柑橘黄龙病热空气快速处理温度场分布特性试验研究

针对柑橘黄龙病自然热罩热处理存在的处理周期长、效率低、对自然条件依赖大、处理罩内温差过大等不足,提出了一种柑橘黄龙病热空气快速处理方法。为解决热空气快速处理时罩内温差过大的问题,搭建了柑橘黄龙病热空气快速处理温度场分布特性试验平台,研究了有无回风道、风速、热空气入口位置、热空气出口位置、入风口热空气温度对处理罩内温度场分布的影响。试验结果表明:风速、热空气入口位置、热空气出口位置、入风口热空气温度对处理罩内各截面温度场均有显著影响(P0.05);回风道不仅能使处理罩内温度场更均匀,而且能够降低能耗。通过试验得出柑橘黄龙病快速热空气处理的优选参数为:有回风道,风速14.5 m/s,热空气入口位于处理罩下层,热空气出口位于处理罩上层,且与入口呈90?,入风口热空气温度90℃。在该优选参数下,处理罩内温度从32℃上升到48℃,耗时约为9 min,处理罩内的温度极差为3.9℃,比非优选参数下罩内的温度极差相比下降了14.1℃。并在此参数下对柑橘黄龙病进行快速热空气处理田间试验,处理后病菌浓度平均降低80.28%。研究结果为黄龙病热空气规模化处理设备的优化设计提供参考。     

柑橘黄龙病热处理防治技术研究进展

柑橘黄龙病正在中国、巴西和美国等地广泛传播,急需快速、有效的田间防治技术。热水和湿热空气处理对柑橘病苗和嫁接枝条有脱毒作用,在温室环境中对病苗木进行光照热疗,可以减少黄龙病病菌数量,促进其健康生长并有效延长产果寿命。该文针对柑橘黄龙病防治技术的研究现状,综述了基因改良育种、苗木脱毒、化学防治、物理防治和生物防治等方法,结合热疗法在微生物和昆虫杀灭中的广泛应用,分析了田间热处理防治技术研究中存在的主要问题,提出了研究柑橘黄龙病病菌热处理温度阈值和对应时间、建立田间黄龙病病情快速诊断和热处理防治效果评价体系、研究热处理对黄龙病病菌抑制和消杀机理以及不同传热介质在柑橘树体的传热过程和特性、建立黄龙病田间快速热处理系统、研究黄龙病综合防治方法等建议,可为进一步研究柑橘黄龙病田间防治技术提供参考。     

黄龙病对柑橘叶片同化物积累和矿质养分运输的影响

【目的】探究感染黄龙病柑橘叶片中光合产物积累、矿质元素运转与病菌侵染的内在联系，为通过营养调节防控黄龙病提供理论基础。【方法】柑橘样品采集于位于广西阳朔的中国柑橘黄龙病研究中心，选取柑橘园中长势一致的健康、染病柑橘植株各6株，取中部有6～8个叶片的枝条为试材，分析叶片病原菌数量、叶片温度，枝条同化物运输及分配。采用X射线荧光光谱（XRF）离子显影、定量电感耦合等离子体质谱（ICPMS）法测定叶片养分分布及含量。【结果】韧皮部杆菌(C. Las)侵染柑橘叶片后，主要定殖于叶片中的筛管、伴胞附近(即叶中脉)，叶中脉中病菌扩增阈值循环数(cycle threshold,Ct值)显著下降。与健康柑橘叶片相比，染病叶片斑驳黄化，叶绿素含量显著降低，叶片温度显著升高；病叶叶肉、叶中脉、韧皮部中淀粉、可溶性总糖、果糖显著高于健康叶片。营养元素在叶片各部位的聚集发生显著变化，Ca、Fe在叶肉明显聚集，K在叶中脉明显聚集，Zn、Cu、Mn在叶肉明显减少。叶肉中Ca与Cu、Cu与Zn呈显著正相关，叶中脉中Ca与Mn、Cu呈显著负相关，线性混合效应模型中病原菌浓度对K、Ca、Fe、Cu、Mn、Zn影响显著，...     

