摘要:温室水培叶菜幼苗种植需将钵苗从穴盘移栽至栽培槽中，传统人工作业劳动强度大、效率低，而通过移栽机自动化作业效率高、质量好。该研究设计了一种多移植手的穴盘取苗高速稀植移栽机构，可实现穴盘内成排取苗和栽培槽变间距并行植苗作业。高速稀植移栽机采用受拉缓冲带串接针爪式多移植手减缓变间距栽植过程中的不等速冲击，通过油压缓冲器减缓多移植手纵横向高速移动在末端位置的冲击。在移植手结构和叶菜钵苗状况确定的情况下，对稀植作业过程中多移植手间的受拉缓冲带弹性系数K、水平方向平均速度v1、水平运动末端油压缓冲器吸收能量N1、垂直方向平均速度v2和垂直运动末端油压缓冲器吸收能量N2这5个因素进行正交试验。结果表明，水平方向的平均速度v1和水平运动末端油压缓冲器吸收能量N1间的耦合关系和缓冲带弹性系数K对高速稀植过程的移栽成功率影响较大，多移植手机构最优参数组合为K为0.128 N/m、v1为0.49 m/s、v2为0.74 m/s、N1为6 J，N2为15 J，此时移栽效率为3 956株/h，植苗成功率为96.7%，满足高效稀植的作业需求。

摘要:为满足杂交稻单粒播种的作业需求，该研究结合包衣稻种设计了一种单粒气力式排种器，分析了吸种姿态对吸种精度的影响，利用稻种导流原理，设计了一种导流式吸种盘，对稻种在该吸种盘导流作用下的运动过程进行了分析，建立了吸附过程中稻种与吸种盘之间的运动模型。采用包衣稻种（杂交稻五优1179）为试验材料，采用三因素三水平全因素试验方法，在不同吸种盘转速、吸室负压和吸种盘结构情况进行试验分析。试验结果表明：在转速30 r/min、吸室负压1 400 Pa时，有导流槽和辅助吸种装置的吸种盘吸种效果最佳，单粒吸种率最高为81.58%，漏吸率为2.89%。试验结果验证了该吸种盘可有效提高单粒吸种率，满足杂交稻单粒播种的作业需求，为杂交稻单粒播种提供了一定理论基础。

摘要:针对苎麻剥麻劳动强度大、作业工效低等问题，该研究基于横向喂入式剥麻技术的作业特点，结合苎麻剥麻的工艺要求，设计了一种连续夹持输送式苎麻剥麻机。通过对剥麻装置、夹持输送装置和换端夹持装置等关键部件的结构设计和理论分析，确定影响剥麻质量的关键因素及作业参数范围。以剥麻间隙、滚筒转速和输送速度作为影响因素，建立苎麻剥麻的鲜茎出麻率和原麻含杂率的数学模型，结合Box-Behnken试验方案进行多目标优化试验，寻求装置作业参数对苎麻剥麻的影响规律及最优参数组合。试验结果表明：滚筒转速、剥麻间隙和输送速度对鲜茎出麻率和原麻含杂率均具有极显著影响。通过多目标参数优化分析，确定最优作业参数组合：剥麻间隙4.0 mm、滚筒转速330 r/min和输送速度0.36 m/s。基于优化参数进行苎麻剥麻的生产验证试验，结果显示：鲜茎出麻率5.04%、原麻含杂率1.18%，各指标与模型预测值的相对误差均小于5%，验证了预测模型的准确性；整机生产效率142 kg/h，达到设计指标要求；苎麻纤维的含胶率22.85%，束纤维断裂强度4.56 CN/dtex，达到《苎麻》国家标准二等苎麻纤维等别。

摘要:为了明确不同直播方式对早晚兼用双季籼稻产量和稻米品质的影响，该研究以常规早籼稻湘早籼45号和杂交晚籼稻泰优398为材料，进行早晚双季直播种植，比较人工撒直播（AS）和同步开沟起垄精量穴直播（PHDD）对早晚兼用双季直播稻出苗、产量和稻米品质的影响。结果表明，与AS相比，PHDD显著提高供试品种的出苗率，早晚季增幅分别为7.4%～14.2%和6.9%～8.0%；PHDD有利于提高供试品种周年产量，2个品种的增产幅度为3.23%～21.66%，其中湘早籼45号早晚2季增产均显著，泰优398为晚季增产显著；从产量构成因素来看，PHDD下供试品种的产量提高主要与有效穗数、每穗粒数有关；PHDD显著提高湘早籼45号早季的精米率、整精米率和垩白度以及泰优398晚季的垩白粒率，显著降低泰优398早季的整精米率及湘早籼45号晚季的垩白粒率、垩白度和蛋白质含量，直链淀粉含量无显著差异；PHDD显著提高泰优398晚季米粉的峰值黏度、热浆黏度、崩解值和最终黏度，显著降低糊化温度。总体来说，PHDD有利于提高优质水稻品种周年产量，主要与穗粒数协调有关，增产途径因品种和季节而异，同时显著改善湘早籼45号早季加工品质及晚季外观品质，降低泰优398的早季加工品质及晚季外观品质，但改善其晚季蒸煮食味品质，PHDD下晚季直播稻稻米品质改善明显。研究结果可为南方双季直播籼稻优质丰产栽培提供理论依据。

摘要:为了实现谷物联合收割机收获时实时在线检测谷物的蛋白质含量并记录采样地理位置信息，研发了一种基于近红外光谱原理的谷物蛋白质含量在线检测系统，系统主要由近红外光谱传感器模块、螺旋采样输送机构、控制模块、GPS/北斗定位模块、工控显现一体机等组成。谷物联合收割机近红外光谱式蛋白质含量在线检测系统工作时，当联合收割机出粮搅笼排出的谷物经过螺旋采样输送机构，采样机构的步进电机根据检测速率要求由控制器控制并间断进行谷物输送，控制器同时控制近红外光谱传感器在步进电机停止转动时进行光谱采样，谷物的近红外光谱和GPS/北斗定位模块位置信号等数据由RS485总线传输至上位机。编制了近红外传感器和采样机构等的控制与数据处理分析软件，经谷物蛋白质含量预测模型处理后，将谷物蛋白质、采样位置信息等实时显示在终端上并保存。为了验证谷物蛋白质含量预测模型及在线检测系统的性能，开展了室内标定和田间系统动态测试试验，小麦蛋白质含量预测模型的决定系数R2为0.865，绝对误差范围为-0.96%～1.22%，相对误差范围在-7.30%～9.53%，预测标准差值为0.638%；水稻蛋白质含量预测模型的决定系数R2为0.853，绝对误差范围为-0.60%～1.00%，相对误差范围为-8.47%～9.71%，预测标准差值为0.516%。系统田间测试试验表明，小麦蛋白质含量的最大相对误差为-6.69%，水稻蛋白质含量的最大相对误差为-8.02%，采样分析时间间隔对系统测试精度的影响不显著，系统稳定性和检测精度达到田间谷物蛋白质在线检测需要，为精准农业作业提供了科学依据。

