环境因子对大黄鱼腐败希瓦氏菌生长影响的计数法分析

以分离于腐败大黄鱼中的腐败希瓦氏菌为对象,采用平板计数法和浊度法分析不同p H值、Na Cl浓度和温度下的生长情况,运用修正的Gompertz方程拟合生长曲线,用决定系数、准确度、精确度、残差平方和及平方根误差评价拟合优度,比较分析2种计数法下环境因子对生长界限和动力学参数的影响。结果表明,在3~8℃,p H值6.0及Na Cl质量分数3.5%时不生长;2种计数法下生长动力学参数最大比生长速率(μmax)和代时差异不显著(p0.05),而迟滞期(λ)和最大细胞密度差异显著(p0.05);环境因子对生长动力学参数有显著影响,温度和Na Cl浓度对代时影响较大,温度越高或Na Cl浓度越低,代时越短;在3~25℃,温度越高,μmax越大,增速为(0.014 3±0.003 2)h-1/℃,温度越高,λ越小,平板计数法下其降速约1.5 h/℃,而在8~15℃,浊度法下λ降速约2.5 h/℃;平板计数法下μmax的变化受Na Cl浓度及p H值影响较大,λ变化无明显规律,而浊度法下μmax的变化受Na Cl浓度和p H值影响不明显,λ变化较明显。因此2种计数法均可对腐败希瓦氏菌生长/非生长作出有效判断,环境因子强度较大时浊度法相比平板技数法迟滞期与最大细胞密度误差较大。     

应用于废水处理的光合细菌优化培养和生长动力学研究

本文对应用于废水处理的光合细菌的培养最适温度、光照、pH值、溶解氧等条件进行了较系统的研究,通过正交实验,得出光合细菌生长的最适条件为光照强度3000Lx、微好氧、30℃、pH 7.0.在此基础上,建立了光合细菌在模拟味精废水条件下,以乙酸钠为底物时的生长动力学模型,其参数为饱和常数Ks为0.23 g·L-1,最大比生长速率为0.04 h-1.试验结果表明,该模型能够较好地描述废水处理光合细菌的生长情况.     

植物乳杆菌生长条件的优化

为优化植物乳杆菌在静置条件下的生长条件,以植物乳杆菌为试材,采用摇瓶发酵试验方法,探讨发酵温度、培养基初始pH值、接种量对菌体生长的影响.试验结果表明,植物乳杆菌的最佳培养条件为:起始pH值7.0～7.3,培养温度37～40℃,接种量5%(V/V),发酵时间24 h;在此条件下培养,活菌数可达9.47×10<'9> cfu/mL.培养条件优化后,得到的活菌数是基础培养基的1.8倍.     

铜绿假单胞菌的温度、pH值和乳酸钠主参数模型构建

采用全自动微生物生长曲线分析仪Bioscreen测定分离自腐败冷却猪肉的铜绿假单胞菌在不同温度(25~40℃)、pH值(5.0~7.5)、乳酸钠质量浓度(0~0.035 g/mL)影响下的生长曲线。基于最小二乘法运用Matlab软件中的fminsearch函数拟合铜绿假单胞菌迟滞期关于温度、pH值和乳酸钠质量浓度的主参数模型,经参数估计求得铜绿假单胞菌的最低生长温度、最适生长温度、最高生长温度、最低生长pH值、最适生长pH值、最高生长pH值、乳酸钠的最小抑菌浓度,进而通过10组随机数据进行验证。结果表明,构建的主参数模型能较好预测铜绿假单胞菌的相关生长参数,决定系数R2为0.929 1,偏差因子B f为1.097 5,准确因子A f为1.393 6,平方根误差为1.598 9。验证组的决定系数R2为0.854 6,偏差因子B f为1.122 5,准确因子A f为1.211 7,都在可接受的范围内。     

