二氧化碳制冷技术在农产品冷链物流保鲜中的应用研究进展

随着中国“双碳”政策措施的逐步落地，绿色环保的新型制冷技术成为发展重点。二氧化碳(CO₂/R744)作为无色、无味、无毒、不可燃的天然工质，具有热稳定性好、单位容积制冷量高、全球温室效应低的特点，是一种理想的传统制冷剂替代品。CO₂制冷技术逐步应用于农产品仓储物流、制冰、空调等领域，但当前中国农产品仓储物流过程普遍存在能耗高的突出问题，亟需研发绿色节能制冷技术。该文阐述了CO₂制冷原理与发展历程，并从制冷系统、制冷设备及相关配件的角度，深入分析了CO₂制冷技术与压缩机、换热器、节流装置等CO₂制冷设备的国内外研发情况；综述了CO₂制冷技术在农产品储存和运输环节中的应用进展，提出了亟待解决不同工况下CO₂制冷设备匹配度、低温环境下CO₂压缩效率与液化效率等技术难点；基于中国农产品冷链物流最先一公里和最后一公里断链的突出问题，建议加快研发适宜中国农产品冷链物流产业特点的CO₂移动式冷库和立体智能...     

多能互补条件下转轮优化对水轮机低负荷区稳定性能的影响

多能互补系统中新能源发电的不稳定性使得作为调能机组的水电机组频繁在水力效率低、振动剧烈的低负荷区运行，严重影响机组的寿命。该研究以多能互补系统中的混流式水轮机为研究对象，在前期考虑工况权重系数的转轮多工况优化设计结果基础上，对比分析了优化前后转轮叶片的几何参数变化，不同负荷区的水轮机内部流动状态及压力脉动特征差异。研究结果表明：优化后叶片包角、安放角以及叶片长度均有所增加，叶片表面压力分布及转轮进出水边速度矩分布更加均匀，有助于改善水轮机低负荷区的空化性能、提高能量转换能力。转轮进出口安放角的增加很好地抑制了转轮进口背面脱流涡及出水边的脱流涡区，改善了尾水管的入流条件，使得尾水管涡带的强度和影响范围明显减小。叶片优化后，转轮内各频率的压力脉动幅值均有不同程度的降低，尾水管内压力脉动改善明显。尾水管内0.2f_n(f_n为转频)和14f_n压力脉动在低负荷工况(OP1)幅值降幅分别为45%和40%，额定工况(OP4)尾水管内0.2f_n压力脉动基本消除，14f_n压力脉动幅值降幅为31%。...     

大气CO2浓度与温度升高对小麦表层土壤碳氮含量及酶活性的影响

为研究大气CO₂浓度与温度升高对土壤碳氮元素含量和相关酶活性的影响,以位于山西省临汾市尧都区持续29年定位免耕和旋耕的旱作麦田(111°30′N、36°04′E)0～20 cm表层土为试验材料,在人工气候控制室内设置4个处理：CK(CO₂浓度400μmol?mol^-1,大气温度);eC(CO₂浓度600μmol?mol^-1,大气温度);eT(CO₂浓度400μmol?mol^-1,大气温度+2℃);eCeT(CO₂浓度600μmol?mol^-1,大气温度+2℃)。通过盆栽试验测定小麦关键生育时期土壤有机碳、易氧化有机碳、全氮、硝态氮、铵态氮含量以及相关酶活性。结果表明,持续增温2℃或CO₂浓度升高200μmol?mol^-1条件下,免耕土壤三个小麦生育时期的易氧化有机碳和硝态氮含量的平均值均较CK降低,降低幅度分别为10.7%～21.3%、7.3%～1...     

基于DPF主动再生温度需求的柴油机进气节流控制策略

为得到DPF主动再生温度控制的全工况区域内进气节流控制策略,选取大、中、小负荷下的3种典型工况研究进气节流阀开度对柴油机泵气损失、排气热状态、缸内燃烧及排放特性的影响规律。台架稳态试验结果表明:随着节流阀开度的减小,节流作用增强,各工况下进气量逐渐降低,过量空气系数减小,最大燃烧压力下降,比油耗、CO、NO_X及烟度排放升高;但进气量的减少使得燃烧始点推迟,滞燃期延长,缸内燃烧温度及排气温度升高,抑制了HC的生成。当进气节流阀开度减小至20%时,低速小负荷工况进气流量减少率较大,排气温度提升更为显著,增幅可达62.7%,而高负荷工况排温略有升高,但泵气损失较大,增幅高达19.2%,严重恶化了发动机的经济性。因此该文综合3种代表工况下的排温提升潜力及主要性能变化规律,将A、B、C工况进气节流阀开度分别控制在35%~45%,50%~60%和70%~80%范围内,并依据排温分布特点得出发动机全工况范围内进气节流控制策略,即小负荷工况采用较小的节流阀开度,随负荷增大节流阀开度增大直至全开。     

