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一组耐低温纤维素降解菌系培养条件优化及产酶分析

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东北农业大学学报 2017年第4期48卷 61-68页

作者：郑国香赵欣李健东北农业大学工程学院哈尔滨150030 农业部生猪养殖设施工程重点实验室哈尔滨150030 寒地农业可再生资源利用技术与装备重点实验室哈尔滨150030

针对东北寒区冬季沼气发酵水解效率低下问题,从土壤中定向筛选一组耐低温纤维素降解菌系LTF-27。利用间歇试验,通过Box-Benhnken中心组合设计和响应面分析法(RSM),优化其稻秆水解培养条件。反应装置有效体积300 mL,底物唯一碳源为2 g·L... 详细信息

针对东北寒区冬季沼气发酵水解效率低下问题,从土壤中定向筛选一组耐低温纤维素降解菌系LTF-27。利用间歇试验,通过Box-Benhnken中心组合设计和响应面分析法(RSM),优化其稻秆水解培养条件。反应装置有效体积300 mL,底物唯一碳源为2 g·L^(-1)水稻秸秆,温度控制在(17±1)℃、摇床转速100 r·min-1,培养13 d。通过单因素和中心组合试验确定主要影响因素及优化组合为水稻秸秆2 g·L^(-1),(NH_4)SO_41.5 g·L^(-1),NaCl 5 g·L^(-1),酵母浸粉1 g·L^(-1),MgSO_40.057 g·L^(-1),CaCO_31.49 g·L^(-1),K_2HPO_40.75 g·L^(-1)。优化后低温条件下稻杆降解率可达64.51%,提高10.2%。利用分光光度法对复合菌系LTF-27产酶结果分析表明,该菌系可将纤维素降解为简单糖完整纤维素酶系,酶系中3种关键酶产酶过程相似,β-葡萄糖苷酶酶活(最大值3.4 IU·mL^(-1))较内切葡聚糖酶活(Cx)(最大值8.5 IU·mL^(-1))、外切葡聚糖酶活(C_1)(最大值7.9 IU·mL^(-1))活性低。

关键词：纤维素耐低温复合菌系优化

具有叶片尾缘弯板结构垂直轴风力机气动特性研究

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太阳能学报 2020年第9期41卷 338-346页

作者：李岩赵守阳曲春明田川公太朗冯放东北农业大学工程学院哈尔滨150030 寒地农业可再生资源利用技术与装备黑龙江省重点实验室哈尔滨150030 日本鸟取大学农学部日本鸟取580-8551

以采用NACA0018翼型的两叶片直线翼垂直轴风力机为对象,在叶片尾缘部分安装弯板以改善其气动特性。利用数值模拟方法对弯板的主要结构参数进行研究,计算具有7种弯板长度、7种弯板宽度和5种弯板弯曲度风力机的动态输出功率特性和静态启... 详细信息

以采用NACA0018翼型的两叶片直线翼垂直轴风力机为对象,在叶片尾缘部分安装弯板以改善其气动特性。利用数值模拟方法对弯板的主要结构参数进行研究,计算具有7种弯板长度、7种弯板宽度和5种弯板弯曲度风力机的动态输出功率特性和静态启动特性。选取其中具有最优弯板结构的风力机,对其在不同方位角下的受力情况和动静态流场进行分析。结果表明,当弯板长度在30%~40%叶片弦长,宽度在5%~15%叶片弦长,弯曲方向与叶片弦长夹角在20°~40°时对风力机气动特性的改善效果最佳。

关键词：风力机翼型数值模拟叶片尾缘弯板

不同营养液浓度对温室黄瓜生长发育中磷分配规律的研究

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北方园艺 2015年第1期 42-44页

作者：马万征汪凯赵宽姚发展马万敏圣冬冬安徽科技学院城建与环境学院安徽凤阳233100 江苏大学现代农业装备与技术省部共建教育部重点实验室江苏省重点实验室江苏镇江212013 青岛市开发区农机监理管理站山东青岛266555

为了确定温室黄瓜在无土栽培条件下磷素的分配规律,试验在智能玻璃温室中进行,以珍珠岩为载体,利用Hoagland营养液进行施肥,设置T1(1∶30)、T2(1∶50)、T3(1∶100)、T4(1∶200)4个营养液水平,采用破坏性试验,研究了不同营养液浓度下温... 详细信息

