高压脉冲电场对调理牛肉杀菌效果的研究

为了探究高压脉冲电场(PEF)对调理牛肉的杀菌效果,以调理牛肉为研究对象,微生物致死率为主要指标,在单因素试验的基础上,通过响应面法优化了PEF处理调理牛肉的参数,并对比分析了PEF处理前后调理牛肉的感官品质、色度、蒸煮损失率及剪切力。结果表明,调理牛肉的PEF处理最佳参数为:脉冲频率30.5 kHz、占空比2.3%、处理时间7 min、电场强度45 kV·cm^-1,此条件下PEF对调理牛肉中微生物致死率达到了87.33%(R²=0.986,Radj2=0.972),调理牛肉的货架期延长了2 d,且其感官品质无显著降低。本研究结果为PEF在调理肉制品的杀菌保藏中的应用提供了参考。     

掺混肥常用基础肥料的物理性状及其适配性

【目的】分析评价了不同产地、厂家生产的基础原料肥的理化性质,根据影响掺混肥养分分布的主要物理指标对原料肥进行分类掺混,验证我国主要原料肥的混合性,并确定影响养分分离的主要因素。【方法】收集市场上常用的单质氮磷钾肥,测试了肥料颗粒粒径、平均主导粒径 (SGN)、均匀度指数 (UI)、硬度、休止角、密度、酸碱度、盐指数。根据密度、SGN和休止角对基础肥料进行分类,依据指标相近和不相近原则,选择基础肥料组合,每个组合配置N∶P₅O₂∶K₂O比为1∶1∶1和2∶1∶1两个掺混肥样品。利用外槽轮排肥机,模拟了上述13种掺混肥样品在排肥速度为6、8、10、12 km/h下的养分分布情况。【结果】供试基础氮、磷、钾肥的平均主导粒径分别为305～469、264～345、281～348;均匀度指数分别为41.68～69.94、46.03～60.08、40.27～47.27;密度分别在0.71～0.87、0.84～1.05和1.03～1.19 g/cm3之间,整体呈现钾肥优于磷肥,磷肥优于氮肥的趋势。供试基础肥料中氮肥硬度普遍偏低,除江苏产氯化铵 (N₆) 外,其余肥料硬度均在0.20～13.27 N之间;磷、钾肥硬度相对较高,分别为27.47～41.38 N和23.55～48.47 N。尿素和磷肥多为圆形或椭圆形,休止角较小,6个供试钾肥和硫酸铵均为不规则多边形,休止角偏大,不太适宜掺混。按照密度、SGN、休止角从小到大划分,将22种基础原料肥分为三个等级,并根据上述三个指标相近和不相近原则进行掺混,共配制出13个掺混肥样品,其氮磷钾养分比例为1∶1∶1或2∶1∶1,对这些样品进行的模拟施肥结果表明,在排肥机前进速度为6 km/h、掺混比为2∶1∶1时,SGN、休止角指标相近的掺混肥施用后的养分分离度小、可利用性高。其中,施用后养分分布最均匀的为N₁P₁K₅ (按SGN相近原则掺混),掺混后养分比为1.64∶0.98∶1.40;最不均匀的为N₇P₇K₅ (按SGN不相近原则掺混),施肥后养分比为2.22∶0.79∶0.78。休止角越小,摩擦力越小,流动性越好。选用休止角较小的原料肥,并减小原料肥间休止角差异,可降低掺混肥养分分离状况。本研究供试原料肥密度在0.71～1.19 g/cm3之间,且对掺混后养分均匀性无显著影响。【结论】80%试验肥可作为掺混原料,基础肥料颗粒的平均主导粒径SGN和休止角是影响掺混肥养分分离的主要因素。原料肥SGN值在340～348之间较适宜掺混,休止角越小掺混后养分分布越均匀。实际生产过程中,应选用颗粒相似、休止角间差异小的原料肥进行掺混,可有效提高产品施用的精准度。     

