茶鲜叶介电特性的初步研究

在优化测试条件的基础上,利用LCR数字电桥仪分析茶树品种、新梢叶片部位、含水率以及新鲜度对鲜叶介电特性的影响。结果表明,茶树品种对电容和介电常数有显著影响(P0.05),大小依次为乌牛早≥福鼎大毫≥福鼎大白≥迎霜≥黄旦。随鲜叶嫩度的下降,电容和介电常数呈增加趋势,尤其以老叶增加明显。随着鲜叶含水率的降低,电容和介电常数呈下降趋势,但当含水率在0.7%~6.7%时,电容和介电常数变化较小。新鲜度对鲜叶电容和介电常数的影响趋势与含水率的相似。对正常鲜叶、病变鲜叶、茶梗和茶园常见杂物(植物一年蓬、樟树鲜叶)的介电特性进行比较,表明病变鲜叶、茶梗、茶园常见杂物的电容和介电常数均明显高于正常茶鲜叶(P0.01)。     

土壤介电常数的多因素模型研究

利用LCR数字电桥测量仪及自制加持平行电极板,测量10、100、1 000 k Hz条件下土壤的相对介电常数与3种主要影响因素之间的变化规律。采用多元线性回归分析原理及模型,结合土壤相对介电常数的实测数据,运用SPSS软件对3种主要影响因素进行多元回归分析,得到了各因素与相对介电常数之间的相关关系及权重。结果表明,含水率、容重和温度与土壤相对介电常数显著相关(P0.05),其中含水率和温度与土壤相对介电常数极显著相关(P0.01);利用多元线性回归建立不同测试频率下土壤相对介电常数与含水率、容重、温度3因素的回归方程,且权重的大小顺序始终为容重温度含水率。     

木材介电常数的研究

本文测计了50个树种木材在射频下的介电常数,其中着重测试华山松、油松、木荷、青冈和栓皮栎等5个树种木材的介电常数,分径向、弦向及轴向在频率100KH_2—26MH_2,含水率为0～100%左右以及温度为0～100℃的范围内进行测计。结果表明:木材介电常数随含水率和温度的增加而增大;随频率增大而减小;轴向介电常数大于横向介电常数,横向上,径向与弦向的介电常数相近或略大;木材介电常数与密度呈紧密正相关关系,相关系数为0.93。     

基于种子介电特性的分选试验研究

通过对种子介电特性的研究，分析了影响种子介电特性的因素以及种子介电常数与种子活力之间的关系。利用自行研制的介电分选试验台将小麦种子分为五级，分别测试出各级种子的千粒质量、介电常数和活力指标，测试结果表明，活力高的种子的介电常数较小，活力低的介电常数较大。     

基于微波干燥的黑莓介电特性研究

以黑莓为对象,利用网络分析仪测量并研究了频率（1～3 000 MHz）、黑莓含水率（20%～80%）和温度（20～100 ℃）对相对介电常数ε′和介质损耗因数ε″的影响;计算了微波穿透深度,并分析频率、含水率和温度对其的影响;建立了部分频率下黑莓介电参数与主要影响因素的关系模型,检验了基于介电参数预测含水率的精度和可行性。结果表明,在1～3 000 MHz频率段内,黑莓的介电常数ε′和介电损耗因子ε″都随频率的增大而减小;ε′随含水率的增大而增加,但随温度的增大而减小;ε″随含水率的增大而下降,但随温度的增大而增加;能量穿透深度随温度、频率的升高而降低,随含水率的升高而增加。可用二元二次方程描述介电参数和主要影响因素的关系,且各模型的决定系数皆大于0.96。所构建的模型可以很好地描述黑莓的介电参数与各主要影响因素的关系,说明基于介电参数和温度预测黑莓的含水率是可行的。     

