直接模拟蒙特卡罗方法在CFD冲蚀预测中的应用

为研究气固两相流中固体颗粒间碰撞对冲蚀的影响,提出一种利用直接模拟蒙特卡罗(Direct Simulation Monte Carlo,DSMC)方法和计算流体力学(CFD)计算颗粒间碰撞的冲蚀预测方法。使用Eulerian-Lagrangian方法,将气相作为连续相,通过Navier-Stokes方程求解,颗粒平移运动由离散相模型(DPM)求解。颗粒平移运动由Eulerian-Lagrangian框架下的DPM求解,计算颗粒间碰撞运动时采用DSMC方法以少量采样颗粒代替真实颗粒,碰撞的发生条件通过修正的Nanbu方法判定。分析气固两相流中颗粒间碰撞对弯管冲蚀速率和颗粒分布的影响,结果表明:使用DSMC方法计算颗粒间碰撞,Oka模型的平均百分误差从39.2%降低至27.4%;计算颗粒间碰撞时弯管内拱侧的无颗粒区变小,最大冲蚀位置沿外拱轴线后移5°,同时V形冲蚀痕迹的两翼向外侧扩大。使用DSMC方法计算颗粒间碰撞可以明显降低模型误差,考虑颗粒间碰撞的Oka模型与实验结果偏差最小,是冲蚀预测的最佳模型。     

间伐改形对陇东乔化密闭苹果园树体叶片及果实品质的影响

为探索间伐改形对陇东乔化密闭富士苹果园树体叶片光合、荧光及果实品质的影响,以15年生密闭红富士苹果园为研究对象,对树体叶片光合、荧光参数和果实品质等指标进行测定分析。结果表明,间伐改形不但可以显著提高苹果叶片光合能力,也可以显著提高果实品质。间伐改形后,树体叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度分别比不采取间伐提高了12.4%、8.3%、17.4%;间伐树体叶片的PSⅡ非光化学猝灭系数和最大荧光产量比不采取间伐提高了3.0%、1.5%;叶片的吸收光能、还原QA能量和电子传递能量分别比不采取间伐提高10.4%、5.5%、6.3%;果实单果重、着色面积、硬度、可溶性固形物、可滴定酸均显著高于不采取间伐处理。     

生物炭及其老化对土壤中多菌灵吸附和降解的影响

为探究生物炭对多菌灵环境行为的影响,挖掘生物炭在农业中的应用潜力,以稻秆炭、果壳炭、椰壳炭为试验材料,通过室内模拟试验研究不同种类的生物炭及其老化方式对东北黑土中多菌灵吸附性能和多菌灵土壤降解的影响.结果表明,与对照土壤相比,在东北黑土中添加3种生物炭,多菌灵的最大吸附容量分别从46.3μg/g提高至117.3μg/g(稻秆炭)、215.2μg/g(果壳炭),椰壳炭对多菌灵的吸附影响不大.稻秆炭和果壳炭分别经过3种不同的方式老化后添加到东北黑土中,2种生物炭经自然老化和氧化老化后的理论最大吸附量均下降,而经物理老化后两者理论最大吸附量都增加.此外,3种生物炭均能加速多菌灵在土壤中的降解,降解半衰期分别缩短了约5.1(果壳炭)、1.1(稻秆炭)、0.7倍(椰壳炭).     