摘要:为研究混流泵启动瞬态过程规律，建立了混流泵启动过程瞬态外特性和压力脉动测量系统，探究不同启动时间和不同流量下瞬态压力脉动的时频特性。通过变频器设置启动时间，分别采用LWGY-250型涡轮流量计和MPM480型压力传感器进行瞬态流量和瞬态压力测量，并基于小波变换对启动过程的非平稳压力脉动信号进行分析。研究结果表明，在启动过程中，随着泵转速增加，流量和扬程曲线均可近似分为缓慢上升、快速上升而后缓慢趋于稳定3个阶段，且每个阶段完成时间均与启动时间长短呈正相关。启动结束时刻，由角加速度与低工况运行共同引起的压力冲击现象与流量大小和启动时间有关。流量一定时，启动时间越短，压力冲击越显著；启动时间一定时，流量越大，进口压力冲击越小甚至消失，而叶轮中部与出口的压力冲击愈加明显；1 s启动且稳定工况为1.2倍设计流量时，叶轮中部与出口的最大冲击压力值分别可达37和28 kPa。对于快速启动，流量对启动过程瞬态压力变化无影响，在启动结束后流量对压力变化影响开始显现，当压力趋于平稳时，2种不同流量下叶轮中部的压力差约为30 kPa；对于慢速启动，流量对启动特性的影响在启动过程便有明显体现，在启动结束时刻，叶轮中部和出口的压力峰值均下降15 kPa。启动过程中，叶轮主频为叶频及其倍频，其变化趋势与转速变化一致。快速启动条件下，在启动结束时刻主频压力幅值存在由压力冲击造成的极大值。研究成果可为揭示瞬态运行特性及优化、设计瞬态工作水泵提供参考。

摘要:为揭示保压和保型抑制压后秸秆块回弹机理，优化压缩工艺，提高压后秸秆块的尺寸稳定性，该研究以切碎玉米秸秆为材料，进行了不同压缩条件下保压和保型特性试验及不同压缩工艺下秸秆块尺寸稳定性试验。结果表明，保压和保型150 s可使秸秆块的尺寸稳定系数分别增大1.52～4.26和4.36～6.78个百分点，两者均能抑制压后秸秆块回弹，但机理不同，保压抑制回弹机理为：从增大压缩位移和减小回弹位移2个方面减小相对回弹位移，从而增大秸秆块的尺寸稳定系数，其本质为增大压后秸秆块中的黏性应变；保型抑制回弹机理为：减小秸秆块中的残余应力，保型150 s可使秸秆块的残余应力减小约40%，从而减小压后秸秆块回弹，增大秸秆块的尺寸稳定系数，其本质为减小秸秆块中残余黏弹力。不同压缩条件下保压和保型稳定效果对比分析的结果表明，在同一压缩条件下，保型的稳定效果总是优于保压。该研究结果可为切碎玉米秸秆压捆和冷压成型工艺及装置研发提供依据，也可为其他生物质及小粒径秸秆压制成型提供参考。

摘要:为了研究装配式地下粮仓钢板-混凝土组合仓壁的轴压力学性能，该研究在仓壁试件轴压试验的基础上，对仓壁试件进行非线性有限元分析，模拟试件加载的全过程，进一步分析试件及其组件在加载过程中的受力性能及工作机理，并对钢板强度、混凝土强度、距厚比等不同的参数影响规律进行了分析。结果表明：有限元模拟结果与试验结果吻合较好，在最大试验载荷5 000 kN时模拟轴向压缩总变形与试验平均轴向压缩总变形相对差值为4.2%，建立的有限元模型适用；在弹性阶段仓壁预制块部位混凝土和接头部位止水钢板分别承担了79.7%和50.9%的荷载，峰值荷载主要由混凝土和传力钢板决定，达到峰值荷载后接头部位止水钢板承担更大的荷载，增强止水钢板可以改善试件的延性；相较钢板强度、距厚比和止水钢板厚度，混凝土强度对仓壁试件的初始刚度和峰值荷载影响最大，混凝土强度、钢板强度、距厚比和止水钢板厚度对峰值荷载回归得到的回归系数值分别为0.910、0.154、−0.005和0.301；止水钢板的强度和厚度较小时，试件易发生脆性破坏；结合设计参数分析中得到的荷载-变形曲线，提出2种荷载-变形模型曲线，进一步提出装配式钢板-混凝土组合仓壁轴压峰值荷载简化计算式，得到的计算峰值荷载与有限元峰值荷载相对差值均不超过9%，计算结果具有较高的精度。研究结果可为装配式地下粮仓仓壁的工程设计提供指导和参考。

摘要:为了快速获取柑橘树冠信息，提升柑橘园精准管理，该研究基于无人机平台获取了柑橘数码和多光谱影像，分析了无人机影像反演柑橘树冠信息的效果。首先利用无人机数码影像及分水岭算法进行柑橘单木分割，然后构建柑橘树冠层高度模型，提取柑橘株数、株高、冠幅投影面积等结构参数信息，进而利用无人机多光谱影像获取柑橘的8种常用植被指数，采用全子集分析法筛选柑橘冠层氮素含量的敏感植被指数，构建基于多元线性回归的冠层氮素遥感反演模型，进行以冠幅为基本单元的柑橘树冠层氮素含量遥感制图。研究结果表明：柑橘的单木识别准确率在93%以上，召回率在95%以上，平均F值为96.52%；柑橘树的反演株高与实测株高具有较强的相关性，决定系数R2为0.87，均方根误差为31.9 cm；单株冠幅投影面积与人工绘制的冠幅面积的决定系数，除果园A在12月的结果较低（R2为0.78）外，其余均在0.94及以上；采用全子集分析法筛选的柑橘冠层氮素敏感植被指数为归一化植被指数（NDVI）、绿色归一化植被指数和冠层结构不敏感指数，所建立的多元回归模型的决定系数R2达0.82，均方根误差为0.22%，相对误差为6.59%。综上，无人机影像在柑橘树冠参数信息提取方面具有较好的应用效果，能够快速有效地提取柑橘树冠参数信息。该研究可为使用无人机平台进行果园精准管理提供技术支撑。

