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PET掺杂对新型木质素基泡沫炭合成的影响

林业工程学报 2024年第1期9卷 117-124页

作者：韩笑马中义许爱芹曲望达青岛农业大学生命科学学院青岛266109 中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室太原030001 山东省金乡县胡集镇农业服务中心济宁272200

泡沫炭具有低密度、高强度、高导电性、多孔骨架结构等诸多优点,是一种高端的整体性先进碳材料。在多种泡沫炭制备的原材料中,木质素因其可再生、低成本、高产量、高芳香性等特点而逐渐受到重视。基于木质素的热学性质复杂且特殊,近年... 详细信息

泡沫炭具有低密度、高强度、高导电性、多孔骨架结构等诸多优点,是一种高端的整体性先进碳材料。在多种泡沫炭制备的原材料中,木质素因其可再生、低成本、高产量、高芳香性等特点而逐渐受到重视。基于木质素的热学性质复杂且特殊,近年来笔者开发了一种简单、高效的木质素基泡沫炭合成方法。为进一步实现泡沫炭结构与性能的调控,本研究主要通过使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)对木质素进行掺杂,考察PET可能对木质素转化过程中产生的影响,以及转化产物(新型泡沫炭)的材料结构与性能,从而提出PET掺杂对木质素基泡沫炭合成的影响。研究结果表明,PET的掺杂对于木质素的发泡过程有调节作用,其与木质素较好的相容性可以成功制备出木质素-PET基泡沫炭。PET的含量对泡沫炭的体密度、真密度、微观孔泡结构、机械强度等均有较为显著的影响。相比之下,X射线衍射和拉曼光谱结果表明PET掺杂对于泡沫炭的微观碳结构几乎没有影响。当PET掺杂量提升为20%时,泡沫炭的性能略有下降,可能与PET与木质素的均匀混合难度提升相关。本研究提出了通过掺杂高分子以改变新合成方法下泡沫炭结构与性能的思路,对泡沫炭的合成和调控具有指导意义。

关键词：木质素聚对苯二甲酸乙二醇酯掺杂合成泡沫炭

贝莱斯芽胞杆菌LQ-3防治小麦纹枯病的效果及根际定殖能力

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麦类作物学报 2024年第7期44卷 947-954页

作者：李蓉洪赫姜文筱王艳斌张红娟赵芳刘杰辉张泽梁艳王春静谢咸升山西农业大学小麦研究所山西临汾041000 中国农业大学植物保护学院北京100193

小麦纹枯病(wheat sharp eyespot)主要是由禾谷丝核菌(Rhizoctonia cerealis)侵染引起的一种土传真菌病害,严重威胁小麦生产安全。目前,利用生防细菌防治小麦纹枯病已成为研究热点,其中,研究最多的一类生防细菌为芽胞杆菌。为明确贝莱... 详细信息

小麦纹枯病(wheat sharp eyespot)主要是由禾谷丝核菌(Rhizoctonia cerealis)侵染引起的一种土传真菌病害,严重威胁小麦生产安全。目前,利用生防细菌防治小麦纹枯病已成为研究热点,其中,研究最多的一类生防细菌为芽胞杆菌。为明确贝莱斯芽胞杆菌(Bacillus velezensis)LQ-3防治小麦纹枯病的效果及其在小麦根部定殖能力,本研究利用LQ-3发酵液灌根处理小麦苗,调查统计LQ-3对小麦纹枯病的防效。同时利用绿色荧光蛋白标记菌株LQ-3(pGFP78)灌根处理小麦根部,并结合抗生素平板回收检测、激光共聚焦显微镜观察方法,探明LQ-3在小麦根部的定殖动态。结果表明,LQ-3防治小麦纹枯病的效果为57.49%,与化学药剂27%苯醚·咯·噻虫悬浮种衣剂(酷拉斯)的防效(59.95%)相当。LQ-3(pGFP78)的生长趋势与野生型LQ-3相比并没有显著性差异,且仍具有游动性和生物膜形成能力。LQ-3(pGFP78)发酵液初始浓度为2.3×10^(8) cfu·mL^(-1),灌根处理5 d后,其在小麦根部的定殖量已达到9.63×10^(6)cfu·g^(-1),25 d后,定殖量仍有1.33×10^(6)cfu·g^(-1),表明LQ-3在小麦根部具有较好的定殖能力。