弥雾灌对枣园冠层环境和光合特性及产量品质的影响

针对高温低湿的极端干旱气候易造成南疆枣树盛花期出现“焦花”及坐果率低、光合速率下降等问题,在枣园冠层布设弥雾系统,在枣树盛花期以弥雾时间和弥雾次数为变量设置3个处理（M1为每天弥雾3次,每次20min;M2为每天弥雾2次,每次20min;M3为每天弥雾2次,每次40min）,CK为对照,不弥雾,通过田间试验研究不同处理对枣树落花率、坐果率和光合速率的影响以及红枣产量品质的提升效果。结果表明,相较于对照,弥雾处理能有效增加冠层湿度、降低温度,冠层空气湿度最大可提升158.7%,冠层温度最大可降低38.9%;弥雾处理下的土壤含水率普遍较高,M3处理下土壤含水率最高,相较于CK,土壤含水率提升8.44%;冠层环境的改变会影响枣树的叶片光合速率以及CO2固定量,弥雾处理下的枣树叶片CO2固定量均大于对照处理,有利于作物自身发育和促进果实生长;在弥雾期间M1、M2处理的落花率分别比CK低18.39%、15.09%。弥雾处理能调控冠层微环境,可有效提升枣树叶片的光合速率,促进开花坐果,提升红枣品质,每天弥雾3次、每次20min是获得红枣高产优质的最佳处理。     

基于实例分割的白羽肉鸡体质量估测方法

针对白羽肉鸡体质量测量自动化水平低、易造成肉鸡应激的问题,提出一种结合深度学习的非接触式白羽肉鸡体质量估测方法。利用Mask R-CNN和YOLACT(You only look at coefficients) 两种实例分割算法获取白羽肉鸡位置与覆盖掩膜,并进行效果对比;采用自适应掩膜随机提取白羽肉鸡身体部分边缘点,并作为观测点进行椭圆拟合,映射白羽肉鸡背部像素投影面积;通过双变量相关性分析验证白羽肉鸡背部投影面积与体质量间的显著相关性,根据白羽肉鸡背部投影面积与背部像素投影面积的线性比例关系,按照最小二乘原则建立白羽肉鸡背部像素投影面积与体质量间的线性回归模型。试验表明,单只鸡体质量估测中以Mask R-CNN进行特征提取的体质量估测平均准确率为97.23%,以YOLACT进行特征提取的体质量估测平均准确率为97.49%,群鸡场景中体质量估测最低准确率为90.50%。     

基于指示Kriging的土壤盐渍化风险与地下水环境分析

土壤盐渍化是制约干旱区农业发展的主要障碍,而浅埋地下水区域的地下水环境是影响土壤盐渍化的直接因素。为调控合理的地下水埋深和矿化度,以防控区域盐渍化,以河套灌区永济灌域为研究区,运用指示Kriging法比较了春灌前和生育期不同阈值条件下土壤表层含盐量、地下水埋深和矿化度的概率分布,从概率空间分布的角度研究了不同时期防治土壤盐渍化的地下水临界埋深和矿化度。结果表明：地下水埋深属于中等变异性,土壤表层含盐量和地下水矿化度属于强变异性。春灌前较生育期土壤表层盐渍化高风险区扩大、浅埋地下水高概率区缩小、地下水矿化高风险区缩小。春灌前永济灌域土壤表层发生轻度、中度盐渍化时的地下水埋深临界值分别为2.6、2.2 m,地下水矿化度临界值分别为2.0、2.5 g/L;生育期土壤表层发生轻度、中度盐渍化时的地下水埋深临界值分别为2.2、1.8 m,地下水矿化度临界值分别为2.5、3.0 g/L,春灌前更易发生土壤盐渍化。春灌前较生育期土壤盐分受外界因素（气象因素和人为因素）影响小,且土壤表层含盐量、地下水埋深和矿化度变异性也相对较小,地下水环境对土壤盐渍化的影响更强烈。研究区北部、东南部和中部小部分区域为地下水埋深小于临界值且大于矿化度临界值的高概率区,是土壤返盐的高风险区,建议进一步完善该地区的排水系统。     

高产、优质、多抗玉米新品种嫩单22的选育

玉米新品种嫩单22是黑龙江省农业科学院齐齐哈尔分院于2009年选育的玉米杂交种.该品种组合为N8924xN2035,2016 ～ 2017年参加黑龙江省区域试验,两年平均产量10 428.9 kg/hm2,比对照品种誉诚1号(2016年)和先玉696(2017年)平均增产11.2％;2018年参加黑龙江省生产试验,平均产量10 419.3 kg/hm2,比对照品种先玉696平均增产15.7％.该品种在适应区出苗至成熟125 d,需≥10℃活动积温2 600℃·d,具有高产、优质、多抗和适应性广及适宜机械化收获等特点,2019年黑龙江省审定推广,适应黑龙江省第一积温带种植.     

