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新疆棉田耕后土壤模型离散元参数标定

农业工程学报 2021年第20期37卷 63-70页

作者：宋少龙汤智辉郑炫刘进宝孟祥金梁宇超新疆农垦科学院机械装备研究所石河子832000 农业农村部西北农业装备重点实验室石河子832000

为提高耕后棉田分层施肥开沟覆土过程离散元仿真模拟的准确性,采用EDEM离散元软件对分层施肥作业土壤的堆积和滑落过程进行仿真模拟,来标定土壤接触参数。通过通用旋转中心组合试验,采用Design-Expert软件对试验数据进行回归分析,以实... 详细信息

为提高耕后棉田分层施肥开沟覆土过程离散元仿真模拟的准确性,采用EDEM离散元软件对分层施肥作业土壤的堆积和滑落过程进行仿真模拟,来标定土壤接触参数。通过通用旋转中心组合试验,采用Design-Expert软件对试验数据进行回归分析,以实测土壤休止角、土壤与65 Mn钢滑动摩擦角为优化目标,获得最优的离散元接触参数组合为:土壤间恢复系数0.48、土壤间滚动摩擦系数0.56、土壤间静摩擦系数0.24、土壤与65 Mn钢间恢复系数0.5、土壤与65 Mn钢间滚动摩擦系数0.1、土壤与65 Mn钢间静摩擦系数0.31。为验证标定优化的离散元模型参数的准确性,对土壤堆积试验和滑落试验进行仿真试验与实际试验对比,两者相对误差分别为1.7%和2.5%;并在最优标定参数组合条件下,采用离散法仿真模拟分层施肥装置的开沟覆土过程,获得分层施肥装置5、6和7 km/h作业速度下,仿真试验和田间试验的工作阻力相对误差分别为10.2%、7.95%、7.04%,误差在可接受范围内。仿真试验和田间试验开沟覆土效果基本一致,验证了土壤参数标定的准确可靠,可为后期分层施肥装置减阻研究提供理论基础和技术支持。

关键词：土壤离散元法开沟覆土分层施肥参数标定

4JH-270型棉秆粉碎还田机机架振动分析及改进

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干旱地区农业研究 2021年第6期39卷 257-265页

作者：李斌牛国梁刘洋孙晓晓董云成王士国王涛新疆农垦科学院机械装备研究所新疆石河子832001 石河子大学机械电气工程学院新疆石河子832000

为了降低设计的4JH-270型棉秆粉碎还田机在作业时机架易发生共振问题,使用SolidWorks建立机架有限元模型,使用ANSYS模态分析软件求解出机架的有限元模态振型和频率,并进行模态试验分析来验证有限元模态的准确性。通过分析机架固有频率... 详细信息

为了降低设计的4JH-270型棉秆粉碎还田机在作业时机架易发生共振问题,使用SolidWorks建立机架有限元模型,使用ANSYS模态分析软件求解出机架的有限元模态振型和频率,并进行模态试验分析来验证有限元模态的准确性。通过分析机架固有频率与外部激振频率对机架进行结构优化。在机架上增加两块支撑架、两块钢板、一根方钢和一块配重板,并将每根横梁厚度减小1 mm、其余各梁厚度增加1 mm时,机架的前4阶模态频率均避开了外部激振频率范围。对优化后的机架进行静力学分析,所受最大应力为77.295 MPa,远远小于材料的屈服强度,再次验证了机架的稳定性。

关键词：棉秆粉碎还田机机架振动分析机架结构改进模态分析

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立式棉秆粉碎还田机设计与试验

干旱地区农业研究 2022年第1期40卷 255-263,274页

作者：牛国梁李斌刘洋王士国王涛孙晓晓新疆农垦科学院机械装备研究所新疆石河子832000 石河子大学机械电气工程学院新疆石河子832000

针对现有秸秆粉碎还田机工作效率低、留茬较高、与现有农艺不匹配等问题,结合新疆棉花种植模式和秸秆粉碎还田的要求,研制了一种立式棉秆粉碎还田机,主要由机架、切割装置、动力传动装置等组成。为明确该作业机的性能,提高作业质量,利用... 详细信息