摘要:基于光谱信息的森林地上生物量遥感模型多存在精度不高的问题，如何更准确地获取森林地上生物量是遥感领域的研究热点。该研究以位于塔里木河下游的河岸胡杨林为例，探讨在无人机摄影测量技术支持下，使用高分辨率卫星遥感技术，通过面向对象影像分析和回归分析等技术，获取区域尺度下胡杨冠幅、树高和密度等森林结构参数，在此基础上，通过生长方程计算得到区域尺度森林地上生物量。在30、50、100和250 m 4个空间尺度上，与无人机数据的估算结果相比，高分辨率卫星遥感数据的地上生物量估算结果高22%～26%，其误差主要来自于树冠生物量部分。随着空间尺度增大，基于卫星遥感的地上生物量回归模型R2也随之增大，其中在100 m尺度上，地上生物量回归模型R2为0.851，表明使用高分辨率卫星遥感技术可以在较大的区域尺度上获得较高的森林地上生物量估算精度。地上生物量回归模型的标准化系数分析表明，对森林地上生物量估算精度影响最大的因素是密度和树高，冠幅影响最小，并且随着空间尺度增大，密度的影响有增加趋势，树高的影响有减少趋势。研究结果可为使用无人机和卫星遥感技术研究森林地上生物量提供参考。

摘要:CO2浓度增加会降低潜在蒸散发量（Potential Evapotranspiration，PET），进而影响依据PET计算的干旱指数结果。为了准确预测未来中国干旱变化情势，该研究以Penman-Monteith（PM）公式计算PET，以标准化降水蒸散发指数（Standard Precipitation Evapotranspiration Index，SPEI）表征干旱，利用贝叶斯模型平均（Bayesian Model Averaging，BMA）整合了5个降尺度的CMIP6气候模式数据，分别计算分析了中等强迫（SSP2-4.5）和高强迫（SSP5-8.5）气候情景下考虑CO2影响和未考虑CO2影响的中国未来干旱趋势。结果表明：未考虑CO2影响的SPEI呈明显的下降趋势，其中西北地区下降趋势最为显著，干旱面积亦呈最强烈的增加趋势，尤其2070年之后，SSP5-8.5情景下的干旱面积急剧增加，至21世纪末，干旱面积比例超过了80%。青藏高原、东北地区、华中地区和华南地区干旱面积变化趋势较为一致，SSP5-8.5情景下，干旱面积比例呈增加趋势，SSP2-4.5情景下SPEI计算的干旱面积变化无明显趋势；考虑CO2影响的SPEI计算的干旱面积则呈轻微的缩减趋势，其中华北地区的干旱面积缩减最为显著。SSP5-8.5情景下整个中国地区的干旱面积总体呈增加趋势，至21世纪末，SPEI干旱面积比达40%。但在SSP2-4.5情景下，考虑CO2影响的SPEI计算的干旱面积则呈缓慢的缩减趋势。在相同情景下，未考虑CO2影响的干旱指数高估了未来干旱发生状况，CO2浓度增加缓解了未来干旱，在未来干旱研究中应考虑CO2对干旱趋势的影响，可得出更为合理的研究结论，为水资源管理提供科学依据。

摘要:在高效节水灌溉工程技术难以在大田作物中推广应用的形势下，优化制定节水灌溉制度是提高灌溉水利用效率的可行途径。该研究以河南省新郑市为研究区，在对冬小麦全生育期及不同生育阶段的作物需水量、天然供水量、灌溉需水量进行估算的基础上，针对农田灌溉水源不足的条件约束，以冬小麦产量最大化为目标，采用Jensen模型反向求解法，将现有的冬小麦水分敏感性研究成果应用于非引灌区县域节水灌溉制度的制定，通过实施非充分灌溉制度，缓解水资源供需矛盾。结果表明：1）新郑市平水年和干旱年冬小麦全生育期供水总量小于需水总量，难以满足农田灌溉需求，需要实施非充分灌溉制度；2）采用Jensen模型不能直接优化解算冬小麦不同生育期的灌水定额，但是可以通过优化解算出的冬小麦不同生育期的腾发量间接确定灌水定额；3）优化解算得冬小麦苗期、越冬、拔节、抽穗、灌浆等不同生育期的腾发量占全生育期的比例分别为15.8%、5.4%、23.4%、34.9%、20.5%，与不同生育期敏感性指数的大小成正比；4）新郑市冬小麦丰水年灌溉关键期为灌浆期，平水年灌溉关键期为抽穗期和灌浆期，干旱年灌溉关键期为抽穗期，但是苗期、拔节、灌浆期均需要适量灌溉。该研究表明采用Jensen模型反向求解法可优化确定冬小麦不同生育期的灌水定额，研究提出的非充分灌溉制度制定方法对推进现有理论研究成果在农田灌溉实际工作中的应用具有重要的实践意义。

摘要:华北平原冬小麦在粮食生产中占据重要地位，受到灌溉用水短缺影响以及生育后期易倒伏减产的制约，冬小麦供需矛盾日益突出。该研究探究了推迟灌拔节水条件下不同种植模式对冬小麦抗倒伏特性的影响，设置宽幅精播（W）与常规种植（C）2种种植模式，每种种植模式设置灌拔节水60 mm（I1）和推迟10 d灌拔节水60 mm（I2）2种灌溉处理，研究冬小麦关键生育期茎秆物理指标，倒数第2节间茎杆力学、抗倒伏指数、蠕变变形量、产量及其组成等指标，探究冬小麦抗倒伏特性综合调优的种植模式和灌溉制度。结果表明，宽幅精播模式下推迟灌拔节水对抽穗期倒数第2节间茎杆抗折力有显著提升的趋势，显著提高了抗弯刚度，显著降低了蜡熟期倒数第2节间茎杆抗折力和抗弯刚度，以及植株蜡熟期鲜质量；宽幅精播模式下推迟灌拔节水显著提高了抽穗期抗倒伏指数，并提升了灌浆期抗倒伏指数，该处理在抽穗期、灌浆期和蜡熟期的抗倒伏指数平均值分别为2.03、1.58和1.87 N/(m·g)。冬小麦倒数第2节间茎杆在施加小于其极限抗折力的不同比例荷载时具有蠕变特性，宽幅精播模式下推迟灌拔节水茎杆蠕变极值平均值在抽穗期最大，灌浆期表现仍然较好，均由减速蠕变过渡到稳定蠕变阶段，蠕变极值范围介于0.6%～3.7%，蠕变极值平均值介于0.7%～2.5%。综合考虑抗倒伏指数和蠕变试验结果，冬小麦在宽幅精播模式下结合推迟10 d灌拔节水处理的抗倒伏特性最优。研究结果可为华北平原冬小麦节水高产提供理论依据和技术支持。

摘要:为探究海藻多糖抗蚀剂（SA-01）在控制坡面水土流失中的效果及作用机理，该研究以南方红壤区典型红壤为例，通过人工模拟降雨试验（雨强90 mm/h，坡度5°、10°、15°），设置不同施加浓度（0、0.25%、0.50%、0.75%、1.00%），分析SA-01施加浓度对红壤坡面产流产沙过程的影响，并结合土样斥水性试验、团聚体稳定性试验和电镜扫描分析SA-01影响坡面土壤侵蚀的作用机理。结果表明：与不施加SA-01的坡面相比，施加SA-01后坡面产流时间提前，稳定径流量增大。随施加浓度增大，坡面产流量增加比例也增大。施加SA-01后能显著降低坡面土壤侵蚀产沙量，这主要是由于土壤施加SA-01后，与土壤中的Ca2+等阳离子发生螯合反应，在土壤颗粒表面生成有一定强度的保护层有关，保存层的存在使土壤斥水性增大，减少了土壤团聚体的遇水分散性，提高了各级粒径土壤团聚体的稳定性。0.25%的施加浓度即可将团聚体水稳性提升到70%以上，这为中国南方以排水保土为核心的水土保持工作提供了新思路。