为了确定温室黄瓜在无土栽培条件下磷素的分配规律,试验在智能玻璃温室中进行,以珍珠岩为载体,利用Hoagland营养液进行施肥,设置T1(1∶30)、T2(1∶50)、T3(1∶100)、T4(1∶200)4个营养液水平,采用破坏性试验,研究了不同营养液浓度下温室黄瓜各器官对磷的吸收分配规律。结果表明:T3处理(1∶100)对温室黄瓜生长发育中对磷的吸收具有较好的促进作用,可为温室黄瓜中磷的施用提供理论依据。

关键词：温室黄瓜磷(P) 生长发育分配规律

超疏水MoS_(2)纳米涂层叶片防覆冰特性研究

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工程热物理学报 2021年第5期42卷 1168-1175页

作者：冯放沈虎赵宏伟曲斌李岩东北农业大学文理学院哈尔滨150030 中国空气动力研究与发展中心结冰与防除冰重点实验室绵阳621000 寒地农业可再生资源利用技术与装备黑龙江省重点实验室哈尔滨150030 东北农业大学工程学院哈尔滨150030

本研究提出了一种采用水热法合成超疏水MoS_(2)纳米材料制备防覆冰涂层的方法。对涂层进行了制备、对NACA0018翼型两种基材试验模型叶片进行了涂覆、对涂覆MoS_(2)纳米涂层前后的试验模型叶片进行了表面水滴接触试验和结冰风洞防覆冰特... 详细信息

本研究提出了一种采用水热法合成超疏水MoS_(2)纳米材料制备防覆冰涂层的方法。对涂层进行了制备、对NACA0018翼型两种基材试验模型叶片进行了涂覆、对涂覆MoS_(2)纳米涂层前后的试验模型叶片进行了表面水滴接触试验和结冰风洞防覆冰特性试验研究。研究表明:涂覆MoS_(2)纳米涂层后,在单位面积结冰质量与最大结冰厚度上,两种基材均有降低。已涂覆MoS_(2)涂层叶片结冰附着力均小于未涂覆MoS_(2)涂层叶片结冰附着力。经接触角测量仪分析,发现MoS_(2)纳米涂层与水的接触角为145.8°;用X射线衍射(XRD)和场发射电子扫描显微镜(SEM)进行晶体结构分析和形貌结构分析,发现MoS_(2)纳米片团簇为超薄超小的片状形貌,具有典型的超疏水纳米结构。因此,涂层可降低叶片表面摩擦性能、具有极大的比表面积优势与良好的防覆冰特性。本文的研究对于叶片防覆冰研究工作具有重要的参考价值。

关键词：叶片超疏水纳米涂层 MoS_(2) 防覆冰

一株死谷芽孢杆菌的分离、鉴定及抗病促生效果初探

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北方园艺 2014年第13期 88-92页

作者：林英司春灿赵青松杜道林李萍萍江苏大学农业工程研究院、现代农业装备与技术省部共建教育部重点实验室、江苏省重点实验室江苏镇江212013 江苏大学环境学院江苏镇江212013 南京林业大学森林资源与环境学院江苏南京210037

为了寻求新的生物防治菌种资源,以醋糟基质为试验材料,采用稀释涂布平板法从醋糟中分离出对立枯丝核菌具有明显抑制作用的拮抗菌,采用平板对峙法研究其对病原菌的广谱抑制效果,将菌体特征与16SrDNA序列分析及生理生化指标相结合,对拮抗... 详细信息

为了寻求新的生物防治菌种资源,以醋糟基质为试验材料,采用稀释涂布平板法从醋糟中分离出对立枯丝核菌具有明显抑制作用的拮抗菌,采用平板对峙法研究其对病原菌的广谱抑制效果,将菌体特征与16SrDNA序列分析及生理生化指标相结合,对拮抗菌进行初步鉴定,确定其分类地位,采用温室盆栽试验对分离的拮抗菌进行抗病促生效果初探。结果表明:从醋糟中分离到了1株对立枯丝核菌具有明显拮抗作用的菌株CZ,且菌株CZ具有广谱的抑菌效果,对西瓜枯萎病、香瓜枯萎病、黄瓜枯萎病、水稻恶苗病、小麦赤霉病、苹果炭疽病原菌都具有较强的拮抗作用。根据菌体特征、16SrDNA序列分析及生理生化指标的结果,初步鉴定该菌为死谷芽孢杆(Bacillus vallismortis CZ)。温室盆栽试验表明菌株CZ对由立枯丝核菌引起的黄瓜立枯病具有显著的抑制效果,与对照组相比,接种菌株CZ后,黄瓜小苗的病情指数降低了18.3%。由此可见,菌株Bacillus vallismortis CZ具有开发成生防试剂的潜力。

