜。果型有圆形、长圆锥形,果肉有黄色、白色,皮色有白色、红色黄色和绿色等。口味微甜,有淡淡的辛辣味道。芜菁营养丰富,含硫代葡萄糖苷类化合物、挥发油、黄酮、多糖等多种功能成分,

关键词： 芜菁 营养成分 硫代葡萄糖苷

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多吃黄豆芽益处多

高媛; 冯晓元; 《食品安全导刊 》 2016

摘要：黄豆芽比黄豆营养价值高相比于黄豆,发芽后的黄豆芽含有更多利于人体吸收的营养成分。黄豆中含有大量蛋白质,但同时也含有胰蛋白酶抑制剂和较多的植酸,影响营养成分的吸收与利用,个别人食用后还会出现腹胀等现象。而黄豆发芽后,蛋白质被水解为氨基酸和多肽,蛋白质含量减少,但生物利用率提高约10%;植酸也有所减少,从而提高钙、锌的吸收率;同时淀粉转化为单糖和低聚糖,引发胀气的棉子糖、鼠李糖等寡

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解淀粉芽胞杆菌MH71抗菌物质理化特性及对番茄灰霉病菌的抑菌活性

李红晓; 张殿朋; 赵洪新; 刘伟成; 卢彩鸽; 《中国生物防治学报 》 2016 北大核心 CSCD

摘要：解淀粉芽胞杆菌Bacillus amyloliquefaciens MH71是一株高效广谱拮抗活性菌株,明确该菌株发酵液中活性物质的理化特性和抑菌活性,为解淀粉芽胞杆菌生物农药开发应用奠定坚实的基础。本研究在对菌株MH71抑菌活性物质理化特性研究的基础上,以番茄灰霉病菌为供试致病菌,探究了抗菌活性物质对番茄灰霉病菌的抑菌作用;采用酸沉淀和硫酸铵沉淀分别获得脂肽类和蛋白类活性物质,SDS–PAGE电泳和HPLC分别对活性物质进行检测。该菌活性物质具有较强的耐热性和p H适应性,100℃处理60 min和121℃处理30 min后抑菌活性分别为原有活性的88.98%和79.60%,在pH 3~11时均有抑菌活性,且对紫外线、蛋白酶K、胃蛋白酶和胰蛋白酶不敏感。该抗菌活性物质对番茄灰霉病菌菌丝的毒力测定结果表明,不同浓度发酵液处理的番茄灰霉病菌菌丝呈现出较多局部膨大或溢缩等异常菌丝。其发酵液经酸沉淀法得到抗菌脂肽类活性物质,经硫酸铵沉淀法得到抗菌蛋白,脂肽类的抑菌活性高于抗菌蛋白类物质,SDS–PAGE电泳检测,得到约40 k D的蛋白条带,HPLC检测表明该抗菌物质中有surfactin存在。

关键词： 解淀粉芽胞杆菌 抗菌物质 理化特性 番茄灰霉病菌 抑菌活性

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基于列文伯格-马夸尔特-反向传播人工神经网络的X射线荧光光谱定量分析方法

李芳; 陆安祥; 王纪华; 《食品安全质量检测学报 》 2016

摘要：目的建立一种基于列文伯格-马夸尔特-反向传播人工神经网络(Levenberg-Marquardt back-propagation artificial neural networks,LM-BP-ANN)的X射线荧光光谱(XRF)的定量检测分析方法。方法采集84个土壤样品光谱数据,预处理后应用主成分分析(PCA)提取特征参数,随机选取训练集、校正集、预测集样品个数分别为42、21、21。以均方差(MSE)、校正决定系数(R~2)、校正标准差(SEC)、验证决定系数(r~2)、预测标准差(SEP)和相对预测误差(RPD)为评价指标,同时分析比较LM-BP-ANN、BP-ANN、PLS三种算法的建模结果,并利用模型预测土壤重金属含量。结果实验确定隐含层神经元数目、学习率和迭代次数值依次为:6、0.1和8,3种建模方法中LM-BP-ANN效果最优,模型的相关系数高于0.98,表明模型有效。结论模型分析快速,可用于实际土壤样品中重金属含量的检测,对于改进X射线荧光光谱仪的检测准确度有着重要的意义。

