水流冲击多段滞留气团的三维数值模拟

针对水气两相瞬变现象,充分考虑了水体弹性、气体可压缩性、水-气交界面的动态运动以及多段气团间相互作用,采用三维CFD方法对起伏管道内含多段滞留气团的水气两相作用进行建模和模拟,选择Standard k-ε湍流模型进行模拟研究,将三维计算结果、现有一维模型计算结果与试验结果进行对比分析,并通过水气两相分布图展现动态变化过程.结果表明:与一维模型相比,三维CFD模型能够更为准确地模拟起伏管道内瞬变压力波动,并且能够清楚描述水气掺混、耦合的动态变化.水流冲击初始两段滞留气团压力波动曲线显示,多气团间的瞬变压力并非同步变化,可能呈现多气团峰值压力交替出现的情况,这与初始气团长度密切相关.水气交界面自由变化,阻断水体长度时刻发生变化,当水体运动到管道弯曲处时会产生新的阻断水体,将气团分成若干部分.     

基于气流脉冲和结构光成像的牛肉嫩度检测方法

针对传统牛肉嫩度检测速度慢、精度低的问题，提出了基于气流脉冲结合结构光3D成像的牛肉嫩度快速无损检测方法。首先，利用脉冲气流对牛肉表面进行冲击，同时通过结构光3D成像获取待测牛肉表面凹陷区域的三维点云信息；然后，采用去噪、点云分割、贪婪投影三角化、Delaunay三角化、曲面拟合等算法进行点云处理，获得牛肉表面凹陷区域的深度、映射面积、表面积和体积等信息；基于此,分别建立基于最小二乘支持向量机回归（LS-SVR）、BP神经网络和广义回归神经网络（GRNN）的生鲜牛肉剪切力预测模型；结果表明，GRNN模型预测表现最佳，预测集相关系数为0.975，均方根误差为5.307N。采用基于K-fold交叉验证的GRNN神经网络对牛肉嫩度等级进行预测，结果显示该方法对较嫩牛肉分级效果较好，为100%，对较老牛肉分级效果稍差，为91.3%。研究表明，基于气流脉冲结合结构光3D成像进行牛肉剪切力以及嫩度快速、无损检测是可行的。     

水钾耦合对苜蓿根颈抗氧化特性及越冬率的影响

为探究不同水钾耦合处理对科尔沁沙地生境下种植苜蓿（Medicago sativa）抗寒生理特性的影响，以‘骑士T’和‘公农1号’苜蓿品种为试验材料，采用两因素裂区随机区组设计，水分处理为主区：灌水时间间隔分别为4 d，8 d和12 d（用W₁，W₂，W₃表示）；钾肥施用量水平为副区，具体施用量分别为50 kg·hm^-2 K₂O，100 kg·hm^-2 K₂O和150 kg·hm^-2K₂O（用K₁，K₂，K₃表示），并设置不施钾肥为对照（CK），于越冬前期挖取苜蓿根颈材料测定丙二醛（Malondialdehyde，MDA）、可溶性蛋白含量和抗氧化酶活性，翌年测定越冬率。结果表明：在W₃灌水时间间隔处理下，‘骑士T’和‘公农1号’品种苜蓿根颈的过氧化氢酶、过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性、越冬率以及可溶性蛋白含量均明显高于W₁和W₂处理，其中以K₂施用量处理下的数值与CK差异最显著（P<0.05），且此施肥量下的MDA含量也显著低于CK（P<0.05）。因此在科尔沁沙地生境下生产苜蓿，灌水时间间隔为12 d、钾肥施用量在100 kg·hm^-2K₂O有利于提高苜蓿抗寒性。     

《植物工厂植物光质生理及其调控》学术专著出版

简介:由中国照明学会农业照明专业委员会秘书长、中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所刘文科研究员和查凌雁博士共同编著的设施园艺领域新书《植物工厂植物光质生理及其调控》于2019年5月由中国农业科学技术出版社出版。该书包括13章内容。     

不同LED光质对紫甘蓝幼苗生长的影响

以紫甘蓝品种‘紫辉甘蓝’为试材,在南方塑料大棚内密闭式光照植物培养架中,采用新型LED光源研究了不同光质对紫甘蓝幼苗生长的影响,试验共设置6个处理:R(红)、B(蓝)、8R2B(红光∶蓝光=8∶2)、5R5B(红光∶蓝光=5∶5)、2R8B(红光∶蓝光=2∶8)和荧光灯(对照CK)。结果表明:(1)在8R2B处理下,紫甘蓝幼苗地下部鲜重、地上部鲜重、单株鲜重、株高、根体积、根总表面积和根投影面积均最大;(2)与CK相比,不同光质处理均提高了幼苗叶片叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素的含量,以2R8B处理最高;(3)与CK相比,除R处理的幼苗可溶性蛋白质含量降低外,其它处理均有助于幼苗可溶性蛋白质含量的积累,以8R2B处理最高;(4)可溶性糖含量以R处理最高;(5)与CK相比,各光质处理均显著降低了幼苗MDA含量,以B处理效果最显著,8R2B和5R5B次之;(6)各光质处理对紫甘蓝幼苗叶片脯氨酸含量的影响与CK相比无显著性差异。     

