利用松嫩平原苏打盐碱土区水资源做螺旋藻培养液的研究初报

螺旋藻富含高蛋白、氨基酸、维生素、不饱和脂肪酸等人类营养、保健品，是联合国向二十世纪推荐最理想的保健食品．适于在光照长、高温碱性水液环境中生长．松嫩平原约有１００余万亩无污染未利用适于螺旋藻成长　的苏打盐泡及浅层苏打地下水，通过引种、扩大试种，每平方米培养液可获螺旋藻干粉６－７．５ｇ，投入产出比约为１∶３．     

钝顶螺旋藻的真空干燥工艺优化

为提高螺旋藻的藻蓝蛋白质量浓度,针对其真空干燥工艺中3个主要干燥因素（物料厚度、干燥温度和干燥真空度）,利用响应面分析法,对工艺参数进行优化。试验数据采用Design-Expert软件进行多元回归分析,建立了3种干燥因素与藻蓝蛋白质量浓度之间的函数模型。通过响应面分析,确定钝顶螺旋藻的较佳真空干燥工艺条件为：物料厚度3?mm,干燥温度45 ℃,干燥真空度0.08 MPa,在此优化干燥条件下螺旋藻粉中的藻蓝蛋白质量浓度达12.500×10-3 mg/mL。该研究对于提高螺旋藻粉的干燥品质和产品质量具有参考意义。     

螺旋藻的分离筛选及培养条件的选择

采用选择性Zarrouk无机培养基从北海螺旋藻养殖场水样中富集和稀释平板分离出9株螺旋藻,经对其生长测定,从中筛选出一株生长较快、藻体粗壮的螺旋藻藻种（暂定名SP06）,通过对其形态学观察、培养基优化和最佳生长条件的选择试验,结果表明：该藻螺旋状,细胞为短圆柱形,藻体长50-600μm,径宽30-70μm,螺旋数3-10,在配方为NaHCO3 16.8g／L、KH2PO4 0.4g／L、NaNO3 2.7g／L、NaCl 1.0g／L、FeSO4 0.005g／L、MgSO4 0.1g／L、K2SO4 1.0g／L、CaCl2 0.04g／L液体培养基中,在起始pH8-10,光照强度4000Lx,30℃／25℃光／暗变温条件下生长良好,培养8d每升养殖水可收获湿藻46-48g。     

螺旋藻辐照杀菌效应研究

本文研究了辐照对螺旋藻的杀菌效果。螺旋藻经7kGy辐照处理后,总带菌量(包括细菌和霉菌)可从初始值105CFU/g数量级水平迅速降至低于102CFU/g,大肠杆菌降为0。辐照后4个月的室温储藏也能保持较高的卫生质量。经同样辐照剂量处理后于37℃、85%RH条件下储藏4周,发现水活度为0.81的样品中微生物(细菌和霉菌)繁殖速度要远大于水活度为0.72和0.66的样品,可见辐照灭菌时较低的水活度是一个关键因素。     

梯田优化配方施肥正交试验及其效益分析

本文采用直观分析和方差分析的方法,分析了老梯田和新梯田正交培肥试验结果,阐明了影响小麦产量的主要肥料因素和次要因素,选择出了“最优配方施肥”方案,计算了其经济效益,为老梯田和新梯田土壤培肥的进一步研究提供了参考依据。     

螺旋藻培养中碳酸氢钠施用技术研究

试验在温室的周转箱中进行，研究了不同浓度碳酸氢钠及其不同施用方法对螺旋藻生长的影响，结果表明：维持培养液中每升１０ｇ碳酸氢钠的浓度，可以获得较高的螺旋藻生物产量。在碳酸氢钠施用量相同条件下，上午添加与下午添加相比，不仅有利于螺旋藻生长且可以提高碳酸氢钠利用率。     