杂交水稻光合和荧光特性对高CO2浓度的动态响应

为探究大气二氧化碳 (CO₂) 浓度增高对杂交水稻光合和荧光特性的动态影响,利用开放式空气中CO₂浓度增高(FACE)系统,研究高CO₂浓度对大田水稻不同生育期叶片光合和荧光参数的动态影响及其种间差异。以高产杂交组合甬优2640和Y两优2号为试验材料,设置环境CO₂和高CO₂浓度2个水平,测定2个品种气体交换和荧光参数。结果表明,大气CO₂浓度升高使2个品种平均叶片净光合速率(Pn)在移栽后30、59、76、91和108 d分别增加25%、16%、25%、18%和8%,除移栽后108 d外,均达极显著水平(P<0.01);甬优2640移栽后76和91 d叶片Pn对CO₂的响应明显大于Y两优2号。除灌浆末期外,CO₂浓度升高使2个品种叶片气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均呈下降趋势,且Y两优2号的降幅多大于甬优2640。CO₂熏蒸下叶片气孔部分关闭,但叶片胞间与周围空气中CO₂浓度之比无显著变化,甚至明显增加。大气CO₂浓度升高使2个品种灌浆末期PSⅡ最大光化学量子产量均下降4%,但对其他各期均无显著影响;除灌浆末期外,CO₂浓度升高使PSⅡ实际光量子产量和光化学猝灭均显著增加。两杂交组合叶片光合参数对高CO₂浓度的动态响应多存在种间差异,但荧光参数的响应品种间差异较小。本研究结果为增强气候假定情景下水稻响应的预测能力并制订应对策略提供了依据。     

玉米生长对石灰性土壤无机碳与有机碳释放的根际效应

利用IsoSource模型三源区分玉米根际土壤CO₂释放来源(根源呼吸、土壤无机碳与有机碳释放),研究玉米根际效应对石灰性土壤无机碳与有机碳释放的影响。在玉米拔节期(24～53 d)、抽穗期(54～66 d)和灌浆期(67～99 d)末分别破坏性取样,测定根系、土壤有机碳和无机碳的¹³C含量等指标;自拔节期开始至生育期末,每隔3d测定种植玉米与不种玉米的土壤呼吸CO₂量以及13C-CO₂含量。结果表明,利用IsoSource软件三源区分土壤CO₂的排放,土壤CO₂排放累计量以根源呼吸贡献为主(48.0%),其次为土壤有机碳(31.2%),最小为土壤无机碳(20.8%)。玉米对土壤无机碳与有机碳释放均表现为正根际效应,从拔节期至生育期末,种植玉米土壤有机碳与无机碳的释放分别较不种植土壤多65%和156%。土壤无机碳对于稳定全球碳库和调节大气CO₂浓度具有重要意义,若忽视石灰性土壤无机碳对土壤CO₂释放的贡献,有可能...     

CO2浓度增高对水稻籽粒淀粉代谢相关酶活性的影响

以高产优质粳稻松粳9号和稻花香2号为材料,利用开放式空气CO₂浓度富集系统（FACE）实验平台,研究CO₂浓度增高对水稻籽粒淀粉代谢相关酶活性的影响。试验设正常大气CO₂浓度（400±40μmol·mol-1）和高CO₂浓度（600±60μmol·mol-1）,测定开花后两个水稻品种籽粒中ADPG焦磷酸化酶、淀粉合成酶和淀粉分支酶活性的变化。结果表明,CO₂浓度增高对不同灌浆进程中酶活性的影响程度有显著差异,对乳熟期之后ADPG焦磷酸化酶、可溶性和颗粒型淀粉合成酶活性的表达均有较明显的促进作用,仅阻碍了乳熟期籽粒中淀粉分支酶活性的表达;淀粉代谢相关酶活性对CO₂浓度增高的响应因品种而异,松粳9号籽粒中ADPG焦磷酸化酶活性受CO₂浓度增高的影响较大,而稻花香2号淀粉合成酶活性受其影响更大。说明随着灌浆进程的推进,CO₂浓度增高对淀粉生物合成途径中关键酶活性表达的影响程度存在明显的时段特征,且不同品种的响应程度有显著差异,总体来看,CO2浓度增高可在一定程度上促进淀粉代谢相关酶活性的表达。     

