改进作物水分亏缺指数用于东北地区春玉米干旱灾变监测

为了明确不同程度、不同时段低温对棉花纤维品质的影响,该研究利用棉花延迟型低温冷害指标和灾情资料,筛选出1961－2017年间不同程度延迟型低温冷害的典型年份,在实现棉花功能结构模型CottonXL模型本地化应用的基础上,利用CottonXL模型模拟不同程度冷害对纤维品质的影响。结果表明：CottonXL模型能够较准确地模拟延迟型冷害对棉花纤维品质的影响,不同热量条件下纤维长度、纤维比强度、马克隆值模拟结果与实测值间的RMSE分别为0.7 mm、0.9 cN/tex、0.1。冷害对棉花纤维马克隆值影响最大、纤维比强度次之,对纤维长度影响最小。随冷害程度的加重纤维长度较长、纤维比强度较大且马克隆值适中的棉铃数量显著减少（P＜0.01）,纤维品质整体下降。发生轻度、中度和重度冷害时,纤维长度分别下降0.8、1.4和1.5 mm,纤维比强度分别降低3.9、4.5和5.1 cN/tex,马克隆值分别降低1.0、1.2和1.4。同等程度延迟型低温冷害情况下,夏秋季低温冷害对纤维品质的影响大于春季低温冷害。轻度夏秋季型低温冷害对纤维品质的影响较中度春季型低温冷害更大。     

农作物低温冷害监测评估及预报方法评述

对作物冷害指标、风险及损失评估、监测和预报,以及近年来业务化应用的研究成果进行总结和归纳,比较了这些领域新老研究方法的优缺点.重点介绍3S技术和作物模型在这些领域的应用.探讨了遥感温度反演与冷害监测相结合的可行途径,作物模型用于区域冷害损失评估所需的尺度转换及相应冷害模块添加等问题.明确了新技术与冷害研究相结合过程中需要重点考虑和解决的关键技术难题.可为冷害研究的技术革新提供参考.     

新疆棉花播种-开花期低温冷害的初步判断

参考新疆不同棉区地膜栽培棉花的气候减产年方面的研究，结合各监测点的农业气象资料和单产资料，初步研究不同棉区棉花播种-开花期低温冷害判别的气象指标。结果表明：当北疆棉区6月月平均气温距平≤-0．5℃，南疆棉区5—6月气温持续偏低且月气温距平均≤-0．5℃、或棉花的开花日期滞后，其中喀什棉区棉花开花期比常年晚5d以上，石河子棉区、博州、巴州和阿克苏棉区晚3d以上时、或当6—8月中至少有两个月的月气温为负距平、且6—8月的平均气温距平在0～-0．4℃时，就可能出现一般气候减产年。而当6—8月各月的气温距平均为负值，且其平均气温距平≤-0．5℃时，就可能出现严重的气候减产年。研究结果为当地棉花生产防灾减灾提供参考。     

低温预贮处理对冷藏水蜜桃冷害和品质的影响

为探索低温预贮处理减轻水蜜桃果实冷藏冷害的作用及适宜条件,研究了不同温度与时间组合的预贮模式对霞晖5号桃果实冷害和品质的影响。该研究先将果实置于4、8、12℃下分别预贮2、4、6、8和10 d,然后转入0℃冷藏28 d,冷藏结束后移至20℃货架贮藏3 d。货架期结束后进行果实质地多面分析和品质感官评定,并测定果实颜色、可溶性固型物、可滴定酸、褐变指数和出汁率等品质和冷害指标。结果表明,采后直接在0℃下冷藏28 d的果实出现了明显的冷害症状,主要表现为果实质地絮败和果肉发生褐变。4℃预贮果实出现严重的木质化冷害症状,8℃预贮果实褐变严重,而采用12℃、6 d预贮可最显著地减轻果实质地絮败和果肉褐变等冷害症状的发生,保持较好的感官品质。这些结果表明,12℃、6 d预贮处理在桃果实贮藏中具有较好的应用前景。     