摘要:目前多利用室内模型试验所得土壤侵蚀模数乘以面积预测野外实地水土流失，为了探讨晋西黄绵土坡面室内外径流侵蚀差异，该研究采用室内模型模拟与野外原位模拟试验方法，分析了不同降雨与坡面面积条件下，室内与野外坡面径流模数、侵蚀模数、单宽输沙率及细沟发育差异性，结果显示：室内模型试验结果均大于野外原位模拟试验，当野外坡面面积为室内的4倍时，径流量与侵蚀产沙量不呈4倍关系，且面积越大野外与室内侵蚀量比值越小，说明简单地用室内试验结果乘以面积预测野外实地水土流失是不合理的，且雨强对径流侵蚀的影响较面积大；相同降雨条件下室内坡面较野外坡面更易产生细沟，且发育程度大，更倾向于沟底下切，增强了室内坡面径流侵蚀力；一定雨强、坡长条件下，野外单宽输沙率在10～14 min首次出现峰值，之后趋于稳定，而室内多在4 min即出现峰值，且峰值为野外的1.58～10.40倍，说明室内模型试验单宽输沙率及其波动性大于野外，且响应时间更短。

摘要:为了明确耕作方式对东北薄层黑土坡耕地土壤物理性状以及玉米根系垂直分布的影响，该研究以东北薄层黑土坡耕地土壤为研究对象，设置免耕和翻耕2种耕作方式，研究耕作方式对不同坡位土壤水稳性团聚体粒径分布与稳定性、土壤容重、土壤孔隙度、土壤贯入阻力以及玉米根系在垂直方向主要分布深度的影响，并进一步探究各指标间的相互关系。结果表明，与免耕相比，翻耕处理通过增加土壤>1～2 mm粒级水稳性团聚体含量，降低0～20 cm土层土壤容重，改善0～20 cm土层土壤孔隙度，降低>10～20 cm土层土壤贯入阻力，增加玉米根系在垂直方向主要分布深度；但同时翻耕处理条件下>5 mm粒级土壤团聚体含量平均减少59.1%，平均重量直径平均降低31.9%。翻耕处理下，坡位对土壤孔隙度、>5 mm粒级水稳性团聚体含量以及平均重量直径的影响都呈现坡中位与坡下位优于坡上位。研究结果表明，对于东北薄层黑土坡耕地，在坡中位和坡下位采用翻耕有利于降低土壤紧实度，促进玉米根系下扎；在坡上位可采用免耕改善土壤结构及其稳定性。该研究可为促进黑土可持续发展提供理论依据与参考。

摘要:秸秆还田是实现东北黑土肥力提升与保障区域生态环境安全的有效措施。明确玉米秸秆覆盖与深翻还田下土壤有机碳（SOC, Soil Organic Carbon）的变化及其在团聚体中的固持特征，对于揭示秸秆还田后黑土有机碳的稳定机制与固碳潜力具有重要意义。该研究基于黑土区中部6 a定位试验，选择常规种植（CK）、秸秆覆盖还田（SM, Stovers Mulching)和秸秆深翻还田（SI, Stovers Incorporation）3个处理，对0～10、>10～20、>20～30及>30～40 cm土层SOC含量、容重、水稳性团聚体分布及团聚体中有机碳（OC, Organic Carbon）含量进行了分析与测定，并对各处理年均碳投入量、SOC储量与土壤固碳速率等进行了估算。与CK相比，SM处理显著增加了0～10 cm土层SOC含量，增幅为22.4%，但对10～40 cm土层SOC含量无显著影响；SI处理显著增加了0～40 cm土层SOC含量，增幅为18.1%～41.5%，以>20～30 cm的增幅最突出。与SM处理相比，SI处理0～10 cm土层SOC储量显著低于前者，而>20～30 cm土层SOC储量反之。6 a间，SM处理耕层（0～20 cm）与亚耕层（>20～40 cm）土壤固碳速率分别为1.34和0.77 Mg/(hm2•a)，SI处理为0.85和1.74 Mg/(hm2•a)。秸秆不同还田方式显著改变了0～40 cm土层团聚体分布及其中OC含量。与CK相比，SM显著增加了耕层大团聚体（>0.25 mm）比例与平均质量直径（MWD, Mean Weight Diameter），SI显著提高了0～40 cm土层团聚体MWD，且对10～40 cm土层团聚结构的改善作用优于SM；SM处理显著增加了0～10 cm土层>2和<0.053 mm粒级团聚体OC含量，SI处理不仅增加了0～10 cm土层>2 mm粒级团聚体OC含量，也显著提高了10～40 cm土层各粒级团聚体OC含量。在黑土区，秸秆覆盖还田对SOC的提升主要集中于表层，秸秆深翻还田促进了0~40 cm 土层SOC积累与土壤团聚结构的改善。

摘要:覆盖混埋耕作主要通过联合整地机对秸秆进行切碎并均匀混入土壤，对降低风蚀水蚀、提高耕层土壤蓄水能力及构建优质种床具有重要作用。为探究覆混耕作中玉米秸秆对土壤水分入渗性能的影响，该研究利用Design Expert软件，根据Box-Behnken试验原理通过室内土柱模拟试验，以覆混耕作中秸秆混埋深度、秸秆混埋量、秸秆长度为影响因素，以渗水量为指标进行三因素三水平二次回归正交试验。通过建立响应面数学模型，分析了各因素对土壤水分入渗性能的影响，并对影响因素进行了综合优化。试验结果表明：对渗水量影响主次顺序为秸秆混埋深度、秸秆长度、秸秆混埋量；当秸秆混埋深度为20 cm、秸秆混埋量为80%、秸秆长度为9 cm时，渗水量达到最优值0.249 L。利用优化后的参数进行试验验证，土壤渗水量为0.247 L。研究结果可为覆混耕作中联合整地机的作业参数调整提供参考和土壤水分入渗性能研究提供参考。