关键词：贝莱斯芽胞杆菌LQ-3 小麦纹枯病定殖防效

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中国西北地区出土汉晋帛鱼探析

农业考古 2024年第3期 29-36页

作者：黄婷婷魏文斌兰州大学敦煌学研究所兰州大学历史文化学院

敦煌与塔里木盆地的汉晋烽燧、墓葬遗址中出土了多件帛鱼。根据共出物品可以判定帛鱼是汉文化产物,其在中国西北地区流行与中原王朝经略西域有关,当地食鱼的习俗则是内地鱼文化西传的现实依托。结合汉文化中鱼的意象和中国西北地区的文... 详细信息

敦煌与塔里木盆地的汉晋烽燧、墓葬遗址中出土了多件帛鱼。根据共出物品可以判定帛鱼是汉文化产物,其在中国西北地区流行与中原王朝经略西域有关,当地食鱼的习俗则是内地鱼文化西传的现实依托。结合汉文化中鱼的意象和中国西北地区的文化背景,帛鱼可能具有祈求生育、符瑞、辅助升仙等功能。塔里木盆地出土帛鱼均来自较高等级墓葬,彰显了西域族群对中华文化的深刻认同,也以考古实物证明了西域自汉以来即为中华民族共同体的重要组成部分。

关键词：帛鱼鱼文化塔里木盆地考古马圈湾汉代烽燧

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不同通风策略下大规模鸭粪堆肥的腐熟和光谱特征

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植物营养与肥料学报 2024年第3期30卷 575-586页

作者： Zubair Muhammad 柳夏艳李兆君王建才朱荣生山东省农业科学院畜牧兽医研究所山东济南250100 北京林业大学/水体污染源控制技术重点实验室北京100083 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081

[目的]鉴于鸭粪处理的固有挑战,有效的通风措施是鸭粪工业堆肥过程成功的关键。这项开创性的研究旨在评估来自鸭粪和蘑菇废弃物堆肥的腐熟度和稳定性。本研究进一步探讨了各种通风策略在促进堆肥过程中有机物分解和转化方面的有效性和... 详细信息

[目的]鉴于鸭粪处理的固有挑战,有效的通风措施是鸭粪工业堆肥过程成功的关键。这项开创性的研究旨在评估来自鸭粪和蘑菇废弃物堆肥的腐熟度和稳定性。本研究进一步探讨了各种通风策略在促进堆肥过程中有机物分解和转化方面的有效性和效率。[方法]将鸭肥和蘑菇废弃物按干重比为2∶1(C/N约为21.15)混合进行堆肥试验。堆肥采用梯形桩,每桩体积5.6 m^(3),采用管道通风。堆肥试验包括4个通气时间处理,分别为10、20、30、60 min/d(分别记作C1、C2、C3和C4处理)。主要研究了堆肥过程中物理化学特性、紫外-可见光谱、X射线衍射(XRD)和红外光谱(IR)的变化特征。[结果]在堆肥第5天和第6天,堆肥进入嗜热期,持续17天,第15天达到50℃。在堆肥前5天,堆肥pH从8.5迅速上升到12.3,可能是由于鸭粪蛋白质的分解,然后在接下来的20天里逐渐下降,在28~30天急剧下降,之后逐渐下降。在高温期(第17天)后,堆肥C1、C2、C3和C4处理的含水量较堆肥初期分别减少了45.9%、46%、44.7%和43%。C3和C4处理的TC值远低于C1和C2。所有堆肥处理的紫外吸收均随波长的增加而降低。在X射线衍射图中存在部分纤维素特征峰(2θ=26.56°)。这些样品含有更多的结晶和“无定形”纤维素、木聚糖和其他多糖。在200~220 nm光谱范围内,硝酸盐和羧基类化学物质的吸收速度比芳香族或不饱和分子快。堆肥的吸收率随初始碳氮比和堆肥过程的持续时间而变化。相反,在460~480 nm处的吸光度表明有机材料的腐殖质化。Q2/6或Q4/6值越低,表明有机物腐殖化程度越高和越多的有机物缩合成芳香族化合物。在红外光谱中,整个堆肥过程中与有机或无机官能团相关的所有条带的强度都有明显的变化。红外光谱显示出一个宽峰,中心波数为3400 cm^(-1),表明存在与羟基(OH)基团和水分子相关的拉伸振动。在3000~2800 cm^(-1)的光谱范围内,可以观察到一个与有机化合物所表现出的疏水特性相关的现象。在2900~2850 cm^(-1)处存在的条带可以归因于C-H脂肪族基团和醛基基团(CHO)的伸缩振动。初始堆肥样品和C1、C2、C3、C4的红外光谱在堆肥过程中发生了显著变化。由于这些变化,红外光谱吸收带发生了显著的变化,表明相关的物质结构发生了变化。因此,C3和C4在堆肥过程中表现出较高程度的稳定性。[结论]65天的堆肥试验显示,在整个堆肥过程中,温度发生变化,通风60 min/d的堆肥最高温度高于通风10 min/d的堆肥。在堆肥过程中,随着通气量的增加,pH呈下降趋势,因此,日通风30~60 min的堆肥pH较低。堆肥过程中,堆料C/N逐渐降低,表明纤维素活性增加。XRD光谱显示峰值强度降低,反映了纤维素的分解。日通风30~60 min堆肥表现出较高的成熟度,突出了通风对成功堆肥的重要性。

