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氧化石墨烯对芸豆花期碳氮代谢及生长的影响

应用生态学报 2024年第7期35卷 1843-1849页

作者：于洋孙旭冉王诗雅李沐恺孙海燕郭伟黑龙江八一农垦大学农学院黑龙江大庆163319 黑龙江省现代农业栽培技术与作物种质改良重点实验室黑龙江大庆163319 农业农村部东北平原农业绿色低碳重点实验室黑龙江大庆163319

氧化石墨烯(GO)作为一种新型纳米材料已经应用于不同领域,但作为叶面肥在农业领域的应用较少。本研究通过盆栽试验,分析了始花期叶面喷施0(CK)、50(T_(1))、100(T_(2))、150(T_(3))和200 mg·L^(-1)(T_(4))GO对芸豆植株形态建成和碳氮... 详细信息

氧化石墨烯(GO)作为一种新型纳米材料已经应用于不同领域,但作为叶面肥在农业领域的应用较少。本研究通过盆栽试验,分析了始花期叶面喷施0(CK)、50(T_(1))、100(T_(2))、150(T_(3))和200 mg·L^(-1)(T_(4))GO对芸豆植株形态建成和碳氮代谢的影响,以明确叶面喷施GO的生理效应。结果表明:T_(1)~T_(4)处理可不同程度地提高芸豆干物质积累量、光合色素含量和可溶性糖含量,较CK分别显著提高40.7%~43.4%、10.4%~80.7%和6.4%~9.1%,且T_(3)处理影响效果最佳。与CK相比,T_(3)和T_(4)处理下蔗糖磷酸合成酶、酸性转化酶和中性转化酶活性分别显著增加25.7%~45.5%、17.4%~28.6%和14.7%~20.1%,T_(2)和T_(3)处理下硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合成酶活性分别显著增加8.1%~15.2%、11.5%~25.0%和89.7%~93.1%。综上,芸豆始花期叶面喷施适宜浓度的GO可增加光合色素含量,提高植株光合碳、氮代谢水平,进而促进干物质积累,本研究中T_(3)(150 mg·L^(-1))处理的作用效果最好。

关键词：芸豆氧化石墨烯碳代谢氮代谢

基于玻璃化转变的稻谷干燥变温控制系统设计与试验

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农业工程学报 2024年第6期40卷 29-39页

作者：车刚杨潇鹏王洪超万霖董永忠陈正发潘衡黑龙江八一农垦大学工程学院大庆163319 黑龙江省农机智能装备重点实验室大庆163319 黑龙江省北大荒米业集团有限公司哈尔滨150090

针对稻谷在变温干燥过程中变温节点不明确、温度波动范围大和响应时间慢等问题,该研究设计了一种基于玻璃化转变的稻谷变温干燥控制系统。根据稻谷玻璃化转变曲线,确定变温控制策略,运用Logistic回归分析建立混配阀门开度和稻谷温度之... 详细信息

针对稻谷在变温干燥过程中变温节点不明确、温度波动范围大和响应时间慢等问题,该研究设计了一种基于玻璃化转变的稻谷变温干燥控制系统。根据稻谷玻璃化转变曲线,确定变温控制策略,运用Logistic回归分析建立混配阀门开度和稻谷温度之间的控制模型并通过最小二乘法辨识模型参数。利用遗传算法对模糊隶属度函数进行优化,目标函数值迭代至0.118收敛,寻得最优幅宽。在Simulink仿真试验中,稻谷温度设定为42℃时,模糊PID控制的响应时间为66.43 s,且超调量为3.600%,优化后的模糊PID控制响应时间为37.06 s,且超调量为0.120%;在150 s加入5 s的外部信号干扰,优化后的模糊PID控制比模糊PID控制的调节时间少4.19 s且超调量减小0.050%;在稳态时输入升温信号,优化后的模糊PID控制比模糊PID控制的调节时间少16.79 s且超调量低0.338%。利用自主研制的干燥试验台进行变温试验,在变温响应试验中,优化后的模糊PID控制比模糊PID控制在目标温度和梯度升温调节时间中分别缩短了37.56 s和18.63 s;在温度稳定性试验中,稻谷温度变化范围为41.9~42.1℃,平均相对误差小于0.4%,变异系数小于0.5%;在建三江国家农业高新技术示范区浓江农场进行生产性验证,优化后的模糊PID控制系统响应时间小于30 s,稳态温度误差在±0.15℃,平均相对误差小于0.5%。测试数据表明变温干燥控制系统性能稳定,满足实际干燥作业的生产工艺需求。

