科研产出
基于激光诱导击穿光谱和化学计量学的水体COD实时测量方法
《光谱学与光谱分析 》 2017 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：光谱学传感技术测量水体COD是现代环境监测发展的趋势,相比于传统的化学分析方法具有在线连续检测的突出优势,适合对环境水体COD的实时监测。采集实际水样,利用激光诱导击穿光谱技术(LIBS)获取水样的光谱数据。通过不同的光谱预处理方法结合偏最小二乘法建立水样的COD定量预测模型,对水体COD的LIBS光谱测量方法的定量预测及相关模型参数进行分析。发现用基线校正叠加S-G求导预处理后的光谱建立的PLS模型得到最佳预测效果,校正集集R2为0.9958,预测集R2为0.975 3,RMSEC为4.438 7,RMSEP为9.733 9。通过实验结果分析表明光谱传感技术可用于环境实际水体COD的定量预测分析,为开发便携式水体检测设备奠定了理论基础。
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不同频率LED红蓝光交替照射对生菜生长与品质的影响
《农业机械学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：在全人工光型植物工厂中进行试验,运用供光模式可调的红蓝LED光源,以不同频率的红蓝光交替照射生菜,并以同比例的红蓝光同时照射生菜作为对照组,通过测定生菜生长动态、光合色素、可溶性糖、粗蛋白、维生素C以及硝酸盐含量,研究红蓝光供光模式及交替频率对生菜生长与品质的影响。结果表明:在等能耗基础上,16 h光期里,红蓝光交替1次有利于生菜地上部分生物量、可溶性糖以及粗蛋白的积累;红蓝光交替4次有利于生菜中维生素C的积累以及硝酸盐的代谢;所有处理中,叶绿素及类胡萝卜素含量均以4次和8次红蓝光交替为最大,且二者之间无显著性差异。
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中试规模猪粪堆肥挥发性有机物排放特征
《农业工程学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：为监测堆肥过程挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)排放情况,该文开展了猪粪堆肥现场试验,采用苏玛罐采样,气相色谱-质谱法分析了猪粪好氧堆肥过程中VOCs浓度。结果表明:猪粪好氧堆肥过程中可以检测出的VOCs有81种,包括烷烃类34种,芳香烃类21种,卤烃类19种,胺类1种,含硫化合物3种,氟利昂类3种;其中检出率高且浓度远远超过其嗅阈值的VOCs包括三甲胺、二甲基硫、二甲基二硫和二甲基三硫,VOCs排放主要发生在堆肥的前2周。该研究将为控制猪粪堆肥过程中VOCs气体排放提供科学数据支持。
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城市郊区耕地入选基本菜田的综合质量评价（英文）
《农业工程学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：合理划定基本菜田是提升蔬菜生产能力、保障城市蔬菜均衡供应的基础。该研究在界定基本菜田内涵的基础上,构建平谷区耕地入选基本菜田的综合质量评价模型,以期为大城市郊区基本菜田布局提供科学依据。结果表明:1)从田块质量、生态适宜性、空间稳定性、交通区位与蔬菜种植习惯等4方面构建耕地入选基本菜田的综合质量评价指标体系,充分考虑了蔬菜生产对耕地质量的基本需求以及国家和农业部对基本菜田的政策要求,包含了水资源供需状况和重要水源保护区等指标,使得该研究的评价方法更合理;2)平谷区耕地的田块质量、生态适宜性、空间稳定性、交通区位与蔬菜种植习惯等评价结果呈现差异性分布。基于综合质量评价结果,将平谷区耕地图斑划分为最适宜区、较适宜区、一般适宜区和不适宜区。其中,最适宜区是基本菜田的首选区域,主要分布在平谷新城周边的东高村镇、夏各庄镇、山东庄镇和大兴庄镇,面积为3 472.33 hm2,占平谷区耕地总面积的28.25%;其次是较适宜区,面积为5 186.28 hm2;一般适宜区的面积为2 860.86 hm2,可作为基本菜田储备区域;不适宜区的土壤表土质地差、有机质含量低,加之远离平谷新城、交通不便等因素,不适宜划为基本菜田。3)建议围绕首都"菜篮子工程"建设,强化基本菜田的分级建设与保护,形成露地蔬菜、设施蔬菜和蔬菜园区相互补充的蔬菜生产格局。