基于遥感的东北地区水稻延迟型冷害动态监测

水稻延迟型冷害大范围准确的同步跟踪监测,可为提高稻米品质和产量提供帮助。在明确东北地区水稻种植区域和水稻低温冷害年的基础上,基于MODIS MOD13A2数据产品划分了东北地区水稻各发育普遍期植被指数判识指标的参考范围,构建了基于地理信息的水稻发育期模型,在此基础上制作了水稻静态发育期空间分布图,并以2009年5月24日和8月7日为例开展了东北地区水稻延迟型冷害动态监测的应用研究。结果表明:东北三省发生较大范围水稻延迟型冷害的年份有2002年、2003年、2008年和2009年,其中黑龙江省是水稻延迟型冷害的重灾区;EVI在水稻发育期判识中较NDVI更具优势;利用经度、纬度和海拔高度与日序的相关关系构建水稻发育期模型,推算无观测地区的发育期具有一定的可行性;在同一时间东北三省各地的水稻发育期分布推算结果的基础上,实现了2009年5月24日和8月7日东北地区水稻延迟型冷害动态监测,所得监测结果与2009年农业气象观测记录在时间和空间上有很好的一致性,监测结果正确。     

吉林省东部气象因子与玉米延迟型冷害的时空演变规律

基于1980—2014年吉林东部地区逐日气象数据和玉米种植资料,利用Mann-Kendall突变分析法、气候倾向率、偏最小二乘回归分析等方法,揭示了气候变化背景下冷害的时空演变规律,同时对影响冷害的气象因子进行探究。结果表明:(1)近35年热量条件有所改善,冷害呈现减少趋势。20世纪80年代,冷害受低温阴雨、早霜等天气影响表现为发生频率高、强度大,20世纪90年代气温升高,冷害发生频率降低,中期降水异常增加,冷害强度增大,21世纪气温大幅提高,冷害少有发生,但不排除区域极端低温的可能;(2)吉林东部地区气候整体变暖且初霜日推迟,降水量南多北少,日照时数东升西降。而冷害发生频率空间分布规律为随着生育期推进冷害高频区逐渐由中部山区向高纬度延伸,即高纬度、高海拔地区成为冷害的高发区;(3)玉米在出苗—抽雄期受低温影响较大,冷害年气温受各气象因子的影响大小为降水量>日照时数>初霜日,尤其高海拔山区多阴雨寡照天气,易发生冷害。     

东北地区水稻延迟型冷害变化的初步研究

本文通过对延迟型冷害的指标和相关因素变化的研究，并结合东北三省水稻发生延迟型冷害的实际情况，初步研究了东北地区水稻延迟型冷害气候的变化进展，为东北地区水稻延迟型冷害的变化进展提供参考。     

低温贮藏对桃果实冷害和能量水平的影响

为探索桃果实低温贮藏时冷害发生与能量水平的关系,该研究将桃果实分别置于0、5、10℃下贮藏,定期测定果实褐变指数、硬度和出汁率等冷害指标以及H+-ATPase、Ca2+-ATPase、琥珀酸脱氢酶(SDH)、细胞色素氧化酶(CCO)等线粒体呼吸代谢相关酶活性及能量相关物质三磷酸腺苷(ATP)、二磷酸腺苷(ADP)、磷酸腺苷(AMP)含量和能荷变化。结果表明,桃果实在不同贮藏温度下冷害发生程度不同,5℃贮藏的桃果实褐变指数最高,冷害最严重,0℃贮藏次之,10℃贮藏无冷害发生。同时发现5℃贮藏果实的ATP和ADP含量、能荷水平、H+-ATPase、SDH和CCO活性最低。这些结果表明,桃果实冷害发生可能与能量供应不足有关。     