大气CO2浓度缓增对稻田土壤甲烷氧化过程的影响

微生物介导的甲烷好氧氧化,对控制稻田甲烷排放起着重要作用。本文从基因、群落、活性等多个层次上解析CO₂浓度缓增对稻田土壤甲烷好氧氧化过程的影响及其作用机理。依托于田间CO₂浓度自动调控平台,在背景CO₂浓度(AC)基础上,设置了CO₂浓度缓增处理(每年增加40μL·L^-1,持续4年)(EC)。采用室内泥浆培养以及高通量测序和定量PCR技术,对不同CO₂处理下水稻关键生育期(分蘖期、拔节期、扬花期和乳熟期)土壤中的甲烷氧化潜势及其功能微生物的丰度和群落结构进行了系统研究。结果表明：大气CO₂浓度升高促进了稻田甲烷氧化潜势和甲烷氧化菌丰度的增加;CO₂浓度升高还使得土壤中甲烷氧化菌的群落结构发生了显著变化,其优势菌从Ⅱ型菌转变为Ⅰ型菌。CO₂浓度升高所致的土壤中甲烷、氧气浓度以及氮素水平等的改变很可能对稻田甲烷氧化过程产生了重要影响。综合本研究发现,稻田甲烷氧化过程对大气CO₂     

气管材质和长度对农田小气候CO2/H2O分析仪读数稳定时间的影响

CO₂和H₂O气体浓度是农田小气候的2个重要指标,一般采用CO₂/H₂O分析仪进行测定,为减少人为干扰,需使用气管将待测区域气体传输至分析器,而气管的材质及其长度会影响CO₂/H₂O测定时读数稳定所需的时间。本研究采用8种常用材质的气管及5种气管长度进行双因素随机区组试验,以筛选CO₂/H₂O测定所需的最佳气管材质及长度。结果表明：不同材质气管测定CO₂浓度的稳定时间为9.20～11.47s,测定H₂O气体浓度的稳定时间为9.67～18.93s。利用主效可加互作可乘（Additive main effects and multi-plicative interaction,AMMI）模型对CO₂/H₂O气体浓度达到稳定的时间进行方差分析和稳定性分析发现,在CO₂浓度观测过程中,气管长度的固定效应导致的变异最大,材质次之,材质与长度互作效应较小;各材质中,CO₂读数稳定时间最短的为蠕动泵管;在H₂O气体浓度观测过程中,存在显著的材质和长度间的互作效应,其中材质的固定效应导致的变异最大,长度次之,PVC管的读数稳定时间最短。不同材质与不同长度的交互作用不同,每种材质对不同长度都有其特殊的适应性。因此,应根据测定指标,选择稳定时间短的材质和长度,以提高农田CO₂和H₂O气体浓度的测定效率。     

CO2浓度和温度升高对谷子各生育期土壤氧化还原酶活性的影响

研究CO₂浓度和温度升高对作物各生育期土壤氧化还原酶活性的影响,有助于分析气候变化对土壤养分循环过程的影响。本研究结合人工气候室和盆栽控制实验,模拟3种气候情景（当前环境CO₂浓度和温度、仅CO₂浓度升高、CO₂浓度和温度均升高）和2种水分条件（充分供水和轻度干旱）,研究了谷子（Setaria italica）开花期、开花后10 d、灌浆期和收获期4个生育期土壤氧化还原酶活性对CO₂浓度升高和增温的响应。结果表明,CO₂浓度由400 μmol mol?1升至700 μmol mol?1显著抑制了土壤过氧化氢酶和多酚氧化酶活性,二者降幅分别为2.86% ~ 7.99%和8.63% ~ 27.00%;而温度由22 ℃增加到26 ℃显著增加了土壤过氧化氢酶和多酚氧化酶活性,二者增幅分别为2.10% ~ 9.83%和10.03% ~ 24.96%;CO₂浓度升高和增温的交互作用对两种土壤酶活性的影响在谷子4个生育期均无显著影响。谷子生育期对土壤氧化还原酶活性有显著影响,CO₂浓度升高与生育期的交互作用对两种土壤氧化还原酶活性均有显著影响,但增温与生育期交互作用仅对土壤多酚氧化酶活性有显著影响。冗余分析（RDA）结果显示,土壤NH₄+和MBN对土壤多酚氧化酶活性的变化有较高的解释度。CO₂浓度升高抑制土壤氧化还原酶活性,增温提高土壤氧化还原酶活性,两者在多数谷子生育期表现为拮抗作用;谷子生育期影响土壤氧化还原酶活性对气候变化的响应;土壤有效N含量是影响土壤多酚氧化酶活性的重要因素。     

