• 2009年第25卷第7期文章目次
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    • >农业水土工程
    • 基于昼夜温度变化的混凝土衬砌渠道冻胀有限元分析

      2009, 25(7):1-7.

      摘要 (1511) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1445) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了掌握衬砌渠道冻胀量及冻胀力随昼夜气温变化的发展规律及冻胀破坏极限状态,根据冻土力学及冻土物理学理论,利用有限元软件ANSYS按瞬态温变模式加载温度,对衬砌渠道冻胀过程进行数值模拟,研究了其温度场和冻胀变形及法向冻胀力与切向冻胀力随时间的变化规律。结果表明:渠道冻融破坏除因渠基土冻胀外,阴阳两坡的温度、冻胀变形、冻胀力既不均匀不对称变化又不同步,也是渠道冻胀破坏的重要原因;阳坡滞后阴坡约15 d冻结,最大冻胀量及最大冻胀力滞后日平均最低气温约4 d,日内最大冻胀量及最大冻胀力滞后日最低气温约1 h;模拟结果与野外观测资料基本吻合,但比稳态数值模拟结果偏大,表明了运用瞬态数值模拟进行渠道抗冻胀设计的正确性和合理性。

    • 基于RS数据和GIS方法估算区域作物节水潜力

      2009, 25(7):8-12.

      摘要 (1793) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1145) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用遥感ET数据开展用水定额管理及节水潜力分析等方面的研究,是对传统农业节水研究的有益补充。该文利用分类均值法构建了基于遥感ET数据的作物水分生产函数,考虑耗水较低兼顾水分生产率较高的原则,提出基于水资源脆弱区作物ET定额估算模型,利用该模型计算获得冬小麦及夏玉米的ET定额分别为346.00、313.00 mm;保持现有土地利用结构不变,以作物ET定额为评价标准,通过对超过该作物ET定额的像元进行调整,获得大兴区夏玉米及冬小麦的节水潜力分别为1 176.75、369.27万m3。该研究为利用遥感ET数据开展区域耗水节水潜力的定量化评价进行了有益的探索。

    • 不同温度下的土壤热导率模拟

      2009, 25(7):13-18.

      摘要 (2398) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1238) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤热导率是研究陆地表层水热盐耦合运动的基本物理参数。由于水汽潜热传热在高温下的显著作用,高温下的土壤热导率显著高于常温值。该研究的目的是建立能够有效预测高温下土壤热导率的模型。在气体扩散定律的基础上,该文结合常温土壤热导率模型,提出了一个计算高温土壤热导率的新方法。并利用热脉冲技术实际测定了不同温度、不同含水率下的土壤热导率,对新模型进行了测试验证。结果表明,Cass等的水汽运移促进因子参数依赖于土壤质地,且存在较大的不确定性。经过对该参数修正后,建立的热导率模型均能够较好地模拟出高温下的土壤热导率。

    • 银川平原土壤盐分及盐渍土的空间分布格局

      2009, 25(7):19-24.

      摘要 (1741) HTML (0) PDF 0.00 Byte (916) 评论 (0) 收藏

      摘要:系统认识和掌握盐渍土的空间分布特征,是治理改良盐渍土的基础。在总面积约6 184.9 km2的银川平原引黄灌区布设101个采样点,分层(0~180 cm)测定了土壤全盐量,应用地统计学方法结合GIS技术对其空间分布特征进行了研究。结果表明,银川平原各层土壤盐分的分布类型均比较复杂,呈高度的偏态分布。土壤盐分的变异属于中等变异强度。0~120 cm土层盐分的空间相关距离一般在20~28 km;而深层(>120 cm)土壤的空间相关距离较大,约34 km。银川平原表层土壤属于非盐化土、轻度、中度、重度盐渍土和盐土的土地面积分别为0、1 508.8、3 614.9、982.6和78.6 km2,总体属于中度和轻度盐化土类型,且呈现一定的盐分表聚趋势。重度盐渍土和盐土主要分布在银北的石嘴山市、平罗县、惠农县一带和银南的部分地区。总体来说,银川平原的土壤盐渍化现象依然严重,应加强研究与治理改良。

    • 层状土壤质地对地下滴灌水氮分布的影响

      2009, 25(7):25-31.

      摘要 (1686) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1410) 评论 (0) 收藏

      摘要:以均质砂土(S)、均质壤土(L)和上砂下壤层状土壤(SL)为对象,采用室内土箱试验,研究了土壤质地及其层状结构和地下滴灌灌水器流量对水分、硝态氮和铵态氮分布的影响。结果表明,SL层状土壤中,砂-壤界面增加了水分的横向扩散而限制了水分的垂向运动,致使界面下部形成水分和硝态氮积聚区。土壤硝态氮分布还受肥料溶液浓度和土壤初始硝态氮浓度影响,对试验采用的土壤初始硝态氮浓度较低而肥料溶液硝态氮浓度较高的情况而言,灌水器周围的硝态氮浓度与肥料溶液的硝态氮浓度相近,随着离开灌水器距离的增加,土壤硝态氮浓度减小。灌水器周围的土壤含水率和硝态氮浓度随灌水器流量的增大而增大。施肥灌溉使灌水器周围5~10 cm范围内的铵态氮浓度出现峰值,而土壤质地和灌水器流量对铵态氮浓度分布没有明显影响。因此地下滴灌水氮管理措施的制定应综合考虑土壤质地及其结构、初始土壤水氮状况、灌水器埋深及流量、灌水量、肥液浓度等因素。

    • 不同生育期调亏灌溉对温室梨枣品质的影响

      2009, 25(7):32-38.

      摘要 (1428) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1032) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探明调亏灌溉对温室梨枣品质的影响,2005-2007年以日光温室7年生矮化密植梨枣树为试材进行试验,试验期间设置充分供水处理(即对照T1),萌芽展叶期(Ⅰ期)轻度或中度亏水处理(T2),及开花座果期(Ⅱ期)、果实膨大期(Ⅲ期)和果实成熟期(Ⅳ期)中度亏水处理(即T3、T4和T5)。结果表明:不同生育期亏水处理对梨枣品质的影响差异明显;与对照相比,3 a间Ⅰ期、Ⅱ期亏水处理对梨枣单果质量、含水率影响较小(P>0.05),梨枣硬度提高13.7%~15.8%,有机酸、坏果率分别下降14.2%~18.8%和21.0%~25.0%,且均达显著水平(P<0.05),可溶性固形物、糖酸比分别提高22.1%~24.4%和47.8%~60.0%,达极显著水平(P<0.01),同时使成熟期提前10~12 d;Ⅲ期亏水处理使梨枣果实硬度、着色度、Vc、可溶性固形物及糖酸比依次提高22.3%、41.9%、27.0%、38.1%和53.5%,Ⅳ期亏水处理依次提高22.7%、42.3%、37.4%、27.1%和98.7%,两期均达极显著水平(P<0.01),Ⅲ期、Ⅳ期亏水处理使有机酸显著降低(P<0.05),并大幅降低坏果率(P<0.01),成熟期提前15~20 d,但同时使单果质量、果实含水率降低,且Ⅲ期亏水处理差异显著(P<0.05);各生育期亏水处理对梨枣品质的改善程度依次为:Ⅳ期>Ⅲ期>Ⅱ期≈Ⅰ期。综合考虑亏水处理对梨枣品质各项指标影响,果实成熟期中度亏水处理对品质改善效果最佳,具有重要推广价值。

    • 微咸水造墒对油葵生长及土壤盐分分布的影响

      2009, 25(7):39-44.