关键词：鸭粪蘑菇废弃物堆肥通风成熟度

矮化中间砧SC1对苹果光合特性及果实品质的影响

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园艺学报 2024年

作者：林琭蔚露谢鹏李志强王红宁赵国平牛自勉山西农业大学园艺学院山西农业大学果树研究所阳曲县邓家坪农业示范园

以山西省阳曲县15年生的红嘎拉/八棱海棠和晋富4号/八棱海棠为对照，红嘎拉/SC1/八棱海棠和晋富4号/SC1/八棱海棠为处理，研究矮化中间砧SC1对苹果叶片光合调控特性及果实品质的影响。结果表明：SC1矮化中间砧显著上调了叶片的光能捕获... 详细信息

以山西省阳曲县15年生的红嘎拉/八棱海棠和晋富4号/八棱海棠为对照，红嘎拉/SC1/八棱海棠和晋富4号/SC1/八棱海棠为处理，研究矮化中间砧SC1对苹果叶片光合调控特性及果实品质的影响。结果表明：SC1矮化中间砧显著上调了叶片的光能捕获效率Fv′/Fm′、吸收光能用于光化学电子传递的分配比例qP、量子效率ΦCO2以及光系统II的实际光化学量子效率ΦPSII，同时显著下调了吸收光能用于热耗散的分配比例qN；叶片最大净光合速率Pnmax,P、可利用光强范围Iu和磷酸丙糖供给速率Vtpu显著提高，而光合叶肉限制LM、光下暗呼吸的CO2补偿点Γ*以及米氏常数Kc和K_o显著降低；SC1显著提高了果皮的着色面积和红度值，红嘎拉提高了13.7%和43.3%，晋富4号提高了42.5%和37.7%;SC1使红嘎拉和晋富4号的果肉可溶性固形物含量分别由无中间砧对照的14.1%和14.9%提高到15.2%和15.9%，果皮总酚含量提高了72%（红嘎拉）和67%（晋富4号），果肉总酚含量提高了84%（红嘎拉）和45%（晋富4号）。综上，SC1矮化中间砧通过提高叶片对光能的捕获和利用效率以及光能分配于电子传递的比例，降低光合叶肉限制，促进叶片生化反应，从而提高叶片的光合速率和光合能力，提升果实品质。

关键词：苹果矮化中间砧光合调控叶肉限制果实品质

基于Self-Attention-BiLSTM网络的西瓜种苗叶片氮磷钾含量高光谱检测方法

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农业机械学报 2024年第8期55卷 243-252页

作者：徐胜勇刘政义黄远曾雨别之龙董万静华中农业大学工学院武汉430070 中国农业科学院深圳农业基因组研究所深圳518000 华中农业大学园艺林学学院武汉430070