关键词：设计试验玻璃化转变稻谷变温干燥模糊PID控制

复合酶改性玉米皮可溶性膳食纤维的工艺优化及理化特性分析

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食品工业科技 2024年第6期45卷 202-209页

作者：魏旭瑶姜彩霞曾祥瑞王萌郑喜群刘晓兰黑龙江八一农垦大学食品学院黑龙江大庆163319 黑龙江八一农垦大学国家杂粮工程技术研究中心黑龙江大庆163319 粮食副产物加工与利用教育部工程研究中心黑龙江大庆163319 齐齐哈尔大学食品与生物工程学院黑龙江省玉米深加工理论与技术重点实验室黑龙江齐齐哈尔161006

为探究玉米皮可溶性膳食纤维(Soluble Dietary Fiber,SDF)最佳提取工艺及功能特性。本研究以玉米加工副产物玉米皮为原料,采用复合酶法改性提取玉米皮可溶性膳食纤维,通过单因素实验和响应面优化确定最佳工艺参数并对其理化性质进行了... 详细信息

为探究玉米皮可溶性膳食纤维(Soluble Dietary Fiber,SDF)最佳提取工艺及功能特性。本研究以玉米加工副产物玉米皮为原料,采用复合酶法改性提取玉米皮可溶性膳食纤维,通过单因素实验和响应面优化确定最佳工艺参数并对其理化性质进行了研究。结果表明,当纤维素酶添加量为1.5%、木聚糖酶添加量为1%、酶解温度为55℃、酶解时间为150 min时,玉米皮SDF得率达到的最高值为16.64%±0.21%,其溶解度为87.63%±0.43%,持水力为2.87±0.16 g/g,持油力为2.30±0.12 g/g,葡萄糖吸附力为5.32±0.12 mmol/g,体外模拟胃环境(pH2.0)、肠环境(pH7.0)下胆固醇吸附性分别为11.74±0.15、42.93±0.08 mg/g,胆酸钠吸附性分别为15.43±0.17、50.67±0.10 mg/g。研究结果可为玉米皮可溶性膳食纤维的开发利用提供理论参考。

关键词：玉米皮可溶性膳食纤维复合酶改性响应面优化理化性质

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基于体温扩增的唐菖蒲伯克霍尔德氏菌椰毒致病变种3种可视化快速检测方法的建立

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食品科学 2024年第9期45卷 219-225页

作者：林志伟王帅蔡杰聂丹丹李涛李红娜杨艳歌袁飞黑龙江八一农垦大学农学院黑龙江大庆163000 中国检验检疫科学研究院国家市场监管重点实验室(食品质量与安全)北京100176 黑龙江八一农垦大学生命科学技术学院黑龙江大庆163000 长春海关技术中心吉林长春130062

为实现食品中唐菖蒲伯克霍尔德氏菌椰毒致病变种(Burkholderia gladioli pv. cocovenenans)的快速检测,基于体温扩增技术——酶促重组等温扩增(enzymatic recombinase amplification,ERA),并根据唐菖蒲伯克霍尔德氏菌椰毒致病变种bonM... 详细信息