      摘要 (1275) HTML (0) PDF 0.00 Byte (961) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究微咸水造墒对油葵生长及土壤盐分分布状况的影响,采用盆栽试验与田间小区试验相结合的方式,将底墒水矿化度划分为5个级别,分别为淡水(<2 g/L)、3、4、5、6 g/L。结果表明:不同矿化度的微咸水造墒对油葵的出苗率及出苗时间有着不同程度的抑制作用;当底墒水矿化度相同时,与盆栽相比较,小区各处理的出苗率较低,出苗时间较长;利用3 g/L的微咸水造墒对油葵的生长非但不会造成抑制,反而还有一定的促进作用,使其株高、叶面积指数、根冠比等参数均大于淡水处理;3 g/L处理盘粒数、百粒重均超过淡水处理,空壳率降低19.7%,增产8.1%,4 、5、6 g/L处理与淡水处理相比分别减产7.0%、14.8%、23.9%;生育期结束时,淡水及各微咸水处理0~20 cm土层土壤平均含盐量均达到底墒水前的初始值附近,无显著的脱盐与积盐现象;20~40 cm及40~120 cm土层土壤均处于不同程度的积盐状态,随着底墒水矿化度的增大,积盐程度逐渐增大,且土层越深积盐量越大。

    • SSA土壤固化剂对黄土击实、抗剪及渗透特性的影响

      2009, 25(7):45-49.

      摘要 (1358) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1070) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探讨土壤固化剂对黄土力学特性的影响,通过黄土样中加入SSA土壤固化剂前后的击实试验、直剪试验和渗透试验的对比分析,研究了固化剂掺量、养护龄期与固化土击实、抗剪强度及渗透特性的关系。结果表明,随SSA土壤固化剂掺量增加,固化土的最优含水率有所降低,最大干密度有所增大;固化土的抗剪强度指标黏聚力和内摩擦角随固化剂掺量的增加和养护龄期的延长而增大,渗透系数随固化剂掺量的增加和养护龄期的延长而减小。在实际应用中,建议SSA固化剂最佳掺量为1%,养护龄期至少7 d以上。

    • 未来气候变化对中国东北三省玉米需水量的影响预测

      2009, 25(7):50-55.

      摘要 (2326) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1678) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了预测未来气候变化对中国东北三省玉米需水量的影响,该文在对中国东北三省近26 a来玉米生育期内参考作物蒸散量变化及玉米需水量分析的基础上,结合《排放情景特别报告》(Special Report on Emissions Scenarios, SRES)的两种排放情景A2(强调经济发展)和B2(强调可持续发展)预估的未来气候情景,研究探讨了未来气候情景下中国东北三省玉米需水量的变化趋势。结果表明,未来气候变化情景下,东北三省玉米需水量距平百分率大多表现为增加的趋势,最高可增加77.8%,而且不同地理环境及气候差异下,各地空间分布上也不尽相同。A2情景下,到2040年玉米需水量距平百分率平均增加27.2%,到2070年玉米需水量距平百分率平均增加34.5%,到2100年玉米需水量距平百分率平均增加42.9%;B2情景下,到2040年玉米需水量距平百分率平均增加28.6%,到2070年玉米需水量距平百分率平均增加33.3%,到2100年玉米需水量距平百分率平均增加37.3%。可见,未来中国东北三省水资源可能更趋于短缺状况。

    • 灌区水资源综合效益的改进多级模糊优选评价

      2009, 25(7):56-61.

      摘要 (1376) HTML (0) PDF 0.00 Byte (977) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对灌区水资源综合效益的评价问题,对于不同层次权向量的确定方法进行改进,构建了改进的多级多目标模糊优选评价模型。利用各评价指标的具体变异程度所反映信息的效用程度进行第一层熵权值的计算;对于中间层的权向量,通过熵权值与主观权重线性或均值相结合方法来确定,兼顾了决策者意愿偏好和客观数据属性,以最高层的输出进行方案整体评价。以陕西省某灌区进行实例验证,评价结果表明灌区规划年各项效益均呈递增趋势,2015年即方案三为最优方案,其综合效益比1997年、2005年分别提高了22.6%和39.6%。并与其他两种方法进行了对比,认为该方法不仅能够用于方案优选,而且对每个方案能给予优劣评价,结果合理可靠,适用于灌区水资源综合效益的评价。

    • >农业装备工程与机械化
    • 履带车辆差速转向机构转向过程动态特性的试验方法

      2009, 25(7):62-66.

      摘要 (1125) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1065) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文研究了履带车辆在不同转向半径下转向的两侧履带功率流动特性及液压无级差速转向机构的工作原理。在此基础上,确定了用试验台模拟履带车辆转向过程的试验方案,提出了用试验台驱动装置模拟发动机特性以及加载装置模拟转向过程动态负载的方法,完成液压无级差速转向机构转向过程的动态特性试验。结果表明:履带车辆转向过程中内侧履带由输出功率到输入功率以及外侧履带输出功率进一步增大的变化特点,能够在液压二次调节实验台上予以完成。此试验方法成功解决了履带车辆转向特性试验的台架实现问题。

    • 电磁耦合强混合动力车技术研究

      2009, 25(7):67.

      摘要 (1500) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1765) 评论 (0) 收藏

      摘要:混合动力车的节油和减排效果应明显,开发强混合动力车是最现实的解决方案。基于动力伺服概念,以直接电磁耦合技术,选择机械功率透过式双电机方案,开发了动力伺服油电强混合动力系统,同时对整车动力系统结构、工作原理以及整车控制策略进行了分析。运用Matlab/Simulink建立整车模型,对发动机、电动机以及双转子发电机的输出转矩进行了仿真分析,在电机试验台架上对电机的外特性以及工作效率进行了相关试验。研究结果表明:输出转矩仿真值能很好的满足循环工况需求,且电机输出效率高,可达86%,满足混合动力车设计要求。上述研究对今后电磁耦合油电强混合动力车的整车标定匹配工作具有参考作用。

    • 双侧吸气射流增氧机内吸气作用的分析

      2009, 25(7):72-78.

      摘要 (1566) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1204) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高射流增氧机的吸气效率,在其射流器喷嘴内增设吸气管以增加一次吸气。利用流体分析软件,结合试验现象,对内吸气部位的流场进行了CFD三维仿真及分析,从压力分布、流体流速与流动方向两方面,计算分析喷嘴及内吸气管内部的液、气两相流体运动规律,以判断喷嘴内能够形成吸气的条件及吸气状况。结果证明当位置系数在一定范围内变化时,内吸气管确实发挥了吸气作用,当内吸气管轴向位置系数R=0,射流器喷嘴内吸气作用达到最佳效果,而当R=1时,射流器喷嘴内吸气作用最差。此外,对不能形成吸气的情况进行了对比研究。

    • 水稻直播用精播绳制造设备研制

      2009, 25(7):79-83.