摘要:施用石灰改良酸性土壤是常用的农艺措施之一。施用石灰影响土壤理化性质，进而影响土壤有机碳（Soil Organic Carbon，SOC）矿化。而SOC矿化与土壤肥力保持和有机碳库的大小存在紧密联系。因此，明晰施用石灰对酸性土壤有机碳矿化的影响具有重要的理论和现实意义。该研究以2种母质的酸性水稻土为对象，在50%、90%和130%土壤最大田间持水量（Water Holding Capacity，WHC）条件下添加和不添加白云石，再进行为期45 d的室内培养试验，探讨白云石和水分对SOC矿化的影响。研究结果表明，添加白云石显著影响2种土壤有机碳矿化速率，但白云石添加和水分的交互作用不显著。土壤含水量较低时（50% WHC），2种土壤有机碳矿化均受到抑制。在较高土壤含水量情况下（90%～130% WHC），白云石添加和水分的共同作用对SOC矿化的影响因土壤质地不同而异，淹水条件下（130% WHC）棕红壤有机碳矿化量高于湿润条件（90% WHC），而红壤中的情况正好相反。白云石添加和水分均显著影响SOC累计矿化量，但二者交互作用仅在棕红壤中显著。添加白云石后，2种土壤pH值随着水分含量的增加而提高；土壤含水量较低时（50% WHC），土壤pH值即可达到或接近目标值（pH值6.5）。这些结果表明，在评估施用白云石对SOC矿化的影响时，需要考虑土壤含水量和土壤本身的性质，以便为农业生产实践中合理施用白云石提供指导和建议。

摘要:为揭示水氮耦合氧灌对温室辣椒土壤肥力、细菌多样性及群落的影响，该研究设置施氮量（225和300 kg/hm2）、通气量（通气比率为15%和0）和灌水量（0.6和0.9倍作物-蒸发皿系数）3因素2水平试验，采用高通量测序等方法研究土壤细菌群落与土壤通气性指标、土壤肥力因子之间的关系。结果表明，低水量常氮氧灌和高水量常氮氧灌条件下，果实膨大期灌水后3 d的土壤溶解氧、土壤呼吸和氧化还原电位分别较不加氧对照组增加16.73%、38.78%、26.04%和18.58%、46.58%、29.09%（P<0.05）。低水量低氮氧灌和高水量低氮氧灌条件下，土壤可溶性有机碳、硝态氮含量较不加氧对照组分别增加26.40%、28.22%和19.67%、18.46%（P<0.05）；低水量常氮氧灌和高水量常氮氧灌条件下，土壤可溶性有机碳、硝态氮含量较不加氧对照组分别增加20.38%、19.25%和17.49%、17.93%（P<0.05）。Shannon、Pielou-e指数表明，加氧处理可显著提高细菌群落多样性和均匀性，而高水量和常氮处理只提高细菌群落均匀性（P<0.05）。常氮高水量下，加氧处理的硝化螺旋菌属（硝化作用）和芽孢杆菌属（固氮作用）相对丰度较对照增加24.24%和20.11%，而土微菌属（反硝化作用）相对丰度较对照降低22.66%；加氧低水量下，常氮处理的硝化螺旋菌属和芽孢杆菌属相对丰度较对照增加22.95%和34.12%（P<0.05）。高水量低氮和常氮条件下，加氧处理的放线菌门相对丰度较对照增加16.84%和13.37%；高水量常氮条件下，加氧处理的γ-变形杆菌较对照降低15.75%（P<0.05）。土壤呼吸、Eh与Shannon指数、硝态氮含量、硝化螺旋菌属和芽孢杆菌属呈显著正相关，与γ-变形杆菌呈显著负相关。综上，水氮耦合氧灌能有效改善土壤通气性改变细菌群落结构，提升土壤肥力，为设施蔬菜水肥高效利用提供理论依据。

摘要:薄层流是一种特殊形态的明渠流，其特点是水深浅薄。为探讨薄层流流速分布是否满足对数律，该研究利用高分辨率粒子图像测速（Particle Image Velocimetry，PIV）技术，分析8组薄层流（水深0.49～1.1 cm，雷诺数835～2 877）及1组深水明渠紊流（对照）床面至水面的流速分布、紊动强度及雷诺应力。并基于诊断函数，研究薄层流流速是否满足对数律、对数区的范围及卡门常数变化规律。结果表明，薄层流的无量纲流速从过渡区开始偏离深水明渠水流中的理论曲线；薄层流的流向紊动强度大于深水明渠紊流，但垂向紊动强度小于深水明渠紊流，随着水深的增加，两者的紊动强度逐渐重合；雷诺应力的特征表明，随着水深的增加，受黏性力影响的范围越来越小。薄层流诊断函数曲线的特征说明薄层流中不存在严格意义的对数区，但当水深极浅时（水深≤0.53 cm），流速基本满足对数律，且卡门常数在0.2～0.3范围内。当水深和雷诺数增加，薄层流诊断函数曲线出现波动而不再近似水平。为方便实际计算，若允许诊断函数有一定的倾斜，对数区在极大值与极小值之间的范围，薄层流的卡门常数随着雷诺数的增加而增加。此外，薄层流对数区的范围并非稳定，随着雷诺数的增加，对数区影响的范围变大。该研究可为薄层流的理论研究和流速计算提供参考。

摘要:为了解冻融干湿循环条件下压砂砾石损伤过程，该研究模拟当地自然气候环境，探讨压砂砾石粒径、盐度及冻融干湿循环次数对压砂砾石田间风化的作用效果。测定压砂砾石质量损失量，采用扫描电镜试验和X射线粉末衍射试验观察压砂砾石的微观结构及矿物组成的变化，初步分析了当地压砂砾石损伤机理。结果表明：1）小粒径（2、10 mm）处理的压砂砾石质量损失量较大。压砂砾石质量损失量与粒径负相关，累积质量损失率与粒径负相关，与冻融干湿循环次数正相关。压砂砾石累积质量损失率与冻融干湿循环次数为一次函数递增关系（R2≥0.928）。影响压砂砾石质量损失量因素为粒径，影响砾石累积质量损失率因素为冻融干湿循环次数、粒径。2）粒径为10 mm、盐度为6 g/L处理时孔隙率增幅最大（16.78%）。孔隙率与粒径负相关，与冻融干湿循环次数正相关，影响砾石孔隙率因素由大到小为粒径、冻融干湿循环次数。3）压砂砾石中主要有5种矿物，白云母和钠长石质量分数与粒径正相关，石英与粒径负相关。粒径是影响压砂砾石石英、白云母和钠长石含量主要因素。4）压砂砾石损伤内因为结构特性、裂隙发育情况和亲水性矿物含量；外因为冻融风化、水岩作用及盐分参与淋溶。研究结果可为压砂地土壤健康发展与可持续利用提供依据。