为实现食品中唐菖蒲伯克霍尔德氏菌椰毒致病变种(Burkholderia gladioli pv. cocovenenans)的快速检测,基于体温扩增技术——酶促重组等温扩增(enzymatic recombinase amplification,ERA),并根据唐菖蒲伯克霍尔德氏菌椰毒致病变种bonM基因序列设计和筛选了ERA检测引物和探针,分别建立ERA显色法、荧光法、试纸条法3种可视化快速检测方法,并评估其特异性和灵敏度,以及在市售样品检测适用性和准确性。结果显示,建立的方法对3株唐菖蒲伯克霍尔德氏菌椰毒致病型菌株均有扩增,其他常见的食源性致病菌以及其他唐菖蒲伯克霍尔德氏菌均无扩增,说明检测方法的特异性良好。3种方法的检出限均为10^(-2)ng/μL,灵敏度较好。采用建立的3种可视化快速检测方法对15份市售样品进行检测,检出阳性2份,检出率为13.3%。该结果与国标方法的检测结果一致,说明方法具有较好的适用性和准确性。本研究建立的基于体温扩增技术的显色法、荧光法和试纸条法具有较高的特异性及灵敏度,37℃体温扩增15 min左右即可获取检测结果,且裸眼可视,可为食品中唐菖蒲伯克霍尔德氏菌椰毒致病变种的现场可视化快速筛查提供新型简便的策略。

关键词：唐菖蒲伯克霍尔德氏菌椰毒致病变种酶促等温扩增技术可视化快速检测

干旱胁迫下两种芽胞杆菌对玉米幼苗促生作用研究

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干旱地区农业研究 2024年第3期42卷 35-43页

作者：刘婕骆文琪明立伟马璐齐翔鲲付健杨克军王玉凤黑龙江八一农垦大学农学院黑龙江大庆163319 黑龙江省现代农业栽培技术与作物种质改良重点实验室黑龙江大庆163319 东北林业大学东北盐碱植被恢复与重建教育部重点实验室黑龙江大庆163319

供试玉米品种为‘先玉335’(XY335),供试菌株为NECC11322(Bacillus subtilis)枯草芽胞杆菌、NECC11324(***)巨大芽胞杆菌。试验设4组处理:Con(无菌水浸种,干旱胁迫),C1(无菌水浸种,正常供水),C2(NECC11322菌液浸种,干旱胁迫),C3(NECC11324菌液浸种,干旱胁迫),测定了浸种后盆栽玉米幼苗的生长状况、抗性生理指标及植株的N、P、K含量。结果表明:在干旱胁迫下接种NECC11322、NECC11324后,玉米幼苗叶片及根系SOD、POD、CAT、APX活性较Con均不同程度升高,其中接种NECC11322根系POD活性增长最为显著,较Con增长67.78%;植株叶片及根系可溶性蛋白含量、可溶性糖含量较Con均呈上升趋势,其中接种NECC11322叶片可溶性糖含量增长最为显著,较Con增长152.10%;与Con相比,植株叶片及根系全氮、全磷、全钾养分含量均有所提升,接种NECC11322后叶片全氮含量升高最为显著,较Con增长88.47%;干旱胁迫下接种两种芽胞杆菌后,植株叶片及根系丙二醛含量较Con均显著降低,接种NECC11322后根系降幅最为显著,较Con降低51.03%。综上可知,干旱胁迫下接种两种芽胞杆菌均可降低干旱胁迫对玉米幼苗生长的抑制,其中NECC11322菌株更具有抗旱性。通过提高保护酶活性、可溶性蛋白、可溶性糖含量、叶绿素含量以及植株养分含量提高玉米幼苗抗旱性,促进玉米幼苗生长。

关键词：芽胞杆菌浸种玉米幼苗干旱胁迫促生作用

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结实期水分亏缺对粳稻产量和品质的影响

江苏农业科学 2024年第9期52卷 120-127页

作者：孙士鑫林添侯淼杨传铭胡聪聪范名宇李红宇黑龙江八一农垦大学农学院黑龙江大庆163319 黑龙江八一农垦大学黑龙江省现代农业栽培技术与作物种质改良重点实验室黑龙江大庆163319

为研究结实期不同程度水分亏缺对寒地水稻产量和品质的影响,以黑龙江省主栽粳稻品种为材料,于水稻结实期(花后5 d)设置轻度(-20~-25 kPa)、重度(-55~-60 kPa)水分胁迫,以淹水灌溉为对照,在成熟期测定水稻产量及品质。结果表明,不同品种... 详细信息