      摘要 (1181) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1065) 评论 (0) 收藏

      摘要:水稻直播栽培技术具有省工、节本、增效等优点,但现有的直播机无法适应精确定量栽培的农艺要求。为此,设计了一种水稻直播用精播绳制造机械设备,该设备主要由送纸机构、排种机构、加捻机构和种绳卷绕成形机构等部分组成。其在工厂内将稻种按照设定的穴距和每穴粒数卷在4~7 cm宽的纸带内,并捻制成种绳,而后再将种绳卷绕成圆柱状供大田播放。大田作业时,通过将精播绳铺放在平整后的田块中,实现水稻的有序栽培。试验结果表明,研制的机械设备工作性能稳定,生产的种绳穴距变异系数不超过3.15%,每穴粒数变异系数不超过13.42%,种绳直播的水稻产量达10 290 kg/hm2,与当地的机插或人工手插相比无显著差异,但明显高于中国目前水稻平均单产。

    • 精量穴直播早稻的产量形成特性

      2009, 25(7):84-87.

      摘要 (1347) HTML (0) PDF 0.00 Byte (803) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了在两种种植密度下,精量穴直播种植方式与人工撒播、人工抛秧和机械插秧种植方式的产量对比,以研究精量穴直播早稻的产量形成特性。结果表明:两种密度的精量穴直播的实际产量比人工撒播和机械插秧的实际产量分别增产24%~28%和8.2%~11.6%,精量穴直播的实际产量比人工抛秧的实际产量稍有增加;精量穴直播较人工撒播、人工抛秧和机械插秧的有效穗数分别增加0.9%~7.0%、3.5%~9.7%和7.4%~13.9%,收获指数分别增加22.7%~37.2%、17.2%~26.6%和0.8%~12.7%,精量穴直播结实率较人工撒播的增加8.6~8.73个百分点, 精量穴直播较人工撒播和机械插秧的单蔸穗质量分别增加17.84~18.76 g和2.15~3.07 g,精量穴直播较人工撒播和机械插秧的群体穗质量分别增加1.225~1.430 t/hm2和0.447~0.628 t/hm2。

    • 基于ADAMS的拨指链式扶蔗装置的虚拟试验

      2009, 25(7):88-93.

      摘要 (1581) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1020) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对整秆式甘蔗收割机收割倒伏严重的甘蔗时出现堵塞,收割不畅的情况,设计了拨指链式扶蔗装置,以便对甘蔗进行有效的扶起,达到顺利收割的目的。应用动力学仿真软件ADAMS建立了甘蔗—拨指链式扶蔗装置虚拟样机模型。通过虚拟正交试验和虚拟双因素试验研究了扶蔗器的结构参数和运动参数对扶蔗效果的影响规律,并在此基础上进行了实验室台架试验以验证虚拟试验的结论。结果表明:在虚拟试验中,甘蔗最终扶起倒伏角随着下链轮转速的增加而增加,随着前进速度的增加而减小,呈线性关系。在台架试验中下链轮转速和机车前进速度对甘蔗最终扶起角度的影响数值结果略有差异,但各因素对扶蔗效果的影响趋势是一致的,证明虚拟试验的结论在给定条件下是可用的。

    • 组合式轴流脱分装置动力学仿真

      2009, 25(7):94-97.

      摘要 (986) HTML (0) PDF 0.00 Byte (661) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了从力学的角度对轴流脱粒空间的脱粒机理进行进一步探讨,根据动力学原理,建立螺旋叶片板齿组合式轴流脱粒装置的动力学模型,分析稻谷在装置中受力情况,并对脱粒过程进行仿真。研究结果表明在整个脱粒过程中,谷物沿着叶片边缘螺旋线方向受力分布不均匀,当稻谷沿着螺旋叶片运行到距喂入口5~9 m区间时,此时加速度达到整个脱粒过程中的最大区域。凹板、盖板与滚筒之间的谷物受力明显高于滚筒反力和叶片反力,证明凹板与盖板参数是影响稻谷轴流脱粒的主要因素。

    • 杂交稻机插秧育秧播种密度与取秧面积耦合关系

      2009, 25(7):98-102.

      摘要 (1573) HTML (0) PDF 0.00 Byte (860) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了确保杂交稻机插秧质量,选取育秧播种密度和取秧面积为2个主要因素,进行了二因素三水平全面试验设计,试验品种为杂交稻1596。试验结果表明,育秧盘播种质量、育秧盘成苗质量和大田栽插质量的主要指标之间大都呈现出显著的相关性;0.05水平下对样本t检验结果表明,空格率(漏插率)之间有显著差异,成苗均匀度合格率和育秧盘播种均匀度合格率有显著差异,大田栽插均匀度合格率和育秧盘中成苗均匀度合格率没有显著差异;每盘播种量为73 g、取秧面积为2.38 cm2的耦合为最佳试验方案,此时育秧盘播种质量、育秧盘成苗质量和大田栽插质量的主要指标空格率(漏插率)和均匀度合格率分别为1.1%和92.5%、2.6%和90.2%、5.1%和88%,能达到的基本苗为每公顷541 665株。

    • 水稻种子与斜面碰撞后运动规律的试验

      2009, 25(7):103-107.

      摘要 (1572) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1430) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用高速摄影仪和高分辨率摄像头分别从竖直和水平两个方向对水稻种子与斜面发生碰撞后的运动轨迹进行了在线跟踪,通过摄像图片的再现,检测与分析了接触面材料、投种高度和斜面倾角对种子碰撞后各运动参数的影响。试验结果表明:随投种高度h增加,种子碰撞后第1次弹跳高度H1线性增大、沿斜面方向的弹跳距离L1也线性增大;随斜面倾角θ的增大,H1线性减小、L1呈指数规律增大;利用二元二次回归正交试验,建立了以投种高度和斜面倾角为自变量,以种子运动平面的侧向偏斜角度为目标函数的种子运动行为预测模型。研究成果为输种管的结构设计提供参考。

    • >农业信息与电气技术
    • 面向对象土地覆被图像组合分类方法

      2009, 25(7):108-113.

      摘要 (1398) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1194) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了支持向量机在面向对象土地覆被图像分类中的应用技术,提出采用最小二乘支持向量机(LSSVM)与模糊灰色关联度联合评估(FG)相结合的一种新的组合分类方法简记FG-LSSVM,为土地覆被分类提供一种可行的高精度分类途径。根据图像上不同对象的空间尺度和光谱值特征,基于稳健的核密度梯度分割算法提取具有任意形状和唯一标识的均质对象后,为了比较提出方法的性能,采用原始对象样本依次验证了3个面向对象分类方法,即标准支持向量机方法、以模糊贴近度作为模糊因子的模糊支持向量机方法和传统K最近邻面向对象分类方法。实现了一个高精度面向对象土地覆被图像分类信息系统。试验结果表明:提出的FG-LSSVM面向对象方法相比标准支持向量机、模糊支持向量机与K最近邻方法试验精度约提高2.4%左右。提出的方法在识别效果上,符合研究区实际分类应用的要求。

    • 基于支持向量回归(SVR)和多时相遥感数据的冬小麦估产

      2009, 25(7):114-117.