元素含量无损检测技术可以为植物生长发育的环境精准调控提供关键实时数据。以西瓜苗为例,提出了一种基于图谱特征融合的氮磷钾含量深度学习检测方法。首先,使用高光谱仪拍摄西瓜苗叶片的高光谱图像,使用连续流动化学分析仪测定叶片的3... 详细信息

元素含量无损检测技术可以为植物生长发育的环境精准调控提供关键实时数据。以西瓜苗为例,提出了一种基于图谱特征融合的氮磷钾含量深度学习检测方法。首先,使用高光谱仪拍摄西瓜苗叶片的高光谱图像,使用连续流动化学分析仪测定叶片的3种元素含量。然后,采用基线偏移校正(BOC)叠加高斯平滑滤波(GF)的光谱预处理方法和随机森林算法(RF)建立预测模型,基于竞争性自适应重加权采样(CARS)和连续投影算法(SPA)2种算法初步筛选出特征波长,再综合考虑波长数和建模精度设计了一种最优波长评价方法,将波长数进一步减少到3~4个。最后,提取使用U-Net网络分割的彩色图像颜色和纹理特征,和光谱反射率特征一起作为输入,基于自注意力机制-双向长短时记忆(Self-Attention-BiLSTM)网络构建了3种元素含量的预测模型。实验结果表明,氮磷钾含量预测的R2分别为0.961、0.954、0.958,RMSE分别为0.294%、0.262%、0.196%,实现了很好的建模效果。使用该模型对另2个品种西瓜进行测试,R2超过0.899、RMSE小于0.498%,表明该模型具有很好的泛化性。该高光谱建模方法使用少量波长光谱即实现了高精度检测,在精度和效率上达成了很好的平衡,为后续便携式高光谱检测装备开发奠定了理论基础。

关键词：西瓜苗叶片元素含量无损检测自注意力机制双向长短时记忆网络高光谱

种植方式对高原湖区集约化农田浅层地下水中氮浓度及其NO来源的影响

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环境科学研究 2024年

作者：李林陈安强陈清飞闵金恒胡万里赵新梅闫辉张丹云南农业大学资源与环境学院云南省农业科学院农业环境资源研究所

种植方式影响着集约化农田种植过程中的水肥投入，进而改变着农田区浅层地下水氮浓度和水中硝酸盐(NO3-)来源及其贡献。为明确不同种植方式对地下水氮浓度及其水中NO3-来源的影响，利用水化学、δ15N-NO3-和δ18O-NO3-、稳定同位素源解... 详细信息

种植方式影响着集约化农田种植过程中的水肥投入，进而改变着农田区浅层地下水氮浓度和水中硝酸盐(NO3-)来源及其贡献。为明确不同种植方式对地下水氮浓度及其水中NO3-来源的影响，利用水化学、δ15N-NO3-和δ18O-NO3-、稳定同位素源解析模型（SIAR），研究了杞麓湖周边露天蔬菜种植区和滇池周边设施蔬菜花卉种植区浅层地下水中氮浓度和NO3-来源的差异及其影响因素。结果表明：①露天蔬菜种植区旱季地下水NO3--N浓度高于设施种植区，雨季则低于设施种植区；NO3--N是两类种植区农田地下水中主要的氮形态，旱、雨季超过50％的样点NO3--N浓度超过《地下水质量标准》（GB/T 14848—2017）Ⅲ类水质要求（20 mg/L）。②露天蔬菜种植区旱、雨季地下水化学类型均以HCO3--Ca2+·Mg2+和SO42-·Cl--Ca2+·Mg2+型为主，而设施种植区旱季以HCO3--Ca2+·Mg2和SO42-·Cl--Ca2+·Mg2+型为主，雨季以SO42-·Cl--Ca2+·Mg2+型为主。③露天蔬菜种植区旱、雨季地下水氮的转化以反硝化为主，设施种植区旱季以硝化为主，雨季以反硝化为主。氮转化过程差异也影响着地下水NO3-的来源，露天蔬菜种植区旱、雨季地下水NO3-主要来源为土壤有机氮（分别占45.8%和30.9%）、粪肥和污水氮（分别占27.2%和32.2%）、化肥氮（分别占23.8%和27.1%）；设施种植区旱季地下水NO3-主要来源为粪肥和污水氮（占59.1%），雨季为土壤有机氮（占38.8%）和化肥氮（占34.1%）。研究显示，不同种植方式主要影响着地下水氮浓度水平和NO3-主要来源的贡献率，而对浅层地下水中NO3-主要来源（土壤有机氮、粪肥和污水氮、化肥氮）的影响不大。地下水NO3-污染防治应合理施用化学氮肥，减少土壤氮流失，加强生活污水管控和科学利用畜禽养殖粪便。