氮磷钾用量对小麦冠层不同层次光截获和干物质分配的影响

为明确不同氮、磷、钾用量对小麦冠层不同层次光截获和干物质分配的影响，以济麦22为供试材料，设置F0（不施肥）、F1（N 180 kg·hm^-2，P₂O₅ 75 kg·hm^-2，K₂O 60 kg·hm^-2）、F2（N 225 kg·hm^-2，P₂O₅ 120 kg·hm^-2，K₂O 105 kg·hm^-2）和F3（N 270 kg·hm^-2，P₂O₅ 165 kg·hm^-2，K₂O 105 kg·hm^-2）4个施肥量处理，比较分析开花后不同氮、磷、钾用量对小麦叶面积指数、冠层不同层次光截获特性和成熟期干物质分配的影响。结果表明，F1处理下叶面积指数显著高于F0处理，而与F2和F3处理间无显著差异；开花后15 d，F1处理下小麦冠层不同层次及总PAR截获率和截获量均显著高于F0处理，而与F2和F3处理间无显著差异。F1处理下成熟期干物质在小麦冠层不同层次营养器官中的分配量、籽粒中的分配量及总干物质积累量显著高于F0处理，而与F2和F3处理间无显著差异。成熟期干物质在小麦冠层不同层次营养器官和籽粒中的分配量以及总干物质积累量与冠层上层（顶部至株高2/3）、中层（株高2/3至株高1/3）和总PAR截获率均呈显著正相关。F1处理（N 180 kg·hm^-2，P₂O₅ 75 kg·hm^-2，K₂O 60 kg·hm^-2）为本试验条件下的最优处理。     

自动站草面温度、空气温度、地面温度的对比分析

本文主要利用内蒙古凉城县气象自动站2017年11月～2018年10月的草面温度、空气温度以及地面温度观测资料,对三者进行对比分析。结果表明:年平均值中,空气温度草面温度地面温度;极端最高温度中,地面温度草面温度空气温度;极端最低温度中,草面温度地面温度空气温度;地面温度年内逐月变化幅度最大,其次为草面温度,空气变化最小。下垫面性质、传感器装设、仪器自身因素等均是导致草面温度、空气温度以及地面温度差异的主要因素。     

电感耦合等离子体质谱与电感耦合等离子体发射光谱测定绿叶蔬菜重金属的方法比较

比较了电感耦合等离子体质谱(Inductively coupled plasma mass,ICP-MS)/电感耦合等离子体发射光谱(Inductively coupled plasma optical emission spectrometry,ICP-OES)两种方法的检测限、精密度和准确度,并对绿叶蔬菜(芹菜)中Cr、Cu、Zn、Cd和Pb的含量分别进行了测定。主要结果如下:1)ICP-MS具有更高的灵敏度,测定的5种元素的检测限在0~0.29μg kg-1;ICP-OES测定的检测限在0~0.059 mg kg-1。两种方法的精密度均较高,ICP-MS测定的相对标准偏差RSD(%)在1.98%~4.87%、ICP-OES的RSD(%)在2.19%~4.79%。两种方法测定标准土壤的回收率在75%以上、测定芹菜Cr、Cu、Zn和Cd的加标回收率都在90%以上。然而,ICP-MS未检测出Pb,ICP-OES测定Pb的加标回收率为60%~80%。2)T检验分析的结果表明,ICP-MS测定芹菜Cr、Cu和Zn的值显著高于ICP-OES(P<0.05),但是Cd的值显著低于ICP-OES(P<0.05)。3)ICP-MS、ICP-OES都是以等离子体为发射源的光谱分析技术,但是由于两者在工作原理、测定条件等方面不尽相同而给测定结果带来偏差。研究可以为两种方法测定绿叶蔬菜的重金属提供一定技术指导、为食品安全的监督和管理提供一定依据。     

氮肥与甲哌耦合对主干形核桃品质及土壤氮素的影响

为探讨主干形核桃高产优质栽培的理论基础,选择8年生主干形新温185核桃为试材,设置不同梯度氮肥与甲哌■耦合模式,研究其对核桃品质和土壤氮素利用的影响。整个生育期内核桃结果枝节间增长长度在同等氮肥条件下呈"下降—上升"的变化趋势,在成熟期A2B3处理下核桃节间增长长度出现最低,为0.43 cm。在核桃的4个生育期内均出现随土层的深度增加而土壤含氮量降低的变化趋势,在油脂转化期20～40 cm土层土壤含氮量均低于同期对照,在16.31～34.03 mg/kg范围内变化。A2B3耦合处理下核桃果实三径、单果质量、总糖含量、蛋白质含量、总酚含量均高于对照,而单宁含量却最低,为1.19%。甲哌■的喷施浓度为800 mg/L、氮肥施入水平为3 271.73 kg/hm~2时,可显著提高核桃对土壤氮素的吸收和利用以及核桃产量。     

不同光质下外源锌对水培生菜生长和品质的影响

以'意大利耐抽薹'生菜(Lactuca sativa L.)为试材,采用水培法,设置不同光质(红蓝光比例为4∶1、1∶2和全红光、全蓝光)和外源锌浓度(0、0.5、1.0 mg·L-1 ZnSO4·7H2O),研究不同光质下外源锌对水培生菜生长和品质特性的调控效应,以期为植物工厂在不同光质下施加外源锌提高蔬菜产量和品质提供参考依据.结果 表明:高比例红光会促进生菜生物量、可溶性糖和还原糖的积累,并降低硝酸盐的含量,其中以红蓝光比例为4∶1的光质处理效果最好;高比例蓝光会促进光合色素和可溶性蛋白质含量的增加,其中以全蓝光处理效果最好,但全蓝光处理会对植株的生长产生抑制作用.从光质与Zn的互作效果看,光质对生菜生长和品质的影响起主导作用,外源Zn起调节作用.综合考虑,红蓝光比例为4∶1光质下根施0.5 mg·L-1 ZnSO4·7H2O处理对生菜的生长发育、产量提高以及品质改善的促进作用最佳.