施氮量对不同开花期棉（Gossypium hirsutum L.）铃纤维细度和成熟度形成的影响

为兼顾试验的重复性和生态区域性,选用高品质棉（科棉1号）和常规棉（美棉33B）品种为材料,于2005年分别在江苏南京（118o50E, 32o02N,长江流域下游棉区）和江苏徐州（11711E, 3415N,黄河流域黄淮棉区）设置施氮量（低氮:N 0 kg/hm2;适氮:N 240 kg/hm2;高氮:N 480 kg/hm2）试验,研究施氮量对不同开花期棉铃纤维细度、成熟度和马克隆值形成的影响。结果表明:（1）施氮量显著影响棉纤维细度、成熟度和马克隆值的形成过程,但三者在不同开花期对氮素水平的响应不同,施氮量与开花期对棉纤维细度、成熟度和马克隆值的形成存在互作效应。8月10日前开花的棉铃,铃期［花后0～50 d （DPA）］日均温在23.3 oC以上,纤维细度、马克隆值以N 0 kg/hm2施氮量下最大,棉纤维马克隆值与纤维细度的相关性较大;8月25日开花的棉铃（铃期日均温在20.8～23.3 oC之间）,纤维成熟度、马克隆值以N 240 kg/hm2施氮量下最大;9月10日开花棉铃（铃期日均温低于20.8 oC）,纤维细度、成熟度和马克隆值均以N 480 kg/hm2最大,棉纤维马克隆值与纤维成熟度的相关性增强。（2）影响不同开花期间纤维细度、成熟度和马克隆值的主要因素是铃期日均温,最终纤维细度、成熟度和马克隆值在不同施氮量之间的变异与不同开花期（铃期日均温不同）间的变异比较,前者显著小于后者。综上,因开花期不同而形成的铃期日均温是决定细度、成熟度和马克隆值的最重要因素,施氮量可通过对位叶叶氮浓度NA影响棉纤维细度、成熟度和马克隆值的形成过程,增加施氮量可减小上述指标在不同开花期间的差异。     

应用WOFOST模型模拟低温与干旱对玉米产量的综合影响

在玉米苗期和抽雄期利用人工气候箱对不同水分条件下的玉米植株分别进行低温处理，通过控制试验分析了低温、干旱以及二者合并对玉米生产的影响，在此基础上应用WOFOST作物模型模拟分析了低温、干旱以及二者合并对东北地区玉米产量的影响。试验与模拟结果均表明，低温、干旱以及低温和干旱并发都会使玉米的产量下降，而且低温和干旱并发的影响都要比单一灾害发生条件下大，减产幅度在34．5％左右。同时也很好地验证了WOFOST作物模型应用于低温和干旱对玉米产量影响的适应性。     

基于限制EM算法的猪肉预冷过程分析

为了分析肉类加工企业的少量猪肉预冷试验数据,提出了一种预冷过程建模策略。定义了2种预冷过程向量：基于温度梯度的降温过程向量和基于当前损耗的损耗过程向量,分别用于描述胴体热量散失和物质流失规律。针对每条试验记录均包括有风和无风2种工况,给出结合限制的EM算法来同时拟合：E过程构建有风预冷过程向量,M过程构建无风预冷过程向量;E过程和M过程中均施加2个向量间的偏序限制,均以云进化算法CBEA为优化算法。基于37条试验记录构建了预冷过程向量,并用来模拟猪胴体的预冷过程,降温过程拟合的平均误差为0.93℃,损耗过程拟合的平均误差为1.51‰。企业可以使用该策略分析实际猪肉预冷过程数据。     

基于强度退化的疲劳累积损伤模型

为研究金属构件疲劳累积损伤问题,运用强度退化模型建立了2种不同的疲劳累积损伤模型,该模型基于材料疲劳寿命特性确定了强度退化模型的系数,将模型应用于两级和三级载荷下疲劳剩余寿命估算,结合试验数据进行了验证,结果表明采用该模型可以较准确地估算两级和三级载荷下的疲劳寿命。该研究对金属构件疲劳寿命预测提供参考。     

籽棉异性纤维清理机多目标清理自适应控制模型

为了提高异性纤维清理效率、减少棉纤维损伤,该文以MQZY-10型异性纤维清理机为研究对象,设计了四因素二次正交旋转试验,研究了喂花量、籽棉回潮率、缠绕辊转速和风速对异性纤维清理效率和纤维长度损伤的影响,建立了异性纤维清理机多目标自适应控制模型。试验结果表明各因素对线状异性纤维清理效率影响的大小顺序为:缠绕辊转速风速回潮率喂花量,4个因素均为影响显著因素;对片状异性纤维清理效率影响的大小顺序为:风速缠绕辊转速回潮率喂花量,4个因素均为影响显著因素:对纤维长度损伤影响的大小顺序为:缠绕辊转速回潮率风速喂花量,其中影响显著的因素为缠绕辊转速、回潮率和风速。该模型己应用于异性纤维清理机的多目标自适应控制,在实际生产中用户可以依据棉花品级需求对异形纤维清理机进行适用性调节。本试验条件下,相对于经验固定值控制,线状异性纤维清理效率平均提高了约9.4百分点,片状异性纤维清理效率平均提高了约2-3百分点,棉纤维长度损伤平均减少了约0.051百分点,取得了满意的清理效果。     