抽穗-灌浆期不同低温处理对三江平原水稻主栽品种品质的影响

为了探究低温对水稻抽穗-灌浆期品质的影响,以龙粳29、龙粳31和龙粳46为试验材料,利用人工气候箱对水稻进行日平均气温17 ℃/3 d和16 ℃/5 d的低温试验。通过对低温处理后水稻品质的研究发现:低温导致水稻的糙米率、精米率和整精米率下降,蛋白质含量上升,稻米RVA谱特征参数的最高黏度和热浆黏度降低;2016年低温促进直链淀粉的合成,2017年低温对抽穗-灌浆前期直链淀粉的合成有抑制作用,对灌浆中后期有促进作用;适宜低温会提高强耐冷性品种的食味评分,降低一般耐冷性品种的食味评分;不同低温对不同品种在不同生育期的崩解值、消减值和回复值影响不同,这与水稻RVA谱特征参数的复杂性有关,有待进一步研究。      

基于工业互联网的农机供应链多边匹配问题研究

从改善农机供应链环境效益视角出发,综合考虑了工业互联网资源的能源消耗以及服务具有自我学习能力的特征,通过考虑学习率对服务质量的影响,建立了以农机服务需求方、农机服务提供方服务满意度以及平台能耗满意度最大化的一对一多边匹配模型。以天津农机供应链工业互联网协同管理平台上某农机覆盖件模具生产为例,运用本文所建立模型求得最优服务方案,验证了本文所提模型与一般匹配、不考虑学习效应、不考虑能耗的3种模型相比,所产生的非劣解个数为6个,均多于其他3种模型;同时,在考虑学习效应时,学习率较高的农机制造服务被选择用以完成任务;在考虑能耗时,能耗较低的农机云制造服务组合被选择用以完成任务。这就意味着,在工业互联网环境下,将农机供应链中的农机云制造服务的学习效应以及能耗同时考虑到双边匹配过程中,更加符合现实农机供应链的现实需求并达到供应链的环境绩效和经济绩效的双赢。     

苦参碱不同给药途径对小鼠肠道菌群的影响

为探究苦参碱灌胃和腹腔注射不同给药途径对肠道菌群的影响,将昆明小鼠随机分为4组,分别为生理盐水腹腔注射组(NCip)、生理盐水灌胃组(NCig)、苦参碱腹腔注射组(MTip)及苦参碱灌胃组(MTig),连续给药5d后,收集各组粪便,进行小鼠肠道微生物α多样性指数分析和β多样性分析,利用LEfSe和Metastats分析不同组间肠道菌群的差异。结果表明:灌胃和腹腔注射苦参碱的不同给药方式对小鼠肠道菌群的α多样性指数及β多样性的影响差异不显著(P0.05);LEfSe分析发现,与灌胃苦参碱相比,腹腔注射苦参碱组的小鼠肠道有益菌拟杆菌目(Bacteroidales)、调节机体代谢的另枝菌属(Alistipes)丰度显著增加(P0.05);Metastats分析发现,与灌胃苦参碱相比,苦参碱腹腔注射组的小鼠肠道与结肠炎相关的脱硫弧菌属(Desulfovibrio)、[Eubacterium]_fissicatena_group丰度显著降低(P0.05)。综上,不同给药途径会引起肠道菌群的差异,相比于灌胃给予苦参碱,通过腹腔注射给予苦参碱更有利于优化肠道菌群的结构及功能。