      摘要 (2023) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1572) 评论 (0) 收藏

      摘要:发展和构建高精度的作物遥感估产模型,对于国家制订粮食进出口政策和保障粮食安全具有重要意义。尝试利用支持向量回归方法(SVR)构建遥感估产模型,首先利用北京郊区2004年和2007年冬小麦主要生育期多时相Landsat TM影像生成的归一化植被指数,通过SVR构建遥感估产模型进行产量估算。然后针对模型的稳健型和预报能力进行交叉验证,并与常规的多元回归方法进行对比。结果表明,利用SVR方法构建的遥感估算模型有效地提高了估算精度,与多元回归方法相比,2004年和2007年决定系数分别提高0.2162、0.2158,均方根误差分别降低0.1682、0.2912。因此基于SVR和多时相遥感数据构建估产模型用于冬小麦估产是可行、有效的,为应用多时相遥感数据进行冬小麦估产提供了一种方法。

    • 基于中高分辨率卫星遥感数据的县域冬小麦估产

      2009, 25(7):118-123.

      摘要 (2153) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1233) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着人口的增加和耕地面积的不断减少,粮食安全问题一直备受关注。该文以山东省广饶县为研究区,探讨基于中高分辨率卫星遥感数据的县域冬小麦估产技术。采用陆地卫星和中巴资源卫星(CBERS)中高分辨率遥感图像,选择冬小麦信息较为突出的4个相似时相,经几何精校正、掩膜、相对辐射校正等预处理,在分析研究区典型地物光谱特征的基础上,采用决策树分类方法提取冬小麦种植面积。同时,利用植被指数变化规律对各时相植被指数进行修正,根据植被指数分布情况及其与产量的关系,分别构建了基于像元比值植被指数之和(∑RVI)及不同长势区归一化植被指数(NDVI)的冬小麦估产模型。结果显示:各时相冬小麦种植面积的提取精度均在96%以上,且具有较好的空间精度;二种估产模型的估产精度分别达到了96%以上和94.74%,效果较好。研究为县域冬小麦产量的预测提供了有效方法,能更好地指导冬小麦生产和粮食政策的制定,对区域农业可持续发展和粮食安全有积极价值。

    • 基于遥感技术的地表蒸散业务化反演

      2009, 25(7):124-130.

      摘要 (1381) HTML (0) PDF 0.00 Byte (845) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析地表蒸散业务化反演的现状需求及所面临的困难,从业务化运行的目标出发,根据地表蒸散业务化反演的几点原则:独立性、简洁性、普适性、尺度扩展性,对现今较为常用的几种地表蒸散模型进行对比分析,最终选取Priestley-Taylor(PT) 模型作为核心方法,建立地表蒸散业务化反演的运作技术流程。在MODIS数据和气象数据支持下,以黑河流域为试验区,对该方法和流程进行验证,反演得到该流域地表日蒸散量。最后以FAO56 Penman–Monteith模型反演结果作为检验标准进行精度评价分析,两种反演结果相关性达0.880。较高的反演精度表明,PT模型的选用和该技术流程的建立是合理的,足以满足业务化反演的需求,具有进一步的可操作性和实用性。

    • 基于地理坐标和多重加密的农产品追溯编码设计

      2009, 25(7):131-135.

      摘要 (2223) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1420) 评论 (0) 收藏

      摘要:统一的追溯码是实现农产品溯源的基础,该文设计了一种由产地位置码、产品码、生产日期码、认证类型码等部分组成的农产品追溯码,其中位置码采用经纬度坐标,并根据中国经纬度跨度的特点将中国划分为6大区域,通过编码换算将13位的经纬度产地位置码转换为10位的相对位置码和1位位置标识码;分别对生产日期码、产品码进行转换,转换后的生产日期码变为3位相对日期码和1位时间标识码,变换后的产品码为5位;将位置标识码、时间标识码和认证类型码进行排列组合生成验证码。此编码码长较短、便于输入,加密性较强,应用此编码进行农产品溯源可实现在脱离数据库的情况下追溯出产地位置、生产日期、认证类型等与质量安全密切相关的关键信息。

    • 基于EPIC模型的冬小麦生长模拟参数全局敏感性分析

      2009, 25(7):136-142.

      摘要 (1968) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1930) 评论 (0) 收藏

      摘要:模型参数的敏感性分析是模型本地化、区域化过程中不可或缺的重要环节。局部敏感性分析忽略了参数间的相互耦合作用对模型结果的间接影响,从而导致敏感参数选取具有一定的片面性。该研究以河北衡水冬小麦试验区为研究区,使用全局敏感性分析方法分析EPIC模型在冬小麦产量模拟中的敏感参数。研究表明:收获指数(HI)、生长季峰值点(DLAI)、潜在热量单位(PHU)、最大作物高度(HMX)是影响模型本地化最为关键的参数(总敏感指数>0.1);作物的播种日期、收获日期及种植密度是影响区域尺度的作物产量估计最为敏感参数(总敏感指数>0.1)。研究同时表明全局敏感性分析方法可用于作物生长模型本地化、区域化研究,且优于传统局部敏感性分析方法。

    • 作物精量灌溉系统的无线传感网络应用开发

      2009, 25(7):143-147.

      摘要 (1461) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1173) 评论 (0) 收藏

      摘要:为准确提供作物水分亏缺程度并为精量灌溉提供科学依据,基于作物水分胁迫声发射原理,研究无线传感器网络技术在精量灌溉系统中的应用。采用自适应加权数据融合算法来提高声发射信号精度,提出基于簇的多跳路由算法以减少结点数据传输能耗,利用NB100网关实现无线网和有线网之间的桥接。系统分布式运行,具有鲁棒性强、易于扩充和伸缩性良好等优点。仿真试验表明该系统组网正确、无线传输能耗占总能耗的60%以上,可以使人们远程、精确获取作物需水信息,并实施精量灌溉,能够应用到农田、苗圃、温室等节水农业领域中。

    • 基于遥感与电磁感应仪数据的土壤盐分空间变异性

      2009, 25(7):148-152.

      摘要 (1557) HTML (0) PDF 0.00 Byte (927) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对目前黄淮海平原存在的土壤盐渍化问题,以河南省封丘县为研究区,利用遥感影像与磁感应电导率仪 (EM38)在田间定位、定点测量,对研究区土壤盐分的空间变异性进行研究。利用Kriging、指数回归和回归-Kriging 3种不同的方法对土壤盐分空间变异性进行分析。结果表明:土壤电导率在一定的区域范围内具有空间结构特征,符合指数模型分布,具有极强的空间自相关性。通过3种不同的方法对土壤盐分的空间变异性进行分析,结果表明Kriging法、指数回归法及回归-Kriging法在描述土壤盐分空间分布的总体趋势上相似,但指数回归法与回归-Kriging法对于盐分的分布表达更具体,更细致。综合运用多种数据源的方法,即遥感影像数据与EM38测量数据相结合,经典统计学与地统计学方法相结合的方法,能够提高土壤盐分空间预测的精度,结果表明研究区土壤盐分由北向南、自西向东有逐渐升高的趋势,具有明显的趋势效应。

    • 猪舍有害气体NH3、H2S的电子鼻定量识别

      2009, 25(7):153-157.

      摘要 (1544) HTML (0) PDF 0.00 Byte (916) 评论 (0) 收藏

      摘要:为准确、快速地测定南方猪舍的主要有害气体NH3、H2S,建立了电子鼻系统。在实验室中采用静态配气法配制各种浓度的气体,将快速独立成分分析与径向基神经网络两种方法相结合,对6.95~69.53 mg/m3浓度范围内的H2S单一气体以及H2S与NH3组成的混合气体进行定量识别,平均识别精度分别达到99.1%和90.97%。结果表明在基于电子鼻的猪舍NH3、H2S气体定量识别中,采用该种方法具有良好的效果。

    • >农业生物环境与能源工程
    • 基于ZigBee网络的温室环境远程监控系统设计与应用

      2009, 25(7):158-163.