禽畜废水厌氧反应动力学研究

为开发禽畜废水厌氧处理技术,利用外循环反应装置开展了畜禽废水厌氧反应动力学研究,以温度、基质COD值以及p H值为因素,设计了三因素三水平正交试验;引入温度参数,改进了Monod方程,建立了基质消耗、产物生成动力学模型;经线性、非线性回归,获得了模型参数,建立了相应的动力学方程,揭示了反应温度、基质COD值对反应速率的影响规律。研究表明:对基质消耗速率而言,反应活化能很低,可以忽略温度对反应速率的影响;温度对产物CH_4和CO_2的生成反应速率有影响,温度越高,越有利于CO_2的生成。建立的禽畜废水厌氧反应动力学模型能够较好地拟合试验数据,对厌氧反应器的开发设计具有参考价值。     

杏低温薄层干燥试验与建模

在较低温度下采用旋转组合设计对杏进行了薄层干燥试验,考察了温度、风速对杏干燥特性的影响。试验结果表明在一定范围内温度是影响干燥速率的主要因素,通过试验值回归,确定杏在较低温度下的干燥模型为Wang-Singh方程,且模型系数与温度、风速有关。试验值与模型预测值比较说明,该模型能较好地描述干燥过程中杏的水分比与干燥时间的关系。     

两株野生羊肚菌的分离与菌丝生长特性比较

采用组织分离法,从野生羊肚菌子实体分离出两株性状稳定的分离株SM1和SM2,对其菌丝在PDA培基上的生长特性进行比较,并从碳源、氮源、温度、pH值等方面,研究菌丝体的培养特性。结果表明:同一培养基上,不同菌株的菌丝生长存在差异;菌丝生长的最佳碳源为葡萄糖,最佳氮源为蛋白胨,最佳温度为20℃,最佳pH值为7.0。     

不同光质处理对蓝莓组培苗生长的影响

研究了不同红光（R）和蓝光（B）比对蓝莓组培苗生长和生理的影响。使用10种不同的红蓝光比（即1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5、1∶6、1∶7、1∶8、1∶9和1∶10）来处理蓝莓组培苗,测定其光合色素含量。结果表明:T4处理的叶绿素a、总叶绿素含量最大;T10处理的叶绿素b含量最大;T3处理的胡萝卜素含量最大。不同比例的蓝光和红光可以改变蓝莓组培苗的生长和生理指标。      

不同氮源对枯草芽孢杆菌产α-淀粉酶活力的影响

分别以豆饼粉、棉籽饼粉、花生饼粉为氮源,研究枯草芽孢杆菌产α-淀粉酶活力、枯草芽孢杆菌生长情况及pH值的影响。结果表明:花生饼粉为氮源时酶活力最高,可以达到321.21±0.24U/mL;其次是棉籽饼粉、豆饼粉。以花生饼粉作为氮源最大生长量2.2×1010,最适pH值为6左右。该研究为进一步提高枯草芽孢杆菌产中温α-淀粉酶酶活,提供了实践及理论意义。     

马铃薯主要生长指标对有效积温响应的定量分析

为探究马铃薯生长指标与有效积温间关系,以叶面积指数、全株干物质积累量和块茎干物质积累量为生长指标,系统研究了不同地区马铃薯生长特征,建立了以有效积温为自变量的普适生长模型。研究表明:当有效积温达到600℃(块茎形成期)、900℃(块茎膨大前期)、1 100℃(块茎膨大后期)左右时,相应的叶面积指数、全株干物质积累量以及块茎干物质积累量的增长速率分别达到最大值。在马铃薯苗期和块茎形成期(有效积温小于900℃)叶面积指数的增长率大于块茎干物质积累量的增长率,在块茎膨大期(有效积温大于等于900℃)块茎干物质积累量的增长率则大于叶面积指数的增长率。叶面积指数、全株干物质积累量和块茎干物质积累量的增长过程均为S形变化曲线,即马铃薯各指标生长曲线呈现慢-快-慢的特征,符合Logistic生长模型。运用Logistic生长模型对马铃薯叶面积指数、全株干物质积累量和块茎干物质积累量过程进行定量分析,结果表明,该模型可较好描述马铃薯主要生长指标的变化过程。研究结果可为合理选择马铃薯适宜的播期和生长期管理提供科学依据,也为有效利用当地的自然气候条件、实现增产高效提供参考。     