关键词：醋糟拮抗菌分离抗病促生

具有B-Spline曲线聚风装置直线翼垂直轴风力机静态启动性能数值模拟

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排灌机械工程学报 2022年

作者：李岩马云飞佟国强杨胜兵肖振军寒地农业可再生资源利用技术与装备黑龙江省重点实验室东北农业大学工程学院

为了提升直线翼垂直轴风力机的静态启动性能，基于B-Spline曲线生成方法，提出一种具有流线型轮廓的聚风装置，将其分别安装在风轮顶端和底端，用以提升来风流速，使风轮汲取更多风能，达到更易启动的特点。所研究聚风装置的5个设计结...

为了提升直线翼垂直轴风力机的静态启动性能，基于B-Spline曲线生成方法，提出一种具有流线型轮廓的聚风装置，将其分别安装在风轮顶端和底端，用以提升来风流速，使风轮汲取更多风能，达到更易启动的特点。所研究聚风装置的5个设计结构参数包括：聚风装置与风轮间隙距离ΔL、底圆半径R、顶圆半径R、入口角度α和出口角度α。设计方法采用二次旋转正交组合筛选最优模型通过三维数值模拟研究了聚风装置参数对直线翼垂直轴风力机的静态启动性能影响，并获得了最佳外形参数组合。此外，对有无加装聚风装置的直线翼垂直轴风力机进行静态三维数值模拟。结果表明，通过添加具有外凸流线型轮廓的聚风装置，直线翼垂直轴风力机的静态启动性能有显著提升。在风速较低的情况下，性能改善更加明显。聚风装置可使直线翼垂直轴风力机的平均启动力矩系数最大增加38.8%，峰值平均启动力矩系数最大可增加31.2%。本研究可作为直线翼垂直轴风力机性能改进的参考依据。

关键词：

杨木炭对东北黑土吸附猪粪沼液氮素特性的影响

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农业机械学报 2020年第3期51卷 295-305页

作者：王丽丽曹振刘卓徐名汉李一博王忠江东北农业大学工程学院哈尔滨150030 中国农业机械化科学研究院北京100083 寒地农业可再生资源利用技术与装备黑龙江省重点实验室哈尔滨150030

为探究杨木炭对东北黑土吸附猪粪沼液氮素特性的影响,明晰其吸附机理,选取杨木炭和壤质、砂质两种黑土,以活性炭作为标准比较炭,系统研究活性炭、杨木炭的粒径及添加比例、初始质量浓度、振荡时间、温度对黑土吸附、解吸猪粪沼液中氨态... 详细信息

为探究杨木炭对东北黑土吸附猪粪沼液氮素特性的影响,明晰其吸附机理,选取杨木炭和壤质、砂质两种黑土,以活性炭作为标准比较炭,系统研究活性炭、杨木炭的粒径及添加比例、初始质量浓度、振荡时间、温度对黑土吸附、解吸猪粪沼液中氨态氮、硝态氮特性的影响规律,并拟合等温吸附模型和吸附动力学模型。结果表明:黑土对猪粪沼液氮素的吸附能力随着活性炭和杨木炭粒径的减小、添加比例的增加而显著增加;当粒径为0.25 mm、添加比例10%时,添加杨木炭的黑壤土和黑砂土的氨态氮、硝态氮的吸附量为224.8、107 mg/kg和212.4、104 mg/kg,比空白纯黑壤土和黑砂土提高388.7%、296.3%和453.13%、333.33%,比添加活性炭的黑壤土和黑砂土降低19.71%、10.08%和12.38%、7.14%,但添加杨木炭比添加活性炭对吸附平衡后沼液中氨态氮、硝态氮浓度变化影响的差异均不超过2.5%;添加活性炭黑土、杨木炭黑土、空白纯黑土和纯炭对猪粪沼液中氨态氮的吸附过程为吸热反应,而对硝态氮的吸附过程为放热反应,且所有吸附过程均经历快速、缓慢、趋于平衡3个阶段,硝态氮快速吸附的时间更短;Freundlich、Langmuir模型和准二级模型均能较好描述其等温吸附过程和吸附动力学过程,Freundlich模型比Langmuir模型相对更优,吸附反应过程同时存在不均匀的多分子层表面物理吸附和均匀的单分子层化学吸附;添加活性炭、杨木炭黑土对沼液中氨态氮、硝态氮的吸附量越大,解吸率也越大,但解吸量远小于有效吸附量,添加杨木炭的黑壤土和黑砂土对氨态氮、硝态氮的有效吸附量比添加活性炭的黑壤土和黑砂土减少14.57%、9.19%和5.34%、5.74%。杨木炭在提高黑土对猪粪沼液氮素的吸附能力、减少猪粪沼液氮素损失方面的效果优良,可为杨木炭和猪粪沼液在东北黑土改良方面的深入研究提供理论依据。