关键词： 列文伯格-马夸尔特算法 反向传播神经网络 X射线荧光光谱

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鲜切结球生菜和散叶生菜呼吸特性的比较

王璐; 王丹; 马越; 赵晓燕; 王宇滨; 《食品科技 》 2016 北大核心

摘要：目的:测定鲜切结球生菜和散叶生菜的呼吸速率,比较2个品种的鲜切生菜呼吸特性的差别。方法:采用密闭系统法对鲜切结球生菜和散叶生菜的呼吸速率进行测定,以呼吸罐中顶空气体浓度变化为基础,计算鲜切生菜的呼吸速率,利用米氏酶动力学无竞争性抑制方程进行拟合,评价2种鲜切生菜的呼吸特性。结果表明:在相同温度下,鲜切散叶生菜的呼吸速率小于结球生菜的呼吸速率;结球生菜的拟合效果优于散叶生菜,氧气消耗率(R_(O_2))、二氧化碳的产生率(R_(CO_2))表示的拟合系数如下:鲜切结球生菜0.857

关键词： 鲜切结球生菜 鲜切散叶生菜 呼吸速率模型 米氏方程

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电子鼻技术在果蔬检测中的应用

贾文珅; 李孟楠; 王亚雷; 梁刚; 满燕; 潘立刚; 《食品安全质量检测学报 》 2016

摘要：电子鼻技术作为一种新兴的智能仿生技术,在工业和农业方面都得到了广泛的研究与应用,具有样品处理简单、检测速度快、识别效果好、实时、无损的优点。由于电子鼻具有满足农产品品质无损检测要求等优点,电子鼻系统正在被越来越多地运用到农业研究之中。本文介绍了电子鼻的发展史和一些常见的电子鼻型号,其中典型的有PEN3型和FOX4000等。分析了电子鼻系统的组成构造,介绍了电子鼻系统的工作原理。其中重点阐述了电子鼻技术在水果与蔬菜中的研究与应用。在农业生产过程中,电子鼻在对区分果蔬的不同类型与品种、合理地制定与调整果蔬的贮藏时间和条件以及鉴别与评价果蔬品质等方面有着很大的帮助。最后,主要针对电子鼻技术在农业中的应用,从多个方面对电子鼻技术存在的问题及其发展趋势进行了探讨。

关键词： 气敏传感器 电子鼻 无损检测 水果 蔬菜

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基于滑板压秆旋切式防堵装置的秸秆摩擦特性研究

卢彩云; 赵春江; 孟志军; 王秀; 武广伟; 高娜娜; 《农业工程学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD

摘要：结合被动式防堵装置和动力驱动式防堵装置的优缺点,开发了一种新型的滑板压秆旋切式防堵装置。针对秸秆能否顺利通过滑板压秆旋切式防堵装置主要涉及滑板与秸秆的摩擦系数及土壤与秸秆的摩擦系数的问题,该研究以华北一年两熟区主要粮食作物小麦和玉米的秸秆为研究对象,试验对比了Q235钢、不锈钢、木板和塑料4种不同滑板材料及含水率分别为10%、12.5%和15%的3种土壤对秸秆摩擦系数的影响;考虑免耕防堵装置作业时秸秆的状态,秸秆接触角度和秸秆接触部位也作为摩擦系数的影响因素。试验结果表明,滑板材料与玉米和小麦秸秆的摩擦系数分别满足:Q235钢>不锈钢=塑料>木板,不锈钢>Q235钢>木板>塑料,单因素分析表明滑板材料和秸秆接触角度对滑板与玉米和小麦秸秆之间的摩擦系数影响均显著;含水率12.5%和15%的土壤与玉米秸秆的摩擦系数分别比含水率10%的土壤高0.08和0.09,差异显著,秸秆部位和秸秆接触角度对土壤与玉米和小麦秸秆之间的摩擦系数影响均显著;双因素分析表明,滑板与玉米秸秆的摩擦系数受滑板材料和秸秆部位及滑板材料和接触角度之间交互作用的影响,滑板与小麦秸秆的摩擦系数受秸秆部位和接触角度之间交互作用的影响,土壤与玉米秸秆的摩擦系数受秸秆部位和接触角度之间交互作用的影响;三因素分析表明各因素之间不存在交互作用;处理玉米秸秆时滑板材料宜采用Q235钢,处理小麦秸秆时滑板材料宜采用不锈钢材料。该研究为免耕防堵装置的设计提供了参考。

关键词： 秸秆 农业机械 试验 滑板 摩擦系数 免耕防堵装置

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酒石酸手性异构体的红外光谱初步探讨

王冬; 王纪华; 马智宏; 靳欣欣; 潘立刚; 《光谱学与光谱分析 》 2016 EI SCI 北大核心 CSCD

摘要：采用中红外光谱仪结合衰减全反射附件在特定分辨率下研究了D-酒石酸和L-酒石酸的中红外光谱特征。结果表明,在特定的光谱分辨率下,L-酒石酸和D-酒石酸的中红外光谱谱形仅在1 780~1 640cm-1范围内具有差异。

关键词： 酒石酸 手性异构体 红外光谱

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