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不同水氮配施对北疆膜下滴灌棉花生长发育的影响

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排灌机械工程学报 2024年第6期42卷 641-648页

作者：张疏影张金珠王振华温越刘健朱艳唐宇鹏石河子大学水利建筑工程学院新疆石河子832000 现代节水灌溉兵团重点实验室新疆石河子832000 兵团农业水肥高效关键装备技术创新中心新疆石河子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

研究灌水频率、灌溉定额和施氮量对膜下滴灌棉花生长、产量和水分利用效率的影响,探明灌水频率、灌溉定额和施氮量的最优组合模式,为膜下滴灌棉花的水氮管理提供科学合理的灌溉技术依据.试验设置3个灌水频率:7 d(D1),10 d(D2),13 d(D3),... 详细信息

研究灌水频率、灌溉定额和施氮量对膜下滴灌棉花生长、产量和水分利用效率的影响,探明灌水频率、灌溉定额和施氮量的最优组合模式,为膜下滴灌棉花的水氮管理提供科学合理的灌溉技术依据.试验设置3个灌水频率:7 d(D1),10 d(D2),13 d(D3),2个灌溉定额:4400 m^(3)/hm^(2)(W1),3300 m^(3)/hm^(2)(W2)和2个施氮水平:300 kg/hm^(2)(F1),225 kg/hm^(2)(F2),共12个处理,每个处理3次重复.结果表明:D1的株高较D2,D3分别降低2.90%和7.96%;叶面积指数与灌水频率呈正相关,D1的叶面积指数较D2,D3分别提高1.96%和7.28%;蕾铃生物量和地上部生物量之比随灌水频率的增加而增加;D1的产量较D2和D3分别增加3.84%和11.76%;W1的产量较W2增加5.56%;F1的产量较F2增加13.49%;D1的水分利用效率WUE较D2和D3分别增加2.75%和9.80%;W2的WUE较W1增加22.71%;F1的WUE较F2增加11.37%.说明D1水平避免棉花过度生长,提高棉花群体发展,增强群体光合作用和物质生产能力,确保地上部生物量的生殖生长,并且随着灌溉定额和施氮量的增加,棉花株高、叶面积指数和地上部生物量也显著增加,从而提高棉花产量.此外,高频减水能够保持根层水分的适宜程度,满足棉花水分需求,高氮能够满足棉花生长的需氮量,减少水分蒸发损失,提高水分利用效率.所以,综合考虑棉花产量和水分利用效率,得出灌水频率7 d,灌溉定额3300 m^(3)/hm^(2),施氮量300 kg/hm^(2)为较优管理模式.

关键词：棉花膜下滴灌灌水频率水氮配施制度北疆

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水氮互作下银杏叶绿素含量与颜色特征的相关分析及估测

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西北林学院学报 2024年第4期39卷 15-23页

作者：裘赛铤朱兴洲岳子龙陶心语周凯南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏南京210037

叶绿素含量是植物生长状况的重要指标。传统的测量叶绿素的方法费时费力,会对植物造成损伤。近年来,数字图像处理技术在估测植物叶绿素含量方向上取得了较好的进展,但针对银杏等经济林木的研究依旧偏少。以不同水氮互作条件下的2年生银... 详细信息

叶绿素含量是植物生长状况的重要指标。传统的测量叶绿素的方法费时费力,会对植物造成损伤。近年来,数字图像处理技术在估测植物叶绿素含量方向上取得了较好的进展,但针对银杏等经济林木的研究依旧偏少。以不同水氮互作条件下的2年生银杏幼苗为研究对象,使用数字扫描仪采集银杏幼苗叶片图像,利用数字图像技术构建颜色特征参数,结合相关性分析初筛出对叶绿素显著相关的颜色特征参数,并进一步基于高斯过程回归(gaussian process regression, GPR)和偏最小二乘回归(partial least squares regression, PLSR)优选建模中最为重要的颜色特征参数,建立基于银杏叶片颜色特征参数的叶绿素含量估测模型。结果表明,叶绿素含量随着施氮水平和水分处理水平的上升总体上呈现逐渐提高而后缓慢下降的趋势。基于单一颜色参数建立的单变量回归模型(R^(2)=0.01~0.72)预测精度总体上低于使用高斯过程回归(R^(2)=0.79~0.81)和偏最小二乘法(R^(2)=0.75~0.77)的模型。其中,GPR-BAT模型和PLSR-VIP模型都筛选出了对叶绿素敏感的R、G颜色特征参数;GPR模型的表现总体上优于PLSR模型,特别是在使用GPR-BAT优选颜色参数建模时表现最佳(R^(2)=0.81)。基于GPR-BAT优选颜色参数构建的GPR模型效果最佳,可准确估测银杏叶片叶绿素含量,为银杏生产的精确管理和监测银杏生长状况提供技术支撑。