木材—吸附水系的Frhlich介电弛豫

木材—吸附水系是一个多重弛豫时间的介电体系。木材—吸附水系的介电弛豫时间分布机构是:因水分子同木材之间形成的氢键结合能呈某种分布所致。本文应用Fr(?)hlich理论,得到了描述木材—吸附水系的介电弛豫时间分布参数v_0/kT、弛豫时间τ的值域和含水率W之间关系。计算了该系统的复介电常数和频率间变化关系,并同实测值做了比较。结果如下:①分布参数v_0/kT随着含水率W的增加而减小,这表明势垒H的宽度分布愈来愈窄;②介电损耗峰值ε″_m的计算值和实测值十分吻合;③介电常数ε′的计算值和实测值一致,但,在高频域内介电损耗ε″的计算值和实测值稍有偏离。     

颗粒饲料介电特性研究及含水率模型建立

为了探究颗粒饲料的介电特性,实现颗粒饲料含水率快速检测,以畜禽、水产颗粒饲料为研究对象,采用同心轴圆筒式电容器,研究了信号频率(1～200 k Hz)、温度(10～30℃)和含水率(8.8%～19.1%)对颗粒饲料相对介电常数的影响,建立了相应的含水率预测模型。结果表明,颗粒饲料的相对介电常数随着含水率和温度的增加而增加,随着测量信号频率的增加而减小;以决定系数R2和标准差SE为评价指标,通过比较,在10 k Hz下猪、禽颗粒饲料含水率模型最佳,其决定系数R2分别为0.996 6、0.998 4;在200 k Hz下,水产颗粒饲料含水率模型最佳,其决定系数R2为0.999 2。经过实验验证,预测颗粒饲料含水率的绝对误差范围在±1.1%,说明基于介电特性预测颗粒饲料含水率是可行的,为基于介电特性颗粒饲料水分检测仪的开发提供了指导意义。     

果蔬介电特性与生物力学性质相关性试验研究

果蔬在电场作用下具有的介电特性可反映果蔬的品质,而生物力学性质可反映生物材料的微结构特性,研究两者的相关关系对深入了解果蔬介电特性的机理和更好地应用于果蔬品质检测等领域有一定意义。以苹果和马铃薯为试材,研究其屈服极限、弹性模量、剪切强度和硬度等生物力学性质指标,测试了同等条件下苹果、马铃薯的介电常数,通过对样品各指标与相对介电常数的方差分析得出介电常数与力学性质间的相关性。试验结果表明:样品的剪切强度、屈服极限和弹性模量与介电常数的相关性较强,硬度与介电常数的相关性较弱。结果为果蔬介电常数的应用提供了参考。     

FDS土壤水分传感器的两步标定法

在有机溶液、砂土和基质(泥炭、蛭石、珍珠岩质量比4.5:4.5:1.0)中对基于频域(FD)原理的FDS系列水分传感器进行了测试,并根据实验结果对其阻抗特性、一致性和测量精度进行了分析。传感器的标定工作分2步进行,首先利用有机溶液建立传感器输出电压信号V与介电常数ε的关系,然后通过Topp公式间接得出传感器输出信号与土壤含水率之间的关系。在砂土和基质中的实验结果表明,采用两步标定法标定后,FDS系列传感器测量得到的砂土和基质含水率与烘干法得到的含水率的相关系数分别为0.90和0.95,其输出电压与ML2型传感器输出电压的相关系数>0.99,表明该标定方法能够满足测量精度要求。     

谷物颗粒物料等效介电特性的数值模拟

农业物料的电磁效应基础研究在农产品微波辅助应用及器件设计中具有较好的应用价值。针对堆积型谷物颗粒物料提出了集离散元法、有限元法和平均能量法为一体的等效介电特性模拟仿真模型和数值计算方法,采用数值计算和实验测量方法验证了模型的有效性和准确性。结果表明:真实稻谷和模拟稻谷的堆积角误差为0.45%。在谷物颗粒的介电常数(2.0～10.0)、介电损耗因子(0.1～0.9)、微波频率(2.0～11.7 GHz)、湿基含水率(2.0%～19.7%)和体积分数(18.2%～88.0%)计算条件下,采用模拟模型得到的谷物物料等效介电特性的数值结果与实验测量值的最大误差小于5.0%。上述结果可为谷物类农产品的微波加工和非破坏性检测提供依据,为其他不同种类农业散粒体的介电特性模拟研究提供参考。     

