基于虚拟仪器的谷物成分近红外检测仪设计与试验

结合近红外光谱分析技术和虚拟仪器技术,设计了多波段谷物成分近红外检测仪.该仪器采用漫反射原理,由光路系统、电路系统和软件系统组成.卤钨灯发出的全波谱光被调频后,由滤光片形成扫描光谱,然后被样品吸收漫反射后的近红外光由检测器接收并转换为电信号,经调理后最终被采集卡送入计算机中作进一步处理.在制备26个样品的基础上,进行了系统性能测试.试验结果表明,仪器的噪声水平低,重复性相对较差,对预测的准确度还不理想,通过多次重复装样检测平均值可提高准确性.该仪器可以用于测定谷物样品中的蛋白质、淀粉和脂肪等多种成分.     

基于机器视觉的田间杂草定位技术

采用摄像机弱透视模型,对采集的标定靶图像进行处理,获取48个靶点质心的像素坐标,利用DLT的最小二乘法获取摄像机隐参数矩阵.室内土槽的有序杂草和无序杂草定位试验表明,利用建立的摄像机隐参数矩阵,有序杂草和无序杂草的质心定位误差分别为19.2 mm和22.8 mm,可以满足除草剂精确喷施的要求.     

基于夫琅和费暗线原理的太阳诱导叶绿素荧光

叶绿素荧光技术是探知植物生理状态及其与环境关系的理想方法.太阳诱导叶绿素荧光可以利用夫琅和费暗线原理进行提取.阐述了夫琅和费暗线探测自然光条件下光合作用荧光的基本原理和方法,以及波长760nm叶绿素荧光探测仪的光学系统、仪器硬件组成及其各部分功能、仪器的软件设计.通过与ASD地物光谱仪器的对比试验表明,研制的太阳诱导叶绿素荧光测量的数据与地物光谱仪测量的数据相关系数都大于0.9.基于夫琅和费暗线原理的太阳诱导叶绿素荧光探测仪器提供了一种低成本、实时测量作物冠层太阳诱导叶绿素荧光的方法和仪器.     

真空干燥条件对稻米食味品质的影

通过食味仪测量糙米理化指标数据,借鉴精米模型,利用系数重估法得出糙米主要成分含量与食味值的关系式.采用二次正交旋转组合设计方案,在控制干燥时间直至稻谷含水率达15%左右的基础上,建立了糙米食味值的数学模型.研究表明,干燥温度、初始含水率和真空度是影响稻米真空干燥食味品质的3个重要因素.对食味值的影响从大到小依次顺序为干燥温度、初始含水率、真空度,且前二者与食味值呈负相关,后者与之呈正相关.     

种植水稻和长期施用无机肥对红壤氨氧化细菌多样性和硝化作用的影响

以中国科学院红壤生态试验站发育于第四纪红黏土的植稻红壤为研究对象,研究了长期种植水稻和施用无机肥对土壤β-变形杆菌纲中氨氧化细菌多样性和硝化作用的影响。原始红壤改种水稻13年后,氨氧化细菌16SrDNA的DGGE条带数量增加,条带谱与原始红壤的差异较大,相似性为61%,说明种植水稻后土壤氨氧化细菌群落结构发生了变化。PCR-DGGE方法研究结果也显示,长期施用无机氮肥的处理(NP、NPK和NK),DGGE带谱相似性较高,达到73%,硝化率和硝化势均高于未施用氮肥的处理。逐步回归分析显示硝化率和硝化势均随着土壤脲酶活性的提高而显著增加。推测尿素可提高土壤水解氮含量,使土壤脲酶活性提高,促进硝化细菌的生长,进而提高硝化率和硝化势。     