关键词：银杏水氮互作叶绿素颜色特征高斯过程回归偏最小二乘回归

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半封闭空间内氢化镁粉尘爆炸火焰的传播特性

爆炸与冲击 2024年第6期44卷 172-182页

作者：毛文哲张国涛杨帅帅徐子晖王燕纪文涛河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作454003 河南理工大学河南省燃爆动力灾害预警与应急工程技术研究中心河南焦作454003 河南理工大学煤炭安全生产与清洁利用省部共建协同创新中心河南焦作454003

在自行搭建的5 L粉尘爆炸火焰传播特性实验装置中,实验研究了半封闭空间内氢化镁(MgH_(2))粉尘爆炸火焰的传播特性。实验结果表明:随MgH_(2)粉尘浓度的提高,MgH_(2)粉尘爆炸火焰由点火至稳定传播所用时间先缩短后延长以及预热区宽度先... 详细信息

在自行搭建的5 L粉尘爆炸火焰传播特性实验装置中,实验研究了半封闭空间内氢化镁(MgH_(2))粉尘爆炸火焰的传播特性。实验结果表明:随MgH_(2)粉尘浓度的提高,MgH_(2)粉尘爆炸火焰由点火至稳定传播所用时间先缩短后延长以及预热区宽度先减小后增大,火焰亮度、锋面平滑度、及火焰传播速度呈先提高后降低的趋势,并在质量浓度为800 g/m^(3)时呈最佳燃烧状态。不同浓度的MgH_(2)粉尘爆炸火焰传播瞬时速度整体呈波动趋势,波动幅度随浓度的提高而先减小后增大,800 g/m^(3)时波动幅度最小,瞬时传播速度变化趋势随浓度的变化呈现不同的变化趋势。最后,根据MgH_(2)爆炸产物的XRD测试结果,分析MgH_(2)粉尘爆炸反应机理,发现MgH_(2)粉尘爆炸是以MgH_(2)燃烧反应为主并伴随有MgH_(2)和Mg(OH)2分解以及Mg和H_(2)氧化等多个总包反应的复杂过程,爆炸反应的最终产物为MgO。

关键词：半封闭空间储氢金属氢化镁爆炸火焰传播

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密度与氮素对夏播棉氮素吸收利用的影响

作物学报 2024年第6期50卷 1584-1596页

作者：徐泽吴莘玲刘震宇李涵佳冷鑫华吴天凡陈媛张祥陈德华扬州大学江苏省作物遗传生理国家重点实验室培育点/粮食作物现代产业技术协同创新中心江苏扬州225009

为明确密度氮素对夏播棉氮素吸收利用的影响,2019—2020年于扬州大学遗传生理重点实验室以特早熟品种中棉所425为材料,2019年采用裂区设计,以密度为主处理,设60,000株hm^(–2)、90,000株hm^(–2)、120,000株hm^(–2)3个水平,以施氮量为... 详细信息