基于混合像元分解的分蘖期水稻基本苗数量估测方法研究

基本苗数量是反映水稻健康水平的重要依据,在分蘖期精准估测水稻基本苗数量可以指导后期的施肥量,从而调控水稻的最佳分蘖数。同时,对水稻长势监测和产量预测具有非常重要的意义。针对传统田间人工统计基本苗数量耗时长、成本高等问题,以江苏大学附属农场镇江润果农场分蘖期水稻为研究对象,利用大疆无人机（M600 Pro型）搭载多光谱相机（Rededge-MX型）获取水稻分蘖期多光谱数据,对原始图像进行图像拼接、辐射校正、几何校正等预处理操作,根据像元纯度系数提取土壤端元和植被端元,建立波谱库,然后按照完全约束最小二乘法的方法执行混合像元分解,构建植被覆盖度和水稻基本苗数量的回归模型。该研究方法获得的模型决定系数R2为0.891,均方根误差RMSE为4.6株/m2。而传统的像元二分法模型（基于NDVI、VDVI和GNDVI植被指数计算植被覆盖度）,其决定系数R2为0.834、0.744、0.642,其RMSE为5.7、7.1、8.4株/m2。试验结果表明,基于完全约束最小二乘法的混合像元分解模型评价指标均优于像元二分法模型。本文基于混合像元分解方法有效提高了水稻基本苗统计精度,并且生成了水稻基本苗数量反演图,可以直观统计基本苗数量,为分蘖期水稻补苗、间苗提供指导。     

不同灌水下限设施番茄土壤CO2排放特征及其影响因素研究

【目的】探讨不同灌水下限设施土壤CO2排放特征及其影响因素,为调控设施土壤水分和碳排放提供理论依据。【方法】在番茄生育期内采用LI-8100A土壤碳通量自动测定仪观测不同灌水下限[20 kPa(D20)、30 kPa(D30)、40 kPa(D40)]下的土壤CO2排放速率,并分析其影响因素。【结果】在番茄生育期内,不同灌水下限设施土壤CO2排放速率变化趋势基本一致,D20处理最高,平均速率为2.759μmol/(m2·s),其次是D30处理,为2.601μmol/(m2·s),D40处理最低,为2.559μmol/(m2·s)。在土壤CO2累积排放量方面,D20处理显著高于其他2个处理,而D30和D40处理之间无显著差异。就单因素模型而言,不同灌水下限处理的土壤CO2排放速率与15 cm土壤温度呈指数回归关系,且均达显著水平(P<0.05);不同灌水下限处理的土壤CO2排放速率与15 cm土壤含水率均呈显著二次回归关系(P<0.05);与单因素模型相比,土壤温度和土壤含水率的双因素复合模型(68.5%~83.8%)可以更好地解释土壤CO2排放的变化。土壤温度敏感系数Q10值在1.442~1.498之间,其中D20处理最敏感,D40处理最不敏感。相关分析结果表明,土壤CO2累积排放量与0~20 cm土层土壤有机质量、pH值、全氮量、速效磷量、速效钾量、碱解氮量和微生物量碳呈显著相关关系。采用PCA分析提取出的2个主成分累积贡献率为85.79%。【结论】灌水下限影响设施土壤CO2的排放,其中D20处理促进了设施土壤CO2的排放。     