      摘要 (2601) HTML (0) PDF 0.00 Byte (3227) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对温室环境数据信息监控特点,本文进行了基于ZigBee协议的传感器节点技术的开发,并在此基础上组成现场监控无线传感器网络,通过网络汇聚节点与无线移动网络(GPRS/CDMA)和INTERNET的无缝连接,实现数据远程传输至指定数据库服务器。无线传感器网络组建采用星型拓扑结构,通过软件设置在需求时唤醒ZigBee网络节点,使监控设备具有组网灵活、拆移便捷等优点。通过在实际生产过程中应用表明,该系统工作性能稳定,在数据采集和传输等方面均达到了设计要求,尤其是有效简化了现场设备安装与拆移等过程,使之更适合各类农业现场数据监控的需要。

    • 主动式太阳能集热/土壤蓄热塑料大棚增温系统及效果

      2009, 25(7):164-168.

      摘要 (1694) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1444) 评论 (0) 收藏

      摘要:试验研究了一套主动式太阳能塑料大棚增温系统。它以空气为载热介质,土壤为蓄热介质,白天利用太阳能空气集热器加热空气,由风机把热空气抽入地下,通过地下管道与土壤的热交换,将热量传给土壤储存。夜间热量缓慢上升至地表,从而使土壤保持恒温。经过连续4 d的加温试验得出:与利用自然辐照的对比温室相比,主动式太阳能塑料大棚的夜间气温平均升高3.8℃,地温平均升高2.3℃,系统蓄热量可达228.9~319.1 MJ。试验结果证明,这种结合太阳能空气集热器和土壤蓄热的塑料大棚增温系统,能有效地提高棚内的气温和地温,具有良好的发展前景。

    • 连栋温室采光性能评价指标

      2009, 25(7):169-172.

      摘要 (1230) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1012) 评论 (0) 收藏

      摘要:温室的采光性能决定着进入温室的能量和作物用于光合作用的光合有效辐射大小。但采光性能的优劣在中国缺少明确的评价指标。该文综合分析了已有研究成果,提出了太阳总辐射透过率、光合有效辐射及其在温室内分布的均匀性等3个技术参数作为温室采光性能的评价指标。

    • 中国作物秸秆养分资源数量估算及其利用状况

      2009, 25(7):173-179.

      摘要 (2742) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2638) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于统计数据、农户调研数据以及公开发表的文献资料中的数据,估算了2006年中国作物秸秆及其养分资源数量,并且对其利用状况进行了详细的分析。结果表明,2006年中国作物秸秆资源数量超过7.6亿t,其中,作物秸秆氮、磷(P2O5)、钾(K2O)养分资源数量分别达到776万t、249万t、1 342万t。从作物秸秆去向来看,作物秸秆还田、秸秆饲用、秸秆燃烧以及其他去向所占比例分别为24.3%、29.9%、35.3%和10.5%。从不同利用方式下作物秸秆养分还田情况来看,2006年中国作物秸秆氮、磷(P2O5)、钾(K2O)养分还田量分别达到304.6万t、175.6万t、966.7万t,占秸秆养分资源量的比例分别为39.3%、70.5%和72.0%,这表明秸秆还田比例及其养分还田比例仍然有很大的提升空间。

    • 农作物秸秆特性及其重组材性能

      2009, 25(7):180-184.

      摘要 (1508) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1116) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文通过纤维离析、显微镜观察及化学成分测定研究了棉秆、烟秆、大豆秸秆及辣椒秆的原料特性,并利用脲醛胶压制了4种秸秆的重组材,结果表明:4种秸秆均由韧皮部、木质部和髓心组成,木质部是用于重组材生产的主要部分;4种秸秆的主要化学成分与木材相似,但4种秸秆的灰分、抽出物质量分数较高;利用脲醛胶可以压制秸秆重组材,但其工艺参数需要进一步探索。

    • 玉米秸秆稀酸水解时糠醛形成原因及影响因素

      2009, 25(7):185-189.

      摘要 (1127) HTML (0) PDF 0.00 Byte (886) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文通过试验研究了玉米秸秆在稀酸水解过程中糠醛类物质的产生规律和主要影响因素。试验结果表明:己糖转化为羟甲基糠醛的反应是水解液中糠醛类物质产生的主要原因,而戊糖向糠醛的转化率较低。影响水解液中糠醛类物质浓度最大的因素是还原糖浓度,在所有系列试验中糠醛浓度同还原糖浓度均显著相关;水解时间对水解液中糠醛类物质浓度有显著影响,糠醛浓度随着水解时间的增加而升高;稀硫酸0.5%~2.5%浓度的范围内能够有效提高己糖向羟甲基糠醛的转化效率;而固含物和水解温度在试验条件下对糠醛类物质的产生没有显著影响。

    • 螺杆挤压连续汽爆玉米秸秆的稀酸水解效果

      2009, 25(7):190-194.

      摘要 (1432) HTML (0) PDF 0.00 Byte (800) 评论 (0) 收藏

      摘要:对采用螺杆挤压连续汽爆方法处理的玉米秸秆进行酸水解,探讨稀硫酸和稀盐酸在酸浓度、反应时间、反应温度及固液比等因素对经过处理的玉米秸秆水解效果的影响。结果表明:在硫酸水解正交试验中,影响水解过程的因素由主到次分别为:原料类型、固液比、水解温度、酸浓度和水解时间。其优化条件为:硫酸浓度3%,水解温度110℃,水解时间60 min,固液比1︰15,此时120℃下汽爆10 min的原料的水解效果最好,还原糖得率可达39.7%。在盐酸水解的正交试验中,影响水解过程的因素由主到次分别为:水解温度、原料类型、水解时间、酸浓度和固液比。在最优条件下,即采用120℃下汽爆6 min的原料,在盐酸浓度为3%,水解温度 110℃,水解时间60 min,固液比1︰20的条件下进行水解,还原糖得率为42.0%。结果表明,螺杆挤压连续汽爆方法能有效提高玉米秸秆在稀酸条件下的水解能力。

    • 固定床厌氧反应器处理高浓度糖蜜废水

      2009, 25(7):195-200.

      摘要 (1592) HTML (0) PDF 0.00 Byte (937) 评论 (0) 收藏

      摘要:为开发高效处理高浓度有机废水的厌氧沼气发酵技术,以活性炭纤维作为生物膜载体,在实验室规模上对固定床厌氧反应器处理高浓度糖蜜废水的运行性能进行了研究。初始进水COD为5 000 mg/L,水力停留时间(HRT)保持在2 d左右。在进水COD为47 000 mg/L以内时,相应的有机容积负荷(OLR,COD含量)达到21.38 kg/(m3×d),COD去除率保持在86%以上,沼气容积产气率为9.51 L /(L×d),甲烷容积产气率为6.46 L /(L×d);当OLR进一步从21.38 kg/(m3×d) 逐步升高到35.13、39.06、44.88 kg/(m3×d) 时,COD去除率从86.48%分别降低到74.40%,67.02% 和63.50%,相应的沼气容积产气率为13.71,13.98和11.44 L/(L×d),甲烷容积产气率为8.84,8.67和5.89 L/(L×d)。进水的pH值通常在3.5~5.6之间,OLR低于35.13 kg/(m3×d) 时,无需对pH值进行中和调节,出水的pH值自然维持在6.8~7.6的良好状态,超出此范围,则需加碱对进水的pH值作适当调节。最终进水COD高达78 600 mg/L,相应的OLR为44.88 kg/(m3×d)。在165 d的运行过程中污泥形成量小,没有发生堵塞现象,固定床厌氧反应器表现出高效的处理酸性高浓度有机废水和较强的抗负荷冲击的能力。

    • 生物质焦油模型化合物的催化转化(简报)

      2009, 25(7):201-203.