为明确密度氮素对夏播棉氮素吸收利用的影响,2019—2020年于扬州大学遗传生理重点实验室以特早熟品种中棉所425为材料,2019年采用裂区设计,以密度为主处理,设60,000株hm^(–2)、90,000株hm^(–2)、120,000株hm^(–2)3个水平,以施氮量为副区,设施纯氮0 kg hm^(–2)、90 kg hm^(–2)、150 kg hm^(–2)、210 kg hm^(–2)4个水平;2020年采用单因素随机区组设计,设置生产对照CK(90,000株hm^(–2);180 kg hm^(–2)氮素),在120,000株hm^(–2)密度下,设施纯氮0 kg hm^(–2)、90 kg hm^(–2)、150 kg hm^(–2)、210 kg hm^(–2)4个水平,研究密度与氮素处理对此种植方式下产量及其构成以及氮素吸收利用的影响。结果表明,在120,000株hm^(–2)密度下配合施氮150 kg hm^(–2)夏播棉籽棉产量显著提高,达4147.8~5119.2 kg hm^(–2);生殖器官干物重达2605.6~2863.6 kg hm^(–2)且占比达50%以上;生殖器官氮素积累量显著增加,达45.97~60.70 kg hm^(–2);氮素利用率显著提高,氮肥回收利用率达42.58%~44.17%,氮肥农学利用率达7.16~21.34 kg(kg N)–1,氮素生理利用率达19.16~24.03 kg(kg N)–1,氮肥偏生产力达21.12~34.13 kg(kg N)–1,回归分析进一步表明氮肥回收利用率、氮肥农学利用率、氮素生理利用率与产量呈显著以上水平线性正相关;喷施脱叶催熟剂前吐絮率达43.59%~60.76%,喷施脱叶催熟剂后可达到正常吐絮的要求。因此,高密中氮配合有利于夏播棉氮素的吸收利用,可为棉花高产高效和减氮提供技术支撑。

关键词：夏播棉密度氮素氮素利用率

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昆虫分泌物介导的昆虫与植物互作研究进展

昆虫学报 2024年第2期67卷 284-306页

作者：蔡香云王亚如姚杨王锦达侯有明福建农林大学闽台作物有害生物生态防控国家重点实验室福州350002 福建农林大学海峡两岸特色作物安全生产省部共建协同创新中心福州350002 福建农林大学国家甘蔗产业技术研发中心福州350002

昆虫和植物是自然界生物类群中重要的组成部分,在长期进化的过程中形成了复杂的相互作用关系,如植物进化出了复杂的防御策略来抵御昆虫为害,同时,昆虫为了获取更多的生存资源也进化出了更多的适生方式。因此,分析和了解昆虫与寄主植物... 详细信息

昆虫和植物是自然界生物类群中重要的组成部分,在长期进化的过程中形成了复杂的相互作用关系,如植物进化出了复杂的防御策略来抵御昆虫为害,同时,昆虫为了获取更多的生存资源也进化出了更多的适生方式。因此,分析和了解昆虫与寄主植物相互适应的研究进展对害虫的有效防治和抗虫植物的培育具有重要作用。在昆虫与寄主植物互作的研究中,植食性昆虫的口腔分泌物(唾液或反刍液)、卵分泌物、肠道合成物及微生物等作为连接昆虫和植物的中间媒介,其有效成分不仅起着诱导或增强植物防御的作用,而且部分还具有抑制或削弱植物防御的功能,因此,按有效成分发挥的作用,植食性昆虫的口腔分泌物主要可分为激发子和效应子。本文从昆虫分泌物的角度介绍了昆虫钙结合蛋白类、酶类和毒液蛋白类等效应子与脂肪酸氨基酸共轭物类、多肽类和酶类等激发子及其介导植物防御的主要方式,明确了植食性昆虫适应寄主植物防御的不同策略,不仅有助于对昆虫和植物两者互作机制的深入解析,而且为绿色有效防治害虫和植物抗性品种的选育提供新的思路。

关键词：昆虫植物效应子激发子可视化分析植食性昆虫互作

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高温胁迫下外源物质对颖花能量水平的影响及其与水稻耐热性关系分析

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南方农业学报 2024年第2期55卷 440-450页

作者：陈宇航陈会丽汪胜勇高子慧田威田小海丁双成王宏伟农业农村部长江中游作物绿色高效生产重点实验室/长江大学农学院湖北荆州434025 主要粮食作物产业化湖北省协同创新中心湖北荆州434025

【目的】探究高温胁迫下喷施外源化学物质对水稻颖花能量水平的影响及其与水稻耐热性的关系,以期为水稻的耐热栽培提供理论依据。【方法】以常规籼稻高温耐性品种广陆矮15(GLA15)和高温敏感品种绵恢101(MH101)为试验材料,减数分裂期以... 详细信息