微波频段下颗粒状农产品的介电特性测量与分析

介电特性在农产品微波热加工应用研究中具有重要价值。提出一种基于无校准同轴传输反射法和修正通用有效介质公式(modified general effective medium,MGEM)的农产品介电特性测量方案,以颗粒状农产品为对象,实验测量获得微波频率段内17种菜籽颗粒、杂粮颗粒和草籽颗粒的介电特性数据,对相关关键问题进行了分析和讨论。研究结果表明,该测量方案可用于测量和分析高频波段下颗粒状农产品的介电特性;室温下颗粒状农产品的介电特性与微波频率、含水(油)率之间具有相互依存关系,且满足相应的关系方程;在民用微波频率2.45 GHz和含水率M∈(2%,25%)条件下,不同种类颗粒状农产品的介电常数介于3.5～9.0之间,损耗因子介于0.1～2.0之间。相关研究为颗粒状农产品的介电特性测量提供参考,实验数据为农产品的微波干燥和无损检测装置设计提供依据,技术方法适用于小颗粒物质的介电特性测量和分析。     

郴州市农产品虚拟水的量化分析

为提供农业结构战略性调整和区域水资源管理的有效措施,以虚拟水计算方法为基础,对2000年湖南郴州市的农产品虚拟水进行了量化分析,并对区域农产品的战略性调整和区域水资源有效配置决策思路进行了探讨．结果表明,每生产1kg大米,需要耗费至少773．8kg的水资源;生产1kg植物油耗费的水量为8286．3kg;生产1kg蔬菜的水量最少,但至少也需要149．9kg的水量．郴州市的农村居民年农产品虚拟水数量远高于城镇居民的,其中大米所消费的虚拟水量就分别达到147．166m^3和41．744m^3．在不降低人均水资源消费需求和不降低人类生活质量的情况下,水资源较丰富的地区可通过农产品虚拟水贸易方式,更好地发挥区域性优势,主动开发和生产有效益的水资源密集型农产品;通过农产品虚拟水战略,在更大区域范围内,可以很好地缓解水资源紧缺地区的压力,并引导人们改变其消费结构和消费模式,创新水资源管理体制。     

凉山州土壤和农产品Cd、Cu含量关系及污染评价

检测了凉山州多种农产品和对应土壤的Cd、Cu的含量,内梅罗污染指数评价表明,凉山州土壤Cd、Cu存在不同程度的污染;除苦荞外,各类农产品Cd含量受土壤中Cd含量影响明显,各类农产品不存在Cu含量污染;土壤与各类农产品Cd、Cu含量关系不存在明显的正相关.     

利川市农产品基地镉污染现状与评价

采用野外调查与室内分析的方法研究了利川市茶叶、水稻、黄连和蔬菜基地重金属镉的含量状况,以期为利川市农产品的安全生产提供科学依据。结果表明,利川市农产品基地的土壤存在镉含量超标,农田灌溉水的镉含量极低,所施肥料镉含量符合标准要求,但过磷酸钙等肥料的镉含量任不低,土壤镉含量高与长期大量施用磷肥有直接关系。部分农作物的镉含量也相对较高,同种作物镉的含量与产地土壤隔的含量呈正相关趋势,土壤镉含量偏高是导致部分农产品镉含量超标的主要原因。     

