面向多类型土壤有机碳定量反演的天基高光谱探测参数研究

星载高光谱仪器的光谱通道以及光谱分辨率和信噪比等核心参数设置直接影响土壤有机碳定量反演精度。本研究开展了卫星载荷光谱分辨率、信噪比、光谱特征波段对不同土壤类型有机碳反演影响的研究,提出了基于大气传输模型、光谱分辨率分析模型、信噪比分析模型、特征波段的提取分析模型以及偏最小二乘回归反演模型的面向不同土壤类型有机碳监测的高光谱卫星“地面–大气–仪器–观测–反演”全链路仿真分析方法,实现了土壤类型、大气效应、仪器特性参数、反演方法的耦合影响分析。结果表明：①3种类型土壤有机碳反演的最佳光谱分辨率均在10~20 nm。②不同土壤类型对观测的信噪比需求不同。对于Phaeozem的有机碳监测,较另外两种土壤有更高的信噪比需求。③在不同特征波段提取分析方法下所需的最佳光谱分辨率和信噪比一致。不同类型土壤光谱数据提取出的特征波段不同,其中反演效果最佳的土壤类型为Chernozem,特征波段数为26个,R²=0.826 5,RMSE=3.438 9 g/kg。④反演模型与仪器特性参数无耦合关系,同一类型土壤不同反演算法的最佳光谱分辨率和信噪比需求一致。⑤Chernozem有机碳最佳反演参数需求为光谱分辨率15 nm,信噪比大于506.66,特征波段提取数为26个;Kastanozem有机碳最佳反演参数需求为光谱分辨率17 nm,信噪比大于331.42,特征波段提取数为22个;Phaeozem有机碳最佳反演参数需求为光谱分辨率15 nm,信噪比大于432.51,特征波段提取数为19个。     

黄芪多糖的超声波-闪式协同提取工艺优化及抗氧化活性研究

以黄芪为原料,采用超声波-闪式协同提取黄芪多糖。以黄芪多糖得率为评价指标,采用单因素试验和正交试验,确定最佳提取工艺。结果表明,超声波提取最佳工艺条件为：料液比1∶30（g/mL）,超声温度70 ℃,超声时间40 min,超声波功率500 W,在此条件下,黄芪多糖得率为7.11%;在对超声波提取工艺优化的基础上,协同闪式提取,最佳闪式提取工艺参数为：提取次数3 次,闪提时间100 s,提取电压160 V,在此条件下,黄芪多糖得率为11.03%;体外抗氧化活性试验结果表明：当黄芪多糖质量浓度为1.0 mg/mL 时,其对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH）自由基和2,2-联氨-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸（2,2’-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid),ABTS）阳离子自由基的清除率分别为66.27%和58.27%。本研究获得了黄芪多糖的最佳提取方法,得到的黄芪多糖具有较强的抗氧化作用。该方法可为黄芪多糖的提取及开发应用提供参考。     

剩余污泥腐植酸的提取和对作物幼苗建成的影响

为解决IHSS （国际腐植酸协会）推荐法提取剩余污泥腐植酸参数不明确和剩余污泥腐植酸提取研究中缺乏其毒性效应评价等问题,利用响应曲面法得到剩余污泥腐植酸提取的最佳条件,并分析了腐植酸理化特性及其对作物幼苗建成的影响。结果表明,腐植酸提取的最佳条件：碱浓度为0.19 mol·L^-1,碱泥比（mL∶g）为11.6,振荡时间为3.8 h,提取量为96.1 mg·g^-1。相较于推荐法的腐植酸提取量增加了118%。提取所得腐植酸的元素分析显示,O/C为0.84,H/C为0.14,C/N为4.43;傅里叶变换红外光谱和凝胶渗透色谱分析显示,剩余污泥腐植酸存在羧基、醇羟基和酚羟基等含氧官能团,重均分子量为8 856 Da。此外,在500 mg·L^-1施用条件下,该腐植酸对大白菜和萝卜种子发芽率和子叶光合色素含量均无显著影响,而对大白菜种子胚根伸长具有显著促进作用。综上,通过优化提取条件可显著提高腐植酸提取量,剩余污泥腐植酸腐殖化程度与芳香化程度均较高,分子量较小,生物活性较强,且低浓度下对作物早期生长无不良影响。     