      摘要 (1419) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1118) 评论 (0) 收藏

      摘要:生物质热解焦油对气化装置及气体运输装置都有极大危害,该文以脂肪烃类化合物正庚烷与环己烷作为焦油的模型化合物,在微型固定床反应器上采用商用Z417镍基催化剂研究了温度、S/C(水蒸气与焦油模型化合物中碳的摩尔比)和试验停留时间对正庚烷与环己烷催化转化率的影响。结果表明,在600~800℃范围内正庚烷与环己烷的转化率随温度的升高而提高,750℃时正庚烷转化率可达到95%,环己烷转化率达到88.7%左右。水蒸气量对于正庚烷和环己烷的转化率有一定的影响,并且可以促进气体产物成分调整与缓解催化剂表面积碳;延长停留时间增加了反应物与催化剂的接触时间,因此正庚烷和环己烷的转化率随停留时间增加而升高。试验结果表明,在水蒸气参与反应条件下,Z417镍基催化剂对生物质焦油模型化合物正庚烷与环己烷的催化效果良好。

    • >土地整理工程
    • 基于能值分析的农业土地利用强度

      2009, 25(7):204-210.

      摘要 (1453) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1056) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着城市扩张和人口的剧增,区域土地利用格局变化对农业系统产生影响,需要以一个共同基准对农业土地利用强度进行量化。该研究以北京远郊区县为例,将各种形式的社会经济数据用转换因子(能值转换率)转换到太阳能值,通过主成分分析(PCA)和聚类方法来识别研究区的农业土地利用强度的特征和分类。提取了4个农业投入强度分量和6个产出强度分量,并分别综合成投入强度指数和产出强度指数。通过K-means聚类将农业强度分成6类,其中低投入中产出、低投入低产出类型分别占研究区的34%和27%。研究结果表明,PCA为区域农业土地利用强度的总体评价提供了有效的指标,并且能值方法可以将分析数据统一到一个共同的标准,使得本研究的结果更具有可解释性。

    • 基于RS和GIS的西宁市LUCC分析及模拟预测

      2009, 25(7):211-218.

      摘要 (1589) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1030) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过研究位于青藏高原东部边缘西宁市土地利用/覆被变化(LUCC)空间转化规律,以期揭示在人类活动加剧的大背景下,实施生态建设对城市与农村及其农牧业土地利用格局、生态环境效应、社会经济状况等产生的驱动机制。运用RS与GIS综合技术,通过精确解译西宁市1999年与2005年两期Landsat TM遥感影像,获取了较高精度的土地利用/覆被的定量统计及矢量图,结合动态指标分析了LUCC特征;并采用地图代数运算法求得各土地利用类型的Markov转移矩阵。结果表明:1999-2005年西宁市的耕地、草地和未利用土地是LUCC的核心类型,共有占研究区域总面积73.58%的土地利用方式发生了变化,表现为一种突变性质;6 a间,西宁市的河流、湖泊、湿地、草地和林地等面积显著增加,充分表明自2000年以来实施的生态建设极大地改善了西宁市的生态环境。在目前外界驱动力不变的条件下,通过Markov过程模拟与预测,未来10 a以及至终级稳定状态下,西宁市的耕地面积将继续减少,建筑和交通等建设用地持续增加;林地和草地,以及河流和湖泊等湿地所占面积比例的增加,将产生良好的生态环境效应。

    • 黄土高原流域土地利用/覆被动态演变及驱动力分析

      2009, 25(7):219-225.

      摘要 (1581) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1453) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文采用土地资源数量变化模型和土地利用/覆被状态指数,研究了甘肃天水罗玉沟流域近20多年来土地利用/覆被的演变及驱动机制。研究结果表明:1986-2004年间,流域内坡耕地急剧减少、梯田迅速增加,林地和果园面积稳步提升。从土地利用类型转移变化看,梯田的转入速度略小于转出速度,为双向高速转换下的平衡状态;而灌木林转入速度小于转出速度,有规模减少的趋势。该地区土地利用类型在前期(1986-1995年)变化程度比后期(1995-2004年)更为剧烈。除特殊的地形地貌和气候因素外,政策、人口增长和经济发展等因素共同驱动土地利用类型的演变,特别实施天然林保护工程和退耕还林工程后,该地区土地利用状况有所好转。

    • 基于遗传算法最小二乘支持向量机的耕地变化预测

      2009, 25(7):226-231.

      摘要 (1861) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1235) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对耕地变化内部规律与模拟方法进行研究,提出最小二乘支持向量机耕地变化预测方法,有效构建耕地变化与耕地变化影响因子之间复杂的非线性关系模型。利用遗传算法全局寻优功能优化最小二乘支持向量机内部参数,提高最小二乘支持向量机耕地变化预测模型精度。利用该模型对江苏无锡市1987-2000年期间耕地变化进行预测,并与多元回归、GM(1,1)、BP网络、支持向量机(SVM)耕地预测模型和实际调查耕地变化数据进行比较分析。预测精度评价结果证实,该方法耕地预测精度远高于多元回归、GM(1,1),BP网络模型,略高于SVM模型,但算法复杂度和计算效率远优于SVM预测模型,是一种有效的耕地变化预测方法。

    • 岷江源头区农林复合景观变化对土壤侵蚀强度的影响

      2009, 25(7):232-236.

      摘要 (1165) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1191) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究植被景观对土壤侵蚀的影响对旨在控制水土流失的流域生态恢复工作来说十分重要。该文利用遥感和GIS技术对岷江源头区的农林复合景观和土壤侵蚀强度的变化进行分析,并从景观角度分析了该区域农林复合景观变化对土壤侵蚀强度变化的影响。从不同景观类型对土壤侵蚀强度的控制能力大小看:针叶林>落叶阔叶林>针阔混交林>灌丛>草地>农用地。对于除农用地以外的其他植被景观类型来说,增加其平均斑块面积和形状的复杂性会在一定程度上减少土壤侵蚀强度。而对于农用地来说,斑块形状的简单化以及均匀镶嵌的分布形式则是减少土壤侵蚀强度的有效手段。

    • 基于环境相关法和地统计学的土壤属性空间分布预测

      2009, 25(7):237-242.

      摘要 (1788) HTML (0) PDF 0.00 Byte (977) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤属性是土壤质量的重要决定因素,并强烈影响土地利用和生态过程。正确理解并充分考虑土壤空间变异,对于在景观尺度上建立生态、环境过程模型是必不可少的。在黄土高原横山县采集了254个样点,应用数字地形与遥感影像分析技术,获取相关地形因子与遥感指数,分析土壤属性(土壤容重、有机质和全磷)与环境因子相互关系,并利用环境变量进行空间预测。结果表明,土壤容重、有机质与地形因子和遥感指数之间存在较好相关性,而全磷与地形因子相关性不大;多元线性逐步回归模型对于土壤容重和有机质拟合较好,而对于全磷,预测结果较差;回归-克里格预测有效地减小了残差,消除了平滑效应,与实测值较为接近。

    • 黑龙江省典型黑土区土壤生态环境质量评价

      2009, 25(7):243-248.