中国进口农产品水稀缺足迹研究

本文依据1999—2019年高细分度农产品贸易数据研究中国农产品进口贸易对进口来源地水资源可获性的影响效应,从演变轨迹、产品结构和进口来源地结构三个维度对中国进口农产品水稀缺足迹展开特征统计分析。研究结果表明:中国因进口农产品获得的节水效应呈现波动上升态势,但因进口替代缓解的水资源压力小于带给进口农产品产地的水资源压力,中国农产品进口贸易在水资源要素上存在着类似于"列昂惕夫悖论"的现象;2014—2019年中国进口农产品水稀缺足迹排名靠前的农产品种类主要包括棉花,碾磨谷物及谷物加工品,水果及坚果,畜禽肉、油脂及食用杂碎,植物油及其制品,豆类,油料,糖,加工糖及制糖副产品,半成品革,麻纺织品和谷物;水稀缺足迹排名靠前的进口来源地主要包括巴基斯坦、澳大利亚、美国、苏丹、乌兹别克斯坦、印度、埃及、西班牙、伊朗、哈萨克斯坦、泰国和越南。本文进而提出提升农产品自给率、拓展海外水资源利用广度和拓宽农业国际合作渠道的政策建议。     

基于虚拟水视角的我国农产品贸易发展转变研究

采用联合国粮农组织推荐的彭曼公式,计算了2000～2009年我国农产品贸易中虚拟水含量。研究表明我国在农产品贸易方面依然存在较大逆差,由此决定了虚拟水净进口量的不断增加,这在一定程度上缓解了我国的水资源短缺问题。应将虚拟水贸易理论引入到我国农产品贸易体系中并努力实现我国农产品贸易结构优化及贸易伙伴多元化。     

广西峰丛岩溶区水质现状与评价

根据我国饮用水质标准C J3020-93和农灌水质标准GB 5084-92,对广西峰丛岩溶区水柜水、泉水等水质进行连续多年监测。结果表明:广西峰丛岩溶区水柜水、泉水等水源点水质均符合饮用水和农灌水质标准,可作饮用水和农灌水;水中pH值普遍较高,饮用时最好作酸化处理;中日水柜COD含量及村中水柜NO3-N含量有上升趋势,需加强监测。     

Actuality research on base of non-pollution agricultural products in Yilan county

The base of non-pollution agricultural products is a prerequisite for the non-pollution agricultural production.Based on two factors,i.e.,irrigation water and soil,the environmental quality of Yilan county's base of non-pollution agricultural products was evaluated by single pollution index.The main monitoring items included the content of Hg,Se,Cr,Pb,fluoride,and so on,and the evaluating results showed P i <1 which indicated that this area was fit for developing not only non-pollution products but also greenfood of A level.     

红三角区域农产品虚拟水的比较研究

以虚拟水计算方法为基础,对南方地区红三角区域2000年的农产品虚拟水进行了比较研究,并对区域农产品的结构调整及水资源利用进行了探讨。结果表明,在不降低人均水资源消费需求的情况下,水资源较丰富的地区可通过农产品虚拟水贸易方式,更好地发挥区域性水资源优势,并引导人们改变其生产结构与消费模式,主动开发和生产有效益的水资源密集型农产品;通过农产品虚拟水战略,在更大区域范围内缓解水资源紧缺地区的水资源压力,创新水资源管理机制。     

虚拟水理论体系相关问题探究

在回顾虚拟水研究进展的基础上,分析了虚拟水理论体系构成,总结了虚拟水理论体系一直存在的突出问题。综合考虑虚拟水含量的概念与实际意义,分析了虚拟水构成中取水与耗水并用的矛盾,对虚拟水构成进行还原,提出了虚拟水含量计算的精确与近似表达式;分析了农产品虚拟水量化过程中存在的3个问题,探讨了农产品虚拟水量化的新方法,提出了蔬菜产品虚拟水含量量化的思路;初步提出了林地产品虚拟水含量的方法;对工业产品虚拟水量化方法,提出了实用性与可行性更强的工业产值法;针对加工产品虚拟水含量存在的明显缺陷,给出了改进的分配方法;基于上述虚拟水定额,考虑到虚拟水生产的时空特性,提出实时实地计算虚拟水生产量、消费量、进出口贸易量的方法;同时对虚拟水战略总构成、广义水资源量、虚拟水贸易的可行性等方面进行了探讨。