针对现有秸秆粉碎还田机工作效率低、留茬较高、与现有农艺不匹配等问题,结合新疆棉花种植模式和秸秆粉碎还田的要求,研制了一种立式棉秆粉碎还田机,主要由机架、切割装置、动力传动装置等组成。为明确该作业机的性能,提高作业质量,利用Fluent进行流体分析,结果表明,所设计的折线形1机架、粉碎刀为三组、粉碎刀与地面之间的夹角为3°时有利于棉秆的粉碎。确定机具前进速度、动力输出轴转速和刀尖离地间隙为试验因素,以秸秆长度合格率、留茬平均高度为评价指标,根据二次回归正交组合试验原理,进行田间试验。利用Design-Expert V8.***.6.1软件对试验结果进行响应曲面分析,得出该机具最佳作业参数为:机具前进速度3.5 m·s^(-1)、大刀盘转速1200 r·min^(-1)、小刀盘转速1380 r·min^(-1)、刀尖离地间隙70 mm。通过田间试验验证,秸秆长度合格率为92.24%、留茬平均高度为74.63 mm,与预测值误差为0.58%和3.71%,参数优化结果可靠。

关键词：棉秆粉碎还田机流体分析结构优化

1株ST515型多重耐药单增李斯特菌全基因组测序分析

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中国畜牧兽医 2024年第6期51卷 2707-2716页

作者：杜冬冬钱晶常恒瑞李红敏魏向利刘长勇罗瑞峰王国红康立超新疆农垦科学院分析测试中心石河子832000

【目的】了解1株分离自调理肉制品的单增李斯特菌(Listeria monocytogenes,LM)携带耐药基因、毒力基因、可移动元件情况以及遗传进化关系。【方法】以1株从新疆某地的调理肉制品中分离获得的LM菌株LM5567为研究对象,通过VITEK-2 Compact... 详细信息

【目的】了解1株分离自调理肉制品的单增李斯特菌(Listeria monocytogenes,LM)携带耐药基因、毒力基因、可移动元件情况以及遗传进化关系。【方法】以1株从新疆某地的调理肉制品中分离获得的LM菌株LM5567为研究对象,通过VITEK-2 Compact和AST-GP67药敏卡检测LM5567菌株耐药性;经全基因组测序后,对LM5567菌株进行功能注释、分子分型、遗传进化关系和耐药基因、毒力基因及可移动元件携带情况分析。【结果】LM5567菌株对苄青霉素、氨苄西林、苯唑西林、呋喃妥因、复方新诺明、四环素等抗菌药均有耐药性,其基因组全长为2.974 Mb,包含2 941个编码基因。通过GO注释共获得2 144个基因,包含了50种功能特性。多位点序列分型(MLST)分析结果显示,LM5567菌株为ST515型,与分离自不同国家的复合克隆系(clonal complex, CC)CC1菌株具有较近亲缘关系。单核苷酸多态性(SNP)分析表明,LM5567菌株与来自加拿大的菌株02_17924b、02_1103和1株来自波兰的菌株220的突变位点最少,该菌株携带88个毒力基因和6个耐药基因,存在1个转座子Tn6009并携带四环素耐药基因tetM。【结论】食源性LM5567菌株为ST515型多重耐药菌株,基因组携带多种耐药基因、毒力基因和1个转座子,具有发生耐药性转移的潜力,存在通过食物链传播引起人类李斯特菌病的潜在风险。

关键词：单增李斯特菌全基因组测序毒力基因耐药基因

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黄萎病棉叶光谱识别影响因素分析

光谱学与光谱分析 2014年第3期34卷 795-800页

作者：陈兵王方永韩焕勇刘政肖春华邹楠新疆农垦科学院棉花研究所农业部西北内陆区棉花生物学与遗传育种重点实验室新疆石河子832000 新疆兵团绿洲生态农业重点开放实验室石河子大学新疆石河子832003

通过开展光谱测试试验,对黄萎病棉叶光谱测试影响因素进行准确性分析,明确各因素对黄萎病棉叶光谱识别的影响程度,优化其光谱测试方法。结果表明:黄萎病不同严重程度下,棉叶病症部位反射率形状和大小在所有波段均高于正常部位,差异显著... 详细信息

通过开展光谱测试试验,对黄萎病棉叶光谱测试影响因素进行准确性分析,明确各因素对黄萎病棉叶光谱识别的影响程度,优化其光谱测试方法。结果表明:黄萎病不同严重程度下,棉叶病症部位反射率形状和大小在所有波段均高于正常部位,差异显著;白板做底板时棉叶光谱值在可见光波段略高于黑板,其他波段显著高于黑板;棉叶主茎叶影响较小,旁叶影响较大;相同或相邻叶位影响较小,不同叶位影响较大;正常叶叶位影响较小,病害叶叶位影响较大;棉叶背面光谱反射率在可见光波段高于正面,近红外波段呈先高后平再低的趋势,短波红外波段呈先高后低的趋势;不同测试时间,测试品种的棉叶光谱特征差异较小,单一条件下对病害识别的影响在可接受范围内;不同测试试验区的棉叶光谱特征差异很小,对病害识别基本无影响。各因素对黄萎病棉叶光谱识别的影响程度不同,结果可为作物病害光谱识别的研究人员提供参考。