基于图像特征和随机森林的油菜生物量估算

油菜生物量是喂入量和作业质量的主要影响因素,高效、快速地检测油菜生物量是实现油菜收获机自动控制的基础和前提。为研究收获期油菜生物量的影响因素和分布规律,首先利用无人机采集联合收获期油菜的田间可见光图像并实测油菜的生物量信息,提取并构建与油菜生物量有关的32个特征参数,通过相关性分析筛选出与油菜生物量相关性较高的10个显著特征;分别建立基于随机森林（Random forest,RF）、主成分分析（Principal component analysis,PCA）和支持向量机（Support vector machine,SVM）的联合收获期油菜生物量估算模型;利用训练集确定模型参数并优化,利用测试集估算油菜生物量,验证估算模型的性能并比较精度。结果表明：3种模型的评价指标均方根误差（RMSE）、相对误差(RE)和决定系数(R2)分别为0.24 kg/m2、0.04%~22.23%、0.87,0.36 kg/m2、0.92%~21.14%、0.71和0.26 kg/m2、0.28%~34.17%、0.84;对比估算结果可知,基于随机森林的估算模型的RMSE小于PCA和SVM模型,决定系数R2最大且相对误差较小,模型精度和稳定性较优,是估算联合收获期油菜生物量一种较优的方法。基于可见光图像特征和随机森林的油菜生物量估算方法可为油菜联合收割机喂入量自动检测提供方法和参考。     

基于正交设计的糙条消能工评价方法

在新疆635溢洪道整治工程研究的基础上,基于正交设计原理,对溢洪道布置糙条消能工进行6因素3水平的正交试验,试验测得18种组合典型断面的瞬时流速和水深;通过对弯道微元化处理的方法,建立了质量离散系数C_m模型,并结合消能率η对试验结果进行了极差分析;考虑到建立导流效果评价方法的普适性,定义量纲一因子R_d和R_s,对布置参数与工程参数之间的相关性做了进一步分析.结果表明:质量离散系数C_m能够客观地反映糙条消能工的导流效果;就C_m指标影响程度而言,工程参数较布置参数的影响程度占主导地位,在实际工程中,工程参数的确定应充分考虑水流形态;由于R_d和R_s均是量纲一参数,因此在一般整流工程导流效果的评价方法上具有普适性.     

冬小麦幼苗水力提升及与相关生理指标间的关系

在室内条件下,监测了发芽后30 d冬小麦幼苗在蒸馏水及Hoagland营养液培养条件下夜间水力提升的数量及其与蒸腾速率、气孔导度、根干质量、茎叶干质量以及根/茎等之间的关系。结果表明,冬小麦幼苗夜间蒸腾速率呈单峰曲线变化,在00:00达到最高。蒸馏水处理和Hoagland营养液处理的平均夜间蒸腾速率分别为2.34和1.85 mmolH2O/(m2.s)。从20:00到次日06:00,Hoagland营养液处理的冬小麦幼苗水力提升量为32.84mg/株,显著高于蒸馏水处理的13.68 mg/株。相关分析表明,冬小麦幼苗夜间水力提升量与蒸腾速率呈显著负相关关系,与根/茎呈显著正相关关系,和气孔导度无相关关系。可为冬小麦水分精准管理提供理论依据。     

基于粒子滤波和多变量权重的冬小麦估产研究

为了构建能够反映作物长势的综合性指标以及准确估测作物产量,采用粒子滤波算法同化CERES-Wheat模型模拟和基于Landsat数据反演的叶面积指数(Leaf area index,LAI)、地上生物量和0~20 cm土壤含水率,获取冬小麦主要生育期以天为尺度的变量同化值,分析不同生育时期的LAI、地上生物量和土壤含水率同化值与实测单产的相关性,并应用熵值的组合预测方法确定不同状态变量影响籽粒产量的权重,进而生成综合性指数,并分析其与实测单产的相关性。结果表明,LAI、地上生物量和土壤含水率同化值和田间实测值间的均方根误差(Root mean square error,RMSE)以及平均相对误差(Mean relative error,MRE)均低于这些变量模拟值和实测值间的RMSE和MRE,说明数据同化方法提高了时间序列LAI、地上生物量和土壤含水率的模拟精度。基于不同状态变量的权重生成的综合性指数与实测单产间的相关性大于单个变量与实测单产间的相关性;基于综合性指数构建小麦单产估测模型,其估产精度(R2=0.78,RMSE为330 kg/hm2)分别比基于LAI、地上生物量和土壤含水率建立模型的估产精度显著提高,表明构建的综合性指数充分结合了不同变量在作物估产方面的优势,可用于高精度的冬小麦单产估测。     