钝顶螺旋藻的真空干燥工艺条件优化

为提高螺旋藻的藻蓝蛋白含量,针对其真空干燥工艺中3个主要干燥因素（物料厚度、干燥温度和干燥真空度）,利用响应面分析法,对工艺参数进行优化。试验数据采用Design-Expert软件进行多元回归分析,建立了3种干燥因素与藻蓝蛋白含量之间的函数模型。通过脊岭分析,确定钝顶螺旋藻的最佳真空干燥工艺条件为：物料厚度3 mm,干燥温度45 ℃,干燥真空度0.08 MPa,在此优化干燥条件下螺旋藻粉中的藻蓝蛋白含量达12.5000×10-3 mg/mL。     

光合作用促进剂对螺旋藻产量及多糖含量的影响

在螺旋藻培养液中添加光合作用促进剂(ME)测定螺旋藻的生长速度和生物量,提取螺旋藻粗多糖并测定其含量,结果表明光合作用促进剂能提高螺旋藻生长速度,缩短螺旋藻的培养周期,并能提高螺旋藻多糖含量.     

光合作用促进剂对螺旋藻产量及多糖含量的影响

在螺旋藻培养液中添加光合作用促进剂（ME）测定螺旋藻的生长速度和生物量,提取螺旋藻粗多糖并测定其含量,结果表明光合作用促进剂能提高螺旋藻生长速度,缩短螺旋藻的培养周期,并能提高螺旋藻多糖含量。     

螺旋藻富集同化无机硒研究

以亚硒酸钠做为螺旋藻富硒的来源，研究了亚硒酸钠梯度浓度对钝顶螺旋藻（Spirulinaplatensis）生长及其富硒量的影响，并采用75Se标记的Na2SeO3示踪方法，对富硒螺旋藻含硒成分进行了研究。结果表明，当硒浓度超过360g／mL时，螺旋藻的生长即受抑制，硒浓度为46g／mL时，表现出促进螺旋藻生长的趋势，而硒浓度为184g／mL时，螺旋藻可达到最高富硒量，平均为659.9ng／mg。富硒螺旋藻中结合在大分子上的有机硒达到70％以上，其中主要是含硒蛋白质，含量可达50％以上，主要以硒代蛋氨酸和硒代半胱氨酸形式存在，分别占含硒蛋白的40％和20％。     

房车制动器的稳健优化设计

在建立合理的数学模型基础上,以传统优化设计的设计结果作为初值,充分考虑参数的各种干扰以及制造公差的影响,对电磁制动器结构参数进行了稳健优化设计。并对传统优化结果和稳健优化设计所得结果进行了比较、分析和讨论,结果表明,稳健设计后的电磁制动器的性能得到了较大的改善和提高。     

最佳组合溶磷细菌的筛选及培养条件的优化

试验研究了不同溶磷细菌的组合效应,筛选出最佳组合,并通过单因子试验和正交试验对最佳组合菌株的培养条件进行了优化。结果表明:溶磷细菌最佳组合为拉恩式菌(W2)+假单胞菌1(W3)+假单胞菌2(W4);W2+W3+W4以葡萄糖为碳源、硫酸铵为氮源培养液有效磷含量最大,为609.1 mg/L,比空白增加了18.4倍;正交试验表明W2+W3+W4的最适培养条件为葡萄糖15 g/L,硫酸铵为0.67 g/L,培养液初始p H值7,接菌量1%,经过进一步实验,W2+W3+W4在优化后培养条件下对磷酸三钙的溶解能力为664.29 mg/L,比在普通发酵培养液中的溶磷量显著增加55.19 mg/L(P0.05),为增强溶磷微生物在土壤中的竞争能力和溶磷能力提供理论基础。     