【目的】探究高温胁迫下喷施外源化学物质对水稻颖花能量水平的影响及其与水稻耐热性的关系,以期为水稻的耐热栽培提供理论依据。【方法】以常规籼稻高温耐性品种广陆矮15(GLA15)和高温敏感品种绵恢101(MH101)为试验材料,减数分裂期以叶面喷施清水为对照(CK),设5个外源物质喷施处理:0.15 mmol/L蔗糖(Suc)、25mmol/L阿卡波糖(Aca)、10mmol/L水杨酸(SA)、10mmol/L水杨酸+0.15mmol/L蔗糖(SA+Suc)、10mmol/L水杨酸+25 mmol/L阿卡波糖(SA+Aca)。喷施完毕立即利用日光型人工气候室进行高温胁迫(日最高气温/日最低气温为38.0℃/29.0℃)处理,分析高温胁迫下不同外源物质对颖花能量水平、花粉活力、颖花受精率、蔗糖代谢酶活性、抗氧化酶活性、碳水化合物含量、苯丙烷类代谢酶活性和次生代谢物含量的影响。【结果】喷施不同外源物质可构建不同的颖花能量水平,与CK相比,高温胁迫下2个水稻品种的ATP含量和ATPase活性均以SA+Suc处理最高,Aca处理最低,且GLA15颖花的ATP含量和ATPase活性总体高于MH101。高温胁迫下SA+Suc、Suc和SA处理的花粉活力和颖花受精率均较CK提高;Aca处理的花粉活力和颖花受精率则较CK显著降低(PGLA15。与CK相比,高温胁迫下SA、Suc和SA+Suc处理的蔗糖合酶、酸性转化酶、超氧化物歧化酶、过氧化物酶和抗坏血酸过氧化物酶活性增加,Aca处理的上述酶活性均降低;SA、Suc和SA+Suc处理的颖花碳水化合物含量增加,Aca处理的颖花碳水化合物含量降低(MH101的果糖和可溶性糖含量除外),SA可促进颖花的糖代谢水平,进而缓解Aca对可溶性糖、蔗糖和非结构性碳水化合物含量的抑制作用。高温胁迫下2个品种的苯丙氨酸解氨酶、肉桂酸-4-羟化和4-香豆酸辅酶A连接酶活性及木质素含量均以SA+Suc处理较高,总酚和总黄酮含量以Suc处理较高。【结论】外源化学物质主要通过影响碳水化合物含量和蔗糖代谢,调控颖花能量水平,维持较高抗氧化酶活性和次生代谢物水平,增强水稻花器官对高温胁迫的耐性。通过施用外源物质改善颖花能量起始水平可能是有效缓解水稻高温胁迫的一种潜在技术策略。

关键词：水稻高温胁迫颖花能量水平耐热性

超临界CO_(2)脉动压裂-渗流耦合试验系统研制与应用

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煤田地质与勘探 2024年第6期52卷 12-20页

作者：刘佳佳张云龙聂子硕高志扬许文松河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作454003 安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室安徽淮南232001 河南理工大学煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南焦作454003 瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室重庆400037

【目的】为了有效强化煤层气抽采效果,将脉动压裂与超临界CO_(2)压裂相结合,提出了利用超临界CO_(2)脉动压裂煤(岩)的新思路。【方法】自主研发了超临界CO_(2)脉动压裂-渗流耦合真三轴试验系统,介绍了该试验系统的主要结构、特点和功能... 详细信息

【目的】为了有效强化煤层气抽采效果,将脉动压裂与超临界CO_(2)压裂相结合,提出了利用超临界CO_(2)脉动压裂煤(岩)的新思路。【方法】自主研发了超临界CO_(2)脉动压裂-渗流耦合真三轴试验系统,介绍了该试验系统的主要结构、特点和功能,然后开展了室内真三轴条件下超临界CO_(2)脉动压裂-渗流试验及超临界CO_(2)脉动压裂-声发射监测试验。该系统结合独立伺服系统与中央数字系统控制三向应力,采用双泵型恒速恒压泵脉动给压,具有高精度、全过程、真三轴、承载高温、高压及高应力的特点。【结果和结论】试验结果表明:超临界CO_(2)脉动压裂-渗流耦合真三轴试验系统可以实现良好的脉动压裂功能。超临界CO_(2)脉动压裂后,煤体渗透率较压裂前呈增大趋势,增大了2~9倍,且煤体渗透率皆呈现良好的指数变化规律。在声发射-超临界CO_(2)脉动压裂时期,煤体产生了新的裂隙通道,该通道由压裂孔中心直接贯穿至煤样表面,且可观测到超临界CO_(2)流体直接从煤中喷出,故超临界CO_(2)脉动压裂具有一定的扩展和连通裂隙的作用,能够有效提高煤层气的抽采效果。研究成果为强化深部低渗煤层增透技术提供了一定的试验支撑。