关键词：种植方式浅层地下水硝酸盐来源同位素集约化农田

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可降解地膜分类与研发应用现状

农业环境科学学报 2024年第6期43卷 1278-1287页

作者：张明明周迎鑫陈敬文徐军徐静孙池涛翁云宣谭志坚徐磊米庆华郭宝华山东农业大学水利土木工程学院山东泰安271018 清华大学化学工程系北京100084 北京工商大学轻工科学与工程学院北京100048 中国农业科学院麻类研究所长沙410205 江苏省农业科学院农业设施与装备研究所南京210014 山东农业大学化学与材料科学学院山东泰安271018 农业农村部农膜应用重点实验室山东泰安271018

地膜可有效保温保墒、抑草防病防虫,地膜覆盖栽培能实现作物增产增收及耕地的高值利用,但普通聚乙烯(PE)地膜难降解、难回收,容易造成“白色污染”,危害土壤生态环境。生物降解地膜已成为可持续发展高效农业中普通PE地膜的替代品,其生... 详细信息

地膜可有效保温保墒、抑草防病防虫,地膜覆盖栽培能实现作物增产增收及耕地的高值利用,但普通聚乙烯(PE)地膜难降解、难回收,容易造成“白色污染”,危害土壤生态环境。生物降解地膜已成为可持续发展高效农业中普通PE地膜的替代品,其生产与应用的增长趋势显著。本文简述了降解塑料的定义、分类及发展历史,介绍了降解地膜研发应用现状,综述了我国生物降解地膜的研究与应用情况,并结合生物降解地膜的应用优势,分析了推广应用的理论依据,提出了相关建议。

关键词：地膜降解材料生物降解应用进展

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“环境暴露组学与生命健康专辑”引言

色谱 2024年第2期42卷 107-108页

作者：刘心昱梅素容许国旺中国科学院大连化学物理研究所华中科技大学公共卫生学院环境医学研究所

随着工农业的快速发展和生活水平的日益提高，环境污染问题及对人类生命健康的影响越来越受到关注。为了更好地回答“环境和人体中存在哪些污染物，这些‘暴露’因素如何影响健康”等一系列科学问题，暴露组学（exposomics）应运而生。...

随着工农业的快速发展和生活水平的日益提高，环境污染问题及对人类生命健康的影响越来越受到关注。为了更好地回答“环境和人体中存在哪些污染物，这些‘暴露’因素如何影响健康”等一系列科学问题，暴露组学（exposomics）应运而生。暴露组学关注个体一生所有暴露的测量及这些暴露如何与疾病建立联系，代谢组学（metabolomics）可从代谢水平阐明暴露对健康的影响，发现疾病风险因子和疾病标志物，二者结合促进了以组学为手段的暴露-疾病关系的研究，能很好地探讨污染暴露、生命健康和疾病发生的内在本质。色谱-质谱联用技术是复杂体系中环境污染物内外暴露测量及代谢组学等多种生命组学分析的主流技术。近年来科研人员利用色谱-质谱平台，建立了一系列暴露组学、代谢组学新技术、新方法，为环境暴露与生命健康研究提供了重要的技术支撑。为了总结当前环境暴露组学与代谢组学的相关研究进展，展望未来研究方向，受《色谱》期刊委托，我们组织了“环境暴露组学与生命健康”专辑，邀请了国内相关高等院校和科研院所等相关领域专家学者为本刊撰稿。

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