开孔型折流板太阳能空气集热器参数优化

为了克服折流板引入带来的负面影响,进一步提升折流板型太阳能空气集热器性能,该文采用正交数值试验的方法研究了开孔参数和入口流量参数对集热器效率的影响。选取折流板开孔参数大小、位置、数量以及入口流量4个因素,每个因素取3水平,考虑各因素间的交互作用,设计正交试验方案,进行三维数值模拟计算。结果表明:各开孔因素之间无明显交互作用,入口流量和开孔大小对集热器效率影响显著。最优折流板开孔参数组合与入口流量大小有关,当入口流量分别为0.0044、0.0088和0.0132 kg/(s·m2)时,对应的效率最高开孔参数组合分别为开孔大小(开孔长度与集热器厚度的比值)为1/6、开孔位置(开孔中心距底板距离与集热器厚度的比值)为1/3、开孔数量为3,开孔大小1/3、开孔位置1/3、开孔数量5,开孔大小1/3、开孔位置0、开孔数量5,其集热效率分别为69.63%、81.71%和86.83%。该文结果可为折流板型太阳能集热器的设计和改进提供理论支持。     

水力采收睡莲块茎工艺参数优化

为研究睡莲水力采收工艺参数对采收的影响,根据高压水射流冲刷原理,研究高压水射流各个参数对水力采收睡莲块茎的影响。利用L9(34)正交表设计睡莲块茎水力采收工艺参数:水射流压力、喷嘴直径、前进速度、射流冲刷角度的试验,分析各相关因素对水力采收效果影响。结果表明4个参数都是影响水力采收的显著因素,其中射流的压力和射流流量是影响水力采收的主要因素。通过方差分析得出较优的参数组合:喷嘴直径D为15mm、前进速度V为0.71m/min、冲刷角度为0、射流压力为0.20MPa。射流压力和射流流量增加都能显著提高采收效果,其中提高流量比提高压力所消耗的功率显著,因此在功率一定的情况下应优先保证较高的射流压力。     

名优茶连续式理条机参数优化设计与试验

针对传统茶叶理条做形装备主要依靠经验法设计,存在做形质量不佳的问题,该研究运用数值法对连续式茶叶理条机结构与作业参数进行优化,以改善连续式理条机的理条作业性能。通过对连续式理条机进行运动学分析,得到锅槽速度、加速度表达式,并探究锅槽运动与茶叶理条状态之间的关系;通过研究茶叶在连续式理条机锅槽内的运动规律和受力情况,建立茶叶-正U形槽动力学模型,分析了茶叶在锅槽运动周期内各阶段的受力特点及对茶叶成形的作用;运用EDEM软件建立茶叶理条仿真模型,对影响茶叶成形的曲柄转速、锅槽振幅、锅槽倾角、凸棱个数和凸棱高度等关键设计参数进行仿真模拟,得到上述因素作用下茶叶颗粒的平均速度、平均受力与做形时间的关系曲线,并以仿真结果为依据设计三因素三水平正交试验,以成条率、碎茶率为评价指标,利用Design-Expert软件进行数据处理与回归分析,并对优化结果进行验证试验。仿真结果表明：曲柄转速、锅槽振幅和凸棱个数等对理条质量影响较大,茶叶纵向占比率随理条时间增加而升高,促使茶叶主茎脉轴线方向受力形成条状外形;以曲柄转速为195 r/min、锅槽振幅为99 mm、凸棱个数为2的最优参数组合进行验证,成条率为87.39%,碎茶率为1.85%,与优化结果基本一致。研究结果可为连续式茶叶理条机优化设计提供理论参考。     

盆栽红掌移栽手爪设计与工作参数优化

为实现盆栽红掌花卉在盆间移栽领域的自动化移栽作业,该文进行了盆栽红掌移栽手爪设计,并采用试验方法对移栽手爪进行了工作参数优化,可实现红掌花苗从110 mm×90 mm规格花盆移栽到至170 mm×150 mm规格花盆的移栽任务。移栽手爪采用两侧同时抱抓的形式,实现对花苗的聚叶、抓取、固定功能,通过机构创新设计,在提高抓取成功率的同时,避免出现伤苗情况。根据红掌花苗生长特点及种植情况,对移栽手爪的工作过程进行了分析,选取升降气缸气压、钢针插入斜度和钢针插入点到中心的距离作为因素,选取花苗脱离花盆后的提取效果作为试验指标,进行盆栽红掌移栽手爪作业性能的二次回归正交旋转组合试验,确定最优工作参数。试验结果表明,针对种植在110 mm×90 mm规格花盆的花苗,当升降气缸气压为0.36 MPa,钢针插入斜度为28°,插入点到中心的距离为38.12 mm时,可达到良好的移栽效果,具有较高的移栽成功率,能够应用到实际生产当中。研究结果可为盆间移栽领域自动化移栽机的研制与开发提供参考。     