叶绿素荧光成像技术下的柑橘黄龙病快速诊断

柑橘黄龙病被称为柑橘的\     

长春花感染柑橘黄龙病菌微波热处理防控效果

为探索黄龙病防治途径,开展微波热处理对黄龙病的防控效果研究。该研究搭建了微波热处理平台,对长春花微波热处理参数（转盘转速、单个磁控管的微波功率、磁控管数量）进行优化,并用优化后的参数组合对感病长春花进行热处理,处理后90 d内跟踪检测长春花叶片中黄龙病菌的浓度、淀粉和类黄酮的含量。结果表明,长春花微波热处理的最优参数组合为单个磁控管的微波功率150 W、3个磁控管、转速15 r/min;热处理90 d后,感病长春花叶片中的黄龙病菌Ct值（阈值循环数,该值低于32时为阳性）由阳性(17.01±0.97)转至近阴性（31.91±2.35）,病菌浓度下降了99.98%,淀粉含量和类黄酮含量恢复至正常水平,植株的活性恢复较好。研究表明,微波热处理有效抑制植物体内的黄龙病菌,可为黄龙病的规模化防治提供新思路。     

柑橘黄龙病光谱特征波段选择及光谱检测仪研制

黄龙病（Huanglongbing,HLB）被称为柑橘的癌症,及早检测出患病植株可防止病情蔓延,降低病情灾害程度。高光谱分析技术因其丰富的光谱信息,成为近年来作物病害检测的研究热点。然而高光谱设备昂贵,波段数较多,计算量大,在实际应用中尚未形成规模应用。使用合理的波段选择方法,可以去掉冗余信息,避免\     

适用于小样本显微图像数据集的柑橘黄龙病快速诊断模型

为了探究柑橘黄龙病病原菌对宿主叶片主脉显微结构的影响并建立基于叶片主脉显微图像的快速诊断方法,该研究以健康、染病未显症、染病显症和缺镁4类柑橘叶片主叶脉的显微图像为研究对象,提出了一个适用于小样本显微图像数据集的增强特征的无监督训练柑橘黄龙病检测模型（Enhanced Huanglongbing Unsupervised Pre-training Detect Transformer,E-HLBUP-DETR）。该模型首先采用无监督训练结合迁移学习构成上游网络（unsupervised pre-training model）,再利用Yolact模型设计出增强特征网络（Enhanced Feature Network,EFN）与DETR(Detect Transformer)相结合构成下游网络,最终建立E-HLBUP-DETR诊断模型。研究结果表明,E-HLBUP-DETR模型检测的准确率可达96.2%,能够解决采用小规模数据集训练的模型存在过拟合和准确率低的问题。相较于未改进的DETR模型,E-HLBUP-DETR具有更高的检测准确率,识别准确率也优于CNN架构ResNext的92.1%与MobileNet的76.3%。研究结果可为显微尺度下柑橘黄龙病的早期快速诊断提供技术支持。     

热处理强度对猪肉肌球蛋白结构及风味成分吸附特性的影响

为了探究热处理强度对肌球蛋白结构及风味吸附特性的影响,该文选取猪肉中肌球蛋白,采用拉曼光谱等技术,分析了不同温度（45、55、65、75、85℃）对肌球蛋白巯基总量、二级结构和表面疏水性的影响;然后选取8种典型肉品风味成分,建立肌球蛋白-风味化合物作用体系,以同一顶空内不同风味化合物浓度自由比例为指标,采用固相微萃取气质联用技术探究不同热处理强度对肌球蛋白风味吸附作用的影响。结果表明：整个热处理强度增加的过程中肌球蛋白巯基基团含量显著降低（P<0.01）;温度升至55℃蛋白分子展开,α-螺旋和β-折叠转换成β-转角及无规则卷曲结构;温度升至75℃蛋白分子变性,β-转角及无规则卷曲转换成α-螺旋和β-折叠结构;在温度升高至65℃的过程中蛋白表面疏水性持续增加,温度继续升高略有降低;蛋白对4种醛（3-甲基丁醛、戊醛、庚醛、辛醛）的吸附性在展开过程中增强,聚合过程中减弱;蛋白对2-戊酮的吸附性先降低后升高,45℃处理组最低,85℃处理组最高,对3种酮（2-庚酮、2-辛酮、2-壬酮）的吸附性呈先增加后降低再增加的趋势,蛋白变性时（75℃）显著低于其余温度条件（P<0.01）,85℃处理时显著高于其余温度条件（P<0.01）;研究结果为今后关于肉品风味形成机理的研究提供参考。     