关键词：棉花黄萎病光谱识别测试方法影响因素

水盐胁迫对不同品种棉花苗期光合和荧光参数的影响

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干旱地区农业研究 2024年第5期42卷 157-166页

作者：忠智博王淑虹何帅李云霞石聪张峥新疆农垦科学院农田水利与土壤肥料研究所新疆石河子832000 农业农村部西北绿洲节水农业重点实验室新疆石河子832000 新疆兵团勘测设计院集团股份有限公司新疆石河子832000 石河子大学农学院新疆石河子832000 塔里木大学农学院新疆阿拉尔843300

以新疆小海子灌区主栽棉花品种‘塔河2号’、‘新陆中56号’、‘新陆中87号’为试验对象,采用完全随机盆栽试验,设置不同程度土壤盐分胁迫(S1:3 g·kg^(-1)、S2:4.5 g·kg^(-1)、S3:6 g·kg^(-1))和不同灌水上、下限,以田间持水量为标准... 详细信息

以新疆小海子灌区主栽棉花品种‘塔河2号’、‘新陆中56号’、‘新陆中87号’为试验对象,采用完全随机盆栽试验,设置不同程度土壤盐分胁迫(S1:3 g·kg^(-1)、S2:4.5 g·kg^(-1)、S3:6 g·kg^(-1))和不同灌水上、下限,以田间持水量为标准(W1:灌水上限为60%、灌水下限为50%;W2:灌水上限为70%、灌水下限为60%;W3:灌水上限为80%、灌水下限为70%),对棉花叶绿素SPAD值、光合和荧光参数进行分析。结果表明:S1处理在0~30 cm土层返盐程度最大值为27.44%,S2处理和S3处理分别为68.44%和64.39%;棉花苗期除最大电子传递产量以外,所有光合和叶绿素荧光参数与品种之间的相关性都表现为差异极显著(P<0.01),而土壤盐分主要对G_(s)、T_(r)和Φ_(PSII)、qP、Y(N0)、α、ETR_(max)、IK产生显著影响,灌水下限仅对Φ_(PSII)、Y(N0)影响显著(P<0.05);‘塔河2号’品种在W3S1处理下的棉花G_(s)显著大于W3S2处理92.1%,‘新陆中56号’品种棉花P_n和G_(s)在W1S1处理下显著低于其他处理19.2%~68.2%,‘新陆中87号’品种棉花S1处理和S3处理下的W3灌水处理,其G_(s)和T_(r)较其他灌水处理显著增加39.4%~53.1%和10.6%~20.8%。因此,‘塔河2号’品种棉花对盐分处理更加敏感,‘新陆中56号’品种棉花在低盐土壤中,50%θ(田间持水量)的土壤含水率会显著降低光合参数的提升,‘新陆中87号’品种棉花在W3灌水处理下更有利于生长。

关键词：水盐胁迫棉花光合作用叶绿素荧光苗期

棉花黄萎病拮抗芽孢杆菌S12的筛选鉴定及拮抗机制的分析

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南京农业大学学报 2015年第3期38卷 402-408页

作者：李全胜谢宗铭张国丽武冬梅马盼盼新疆农垦科学院生物技术研究所/作物种质创新与基因资源利用兵团重点实验室新疆石河子832000

[目的]近年来,新疆棉田由于长期连作导致棉花黄萎病呈逐年加重的趋势,筛选适合新疆特殊地理环境的高效拮抗菌株对防治棉花黄萎病尤为重要。[方法]采用平板对峙和琼脂平板扩散法从生长健康的棉花根际土壤中筛选拮抗细菌,利用常规PCR方法... 详细信息

[目的]近年来,新疆棉田由于长期连作导致棉花黄萎病呈逐年加重的趋势,筛选适合新疆特殊地理环境的高效拮抗菌株对防治棉花黄萎病尤为重要。[方法]采用平板对峙和琼脂平板扩散法从生长健康的棉花根际土壤中筛选拮抗细菌,利用常规PCR方法扩增拮抗细菌16S rRNA基因序列,应用BLAST进行同源性搜索,通过构建系统发育树并结合生理生化检测对拮抗细菌进行鉴定。用底物水解法检测其产生水解酶的能力,PCR方法检测其产生抗菌肽的潜力。[结果]枯草芽孢杆菌S12对大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb.)的抑菌率为56%,抑菌圈直径为20 mm,其发酵液对病原菌孢子萌发抑制率为95.93%,表现出较好的抑菌能力;菌株S12能合成蛋白酶,含有srf AA、spa S、bac A抗菌肽合成基因,具有一定的生防潜力。[结论]获得了可抑制大丽轮枝菌的芽孢杆菌菌株S12,并分析了其拮抗机制,为新疆棉花黄萎病的生物防治提供菌株资源和理论指导。