城镇圩区排涝泵站群日常运行方案优化

为降低城镇圩区排涝泵站群日常运行能耗,提出排涝站群总能耗最小的多方案试验选优、圩外河道水位控制去劣的优化运行调度方法。将圩区泵站群分组作为试验因素、每组泵站的开机方案为试验水平,以泵站群总能耗为试验结果开展正交试验,对试验结果应用正交分析得到泵站群若干种优化运行方案序列,选择总能耗最小且满足圩外河道的水位控制要求的方案为最优运行调度方案。以上海市城区某区域为实例,应用优化方法编制了2种潮水过程、4种降水条件下的优化调度预案;在不能利用潮水自排的最不利水文工况下,应用优化调度方案与现行调度方案相比,总电功耗最大可节省12%。通过开展优化调度方案与现行方案的节能效益比较,验证了现行方案的合理性并对现行方案提出了优化建议。一方面可为城镇圩区水行政主管部门优化日常调水预案提供参考,另一方面也为丰富和完善排泵站群优化调度方法的理论研究作了有益尝试。     

利用煤炭燃烧废弃物的绿化基质试验

为了给废弃地的生态治理提供优质、价廉的植生基质,促进废弃物的再利用,应用正交试验设计方法,将粉碎后的炉渣、秸秆及未经处理的粉煤灰作为基质组成的3因素,选用L9（3^4）正交表安排各因素的配比,得到9种基质,测定各基质的物理化学特性,并分别在各基质中播种高羊茅,观测分析高羊茅的出苗率、成活率和生物量,得到最优化的基质类型为A2B2C3,粉煤灰、炉渣、秸秆体积配比为2：2：3,各因素的主次关系依次为B（炉渣）—A（粉煤灰）-C（秸秆）。     

立式驱动浅旋耙设计与参数优化

针对中国黄淮海地区保护性耕作少免耕作业、表土耕作时对地表平整度、表层碎土效果要求较高的特点。研究设计了一种立式驱动浅旋耙,通过对由作业机构参数进行设计优化、刀具的运动学分析与动力学分析,得出了影响土壤受力的因素为机具前进速度与刀具转速,并采用离散元仿真分析对影响因素进行进一步分析。通过田间验证试验,以碎土率、土壤容重、地表平整度为试验指标,对立式驱动浅旋耙进行性能优化试验。结果表明:在前进速度为1.4 m/s,刀具转速为350 r/min时,其碎土率为95.4%,土壤容重为0.82 g/cm~3,土壤平整度为16.3 mm,满足少免耕作业前碎土及秸秆覆盖要求。该研究为少免耕播种前的地表浅旋作业机具提供了参考。     

马铃薯播种机分体式滑刀开沟器参数优化与试验

针对马铃薯播种机的铧靴式和圆盘式开沟器存在的种薯株距分布不均、播种效果质量差、回土量小等问题,研制出分体式滑刀马铃薯开沟器,并进行关键参数优化,分析开沟和回土过程中土壤颗粒在开沟器上的运动规律,研究种薯落入垄沟后的运动过程,确定影响土壤覆盖种薯效果的因素。采用旋转正交的试验设计方法,以机具前进速度、开沟器侧面夹角、开沟器长度及开沟深度为试验因素,以种薯的横向偏移系数、株距变异系数和回土量为试验指标,分析实施田间试验结果,优化分体式滑刀开沟器的结构参数与最优运动参数：在前进速度为0.95 m/s、开沟器侧面夹角为60°、开沟器长度为500 mm、开沟深度为115 mm时,株距变异系数为10.8%、种薯的横向偏移系数为3.83 mm、回土量为24.1%,满足马铃薯播种作业的要求。该研究结果可为马铃薯开沟播种装置设计与应用提供参考。