稻草还田对设施切花菊品质及连作土壤养分的影响

[目的]针对设施切花菊连作土壤质量严重下降切花菊品质逐年下降的现象,研究探讨暗管排水(埋管最适间距2 m)条件下,稻草还田措施对设施切花菊‘神马’连作土壤理化性质及品质的改善效果。[方法]试验设5个处理:1)无暗管和无秸秆还田(CK);2)有暗管和无秸秆还田(PS0);3)有暗管和800 kg/hm^2秸秆还田(PS800);4)有暗管和1600 kg/hm^2秸秆还田(PS1600);5)有暗管和2400 kg/hm^2秸秆还田(PS2400)。测定温室耕作层土壤(0 15 cm)养分含量、阳离子交换量、全盐含量以及植株主要生理指标。[结果]暗管排水条件下,不同稻草还田量均可显著增加土壤中的有机质含量、有效磷含量及速效钾含量。与CK相比,1600 kg/hm^2稻草还田量处理后土壤碱解氮含量最低,而土壤的阳离子交换量与其他处理相比分别增加了32.7%、23.6%、11.4%、8.23%;除此之外,各稻草还田处理均可有效降低土壤pH值、土壤全盐量及电导率,其中1600 kg/hm^2稻草还田量处理后土壤耕作层电导率最低,为167μS/cm,相比CK下降了31.1%;各稻草还田处理使切花菊的株高、茎粗、舌状花数、花鲜重和生物量等主要生理指标显著提高,切花菊‘神马’的株高、舌状花数、生物量在1600 kg/hm^2稻草还田处理下显著高于其他处理。[结论]1600 kg/hm^2稻草还田量为本试验综合效果最佳的处理,其对设施切花菊‘神马’土壤理化性质改善明显,土壤肥力增加显著,切花菊品质提高最佳。     

马尾松幼苗光合产物的运输与分配特征

【目的】解析光合产物在马尾松幼苗植株中的运输和分配规律,揭示马尾松生产力形成过程,为探讨不同环境干扰下马尾松光合产物分配过程的变化提供参考依据。【方法】采用 13 C同位素脉冲标记法,对1.5年生马尾松幼苗进行标记,标记结束后第0、2、5、17、24、72、120、168、216和 360 h ,按不同部位对马尾松幼苗进行全收获取样,测定 13 C含量,以监测近期合成的光合产物在马尾松幼苗中的运输和分配规律,同时测定光合产物全碳、非结构性碳水化合物(NSC)在各个器官的积累量。【结果】1)标记的光合产物在针叶中合成后,向各库器官的运输量随着时间延长由多逐渐减少,具体表现为标记结束后0~24 h内最多,24~216 h逐渐减少,216 h之后运输完成,且59%以上标记的光合产物在0~24 h内运输到各库器官。2)光合产物运输趋于稳定后,在各器官的分配大小依次为1年生叶>当年生叶>根>茎干>1年生枝>当年生枝,与生物量的分配大小一致,但与库活力大小不同,其库活力依次为当年生叶>当年生枝>1年生叶>根>1年生枝>茎干。3)各器官全碳和NSC积累量的分配与近期合成光合产物的分配大小一致,依次为1年生叶>当年生叶>根>茎干>1年生枝>当年生枝。【结论】马尾松幼苗光合产物运输速率大于0.1 m ·h -1 ,59%以上标记的光合产物在合成后的0~ 24 h 内完成向各个库器官输出。新合成的光合产物在各器官中的积累量表现为功能器官(叶和根)居多,这一分配规律有利于马尾松幼苗阶段的生长。     

南水北调中线水源区2000—2015年森林动态变化遥感监测

【目的】监测南水北调中线水源区2000—2015年森林空间分布格局,研究森林动态变化过程及其机制,为水源区森林生态系统保护和水质安全提供理论依据。【方法】基于2000、2010和2015年3期30 m分辨率国产环境灾害卫星HJ-1 A/B CCD以及Landsat TM影像数据,采用面向对象决策树分类方法,监测南水北调中线水源区的土地覆被,并运用像元二分模型和归一化植被指数估算植被覆盖度。【结果】3期土地覆被数据精度(K)分别为89. 4%、86. 9%和84. 4%,2000年用户精度为98%,2010年用户精度为96%,2015年用户精度为94%。土地覆被监测结果表明,受退耕还林和封山育林等生态工程项目实施影响,2000—2015年,南水北调中线水源区森林面积持续增加,增幅达9. 5%,增加面积主要来自草地、耕地和建设用地;然而,随着水源区大规模移民和区域经济不断发展,也使得约4 547 km^2的森林转化为耕地、草地和建设用地。分市统计分析表明,十堰市和安康市森林面积增量最大,均超过1 300 km^2,生态修复工程效果显著。2000—2015年,水源区植被覆盖度也呈增加趋势,其中森林植被覆盖度增幅达25. 4%,且植被覆盖度在0. 6以上的森林面积比例3期均超过70%。【结论】近15年来,南水北调中线水源区森林面积和森林植被覆盖度增加显著,森林密度得到提升,高密度的森林植被能够在地表形成植被保护层,降低水源区发生水力侵蚀和沟渠侵蚀的风险,从而提高水源区水土保持能力。     