关键词：棉花黄萎病拮抗细菌筛选鉴定拮抗机制

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基于TM影像光谱指数的棉花病害严重度估测

红外与毫米波学报 2011年第5期30卷 451-457页

作者：陈兵李少昆王克如苏毅陈江鲁金秀良吕银亮刁万英新疆兵团绿洲生态农业重点开放实验室石河子大学新疆石河子832003 新疆农垦科学院棉花研究所新疆石河子832000 中国农业科学院作物科学研究所/国家农作物基因资源与基因改良重大科学工程北京100081

通过获取多时相试验区TM影像和大田同步调查棉花黄萎病,将TM影像光谱指数与病害严重度进行相关分析,建立棉花病害严重度估测模型.结果表明:随着病害严重度的增加,TM影像光谱指数B2,B4,SATVI,OSAVI,MSAVI,TSAVI,SVNSWI,SNSWIa,SNSWIb,SVN... 详细信息

通过获取多时相试验区TM影像和大田同步调查棉花黄萎病,将TM影像光谱指数与病害严重度进行相关分析,建立棉花病害严重度估测模型.结果表明:随着病害严重度的增加,TM影像光谱指数B2,B4,SATVI,OSAVI,MSAVI,TSAVI,SVNSWI,SNSWIa,SNSWIb,SVNI,DNSIa,DNSIb,NDSWIa,NDSWIb,RNSWIa,RNSWIb,DVNI,EVI,TVI,SAVI,DVI,NDVI,RVI和PVI逐渐减小,B1,B3,B7和RI逐渐增加,NDGI呈现先增后降的趋势,而B5呈现先降后增的趋势.病害严重度与TM影像光谱指数B1,B3和RI均呈极显著正相关,与B4,OSAVI,MSAVI,TSAVI,SVNSWI,SNSWIa,SNSWIb,SVNI,DNSIa,DNSIb,NDSWIa,NDSWIb,RNSWIa,RNSWIb,DVNI,EVI,TVI,NDGI,SAVI,DVI,NDVI,RVI和PVI均呈极显著负相关,与SATVI呈显著负相关,与B2,B5和B7均未达显著相关.建立的8个TM影像光谱指数估算棉花黄萎病模型均通过显著性检验,且以DVI和DNSIb为自变量的线性模型精度最高,表明利用多时相TM卫星影像光谱指数进行棉田病害定量诊断是可行的.

关键词：棉花病害严重度 TM影像光谱指数估测模型

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高光谱的病害棉叶光合参数提取

光谱学与光谱分析 2018年第6期38卷 1834-1838页

作者：陈兵王刚刘景德马占鸿王静李天南新疆农垦科学院棉花研究所/农业部西北内陆区棉花生物学与遗传育种重点实验室新疆石河子832000 新疆农垦科学院新疆石河子832000 中国农业大学植保学院北京100083 新疆石河子职业技术学院水利建筑工程分院新疆石河子832003

应用高光谱遥感监测黄萎病胁迫下棉花叶片光合参数。在350~2 500nm光谱波段获取207个不同时期不同病情严重度的棉叶样本光谱数据,同步利用光合仪测量样本光合参数。采用单因素方差和相关分析研究光合参数特征,提取样本叶片光合参数的敏... 详细信息

应用高光谱遥感监测黄萎病胁迫下棉花叶片光合参数。在350~2 500nm光谱波段获取207个不同时期不同病情严重度的棉叶样本光谱数据,同步利用光合仪测量样本光合参数。采用单因素方差和相关分析研究光合参数特征,提取样本叶片光合参数的敏感波段并筛选光谱特征参数,采用线性和非线性回归方法建立预测模型并检验。结果表明:随病情严重度增加,棉叶净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均下降,胞间CO_2浓度先降后增,差异显著;病情严重度与光合参数均达到显著相关,与净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO_2浓度相关系数分别为-0.97,-0.957,-0.886和0.715。选择与光合参数相关性最好的光谱敏感波段R704,R706,R699,R690,FD688,FD732,FD690,FD731,FD681组建新的光谱特征参数并与传统参数一起对净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO_2浓度进行反演,其中是以光谱参数PRI[FD732,FD688]),R706,RVI[890,670]),R690为自变量建立的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO_2浓度反演方程精度最高,预测R^2分别为0.827,0.810,0.658,0.573;RMSE分别为5.466,2.801,109.500,63.500;RE分别为0.041,0.137,0.158,0.021。表明通过高光谱遥感可以实现棉花黄萎病叶片光合生理参数的提取。

关键词：棉花黄萎病叶片光合参数高光谱模型