      摘要 (1464) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1146) 评论 (0) 收藏

      摘要:黑土土壤生态环境质量评价是开发、利用和保护黑土的关键和基础。该文在已有研究的基础上,从宏观和中观角度,以黑龙江的嫩江县、克山县、五大连池市和海伦市作为研究的评价区;依据土壤环境质量评价标准,主要运用分级标准比例法、德尔斐法和模糊综合评价法,综合考虑影响黑土土壤生态环境质量的因素,结合评价区土壤生态环境的现状,构建了黑龙江省典型黑土区土壤生态环境质量评价体系,该体系从土壤侵蚀、土壤污染和土壤肥力退化三大评价因子共13个单项指标,对4个评价区的土壤生态环境质量进行评价与比较。结果表明,目前黑龙江省典型黑土区土壤生态环境质量存在一定差异,嫩江县、五大连池市、克山县为中等偏差,海伦市则为较差,最后从土地管理、工程措施、农业耕作技术三方面提出针对性措施。

    • >农产品加工工程
    • 基于计算机视觉的蔬菜中活菌总数快速检测

      2009, 25(7):249-254.

      摘要 (1250) HTML (0) PDF 0.00 Byte (922) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了开发一种蔬菜中活菌总数的快速检测系统,综合利用活体染色、计算机视觉、图像处理、人工神经网络等技术。采用亚甲基蓝作为活体染色剂来区分活菌和死菌,用分辨率为520万像素的数字摄像机拍摄细菌内部的染色效果,并确定了有效提取活菌图像的新算法。根据细菌的形态学特征选择偏心率、圆形度、矩形度等8个特征参数,作为人工神经网络的输入向量来对细菌进行识别。该系统操作简单,且每个样品的检测时间少于40 min,远远小于传统的平板计数法的48 h。其检测结果与平板计数法检测结果的相关性为0.9987,且两者不存在显著性差异(T检验,P>0.05)。因此该检测系统可以很好的适应农产品安全现场快速检测的要求。

    • 循环式谷物干燥机干燥过程的模拟计算和分析

      2009, 25(7):255-259.

      摘要 (1383) HTML (0) PDF 0.00 Byte (973) 评论 (0) 收藏

      摘要:论述了利用薄层干燥方程理论建立的可模拟循环式谷物干燥机的干燥模型。用此模型可以计算出干燥水稻所需的干燥时间、能耗、缓苏程度系数,以及干燥过程中谷物水分变化和排气温、湿度的变化。经实际验证,所建模型模拟计算结果与试验结果基本相符,可用于分析此类干燥机的工作情况,为研发和改进此类干燥设备提供了有效技术手段。通过模型计算,选择适当的风温和风量,可较好地兼顾干燥时间和能量消耗的需求;模型计算表明干燥初期使用较低的风温,以后逐步升温的变温干燥可节约能量,提高稻谷品质;适当增大干燥段的容量可较大幅度降低干燥时间和能耗。

    • 挤压法生产固体焦糖色素流场分析

      2009, 25(7):260-265.

      摘要 (1060) HTML (0) PDF 0.00 Byte (785) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文对螺杆挤压法生产固体焦糖色素的机理进行了分析。采用POLYFLOW软件包提供的网格重叠技术,模拟挤压机熔体输送段三维等温流动,并分析挤压加工焦糖色素过程中流道内的压力、速度、剪切速率和黏度分布规律,为了解挤压过程和对螺杆挤压机进一步优化提供参考依据。研究以蔗糖为原料,用挤压法生产固体焦糖色素,分析转速变化及机筒温度变化对焦糖色素色率的影响,得到色率随转速的增加先增加后减小,随机筒温度的增加而增加的结论。

    • 稻谷深床干燥发芽率模型建立及影响因素

      2009, 25(7):266-270.

      摘要 (1395) HTML (0) PDF 0.00 Byte (803) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高稻谷种子干燥品质,并解决已有稻谷干燥发芽率预测模型应用的局限性,利用深床干燥试验台进行水稻干燥二次回归正交旋转组合试验,构建并验证了稻谷固定深床干燥发芽率一阶动力预测模型,确定并优化模型参数为待定常数Z1=0.06011,待定常数Z2=0.02558,胚蛋白变性活化能E=194.18333,经检验模型预测误差平方和为0.48358,具有较高的预测精度。建立了试验因子与发芽率间关系的回归数学模型,分析了各因素对发芽率的影响规律, 利用贡献率法确定了各因素对发芽率影响的主次关系。比较两类模型并利用频数分析法进行了干燥工艺参数优化,给出了发芽率具有95%概率高于90%的参数范围,为种稻干燥生产和干燥设备的参数设计提供参考。

    • 干切牛肉冷冻干燥中解析干燥过程的动态模拟及优化

      2009, 25(7):271-276.

      摘要 (1546) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1085) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文通过对干切牛肉冷冻干燥中解析阶段含水率、物料温度的动态模拟及干燥速率与耗能分析,确立干切牛肉冷冻干燥中解析干燥的优化操作条件。通过建立解析阶段中脱除水分所需干燥时间以及相应的物料表面温度、物料中心温度的数学模型,并假设解析干燥过程中物料含水率由升华结束时的10.0%下降到干燥结束的0,以含水率变化为自变量,模拟了物料厚度为6、8、12、15 mm的干切牛肉在干燥室压强10 Pa,加热板温度80℃的操作条件下含水率、物料温度随时间的动态变化。以所建模型预测厚度7、9、10、11、12、13、14 mm的干切牛肉在该操作条件下含水率、物料温度的动态值及解析干燥周期。验证试验表明:预测与实测含水率相对误差小于10%,物料中心温度计算值与实测值的绝对误差小于5℃,说明所建模型可用于模拟、预测6~15 mm干切牛肉冷冻干燥中解析干燥阶段的参数变化。比较不同厚度干切牛肉冷冻干燥中解析干燥阶段的干燥比耗时、干燥效率,结果是采用6 mm厚度切片进行干燥,生产单位产品耗能最低,且生产率最大。

    • 脱水蒜片干燥工艺的节能优化

      2009, 25(7):279-282.

      摘要 (1463) HTML (0) PDF 0.00 Byte (856) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了减少脱水蒜片干燥过程的能量消耗,该文选取干燥介质温度,切片厚度、装料量3个因素,运用二次正交旋转组合设计的方法,对热风循环法生产脱水蒜片的工艺参数进行优化,得到了生产条件与脱水蒜片能量消耗及产量之间的数学关系,其最佳生产条件为干燥介质温度为62.3℃,切片厚度为2.38 mm,装料量为2.69 kg/m2,预测理论最小能耗1.96 kWh/kg。按62℃、2.4 mm、2.7 kg/m2进行验证试验,实际生产能耗2.05 kWh/kg,产量为4.11 kg/h,与国内一般生产的平均能耗相比较,可节能27%左右。

    • 施加外源乙烯时机对MA贮藏桃果实品质的影响

      2009, 25(7):283-287.