摘要:三峡水库消落带是库区陆源污染物进入水库的最后屏障。高强度、周期性的干湿交替对消落带土壤理化性质、结构和可蚀性产生潜在影响，进而影响胶体颗粒的释放和迁移特征。探究消落带土壤胶体的释放与迁移行为是衡量胶体促进污染物迁移入库的重要前提。该研究对比消落带与非消落带土壤，通过原状土柱淋洗试验，研究饱和流中土壤胶体释放及迁移特征。结果表明，消落带原状土柱饱和淋洗液中胶体颗粒浓度先总体快速降低（184.58～28.04 mg/L）再缓慢增加（21.18～97.58 mg/L），存在较大的时间变化（变异系数为0.46）。胶体颗粒累计释放量为714.43 mg，比非消落带土柱高34.4%，而淋洗液的峰值粒径（13.25～19.90 μm）和中值粒径（14.98～22.90 μm）均远远小于非消落带土柱的相应值，表明反复淹水-排干作用导致消落带土壤中胶体及细颗粒的释放和迁移潜力增大。溶解性有机碳（DOC，Dissolved Organic Carbon）是影响消落带饱和土壤中胶体释放的关键因子，对胶体浓度动态变化的解释率高达42.3%，而水化学因素（EC、Ca2+及Mg2+）对非消落带土壤中胶体颗粒的释放影响相对更大。在消落带管理中，应注意减控DOC的流失，以减少消落带土壤胶体颗粒的释放，同时建议加强消落带土壤DOC来源及其与胶体偶合并促进污染物如农化物质迁移进入库区水体的研究。

摘要:降雨特征对产流过程有重要影响，而SCS（Soil Conservation Service）模型作为产流模拟的工具并未考虑该影响。SCS模型参数的选取直接影响产流过程的模拟精度，而目前在黄土丘陵沟壑区鲜有在率定该模型参数时考虑降雨特征的相关研究。该研究基于王家沟流域及其子流域汛期共计307场降雨-径流数据，通过RF（Random Forest）算法，将降雨特征作为决策树的分裂属性，以此确定模型参数径流曲线数（Curve Number，CN）和初损率，提出动态参数SCS-RF模型，并与未进行参数改进的SCS模型进行对比。结果表明：SCS-RF模型与SCS模型验证集均方根误差（Root Mean Square Error，RMSE）分别为1.06和6.64，纳什效率系数NSE（Nash-Sutcliffe Efficiency）分别为0.84和?8.65，且SCS-RF模型在各流域模拟效果均达到良好级别，SCS-RF模型模拟效果明显优于SCS模型。SCS-RF模型在率定参数时考虑了降雨特征对产流的影响，简化了参数率定过程的同时具有良好的地区适用性。流域不同治理措施使得参数分布取值存在明显差异，流域经过水土流失治理后初损率取值均小于标准值0.2。各流域CN与降雨量呈明显的负相关关系，参数与降雨特征（降雨量、30 min降雨强度）的数据分布均有相对明显的集中区域。

摘要:以卷积神经网络（Convolutional Neural Network，CNN）为代表的深度学习方法因具有强大的特征学习能力已被广泛应用于计算机视觉、自然语言处理等领域，但在土壤高光谱遥感领域研究较少。为探究其在小样本数据集下，通过高光谱数据估算土壤有机质（Soil Organic Matter，SOM）的可行性，以江西省奉新县北部为研究区，248个红壤样本为研究对象。对比分析深度学习方法CNN、多层感知器（Multilayer Perceptron，MLP）、常用的机器学习方法随机森林（Random Forest，RF）和支持向量机（Support Vector Machine，SVM）在不同光谱预处理下的建模效果，在此基础上分别建立5种各具特点的CNN结构模型，以探讨不同网络结构的建模效果，包括最早提出的LeNet-5、具有大卷积核的AlexNet-8、采用小卷积核的VGGNet-7、含有Inception结构的GoogLeNet-7以及使用残差学习的ResNet-13。此外，还探讨了VGGNet模型在5种不同网络深度下的模型效果。结果表明：在使用原始光谱的情况下，CNN模型依然能够取得较好的建模效果（相对分析误差>2.5）；浅层CNN结构优于深层建模效果，超参数较小的卷积核、步长和池化范围有助于提取更多的特征数量，提高建模精度；VGGNet-7网络结构在所有模型中表现最为突出，在训练集上决定系数为0.895，均方根误差为4.145 g/kg，相对分析误差为3.447，在验证集上决定系数为0.901，均方根误差为4.647 g/kg，相对分析误差为3.291，具有极好的模型估测能力；680、1 360、1 390、1 920、2 310 nm及其附近是VGGNet-7建模过程中所提取的SOM重要特征波长。因此，CNN能够简化光谱预处理过程，在土壤高光谱遥感小样本建模中具备可行性，具有非常广阔的应用前景，VGGNet-7可以应用于红壤地区通过高光谱数据快速、准确的估算SOM含量。

摘要:针对目前生姜机械化播种难以实现"种芽朝向一致"农艺要求的问题，该研究提出了一种基于深度学习的生姜种芽快速识别及其朝向判定的方法。首先，构建生姜数据集。其次，搭建YOLO v3网络进行种芽的识别，包括：使用Mosaic等在线数据增强方式，增加图像的多样性，解决小数据集训练时泛化能力不足的问题；引入DIoU（Distance Intersection over Union）边框回归损失函数来提高种芽识别回归效果；使用基于IoU的K-means聚类方法，经线性尺度缩放得到9个符合种芽尺寸的先验框，减少了先验框带来的误差。最后进行壮芽的选取及其朝向的判定。测试集中的结果表明，该研究提出的生姜种芽识别网络，平均精度和精准率、召回率的加权调和平均值F1分别达到98.2%和94.9%，采用GPU硬件加速后对生姜种芽的检测速度可达112帧/s，比原有YOLO v3网络的平均精度和F1值分别提升1.5%和4.4%，实现了生姜种芽的快速识别及其朝向的判定，为生姜自动化精确播种提供了技术保证。

摘要:针对传统人工检测哈密瓜表面缺陷效率低等问题，提出利用卷积神经网络（Convolutional Neural Networks, CNN）对哈密瓜表面缺陷进行快速检测。对原始图像进行主成分分析（Principal Components Analysis，PCA）、奇异值分解（Singular Value Decomposition, SVD）和二值化等预处理操作，通过数据扩充得到正常、霉菌、晒伤和裂纹的哈密瓜图像各2 500幅。构建一种改进的类似VGG卷积神经网络模型，将预处理后的图像输入模型，并使用随机梯度下降（Stochastic Gradient Descent, SGD）优化器进行算法优化，为探究CNN模型的特征提取原理，将改进的类似VGG模型每层卷积的特征进行可视化，最后利用开发的哈密瓜表面缺陷检测软件对模型进行试验验证。研究结果表明：图像预处理算法提高了模型的鲁棒性和泛化能力，改进的类似VGG模型优于AlexNet和VGG-16模型，其训练集和测试集准确率分别为100.00%和97.14%；对比预处理前后4类哈密瓜卷积特征可视化结果表明，随着卷积层层数的增加，哈密瓜表面缺陷特征越来越明显，图像预处理后卷积层特征提取效果优于原始图像提取效果。软件测试结果表明：静态下哈密瓜缺陷检测速率达到0.7 s/幅，识别准确率达到93.50%。研究结果可为哈密瓜表面缺陷在线检测技术提供理论依据和技术参考。