为研究结实期不同程度水分亏缺对寒地水稻产量和品质的影响,以黑龙江省主栽粳稻品种为材料,于水稻结实期(花后5 d)设置轻度(-20~-25 kPa)、重度(-55~-60 kPa)水分胁迫,以淹水灌溉为对照,在成熟期测定水稻产量及品质。结果表明,不同品种水稻间产量和品质指标的差异均达到极显著水平,其中龙稻18的产量、食味品质表现最优。与对照相比,轻度、重度水分胁迫分别减产4.65%、7.88%,但处理间差异未达到显著水平。干旱处理显著降低了稻米的加工和外观品质;在轻度、重度水分亏缺后,稻米垩白粒率、垩白度分别较对照显著升高115.62%、99.73%和108.16%、90.73%;籽粒长宽比受到的影响较小。干旱处理显著提高了清蛋白含量(7.95%、8.75%),显著降低了醇溶蛋白含量(12.10%、10.58%),轻度、重度水分亏缺分别显著提高了稻米的球蛋白(3.40%)、总蛋白(3.90%)含量。干旱处理未对直链淀粉含量产生显著影响,轻度水分亏缺后,稻米的光泽、味道、口感及综合评分分别较对照显著升高1.67%、0.37%、3.00%和1.46%。综上所述,结实期水分亏缺降低了稻米的加工、外观品质,提高了营养品质,且轻度水分亏缺能够改善稻米蒸煮食味品质。

关键词：水稻水分亏缺产量品质结实期

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不同氮用量对香稻幼苗生长及生理指标的影响

山东农业科学 2024年第3期56卷 78-85页

作者：郭宇坤张燕飞野金花李佳擎金智慧苗宇航吕艳东郭晓红黑龙江八一农垦大学农学院/黑龙江省现代农业栽培技术与作物种质改良重点实验室黑龙江大庆163319 黑龙江八一农垦大学理学院黑龙江大庆163319

为探究不同用量氮对香稻苗期生长和生理指标的影响,本试验在砂培条件下以香粳稻品种稻花香2号为试材,设置N20(20 mg/L)、N30(30 mg/L)、N40(40 mg/L)、N50(50 mg/L)、N60(60 mg/L)共5个氮浓度处理,研究其对香稻苗期生长和叶片氮代谢关... 详细信息

为探究不同用量氮对香稻苗期生长和生理指标的影响,本试验在砂培条件下以香粳稻品种稻花香2号为试材,设置N20(20 mg/L)、N30(30 mg/L)、N40(40 mg/L)、N50(50 mg/L)、N60(60 mg/L)共5个氮浓度处理,研究其对香稻苗期生长和叶片氮代谢关键酶活性、抗氧化酶活性、可溶性蛋白含量等的影响,并对与氮素水平显著相关的指标和形态学指标进行Z分综合评价。结果表明,随着外源氮浓度的升高,叶片硝酸还原酶(NR)、亚硝酸还原酶(NIR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸脱氢酶(GDH)和谷氨酸合成酶(GOGAT)活性和可溶性蛋白含量均呈先上升后下降的变化趋势,且均于N50处理下最高。随着氮浓度升高,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性呈现先下降后上升的趋势,SOD活性在N40处理下最低,POD活性在N30处理下最低。丙二醛(MDA)含量低氮(30 mg/L以下)处理显著高于高氮(40 mg/L以上)处理。N40~N60处理的相关指标综合评价的总和(∑Z_(i))为正值,其中,N50处理水平的∑Z_(i)值最高,为10.201。综合来看,40~60 mg/L氮素可以保证稻花香2号苗期生长发育的正常进行,但低于或者高于50 mg/L均会对氮代谢相关酶活性产生一定抑制,并且低于40 mg/L会显著增加幼苗叶片MDA的积累,故50 mg/L的氮最有益于稻花香2号幼苗的生长发育。

关键词：香稻氮用量生长发育氮代谢关键酶抗氧化指标苗期

基于IWHO-EKF的高速免耕播种机播种深度监测系统研究

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农业机械学报 2024年第3期55卷 75-84页

作者：王淞衣淑娟赵斌李衣菲陶桂香毛欣黑龙江八一农垦大学工程学院大庆163319 黑龙江省农机智能装备重点实验室大庆163319 东北农业大学工程学院哈尔滨150030