鸡肉、鸡蛋中4种酰胺醇类药物残留的液相色谱-三重四级杆串联质谱(UPLC-MS/MS)分析方法建立

建立了鸡肉、鸡蛋中4种酰胺醇类药物(氯霉素CAP、氟苯尼考FF、甲砜霉素TAP、氟苯尼考胺FFA)残留的超高效液相色谱-三重四级杆串联质谱(UPLC-MS/MS)快速分析方法。样品用80%的乙腈震荡提取,经过PRiME HLB固相萃取柱直接净化,在40℃下氮吹浓缩,最后用10%乙腈复溶。以0.01%甲酸水-0.01%甲酸乙腈溶液作为流动相进行梯度洗脱,采用多反应监测(MRM)模式进行测定,内标法定量。4种酰胺醇类药物在0.5~20 ng/mL的浓度范围内呈现良好的线性关系,R₂^在0.9982~ 0.9988范围内。添加量为0.5、1、5μg/kg时,鸡肉中4种酰胺醇类药物回收率为89.6%~104.2%,鸡蛋中4种酰胺醇类药物回收率为85.9%~105.5%。通过回收率和精密度试验得出该方法具有较好的准确度和重复性。通过试验得出4种酰胺醇类药物检出限为0.05~0.1 μg/kg,定量限为0.2~0.5 μg/kg,本法操作简便、灵敏,准确,适合大批量鸡肉、鸡蛋样品中4种酰胺醇类药物的检测。     

响应面法优化黑桑椹黄酮超声波提取工艺

为优化黑桑椹总黄酮超声波提取工艺,以库尔勒市阿瓦提乡采摘园种植的黑桑椹果实为原料,在单因素试验结果的基础上,分别选取乙醇体积分数、提取温度、提取时间、液料比4 个因素开展Box-Behnken 中心组合试验,利用Design-Expert 8.06 软件对结果进行分析和优化。结果表明,黑桑椹中黄酮类物质的最佳提取工艺条件为：乙醇体积分数60%,提取温度70 ℃,超声时间40 min,液料比30∶1（mL/g）。在此工艺条件下,黑桑椹黄酮类物质提取量为9.565 mg/g。说明应用响应面法所得到的提取工艺参数可行性强、可靠性高。     

光照分布不均的米粒数目统计

通过对光照不均匀的米粒灰度图像进行最佳阈值分割和特征提取,获得对米粒数目的自动检测方法。该方法具有较强的光照分布不均和面积大小适应性。经仿真试验,检测结果可以达到97%以上。同时,相较于同类算法,该方法算法简单,运行时间较短。     

板栗壳色素的提取研究进展

板栗壳色素是一种天然色素,具有一定的抗氧化和抑菌作用。综述了板栗壳色素的理化性质,重点介绍了板栗壳色素的提取方法,展望了板栗色素的应用前景。     

快速提取分离八角茴香油的新方法

将回流提取法、水蒸气蒸馏法、快速提取法对八角枝叶或干果中八角茴香油提取进行了比较,并确定八角枝叶或干果中八角茴香油的最佳提取方法和条件。结果表明,快速提取法比回流提取法、水蒸气蒸馏法提取效率高,快速简便。快速提取法提取八角茴香油的最佳条件为:干果原料与水比为1∶6,提取回流时间为2 h,产品收率达12.78%,且含八角茴香脑90.83%。     

Water Extractable Trace Elements in Poultry Litters and Granulated Products

Poultry litter contains many trace elements such as As, Cu, and Zn, and its land application may lead to the accumulation of these elements in soils, especially near the soil surface. The objectives of this study were to determine the total amount of trace elements and evaluate the effect of litter granulation and various litter to water extraction ratios on water extractable trace elements in 8 raw and granulated litter products. Granulated litters that contained urea, dicyandiamide, or hydrolyzed feathermeal had significantly lower contents of total As, B, Cu, Mn, and Zn than untreated litters because of the dilution of litters with additives. Trace element concentrations (mg/L) in the water extracts of the various poultry litters generally decreased when extraction ratios (litter to water) shifted from 1:10 to 1:250, or as the amount of poultry litter decreased with a constant water volume (200 mL). But, the water extractable content of trace metals (mg/kg) generally increased from an extraction ratio of 1:10 to 1:200, with values similar at 1:200 and 1:250 extraction ratios. Based on our results, we suggest using a 1:200 extraction ratio when evaluating water extractable As, Cu, and Zn in poultry litters. The estimated land application rates of trace metals, when poultry litter is applied on the basis of total P content, were considerably lower than the trace metal loadings allowable under the current environmental regulations governing biosolids and other materials with measurable amounts of trace metals. The laboratory water extractions of poultry litters and granulated products have increased our understanding of the potential risks to water quality posed by the land application of poultry litter and will contribute to the development of base knowledge needed to define land application practices that are protective of soil and water quality.