摘要:光伏温差混合发电系统实际应用中因为温差电池布线及存在尺寸误差等原因，部分光伏电池背板与外界进行自然对流及自然辐射换热，光伏温差界面热耦合特性较为复杂，对混合发电效率的影响规律有待探索。该研究通过有限元软件模拟混合发电系统热场分布，研究接触热阻与辐照度在4种温差电池与光伏电池面积比情况下对混合发电系统的影响规律。结果表明：混合发电系统中对光伏电池的降温效果随着温差电池与光伏电池面积比增大而提高，标况条件下面积比为0.25、0.50、0.75与1.00的系统分别降低光伏电池温度11.02%、13.34%、13.80%与23.12%。增大温差电池与光伏电池面积比可以提升混合系统发电效率，降低接触热阻能提升同一面积比系统发电效率，通过仿真分析与试验验证，面积比为1.00的混合发电系统采用高热导率界面材料时具有最高的发电效率。该研究采用市场化电池研究混合发电系统温度及混合发电效率影响规律，为光伏电池与温差电池联合使用提供参考依据。

摘要:农田土壤重金属污染造成农产品中重金属含量超标进而通过食物链对人体健康的风险和隐患不容忽视，滇东农田土壤同时受到高地质背景与矿业活动叠加的双重影响，铅污染的问题开始受到广泛关注。为了掌握滇东地区土壤-作物系统铅累积规律及其健康风险以及农田土壤铅健康风险基准，通过对滇东6个市（州）农田土壤和农产品点位协同采样，探讨滇东土壤及其种植农作物中铅的累积特征及健康风险状况，并基于物种敏感分布模型（Log-logistic）反推滇东农田土壤铅安全基准值。结果表明：1）滇东不同市（州）农田土壤中铅含量平均值从大到小依次为红河州、曲靖市、昭通市、文山州、玉溪市、昆明市，其中，昭通市、曲靖市、文山州和红河州农田土壤均存在轻微程度的铅超标问题；2）滇东6个市（州）农产品总的点位超标率为11.9%；不同类别作物吸收富集铅的能力不同，豆类的豌豆和花生对铅具有较高的富集能力，其次是根茎类的莴笋、叶菜类的油菜和谷物类的小麦。3）健康风险评价结果表明，滇东各区域农田土壤重金属铅对居民不存在明显的非致癌风险和致癌风险，铅在不同区域对儿童产生的非致癌风险大于成人，不同暴露途径非致癌健康风险指数从大到小依次为手-口摄入、皮肤接触、呼吸吸入；4）基于物种敏感性分布模型反推滇东农田土壤铅健康风险基准值，种植根茎类、茄果类、叶菜类、豆类、谷物类物时，其临界值分别为13.0、19.7、35.1、11.3、18.1 mg/kg；其警戒值分别为269.5、481.3、500.7、367.5、560.3 mg/kg。研究结果可为滇东以及类似区域铅高背景区农田土壤制定更为精准的地方标准、实现铅污染土壤安全利用提供科学依据。

摘要:为避免厌氧干发酵酸抑制，提高产气效率，以猪粪和玉米秸秆为发酵原料，采用中温批式试验，在总固体（Total Solid, TS）为20%、接种比为25%的条件下研究分层接种和混合接种对猪粪干发酵厌氧消化性能的影响。结果表明：2种接种方式下的发酵体系内挥发性脂肪酸（Volatile Fatty Acids, VFAs）均发生明显积累，其中，分层接种在第15天的TVFAs质量浓度达到33.0 mg/g，之后明显降低，至发酵结束时VFAs消耗殆尽。混合接种从第15天至发酵结束，TVFAs质量浓度维持在29.2～38.5 mg/g高水平范围内。分层接种的累积挥发性固体甲烷产率为211.5 mL/g。高通量测序结果显示，氢营养型产甲烷途径在2种接种方式下均占主导，但分层接种增加了发酵体系中微生物的丰富度和多样性，且群落结构更加稳定。进一步分析表明，乙酸和pH值是影响厌氧干发酵中微生态结构的主要环境因子。该研究结果为解除畜禽养殖废弃物酸抑制、提高产气效率提供理论依据与有益借鉴。

摘要:为明确黏土矿物的投加对畜禽粪便堆肥腐熟和稳定化的影响，该研究以猪粪和杨木木屑为原料，探究添加海泡石对堆肥基本理化性质、不同成分有机质含量以及溶解性有机质（Dissolved Organic Matter，DOM）结构的影响。结果表明，添加海泡石后堆体最高温度比对照有所下降且电导率上升9.69%，而C/N则降低2.81%，同时种子发芽指数提高11.96%，显示腐熟状况更好；DOM含量降低7.84%而胡敏酸占比提高9.71%，使得堆体有机质更加稳定。荧光光谱分析表明，添加海泡石堆体DOM的荧光谱图中，长波长的峰强在较短时间内出现了明显增加；三维荧光光谱-平行因子分析显示，添加海泡石增加了堆体中高芳香性组分的占比。相关性分析结果表明，添加海泡石后，高芳香性组分与总有机碳之间相关性更为显著，说明海泡石在碳素分解的同时促进了其聚合，从而出现了胡敏酸与高芳香性荧光组分的增长。添加海泡石既能促进堆体腐熟，又可转化调控碳素进而提高堆体稳定性，有利于堆肥的后续农田施用。

摘要:随着工业化、城市化进程推进,中国耕地在数量和质量方面均发生了显著变化。通过分析2009－2018年中国耕地的时空变化，掌握中国耕地变化的区域特征与变化态势，有助于制定差别化的区域耕地保护政策与管理策略，为保障粮食安全提供科学依据。该研究基于2009－2018年土地调查格网数据，利用GIS空间分析、数学指数模型等方法，从耕地数量、空间以及立地条件等方面研究近10年来中国的耕地时空变化特征。研究表明：1）2009－2018年间中国耕地数量总体稳定，但是耕地数量变化的区域差异较大。全国耕地共减少39.37万hm2，减少幅度为0.29%。2）从市域尺度分析，呈现以“哈尔滨-郑州-昆明”带为中心的东-中-西分异特征，该中心带内耕地净减少面积与全国耕地净减少总量基本持平，而该中心带以东地区的耕地净减少量与中心带以西地区的耕地净增加量相近。3）耕地空间变化率在长江以北的长江中下游平原区、黄淮海平原区以及四川盆地及其周边地区相对较高，表明这些区域人为调整耕地空间布局的强度较大，但其市域内净增加耕地面积总量却不大。4）耕地减少主要分布在距离主要城市中心30 km以内的区域，而耕地增加主要发生在离城市中心40 km以外区域，这进一步说明城市化发展仍然是当前耕地减少的主导因子。此外，石嘴山、延安、雅安、榆林、张家口、丽水和泉州等地的耕地平均海拔增加较大，说明这些地区耕地“上山”现象较为严重。因此，今后应根据耕地变化“热点地区”的动态识别，提升自然资源管理和督察的精准定位和因地施策的能力。