为解决免耕播种机高速(12~16 km/h)作业时因地势起伏造成机械振动与传感器测量误差导致的播种深度监测系统精度降低,以及单一传感器监测可靠性较差的问题,研究了一种基于改进野马算法(Improved wild horse optimizer,IWHO)优化扩展卡尔... 详细信息

为解决免耕播种机高速(12~16 km/h)作业时因地势起伏造成机械振动与传感器测量误差导致的播种深度监测系统精度降低,以及单一传感器监测可靠性较差的问题,研究了一种基于改进野马算法(Improved wild horse optimizer,IWHO)优化扩展卡尔曼滤波器(Extended Kalman filter,EKF)中关键参数Q_(sigma)、R_(sigma1)、R_(sigma2)、R_(sigma3)的多传感器数据融合算法(IWHO-EKF)的高速免耕播种机播种深度监测系统。首先,建立以激光、超声波与角度传感器为多传感器监测单元的播种深度监测模型;其次,通过卡尔曼滤波算法对3个单一传感器分别滤波;最后,提出一种加入莱维飞行与高斯变异的IWHO-EKF算法,将滤波后的3个单一传感器进行数据融合,从而解决机械振动干扰与传感器测量误差降低的问题,同时充分发挥多传感器融合信息,确保免耕播种机高速作业时实现高精度、高可靠性播种深度实时监测。为验证其优越性,通过IWHO-EKF算法与单一传感器监测、单一传感器滤波和WHO-EKF算法进行仿真对比试验与田间试验。仿真试验表明:基于IWHO-EKF的高速免耕播种机播种深度监测算法平均绝对误差为0.073 cm,均方根误差为0.090 cm,相关系数为0.983,实现了高精度监测,且精度相较于传感器原始监测值、滤波值与WHO-EKF算法均显著提升。田间试验结果表明:基于IWHO-EKF算法的高速免耕播种机播种深度监测系统相较于3个单一传感器监测值,平均绝对误差和平均均方根误差分别降低0.063 cm和0.067 cm,同时平均相关系数提升0.027,该系统能够提高播种深度监测系统的精确性和可靠性。

关键词：高速免耕播种机播种深度监测系统改进野马算法扩展卡尔曼滤波器数据融合

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气相旋转螺旋槽管式换热器结构优化与性能试验

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农业机械学报 2024年

作者：万霖黄宇佳车刚王洪超李俊鹏郑宇田金凯黑龙江八一农垦大学工程学院黑龙江省农机智能装备重点实验室

粮食干燥生产中换热损失大，存在烟气热量无法高效传递，导致换热效率低等问题。本文以集管壳与列管式换热于一体的气相旋转螺旋槽管式换热器为研究对象，基于场协同与热力学理论优化螺旋槽管关键部件，探究螺旋槽管参数对换热性能的影... 详细信息

粮食干燥生产中换热损失大，存在烟气热量无法高效传递，导致换热效率低等问题。本文以集管壳与列管式换热于一体的气相旋转螺旋槽管式换热器为研究对象，基于场协同与热力学理论优化螺旋槽管关键部件，探究螺旋槽管参数对换热性能的影响。以螺距、槽深及内外径比为试验因素，以努塞尔数和阻力系数为评价指标，进行三因素五水平二次正交旋转组合试验，采用多目标优化方法确定最优参数组合，当螺距为24.845mm、槽深为1.753mm、内外径比为0.897时，Nu为164.637，f为0.348。对优化结果进行验证试验，试验结果与优化结果基本一致。螺旋槽管平均场协同角β相较于圆管降低约2°，揭示了置于壳程内的螺旋槽管管束进口、出口及中间截面内场协同角的分布特征，整体范围内的场协同效果有所增加，结论符合场协同原理。利用强化换热综合性能指数（Performance evaluation criteria， PEC）进行评价，结果表明气相旋转螺旋槽管式换热器热能性因子在1.031～1.267之间，验证了螺旋槽管在换热器应用的合理性。

关键词：换热器螺旋槽管场协同结构优化传热线性相关