供水水头和灌水器对负压灌溉土壤水运移的影响

研究了不同供水水头（H）（0.5、0、-0.5、-1、-2m）及不同孔径的负压灌水器（3～4、5～6μm）对负压灌溉出水量及土壤水分运移的影响。试验结果表明,不同处理中,湿润锋运移规律相似,湿润体近似为椭球体。当灌溉时间相同时,湿润体体积随供水水头的减小而减小。累计入渗量、最大水平和垂直湿润距离随高程差呈幂函数变化。灌...     

基于植被指数的猕猴桃根域土壤水分反演影响因素研究

针对现有监测方式难以大面积准确监测植株个体水分状况,且猕猴桃果园的郁闭性导致根域土壤含水率（Root domain soil water content,RSWC）监测方法匮乏的问题,使用多层感知机（Multi-layer perceptron,MLP）和冠层植被指数来预测果实膨大期（5—9月）徐香猕猴桃植株40cm深度的RSWC。在MLP训练数据的预处理中,采用Pearson相关系数作为输入（植被指数）与输出（RSWC）的相关性评价指标,采用单因素方差分析作为输入与输出的显著性评价指标。进一步考虑冠层采集范围可能对模型精度造成的影响,将数据分割为不同尺度对MLP进行训练评估。结果表明,重归一化植被指数（Renormalized difference vegetation index,RDVI）与RSWC具有最高的相关性与显著性,相关系数和P分别为0.744和0.007,该指数可以作为RSWC反演的输入量。对不同尺度RDVI的建模数据表明,模型精度与RDVI采样面积A及对角线长度L有着较强的相关性（R2分别为0.991和0.993）,为了使模型精度最大化,采样面积应在2.540~3.038m2之间。通过使用该尺度的RDVI建立的MLP模型达到最大精度（R2为0.638,RMSE为0.016）。本研究可为建立非接触性猕猴桃果园土壤含水率估算方法与果园灌溉系统设计提供依据。     

UPLC-MS/MS检测水产品中硝基呋喃代谢物

建立了UPLC-MS/MS检测水产品中硝基呋喃代谢物的方法,通过加大取样量和内标的浓度,增强响应值和结果的稳定性,衍生化时间缩短为2 h,固定缓冲溶液的体积,提高检测效率。AOZ、SEM、AMOZ和AHD的回收率均在89.0%～114.8%,相对标准偏差小于10%,检出限为0.1μg/kg。      

水分胁迫对不同倍性小麦光合和水分利用影响

在遮雨条件下采用称量法控制土壤水分,利用逐步干旱胁迫和复水条件,连续观测二倍体、四倍体和六倍体3种倍性小麦后的光合速率、蒸腾速率、单叶水分利用效率等的变化。结果表明,不同倍性小麦的光合速率都下降,下降速度为二倍体>四倍体>六倍体;水分胁迫对二倍体的蒸腾速率影响最大,对六倍体的蒸腾速率影响最小;水分胁迫对六倍体小麦的气孔导度影响小于四倍体和二倍体;水分胁迫结束后,3种倍性小麦品种的光合速率和蒸腾速率均能迅速恢复,以六倍体的气孔导度的恢复速率最快。水分胁迫下不同倍性小麦的水分利用效率均下降,以六倍体小麦下降程度最小,复水后3种倍性小麦均能快速恢复到几乎相同的水准。在相同的水分条件下,随着光强的增强,3种倍性小麦光反应动力曲线变化趋势相似,在400～1 200μmol/(m2.s)范围内,二倍体和六倍体小麦二者均显著高于四倍体。