柑橘黄龙病高光谱早期鉴别及病情分级

为实现柑橘黄龙病的早期、快速确诊,有效阻止病害蔓延,达到早期防治、保障柑橘生产的目的,该文研究基于高光谱成像的柑橘黄龙病早期无损检测及病情分级,并对多种预处理方法的建模结果进行探讨。试验获取370～1 000 nm健康、不同染病程度及缺锌共5类柑橘叶片的高光谱图像,用遥感图像处理平台(environment for visualizing images,ENVI)得到各类样本感兴趣区域的光谱反射率平均值。运用一阶微分、移动窗口拟和多项式平滑(savitzky-golay,SG)进行数据处理,结合偏最小二乘判别分析(partial least squares-discriminate analysis,PLS-DA)构建黄龙病的早期鉴别及病情分级模型。结果表明:建立的3个判别模型,验证集相关系数均不低于0.9548。其中,经SG平滑及一阶微分预处理所建立的模型分类效果最佳,总体预测准确率达96.4%,预测均方根误差0.1344。该研究为柑橘病害早期诊断和预警提供了新方法,也为黄龙病病害程度遥感监测提供了基础。     

保温灯变功率供暖对哺乳仔猪环境调控及节能效果

为探究保温灯温度自动控制对哺乳仔猪温度调控和节能效果,选用可控硅作为控制器的控制电路主体,以PID(proportional, integral and derivative)算法的单片机对保温灯进行变功率温度控制。选择北方地区某猪场2个产房单元(23头母猪、25个250 W保温灯/单元),对照单元恒定功率供暖,试验单元保温灯温度自动控制供暖。结果表明,试验期间,产房内平均温度为20.7℃,试验单元与对照单元保温灯正下方距离地面0.3 m高处日平均温度在仔猪出生后第1周均为27.4℃,第2周分别为27.2和27.5℃,第3周分别为26.8和27.4℃。试验单元和对照单元保温灯正下方实体地板表面温度的平均值范围分别为29.5～31.0和31.0～30.6℃,漏缝地板表面温度的平均值均为22.9～23.0℃。哺乳仔猪21日龄断奶每批次可节能25.4%,试验条件下,保温灯温度自动控制2个冬季可回收设备成本。试验单元和对照单元保温灯正下方、侧下方实体地板和漏缝地板仔猪躺卧比例分别为40.7%～66.5%、14.4%～33.4%和0.9%～8.7%。结合地暖供暖,在无仔猪保温箱情况下,保温灯温度自动控制系统基本满足哺乳仔猪21日龄内温度需求,不仅节能,而且有利于减少仔猪死亡率并提高日增质量。     

间歇热处理抑制热伤害提高黄瓜贮藏品质

为了研究间歇热处理抑制黄瓜热伤害及对其贮藏品质的影响,以38℃热水为介质,分别对黄瓜进行连续处理60 min(H组)、及每连续处理10 min便放到常温水(20℃)中回温的间歇处理(I组),其中I组总有效热处理时间为60 min。处理后将所有黄瓜转移到温度12℃、相对湿度90%的冷库中贮藏15 d。测量了热处理过程中黄瓜内部组织温度分布;记录了贮藏期间黄瓜某些品质及抗氧化酶活性指标的变化,如呼吸速率、细胞膜透性、过氧化物酶(peroxidase,POD)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)及过氧化氢酶(catalase,CAT)活性等。结果显示,与CK组(不做任何处理)相比,H组有较高的呼吸强度、失重率、细胞膜透性及较低的硬度,表明H组出现了热伤害现象,同时H组和CK组在抗氧化酶活性方面没有显著差别(P0.05)。贮藏结束时,H组呼吸速率、硬度、相对电导率分别是CK组的1.19倍、92%及1.13倍。I组在品质及抗氧化酶活性方面均表现较佳。贮藏结束时,I组呼吸强度、失重率、POD、CAT、SOD活性分别是CK组的80%、55%、1.41倍、1.67倍及1.24倍。此外,通过对黄瓜内部组织温度的动态分析得:热处理过程中黄瓜组织所达到最高温度及在该温度下连续时间是造成黄瓜热伤害的内在因素;具有较快温度变化的热处理前期是黄瓜产生热处理保鲜效果的重要阶段。     

采后热处理对优化控制西红柿果实呼吸强度的影响

该文研究了热处理对减小西红柿贮藏中呼吸强度的作用及其控制。在试验中以5～40℃温度作为输入参数，输出参数为西红柿的呼吸强度，通过动态控制温度降低呼吸强度。目标函数是平均呼吸强度的倒数。通过神经网络来模拟确定温度对呼吸强度的动态影响，神经网络模型的输出结果与实验观察结果拟合很好。优化控制通过4个控温步骤，经过基因算法使目标函数最大，即呼吸强度最小，从而降低西红柿呼吸强度，减缓贮藏品质的衰败。     