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超高效液相色谱-串联质谱法检测鸡粪中16种残留抗生素
《分析化学 》 2017 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：建立了固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)同时检测畜禽粪便中四环素类、磺胺类、氟喹诺酮类和大环内酯类16种抗生素的分析方法。针对目标物化学性质和样品杂质情况,对质谱条件、提取液种类、超声功率等参数进行了优化。最终以50%乙腈(V/V)的磷酸盐缓冲溶液(p H=4)提取3次,经过超声、离心、旋蒸、稀释后,SAX-HLB串联小柱净化富集,用10 m L甲醇-丙酮混合液(80∶20,V/V)洗脱,35℃氮吹近干后,用含0.1%甲酸-甲醇(1∶1,V/V)定容,在UPLC-MS/MS多反应检测模式下进行定性及定量分析。结果表明,粪便中四环素类、磺胺类、氟喹诺酮类和大环内酯类抗生素的平均加标回收率为56.4%~94.6%,相对标准偏差(RSD)在2.6%~19.8%之间,方法检出限(LOD,S/N=3)和定量限(LOQ,S/N=10)分别为0.01~2.50μg/kg和0.05~7.90μg/kg。本方法简便、稳定性好、灵敏度高、重现性好,适用于畜禽粪便中多种抗生素的同时检测。
关键词： 四环素类 磺胺类 氟喹诺酮类 大环内酯类 固相萃取 超高效液相色谱-串联质谱 畜禽粪便
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冷藏运输中堆放位置对鲜切荷兰芹品质的影响
《现代食品科技 》 2017 EI 北大核心
摘要：研究冷藏运输中堆放位置对鲜切荷兰芹品质的影响。研究将鲜切荷兰芹使用冷藏车进行正常都市配送,配送时间5 h,然后置于超市货架,在4℃条件下贮藏,评价鲜切荷兰芹在货架期期间的品质,比较冷藏车箱内前上、前下、后上和后下4个堆放位置对鲜切荷兰芹品质的影响。结果发现:车厢内4个堆放位置振动强度不同,上层振动强度显著高于下层振动强度,后上位置的振动强度最高;在货架期第6 d,上层鲜切荷兰芹感官品质低于下层产品,上层鲜切荷兰芹的货架期为6 d,比下层产品的货架期短2 d;进一步比较不同堆放位置荷兰芹中丙二醛含量和Vc含量,发现运输振动强度是引起鲜切荷兰芹品质下降的主要因素,振动强度越高,鲜切荷兰芹品质降低越快。冷藏车车厢的后上堆放部位会引起鲜切荷兰芹品质下降,货架期缩短,不适宜堆放鲜切荷兰芹。
关键词： 鲜切荷兰芹 堆放位置 振动强度 感官品质 丙二醛 维生素C
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基于农学参数的玉米叶片表观建模与可视化方法
《农业工程学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：为提高农业题材三维数字媒体内容制作效率,提出基于SPAD(soil and plant analyzer development)和生育期农学参数的作物叶片表观建模与可视化方法,并以玉米为例进行实际验证。将玉米叶片分成叶肉、一级叶脉、二级叶脉3种结构,首先获取主要生育期下各结构表观材质(包括漫反射强度、透射强度、高光反射强度、粗糙度4种参数)及SPAD数据;之后构建各类表观材质参数与SPAD及生育期之间的定量化模型;再对玉米叶片纹理样式进行抽象,构建参数化的玉米纹理结构几何表达,并基于定量化模型为纹理结构分配表观参数;最后整合实时光照计算框架,对大田光环境下玉米表观进行可视化模拟。该文方法搭建了农业知识与三维可视化效果间的桥梁,使用户可以通过调整农学参数实现对作物叶片表观的快速、准确设计与制作,为农业题材的三维数字资源开发提供技术工具。
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拖拉机转向轮转角位移式和四连杆式间接测量方法对比试验