摘要:为了提高干燥系统的能量利用效率，增强干燥机的通用性、可靠性、作业效率和年利用率，该研究围绕增大干燥动力系数和工艺能力指数，基于粮食的物性特征，从干燥工艺方式、机械结构参数和运动参数间的内在关系入手，把几何因子和运动参数有机结合，揭示了粮食在干燥机内流动特性；按照引风降压，连续闪蒸降温，强化传热传质，自适应排粮的设计思想，研制了一款粮食通用的干燥机，实现了粮食在干燥机内连续流动过程中，自发地改变流态、连续回转换位，强化了传热传质，改善了干燥的均匀性。设计的升角为6°的变截面角状盒，与传统的横流方法相比，可使干燥动力系数增大2～4倍，干燥稻谷时的爆腰增率可控制在1%以内，发芽势提高76%以上，发芽率达到95%；设计往复式差速排粮机构，实现了自适应无损排粮，有效解决了粮食架桥、堵塞问题，避免了粮种的机械损伤。设计的5HP-25型粮食干燥机，实际应用效果显示，在粮食平均干燥强度为1.37～2.70 %/h的条件下，干燥水分单位热耗为2 900～4 300kJ/kg，与国标7 400 kJ/kg相比，降低了单位热耗量。研究结果为实现优质、高效、节能干燥工艺及装备设计提供了参考。

摘要:为了实现香梨脆度接近触听感官的准确评价，该研究采用质构仪和声音包络检波器（Acoustic Envelop Detector，AED）相结合同步采集香梨穿刺的力声信号，然后用峰值法从力声曲线中分别提取15个力学参数和6个声学参数，在对各参数自相关分析的基础上，选取12个力学参数和4个声学参数应用人工神经网络（Artificial Neural Network，ANN）和支持向量机（Support Vector Machine，SVM）两种算法分别基于力学参数、声学参数和力声参数融合构建不同香梨果肉脆度分类模型，并比较各模型分类性能。研究结果表明，无论SVM模型还是ANN模型，力声学参数融合所构建的模型比单独使用任一种参数所构建的模型能更准确进行香梨脆度分类，ANN模型采用三层隐藏层每层14个隐藏节点结构，脆度分类准确率较高，为96.1%；采用二次核函数构建SVM模型的分类准确率较高，为93.8%。两种分类模型对不同脆度香梨具有基本相同的分类能力，均可满足对不同脆度香梨准确分类的要求，可为香梨及其他湿脆性果蔬脆度分类检测提供参考。

摘要:为了预测和监控冷鲜猪肉储存过程中腐败细菌大肠杆菌的变化规律，评估产品货架期，建立微生物生长预测模型。该研究将绿色荧光蛋白质粒pGFP转入大肠杆菌DH5α，构建GFP的标记大肠杆菌。基于绿色荧光蛋白报告基因和氨苄青霉素抗性，采用稀释平板法定量追踪检测0～24 ℃条件下冷鲜猪肉中DH5α生长变化。采用Gompertz模型、平方根模型和响应面方程进行数据拟合，构建数学预测模型。结果表明Gompertz模型拟合效果良好，0～20 ℃条件下决定系数R2为0.96～0.99。温度与最大比生长速率平方根、延迟期倒数平方根模型R2分别为0.862、0.948。响应面模型揭示时间、温度对大肠杆菌的生长影响显著(P<0.05)，二者交互作用明显，响应面模型R2为0.815。模型能够有效拟合冷鲜猪肉中与温度、时间相关的大肠杆菌的生长变化规律，研究结果为产品储存过程中细菌变化预测提供理论依据。

摘要:为了有效提高速冻后草莓的品质，该研究提出干冰喷射速冻草莓的方法，设计了干冰喷射速冻草莓的速冻间和干冰喷射装置，利用Comsol软件对速冻间内干冰喷射草莓速冻过程的温度场、速度场和压力场进行模拟，研究了不同干冰喷入速度（0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.40、0.50 m/s），喷入口半径（18、20、23、25、30 mm），以及干冰喷入速度为0.20、0.30 m/s时模型内干冰体积分数变化对草莓速冻效果的影响。结果表明：随着干冰入口半径的增加和干冰喷入速度的提高，草莓会更快的冻结。在入口半径为25 mm，流速为0.30 m/s情况下，可以高效实现草莓速冻。对干冰速冻草莓降温性能进行分析，并与现有液氮喷淋速冻草莓降温性能进行比较，结果表明：干冰速冻草莓通过最大冰晶带和草莓完全冻结的时间分别减少63.9%和41.7%，草莓能最大限度地保持原有的新鲜状态和营养成分。对优化的结果进行试验验证，草莓表面温度和中心温度达到标准时误差分别为3.70%和6.03%，草莓干冰速冻前后的品质指标均优于草莓速冻标准。研究结果为进一步开发节能环保的干冰速冻草莓装置提供参考。

摘要:试验以2株本土O. oeni GF-2、ZX-1和商业菌株VP41为供试菌株，在模拟酒中动态监测苹果酸-乳酸发酵过程中菌株的C2、C4、C6酯酶活性，分析比较不同初始pH值、乙醇浓度、SO2添加量和发酵温度对菌株产酶规律的影响；通过微酿试验探讨供试菌株对霞多丽干白葡萄酒香气品质的影响。结果表明，在不同pH值条件下，本土O.oeni菌株的酯酶活性明显高于商业菌株VP41，其中ZX-1的最大酯酶活性比VP41的高出约63.42%；乙醇浓度8%时，所有供试菌株均具有最大酯酶活性，且本土O.oeni菌株具有更强的产酶能力；在不同SO2添加量影响下，2株本土O.oeni的酯酶累积活性均显著高于VP41（P<0.05）；18、22 ℃发酵温度下，GF-2的酯酶活性显著高于菌株VP41（P<0.05）。供试菌株的总酯酶活性依次为ZX-1、GF-2、VP41；最佳产酶条件均为乙醇浓度12%、pH值3.6、SO2添加量30 mg/L、发酵温度22 ℃，其中以ZX-1的酯酶活性累计量最高（620.97 mU/mL）。与商业菌株VP41相比，经本土GF-2、ZX-1菌株发酵的酒样具有更浓郁的果香和良好的余香持久性。综合分析，本土与商业O.oeni菌株均可以成功完成苹果酸-乳酸发酵，尤其是ZX-1菌株具有较强的产酯酶能力，可有效提升霞多丽干白葡萄酒中的果香和花香类化合物含量，明显增强酒体的地域风格和典型性。