关键词：杨木炭东北黑土猪粪沼液氮素等温吸附特性吸附动力学特性

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履带自走式果园气爆深松施肥机研制

农业工程学报 2019年第17期35卷 1-11页

作者：沈从举贾首星张立新周艳李帆代亚猛张景马文霄石河子大学机械电气工程学院石河子832000 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

针对现有果园人工施肥作业劳动强度大、效率低,以及机械开沟、挖穴施肥作业翻动土壤破坏土层结构和损伤果树根系的问题,该文结合新疆及中国北方干旱区果园土壤深松和深位施肥的要求,研制了一种履带自走式果园气爆深松施肥机,解决了坚硬... 详细信息

针对现有果园人工施肥作业劳动强度大、效率低,以及机械开沟、挖穴施肥作业翻动土壤破坏土层结构和损伤果树根系的问题,该文结合新疆及中国北方干旱区果园土壤深松和深位施肥的要求,研制了一种履带自走式果园气爆深松施肥机,解决了坚硬土层快速打穴、定量取肥排肥、高压气爆深松施肥等关键技术难题。该机采用全液压驱动履带行走方式,主要由打穴注肥装置、定量加肥装置、气爆发生装置等关键部件组成,可一次完成果树根部土层定点打穴、气爆松土和定量深位施肥等多道工序。为提高作业效率和施肥效果,以单次作业时间和肥料扩散半径为评价指标,以打穴深度、施肥插杆内径、气爆压力为影响因素,进行了二次旋转正交组合试验,通过Design-ExpertV8.***.6.1软件,建立了评价指标与各影响因素的数学回归模型,分析了显著因素对评价指标的影响,优化试验参数,确定最优参数组合为:打穴深度600mm、施肥插杆内径30mm、气爆压力0.6MPa。田间验证试验结果表明:在优化参数组合下,单次作业时间为22.1s,肥料扩散半径为413.6mm。试验样机经新疆维吾尔自治区农牧业机械产品质量监督管理站检测,各项检测指标均达到了样机设计的技术要求。该研究成果可为果园气爆深松施肥机产品研发与改进提供技术支撑。

关键词：机械化设计优化施肥机气爆深松定量追肥

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生物炭对混施沼肥秸秆还田腐解特性的影响

农业机械学报 2018年第7期49卷 279-285页

作者：王忠江王泽宇张正林贵英刘卓崔峰东北农业大学工程学院哈尔滨150030 寒地农业可再生资源利用技术与装备黑龙江省重点实验室哈尔滨150030 武汉光谷蓝焰新能源股份有限公司武汉430070

为提高秸秆与沼肥同步翻埋还田的腐解效果,在室温条件下,秸秆中混施沼肥,采用网袋法模拟翻埋还田,在105 d的试验周期内,探讨在土壤中配施生物炭对秸秆与沼肥同步翻埋还田腐解的影响规律。结果表明,在土壤中配施生物炭能显著提高秸秆各... 详细信息

为提高秸秆与沼肥同步翻埋还田的腐解效果,在室温条件下,秸秆中混施沼肥,采用网袋法模拟翻埋还田,在105 d的试验周期内,探讨在土壤中配施生物炭对秸秆与沼肥同步翻埋还田腐解的影响规律。结果表明,在土壤中配施生物炭能显著提高秸秆各指标的降解速度,且不同土壤之间玉米秸秆的降解率表现为砂土组大于壤土组,添加生物炭组大于未添加生物炭组,试验结束时,壤土组、壤土+生物炭组、砂土组、砂土+生物炭组的降解率分别为69.96%、74.63%、78.19%和79.14%;腐解前49 d为秸秆各组分的快速腐解期,后期腐解速率逐渐变慢;秸秆的降解率与纤维素降解率具有显著的相关性,添加生物炭对木质素的降解具有显著的促进作用,且木质素的降解与有机碳的降解呈正相关性。

关键词：生物炭秸秆沼肥翻埋还田腐解率