《农业工程学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对车轮转角直接测量法在工程实践中角度传感器安装困难且转轴易断裂的现象,结合车轮转向过程,提出了位移式间接转角测量法和四连杆式间接转角测量法。依据位移式和四连杆式2种间接测量方法原理,分别建立转角测量模型,以雷沃M800型拖拉机为基础,构建自动导航试验平台,通过转角测量试验、沥青路面与农田环境下的导航精度对比试验,分析四连杆式间接测量法、位移式间接测量法和直接测量法3种方法的应用效果。转角测量对比试验结果表明,3种方法的角度值最大误差为0.081°,平均误差分别为0.061°、0.014°和0.017°,小于传感器的测量精度0.088°,3种测量方法测量的测量精度一致。通过沥青路面与农田环境2种地况试验测试,沥青路面上和农田环境下,3种方法的横向偏差平均值的最大值分别为0.235 9、0.364 5、0.498 4 cm,试验表明3种测量方法的导航精度一致。相对于位移式间接转角测量法和直接测量法,在沥青路面上和农田环境下,四连杆式间接测量法导航精度标准差最小,分别为0.890 4和1.297 5 cm。四连杆式间接转角测量法所采用的四连杆式角度传感器安装简便、易于防护,无摩擦损耗,可代替直接转角测量法,应用于实践中。
关键词： 农业机械 转向 模型 自动导航 转角测量 位移 四连杆 导航精度
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供液方式对番茄基质栽培盐分累积与养分利用率的影响
《农业机械学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：研究了开放式和封闭式供液方式下番茄根区盐分累积强度、盐分离子组成与比例变化特征、番茄养分含量特征、养分利用效率,分析了盐分累积对番茄产量和脐腐病患病率的影响。结果表明:开放式和封闭式根区电导率均随生育期的延长不断上升,开放式根区溶液电导率最高为11.9 m S/cm,封闭式为17.2 m S/cm;开放式和封闭式根区盐分离子组成由大到小为NO_3~-、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、SO_4~(2-)、H_2PO_4~-;开放式和封闭式根区溶液离子比例失衡特征与程度相当,均表现为K~+、Ca~(2+)和H_2PO_4~-比例降低,Mg~(2+)、NO_3~-和SO_4~(2-)比例上升;番茄产量随电导率的增加而降低,果实脐腐病患病率则随电导率和离子比例失衡程度的增加而增加,到采收后期开放式和封闭式果实脐腐病患病率分别高达29.7%和36.6%;与开放式相比,封闭式供液方式下番茄N、P、K、Ca、Mg和S养分利用率分别提高11.6%、19.6%、18.9%、11.8%、37.3%和15.9%。开放式和封闭式基质栽培根区均存在盐分累积和离子比例失衡现象,为控制根区离子比例失衡和果实缺Ca现象,在番茄进入坐果期后应提高K和P的投入,控制N、Mg和S的投入。从节水、节肥和保护环境角度出发,基质栽培应着力发展封闭式供液方式。
关键词： 基质栽培 开放式 封闭式 电导率 离子组成 养分利用效率
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基于部分预算法的玉米大田变量施肥经济效益分析
《农业工程学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：为明确精准农业技术的应用效果和经济效益,促进精准农业技术在中国的推广应用。该研究基于田间50 m×50 m土壤碱解氮测定数据,采用目标产量模型,设计了变量施氮处方进行变量施氮试验,以相邻地块常规均一施肥区为对照。采用部分预算法评价从均一施肥措施改变为变量施肥措施后的经济效益。结果表明:变量施肥比常规统一施肥显著减少了19.4%的氮肥用量,产量增加了1.8%;从常规统一施肥改变为变量施肥后净收益增加了383.23元/hm~2,增加投资部分的投资收益率为753%,远大于可接受的最低年收益率105%。综上,在规模农场采用变量施肥相关变量施肥装备和软件进行变量施肥管理可以减少氮肥施用量,增加作物产量,从而提高农场种植的经济效益,具有良好的推广价值,制定变量施肥机的购置补贴政策有利于进一步促进变量施肥技术在大规模农场的推广应用。
关键词： 作物 模型 设计 变量施肥 规模农场 部分预算法 经济效益
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