区域PRED系统演变的定量分析——以宁夏回族自治区为例

选取16个主要指标,运用数学方法对宁夏回族自治区PRED系统及其子系统近20年的变化进行定量分析,总结其发展规律和状况,进而采用相关分析法,对1985-2004年、1985-1994年、1995-2004年三个时间序列的PRED各系统之间的相关性进行分析,得出总系统和子系统及各子系统间的相互作用机制,最终得出宁夏PRED系统的优化对策。     

基于系统工程和统计学理论的中国土地整治体系框架构建

中国将生态文明建设提升到国家战略高度,对土地整治工作提出新要求,亟需土地整治体系顶层设计的指引。该文结合国内外土地整治体系的研究现状,在分析现有土地整治体系和土地科学体系在内容组成、侧重点和框架层次等差异的基础上,从人类对土地利用和认知的逻辑思维过程出发,将土地整治体系划分为土地整治核心层、土地整治配套层和土地整治准则层3个层次,具体包括技术体系、理论体系、学科体系、管理体系、文化体系和法制体系等6个部分。依据系统工程理论和统计学理论,提出了土地整治体系框架的构建方法和基本原则,并构建了土地整治体系框架。该体系具有系统性、开创性和引导性3个特点,完善了土地整治体系,形成一个相对系统、科学的体系框架,对中国土地整治事业持续发展具有重要的理论与实践意义。     

酵母双杂交系统的研究进展

酵母双杂交系统是研究蛋白质间相互作用的一种分子生物学方法，随着该系统的广泛应用，发展了三杂交系统、单杂交系统，及其它研究蛋白质与DNA、RNA相互作用的方法。该方法在研究蛋白质组学领域有重要地位和作用。     

农民专业合作社电子商务系统研建

讨论了农民专业合作社的信息需求,并给出了农民专业合作社电子商务系统的设计,为农民专业合作社建设电子商务系统提供了参考。     

节水灌溉自动控制技术的应用

分析了节水灌溉中自动控制技术的现状、类型、组成及主要设备,以某灌溉区为例全面介绍了节水灌溉中的自动控制技术,并对我国节水灌溉中自动控制技术的应用做出了展望。     

精密播种机工况自动监控及播量数显系统的研制

为了提高精密播种机的工作质量和自动化水平，研制了工况自动监控报警系统及播量数显系统。该系统利用红外光敏对管作为传感器，采用中规模集成电压比较器、５５５时基电路及４０１１０计数译码驱动电路，实现了对精密播种机工况的自动监控和播量累加数字显示。     

小尺度地区植被管理系统的构建——以东莞林科园为例

介绍了组件式GIS技术,在VB环境下嵌入MapObjects组件,开发植被信息管理系统,实现对与植被相关的土壤、水资源和基础地理等信息进行综合管理,实现通用的GIS功能,极大地提高小尺度地区植被管理的效率。     

粮食产后智能决策支持系统的研究

介绍了粮食产后系统的智能决策支持系统的研制开发,该系统包括粮食产后信息管理、粮食产量预测、粮食产后处理机械技术经济适应性分析及选型、粮食产后处理模式评估与优化、数据实时采集等子系统,为粮食生产经营和管理部门对粮食产量的预测、产后处理模式评估和优化、产后作业方式和作业机具的选型配备等问题的决策提供了有效的辅助决策工具。     

马铃薯质量安全管理及溯源信息系统的设计与实现

介绍了在互联网络下,基于ASP.NET技术的马铃薯质量安全管理及溯源信息系统的设计与实现。信息系统分为马铃薯质量安全管理系统和马铃薯质量安全溯源系统两部分。结合常见的面向对象开发模式,开发分为前台网页专业模块开发和后台数据库开发,溯源数据来源于已有的马铃薯无公害生产基地,为马铃薯生产加工企业提供了一个有效的生产管理和质量追溯平台,同时也为我国农产品安全信息系统的设计提供参考。     

基于LAN的农业科学研究院的科研仪器共享共用信息平台设计与实现

为提高科研院所大型仪器的利用率、降低科研成本,以浙江省农业科学院大型仪器信息化管理为研发对象,研发了大型仪器管理系统,重点论述了该系统的设计思想、系统结构及主要功能。