南方农牧交错带降水变化及旱涝多时间尺度特征

[目的]分析南方农牧交错带降水变化及旱涝多时间尺度特征,为该区旱涝灾害防治决策、牧区生态重建及保护提供科学参考。[方法]基于南方农牧交错带1960—2017年20个气象站点逐月降水量资料,采用标准化降水指数(SPI)、反距离权重插值、M-K突变检验等方法对南方农牧交错带近58 a的降水特征及旱涝灾害时空格局进行研究。[结果]①近58 a以来南方农牧交错带年平均降水量以3.98 mm/10 a的速率在增加,降水主要集中在夏季,用M-K方法检测出该区域年平均降水量在1990年发生突变;②受气候、大气环流、地形、海拔高差、下垫面等因素的影响,降水量在空间分布上以维西—理塘—若尔盖为界,西北部降水量少,东南部降水量多,降水量呈现出由东南向西北递减的趋势;③研究区年降水量的增减变化以松潘—马尔康—新龙—理塘—稻城一线为界线,该线以东地区的年降水量均呈显著增长趋势发展,以西地区的年降水量呈显著减少趋势;[结论]研究区20世纪60—70年代旱灾发生的频率略高,80—90年代涝灾发生的频率较高,2000年以来旱涝灾害呈明显的减弱趋势发展。     

马齿形玉米种子尖端激光定向与胚面识别装置研制

为了实现玉米种子的尖端定向与胚面识别,该文以现有尖端定向装置输出的马齿型玉米种子为对象,基于激光开关和测距原理,提出了一种尖端定向与胚面识别方法:依据马齿形玉米种子尖端窄大头宽的轮廓特征,利用激光开关传感器等部件对玉米种子的尖端朝向进行识别,并将大头朝前的玉米种子进行剔除;依据马齿形玉米种子胚面上有胚沟而反面较为平整的表面特征,利用激光测距传感器等部件对尖端朝前的玉米种子进行胚面识别。设计并搭建了玉米种子尖端定向与胚面识别装置,配合现有的尖端定向装置进行试验,结果表明:尖端定向与胚面识别装置的尖端定向成功率达到99.1%,相比现有的尖端定向装置提升了9.5个百分点,胚面识别准确率为96.4%。该方法基本可以实现玉米种子的尖端定向,同时保证胚面识别准确率达到较高水准。该文提出的玉米种子尖端定向与胚面识别方法可为后续玉米种子的自动化定向包装提供参考。     

短链葡聚糖-姜黄素纳米乳液的制备及结构表征

利用短链葡聚糖(short glucan chains,SGC)的螺旋空间结构来包埋姜黄素(curcumin,CUR)。通过使用高剪切分散乳化机高速剪切溶液5 min,用纳米均质机在50 MPa压力下高压均质经剪切后的乳液2次制备成纳米乳液以提高其包埋率和载药量。XRD (x-ray diffraction)和TGA (thermogravimetric analysis)很好的验证了包合物的形成,通过TGA、SEM (scanning electron microscopy)、激光粒径分析仪等各种表征分析得出短链葡聚糖-姜黄素纳米乳液制备成功,所制得的乳液对姜黄素的包埋率和载药量都高于短链葡聚糖-姜黄素包合物,分别达到了71.11%和12.07%,说明制备成纳米乳液对姜黄素的包埋率和载药量都有了明显的提高。所制备的纳米乳液的粒径小于300 nm,粒径分布均一,Zeta电位观测表明所制得的乳液的稳定性有所提高。为提高食品及医药领域姜黄素的生物利用率提供了一定的参考意义。     

Input–Output Budgets for Inorganic Nitrogen Under Acid Rain in a Subtropical Evergreen Mixed Forest in Central-South China

Inorganic nitrogen deposition and leaching in stream water were monitored from January, 2001 to December, 2004 in a subtropical evergreen mixed forest in central-south China. The seasonal concentration and flux of inorganic nitrogen in bulk precipitation and stream water, seasonal mean net retention of nitrogen and net flux of H⁺ transformed by nitrogen were estimated and quantified in Shaoshan forest. The research results show that the correlation coefficient of fluxes between bulk precipitation and stream water is significant, with a coefficient 0.916 at the 0.01 level. Mean fluxes of inorganic nitrogen input are 2.62 g m^?2 a^?1 and 0.516 g m^?2 a^?1 in form of bulk precipitation and dry deposition respectively, and output in stream water is around 0.22 g m^?2 a^?1, which indicates that most of nitrogen input is reserved in the forest. Net retention of nitrogen reaches 2.916 g m^?2 a^?1, just higher than other study plots over the world. Along with the translating of nitrogen ( ${\text{NH}}_4^ + - {\text{N}}$ and ${\text{NO}}_3^ - - {\text{N}}$ ), H⁺ is imported to the forest ecosystem at the same time. At our study plots, net flux of H⁺ transformed by nitrogen is about 73.57 mmol m^?2 a^?1. The positive value suggests that Shaoshan forest is still a finer buffering system to nitrogen deposition and it is far from nitrogen saturation in spite of the high nitrogen deposition.