间歇热处理时间对樱桃温度场及贮藏品质的影响

间歇热处理过程中,温度的变化会激发果实内部生理变化,研究不同处理时间下果实组织温度分布及变化速率对揭示热处理保鲜机理具有重要意义。该研究以樱桃为处理对象,采用50℃热水,20℃冷水交替喷淋的处理方式,同时选择20、100、180 s作为不同的间歇处理时间,果实的贮藏品质作为评价指标。建立单个果实的非稳态传热模型,对间歇热处理时樱桃组织的传热规律及动态响应过程进行数值分析。结果表明,间歇喷淋热处理可以提高樱桃贮藏品质,且不同的热处理时间对果实的温度场及品质的影响有显著差异（P<0.05）。优化后的参数为：间歇处理时间180s,50℃喷淋处理3次,总热处理时间为540 s。在此条件下樱桃与处理介质之间的热量传递最充分,单个果实半径1/2处温度平均值为27.71℃,中心温度平均值为30.85℃。优化间歇热处理组的腐烂率比未做任何处理的对照组低53.4%,能较好维持果实硬度。根据传热模型及相关结论,建议间歇处理时间应大于温度变化速率峰值的出现时间。研究结果可为樱桃采后保鲜技术提供理论参考。     

碳酸铵对意大利青霉的作用机制及对不同柑橘果实品质的影响

为了寻求一种安全有效的方法防治由意大利青霉（Penicillium italicum）引起的柑橘青霉病,该研究分析了碳酸铵抑制意大利青霉生长的可能作用机制及对脐橙、皇帝柑、沃柑3种不同类型柑橘贮藏品质的影响。结果表明,碳酸铵能抑制意大利青霉孢子萌发和菌丝生长,且呈现剂量依赖效应,在质量浓度分别为0.4和0.8 g/L时可完全抑制孢子萌发和菌丝生长。结构观察表明,碳酸铵引起菌丝生长节点稀疏和分支减少;超微结构观察发现菌丝严重皱缩,菌丝线粒体结构异常。生理生化分析表明,碳酸铵处理引起线粒体的钠/钾离子ATP酶（Na+/ K+-ATPase）、钙离子ATP酶（Ca2+-ATPase）和镁离子ATP酶（Mg2+-ATPase）活性下降,导致还原型谷胱甘肽（Reduced Glutathione,GSH）含量及谷胱甘肽还原酶（Glutathione Reductase,GR）活性降低,活性氧清除体系超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase,SOD）、过氧化氢酶（Catalase,CAT）、过氧化物酶（Peroxidase,POD）活性紊乱,促进H2O2积累。添加活性氧清除剂半胱氨酸（Cysteine,Cys）能部分恢复碳酸铵处理的病菌孢子萌发。活体接种表明,16 g/L碳酸铵处理显著减小了柑橘果实接种意大利青霉的病斑直径（P<0.05）,减轻果实发病。碳酸铵处理能降低3种类型柑橘果实自然发病率,且对果实失重率、色泽、可溶性固形物、可滴定酸、维生素C、还原糖含量无不良影响。结果表明,碳酸铵通过损伤意大利青霉菌丝线粒体结构和功能,促进活性氧积累来发挥抗真菌活性,可以作为杀菌剂的绿色有效替代品,研究结果可为碳酸铵防治柑橘果实采后腐烂提供参考。     

荔枝干燥热湿特性模型解析与验证

为了揭示干燥过程中荔枝果体内部温度和水分分布的动态特征,指导干燥工艺设计,提高干燥品质,降低干燥能耗。基于扩散模型,试验考察荔枝果体的干燥特征参数,测试结果显示:在相对湿度10%、温度35℃~50℃范围内,荔枝果体的干燥常数为0.5965~0.6717 h-1,干基平衡含水率在7.55%~60.92%之间;而在相对湿度60%、温度40℃和50℃条件下,荔枝果体的干燥常数分别为0.076和0.098h-1,干基平衡含水率分别为211.35%和141.06%,表明了荔枝的干燥特征参数受干燥条件的影响很大;干燥过程中,果体内部的水蒸气分压力存在最大极值点,在极值点之后的干燥接近于等温变化过程。基于拉氏变换,联立求解了导热基础方程和干燥热平衡方程,得到了荔枝在非稳态干燥过程中果体内部温度和水蒸气分压力分布的解析式。利用初始温度10℃、干基含水率为388%的荔枝果,在干燥温度50℃,相对湿度10%的干燥条件下进行验证试验的结果表明,解析值与试验值比较一致,证实了模型解析预测荔枝非稳态干燥热湿特性的有效性。研究成果充实了荔枝干燥热质传递解析理论,对指导干燥工艺设计,实现节能干燥具有重要现实意义。