基于费舍尔评分与离散粒子群优化的棉花异性纤维在线检测

为改进基于机器视觉的棉花异性纤维在线检测效率,提出一种基于费舍尔评分与离散粒子群优化的棉花异性纤维特征选择方法。该方法将费舍尔评分滤波式特征选择方法及基于离散粒子群优化的捆绑式特征选择方法组合在一起,首先利用费舍尔评分方法过滤噪声特征,然后利用离散粒子群算法从已去噪的特征集中选取最优特征子集。提出的方法应用于棉花异性纤维数据集,并与费舍尔评分方法、离散粒子群方法、遗传算法、蚁群算法进行对比,试验结果表明该方法可以更有效地选择出有较少特征数目、较高分类精度的特征子集。从75个棉花异性纤维原始特征中选出18个特征组成的特征集,其分类准确度达到93.5%,检测时间仅为0.8231 s,有效地改进了棉花异性纤维在线检测的精度与效率,从而减少异性纤维对棉纺织品的危害,提高棉纺企业经济效益。     

宰后冷却工艺对冷却猪肉肉色、质量分类的影响

研究了宰后猪胴体分别采用常规冷却工艺(宰后45 min起,(3±0.5)℃、0.4 m/s冷风冷却24 h)和二阶段急速冷却工艺(宰后35 min起,-20℃、2 m/s冷风冷却1.5 h;(3±0.5)℃、0.4 m/s 冷风冷却22.5 h)对冷却猪肉肉色、质量分类的影响。通过测定冷却猪肉pH值 和T(温度)及肉色仪器测定参数值(L^*、a^*、b^*)和肉色分值, 确定了它们之间的相关性,并进行猪肉质量分类判断。结果表明, 常规冷却工艺冷却猪肉的T_45min与pH_45min、L^*、肉色分值呈极显著性相关(p＜0.01),相关系数分别为-0.37,0.45,-0.39;L^*与肉色分值呈最大的负相关,相关系数达-0.80;PSE猪肉占18.6%,RFN(正常)猪肉占80.4%,而DFD猪肉仅占1.0%。二阶段急速冷却工艺在宰后初期比常规冷却工艺不仅有效降低冷却猪肉温度,而且同时使其pH值下降缓慢;其PSE猪肉降至12.0%,RFN(正常)猪肉升至87.0%,DFD猪肉仍为1.0%。提示二阶段急速冷却工艺可改善冷却猪肉肉色、进而提高其质量。     

钾素营养对不同部位棉铃纤维品质性状的影响

在大田试验条件下,研究了钾素营养对上、下部位棉铃纤维品质性状的影响。试验选用2个品种,4个施钾量（K2O 0,60,180和300 kg/hm2）。结果表明:施钾提高了上、下部棉铃的纤维长度,增大了最终纤维麦克隆值,且随施钾量的增加,增幅呈加大趋势,但施钾对纤维长度达最大值的时间无影响;施钾提高了上、下部位棉铃纤维的最终零隔距比强度和3.2 mm隔距比强度,但在上、下部位棉铃间表现存在一定差异,下部棉铃纤维的最终零隔距比强度和3.2 mm隔距比强度均随施钾量的增加呈先增加后降低趋势,上部铃则随施钾量增加一直呈增大趋势;施钾还提高了上、下部棉铃纤维的最终成熟度,而且其增幅随施钾量的增加而增大,当施钾量为300 kg/hm2时,可显著增加上、下部位棉铃纤维的最终成熟度。     

两段式冷却对牛肉食用品质的影响

为探讨两段式冷却对牛肉食用品质的影响,以20头杂交牛胴体（延边牛×西门塔尔牛）按试验设计进行两段式冷却（温度-13～-15℃、时间2 h,风速3 m/s,随后转入常规冷却间至24 h）和常规冷却处理（温度0～4℃、时间24 h）相比较,研究不同处理对牛肉食用品质的影响。表明：两段式冷却处理加快胴体温度下降速率,减缓pH值下降速率,显著降低胴体冷却质量损失,使肉的色泽鲜红,提高肉的剪切力,对背最长肌的保水性无影响。可以认为在肉牛屠宰加工流程中,单独采用两段式冷却处理能降低肉的嫩度,但随时间的增加,剪切力值会有所降低,建议应用时结合电刺激处理来同时改善肉的食用品质。