烤烟烟叶卷曲症状的诊断及其机理研究 Ⅲ.施用商品有机肥、磷酸盐和硫酸盐诱导缺钙症状的土培试验

2004年在我国西南地区的新垦红壤山地建立了烟草基地,该基地的地理位置是N26°28′~29′,E101°51′~53′,开发总面积约为267hm2。2005年和2006年连续两年基地的烤烟都出现了大面积的烟叶呈‘倒勺子状’翻卷的症状,初步诊断是生理缺钙所致[1~3]。已有研究[2,3]从田间考察、对土壤和有机肥的检测、病株的组织分析以及水培试验等证明该症状是由于使用了一种含有过量磷酸根、硫酸根等阴离子的商品有机肥1号(是某肥料厂专门为该基地生产的一批有机肥)所诱发的,其机理是过量的磷酸根和硫酸根与根际土壤中本来就不富裕的有效钙反应形成磷酸钙沉淀和难溶性的硫酸钙,使烟株难以吸收足够的钙而诱发缺     

密云土门流域出口氮磷污染分析

为了满足水污染控制规划和流域水资源保护的需要,在土门西沟出口对径流量、径流水质进行同步监测,结合以前的监测资料,对径流量与污染负荷之间的关系进行分析.结果显示:流域内水质氮磷含量超标,特别是氮远远高于Ⅴ类水.总磷在Ⅲ类水标准以内,流域的非点源氮磷源已成为流域主要污染物;径流量和污染负荷有很好的相关性,其中总磷与地表径流量相关性最高,总氮与地表径流量相关性比较差,氨氮是氮源污染的主要形态,而且氨氮容易挥发和转化;这与当地居民使用氮肥和二铵有关;总氮与氨氮的相关关系较好,和硝态氮相关系数较小;控制污染物的排放和减小暴雨径流是有效治理非点源污染措施.     

工程建设弃土弃渣水土流失过程试验研究

弃土弃渣是工程建设产生的最主要地面组成物质之一.采用野外放水冲刷试验方法,对黄河班多水电站工程区弃土弃渣水土流失过程进行了研究.(1)不同供水流量下,产流率随供水过程的动态变化整体呈增长趋势,可用幂函数方程描述,开始产流后的5 min内产流过程的变化幅度较大,随后较为平缓,并趋于基本稳定;(2)不同供水流量下,产沙率随供水历时的增长而减少,可用对数相关方程描述,小流量下变化过程波动较小,大流量下变化幅度较大;(3)不同供水流量下,含沙量随着供水历时的增长而减少,可用对数相关方程描述.各流量下的变化趋势基本一致;(4)次产流深、次产沙模数皆随供水流量的增大而增加,增加趋势基本相同,皆可用对数相关方程描述.平均含沙量随供水流量的增大先增加后减小,临界值为7.17 L/min,可用抛物线相关方程描述;(5)次产沙模数随次产流深的增大而增加,表现为很好的正相关关系,可用对数相关方程来描述.     

Population size and specific potential of P-mineralizing and -solubilizing bacteria under long-term P-deficiency fertilization in a sandy loam soil

The effects of organic manure, mineral fertilizer (NPK), and P-deficiency fertilization (NK) on the individual biomass of young wheat plants, arbuscular mycorrhizal (AM) colonization in wheat root systems, population sizes of soil organic phosphorus mineralizing bacteria (OPMB) and inorganic phosphate solubilizing bacteria (IPSB) as well as soil P-mineralization and -solubilization potential were investigated in a long-term (18-year) fertilizer experiment. The experiment included five treatments: organic manure, an equal mixture of organic manure and mineral fertilizer, fertilizer NPK, fertilizer NK, and the control (without fertilization). Plant biomass, population sizes of soil OPMB and IPSB were greatly increased (P<0.05) by the application of organic manure and slightly increased by the balanced application of mineral fertilizer, while undiminished AM colonization in wheat root system was only observed in the case of the NK treatment. Compared to balanced fertilization, P-deficiency fertilization resulted in a significant increase (P<0.05) of OPMB-specific mineralization potential (soil P-mineralization potential per OPMB cell) and highest IPSB-specific solubilization potential (soil P-solubilization potential per IPSB cell), suggesting that OPMB and IPSB are likely more metabolically active in P-deficiency fertilized soils after long-term fertilizer management, and mycorrhizal plants are more dependent on AM in P-poor soils than in P-fertilized soils. Our results also showed the different effects of mineral fertilizer versus organic manure on soil P-mineralization and -solubilization potentials, as well as specific potentials of OPMB and IPSB in arable soils.