关键词：超临界CO_(2) 脉动压裂真三轴渗流特性声发射

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面向航空结构件的双资源分布式柔性调度研究

系统仿真学报 2024年

作者：王玉芳章殿清华晓麟姚彬彬陈凡南京信息工程大学自动化学院南京信息工程大学大气环境与装备技术协同创新中心南京信息工程大学气象能源利用与控制工程技术研究中心

考虑航空结构件生产中精工序的员工约束和分布式多工厂协作需求，建立双资源约束分布式柔性作业车间调度模型。提出一种基于关键工厂的混合灰狼优化算法来解决该问题。针对模型的工厂选择、工序排序、机器选择以及员工选择4个子问题，... 详细信息

考虑航空结构件生产中精工序的员工约束和分布式多工厂协作需求，建立双资源约束分布式柔性作业车间调度模型。提出一种基于关键工厂的混合灰狼优化算法来解决该问题。针对模型的工厂选择、工序排序、机器选择以及员工选择4个子问题，设计了4层编码及新型解码方式以避免机器员工的使用冲突。结合模型的工厂约束和员工约束特征设计一种新的狼群捕猎和猎物搜索机制，保证种群多样性的同时提高算法全局探索能力。针对分布式特性设计基于关键工厂的局部搜索策略，提高算法的局部搜索能力。通过扩展标准算例和航空结构件实例分析，验证算法求解双资源约束分布式柔性调度的有效性。

关键词：航空结构件分布式柔性作业车间调度双资源约束关键工厂灰狼优化算法

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煤巷掘进过程中煤岩破裂微震事件研究

河南理工大学学报（自然科学版） 2024年第1期43卷 25-34页

作者：雷东记刘宁王登科刘丽英贾子强河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地河南焦作454000 中原经济区煤层(页岩)气河南省协同创新中心河南焦作454000

目的为了监测和预警煤矿掘进巷道前方可能发生的危险,方法利用微震监测技术实时监测,利用监测系统捕获到的数据信息研究掘进影响下微震事件的空间分布规律、发生时间、频次和能量关键点,然后利用短时傅里叶变换和S变换方法分析典型煤岩... 详细信息

目的为了监测和预警煤矿掘进巷道前方可能发生的危险,方法利用微震监测技术实时监测,利用监测系统捕获到的数据信息研究掘进影响下微震事件的空间分布规律、发生时间、频次和能量关键点,然后利用短时傅里叶变换和S变换方法分析典型煤岩破裂微震信号的时频特征。结果结果表明:(1)微震事件主要分布在沿掘进巷道前方50~100 m区域,大多为中低能量微震事件,仅在掘进工作面前方出现少量强度较大的煤岩破裂事件,且震级多为-2~0;(2)掘进速度和发生微震事件的数量及能量大小成正相关,同时掘进速度也影响着煤岩动力灾害的发生;(3)巷道掘进会造成煤岩体失稳,其中岩体破裂信号频率高,为0~2000 Hz,比重值大,主频约700 Hz;煤岩破裂微震事件信号频率为90~1000 Hz,主频约250 Hz;岩体破裂后,支撑力下降,压力转移给煤体,导致煤体破裂,煤体破裂微震事件信号频率为90~1000 Hz,主频约350 Hz。结论微震事件能够综合反映煤岩体受力破坏程度,判别掘进过程中煤岩破裂类型,为矿井生产中煤岩动力灾害的预警提供理论基础。

关键词：煤巷微震监测空间分布规律关键点时频特征掘进速度煤岩破裂