      摘要 (1214) HTML (0) PDF 0.00 Byte (861) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了改善桃果实低温贮藏期间品质降低情况,探讨了大久保桃果实在低温条件下自发气调(MA)贮藏期间,不同时间(0、15和30 d)加入外源乙烯处理(50~80 μL/L)的效果,测定在贮藏期间及20℃下回温3 d后果实的硬度、可溶性固形物含量(SSC)、腐烂指数、可滴定酸(TA)、总糖、维生素C(Vc)的含量。结果表明,在0℃下MA贮藏15、30 d加入外源乙烯处理能较好地保持果实的质地、可溶性固形物含量,降低桃果实的腐烂率。同时15 d时加入外源乙烯处理还能较好地保持总糖和Vc含量,但对可滴定酸的影响与其他MA处理差异不显著。研究表明,MA贮藏大久保桃果实在第15天进行外源乙烯处理效果最好。

    • 静电场处理对贮藏番茄品质及生理变化的影响

      2009, 25(7):288-293.

      摘要 (1573) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1054) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨静电场对番茄贮藏品质的影响,以“朝研219”绿熟番茄为试材,从控制软化和转红出发,筛选了适宜的静电场处理条件为:场强-200 kV/m,频度2 h/d。研究静电场处理对贮藏番茄品质和生理变化的影响,结果表明:静电场处理能显著延缓番茄果实硬度的下降,抑制由绿转红的过程;可以延缓果实可溶性糖含量的下降和可滴定酸含量的上升;经负高压静电场处理的番茄,呼吸跃变推迟6 d出现,乙烯峰的出现也延迟了3 d,相对电导率与丙二醛含量较对照明显降低,说明静电场处理可调控果实细胞膜透性的变化。

    • 热处理对冷藏枇杷木质化及相关酶活性的影响

      2009, 25(7):294-298.

      摘要 (1790) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1148) 评论 (0) 收藏

      摘要:为阐明热处理对冷藏枇杷果实木质化败坏的影响及其机理,该研究先将枇杷果实用38℃热空气处理5 h,然后在(1±1)℃下贮藏35 d,并每隔7 d测定果实硬度、出汁率、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)和多聚半乳糖醛酸酶(PG)等木质化相关酶活性及果胶和木质素含量的变化。结果表明,热处理可以有效控制果实硬度的上升和出汁率的下降,抑制PAL、POD和PPO活性的上升及PG活性的下降,减少原果胶和木质素的积累,保持较高的水溶性果胶含量,从而减轻冷藏枇杷果实的木质化症状,保持较好的食用品质。这些结果表明,热处理减轻冷藏枇杷果实木质化败坏的机理与其抑制木质素的合成和促进果胶物质的降解有关。

    • 提高淀粉基木材胶粘剂耐水性的工艺优化

      2009, 25(7):299-303.

      摘要 (1412) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1160) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决淀粉代替石油产品制取胶粘剂胶接木质材料后耐水性差的问题,该研究用玉米淀粉、聚乙烯醇、异氰酸酯和羧基丁苯胶乳等原料合成胶粘剂过程中各因素对胶接后湿强度的影响规律。采用二次旋转正交组合试验方法设计试验,并用SAS软件和Matlab软件处理数据,分析了原料配方和反应温度对胶粘剂胶接木质材料后湿强度的影响,优化了淀粉胶粘剂的工艺参数,淀粉质量分数13%,聚乙烯醇质量分数4%,异氰酸酯质量分数5%,胶乳质量分数3%;反应温度58℃。并通过扫描电子显微镜进行了微观结构分析,揭示了淀粉胶粘剂湿强度提高的机理。

    • 不同套袋对香蕉主要品质和耐贮性的影响(简报)

      2009, 25(7):304-307.

      摘要 (1534) HTML (0) PDF 0.00 Byte (997) 评论 (0) 收藏

      摘要:了解果农常用的各种套袋材料和方式对香蕉采后表现的影响,探讨了11种不同的套袋处理对香蕉果实的干物质质量分数、可溶性固形物含量、维生素C含量、失重率和货架寿命等主要指标的影响。结果表明:不同套袋层数对香蕉干物质质量分数影响不同,以套单层袋的最高,其次为对照,双层袋的最低。不同套袋层数处理的香蕉采后失重率也不同,以对照最高,单层套袋次之,双层套袋失重率最低。不同套袋处理的香蕉货架期有一定差异,黑色塑料袋处理的香蕉货架期为6 d,蓝色塑料袋、牛皮纸袋、蓝色塑料袋+报纸、编织袋+报纸、编织袋+珍珠棉、黑色塑料袋+珍珠棉等6种套袋方式的货架期为5 d,而对照和编织袋、黑色塑料袋+报纸、蓝色塑料袋+珍珠棉等3种套袋的货架期仅为4 d。各种套袋处理均降低了香蕉的可溶性固形物含量,提高了维生素C含量。研究表明,大多数香蕉套袋有利于提高耐贮性:套袋可以减少采后香蕉的水分散失,且以双层袋的效果最好;大多数套袋有助于延长香蕉的货架期。套袋对主要品质指标有不同影响:提高了维生素C含量,降低了可溶性固形物含量;单层袋可提高干物质质量分数,但双层袋却降低干物质质量分数。该研究初步表明,从对香蕉的品质和耐贮性影响的角度看,黑色塑料薄膜袋和牛皮纸袋的效果较好,生产上最常用的蓝色袋效果较差。

    • 鱼粉中肉骨粉的可见-近红外光谱快速定性判别方法(简报)

      2009, 25(7):308-311.

      摘要 (1445) HTML (0) PDF 0.00 Byte (820) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了能更加快速准确的定性判别鱼粉中是否掺有肉骨粉(MBM),该文收集中国常用的鱼粉和肉骨粉,制备定标集样品201个,其中111个为掺有不同肉骨粉质量分数(1%~33%)的样品,90个为纯鱼粉,并独立制备113个验证集样品,其中74个为掺有不同肉骨粉质量分数(1%~33%)的样品,39个为纯鱼粉。在400~2 498 nm波长范围内进行光谱扫描,选择合适的光谱预处理方法和光谱范围,采用DPLS方法建立判别分析模型。建立的判别分析模型:数学预处理方法为2-8-6-1,散射校正方法为变量标准化处理(SNV),光谱范围为全谱(408~ 2 492 nm),定标模型的正确判断率为95.7%,外部验证正确判断率为95.6%,对于掺入量≥5%MBM时,正确判断率为100%。研究结果证明近红外反射光谱可以提供一种快速鉴别鱼粉中MBM的方法。

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    • 农村居民点土地整理及其对耕地的影响

      2009, 25(7):312-316.

      摘要 (1478) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1514) 评论 (0) 收藏

      摘要:为明晰农村居民点土地整理的目的与效果及其对耕地数量的影响,根据目前农村居民点土地整理的研究进展,从土地整理潜力、土地整理模式及土地整理政策建议三方面对该领域研究成果进行梳理,分析了目前农村居民点土地整理研究中存在的问题,阐明了农村居民点土地整理对于保障中国粮食安全的重要意义,提出了理论与实际相结合为主导的农村居民点土地整理及进一步明确大力开展农村居民点土地整理以便增加耕地数量的建议。

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