耕整播农机装备触土部件表面耐磨强化研究进展

耕整播农机装备是影响中国耕地耕种作业质量与效益的关键农机装备,随着农业机械化的快速发展,耕整播农机装备对其配套的旋耕刀、犁铧、深松铲、耙片、开沟器等触土部件耐磨性和使用寿命提出了更高的要求。该研究系统分析了触土部件主要的磨损失效形式及磨损机理,综述了提高触土部件耐磨性常用的表面熔覆、表面堆焊处理、表面热喷涂、激光表面强化处理、化学热处理、钎涂等表面处理工艺,从磨损机理、材料研发、结构设计和制造工艺4个方面对比分析了国内外技术差距,针对现阶段耕整播触土部件失效机理、材料、结构、工艺等短板环节的难点问题,展望农机触土部件未来研发方向,拟为表面耐磨强化的相关研究和工程应用提供理论依据与技术支撑。     

双针热脉冲测定冻土热特性的数值模拟方法

使用双针热脉冲(dual probe heat pulse, DPHP)测定冻土热特性时施加热脉冲后会导致加热探针周围的冰融化,使用目前常用的仅考虑热传导（忽略融化相变、冰水两相分界面）的解析解处理DPHP温度数据,会导致在-5 ℃至0 ℃温度范围内无法准确测量热导率 (λ) 和比热 (C_v)。为了能够准确测定冻土的 λ 和 C_v,有必要考虑DPHP加热过程中引起的冰融化的相变潜热。该研究基于COMSOL仿真软件模拟了考虑相变潜热、相变区间以及移动冰水界面的DPHP测量过程,采用随温度非线性变化的真实冻土热特性进行模拟,并与真实冻土的DPHP测量数据对比。结果表明：1）COMSOL仿真在不考虑相变条件下与无限线性热源模型结果完全吻合（R² = 0.9989）;2）当土壤初始温度低于-5 ℃时,考虑相变发生的COMSOL仿真能够准确模拟试验结果,表现出较高的相关性（R² > 0.93）,在-2 ～ 0 ℃的土壤初始温度范围内,无限线性热源模型的结果与试验测量显著偏离（R² < 0.0013）;3）在不同土壤初始温度下,相变温度为-1.5 ～ -0.5 ℃的仿真结果与试验数据具有较高的相关性（R² > 0.7）。本研究结果检验了有限元仿真用于真实冻土DPHP研究的可行性,可为准确预测冻土热特性的研究提供方法。     

植物卷材中氮磷钾的流失及多效唑对植物的影响

以种植紫穗槐(Amorpha fruticosa Linn.)的植物卷材试件为研究对象,研究了植物卷材中紫穗槐氮磷钾的利用流失规律;采用5个多效唑浓度梯度(0.004、0.020、0.040、0.060、0.080g·L~(-1)),研究了多效唑对植物卷材中紫穗槐的氮磷钾利用和生物量产生的影响。结果表明:氮磷钾在成分单一的植物卷材基质中随冲刷的流失速度较快。在7次破坏试验中,基质中氮的损失量为22.4%,磷的损失量为15.9%,钾的损失量为25.4%。多效唑对植物利用固定氮磷钾的效应和对其生物量的影响有明显不同。紫穗槐(Amorpha fruticosa Linn.)在多效唑浓度为0.080g·L~(-1)时固定利用的氮磷钾最多,但此浓度并非紫穗槐营养生长最旺盛的浓度,反而多效唑浓度为0.040g·L~(-1)时,紫穗槐的生物量最大。     

4种豆科牧草种子对绵羊消化道作用的反应

以4种野生豆科牧草苦豆子(Sophora alopecuroide)、线叶野豌豆(Vicia tenuifolia)、光果甘草(Glycyrrhizae glabrae)、罗马苜蓿(Medicago romanica)种子为研究对象,测定各种子在绵羊消化道作用前后的形态、生物学特性变化以及在绵羊消化道内的运移和排放规律。结果表明,4种种子排放过程均符合高斯模型,且苦豆子、线叶野豌豆、光果甘草排放峰值均出现在饲喂后24~36h,罗马苜蓿种子排放峰值则出现在18~30h。苦豆子、线叶野豌豆、光果甘草和罗马苜蓿种子总回收率分别为14.513%、4.463%、10.811%、4.608%,在绵羊消化道内的平均滞留时间分别为36.3、29.6、31.2和31.9h。除苦豆子外,其它3种植物种子在经过消化道后单粒重显著降低(P0.05),4种种子消化后的形状指数较经过消化道前显著减小。经过绵羊消化道后种皮颜色加深,纹理模糊,出现褶皱及明显侵蚀斑。与经过消化道前比较,4种植物种子经过消化道后的发芽率均有显著提高,其中发芽率提高效果最明显的时间段在消化24~48h后。消化道作用可有效打破苦豆子、线叶野豌豆、光果甘草、罗马苜蓿种子的硬实,4种植物种子均可通过绵羊消化道传播。     

鹅掌楸容器育苗轻基质配方研究

选用泥炭、稻壳、森林表土、黄心土混合配制成5种轻基质配方,开展鹅掌楸容器育苗技术研究。结果表明:不同轻基质配方之间的重量,容器苗苗高、地径、根系、单株干物质重量达到极显著差异;4号轻基质配方(泥炭50%+稻壳20%+森林表土20%+黄心土10%)育苗效果最好,苗木粗壮、根系发达、基质重量较轻;1号轻基质配方(泥炭20%+稻壳50%+森林表土20%+黄心土10%)效果最差。研究认为:在鹅掌楸容器育苗生产上宜选用4号轻基质配方。     

三大区域村庄类型分布的刻画：历史移民解读

中国农村存在巨大的区域差异,从社会结构上看,可以分为华南宗族团结型地区、中部原子化分散型地区和华北小亲族分裂型地区三大区域.通过数据挖掘和分析,发现我国出生性别比的分布极具规律性,显示出区域上的差异.结合中国南方方言形成及南方宗族型文化发育的共同历史移民根源,笔者将南方方言分布图与出生性别比地图及三大区域划分进行比较研究,具体分析了三者间高度关联性的共同历史移民根源.     

五指山猪和杜洛克猪全基因组选择信号差异分析

旨在探究五指山猪和杜洛克猪免疫和脂质代谢相关基因的选择信号差异。本研究从海南国家级五指山猪保种场采集30头4月龄健康(10公,20母)五指山猪的耳组织进行全基因组重测序(whole genome sequencing,WGS),从NCBI数据库下载29头杜洛克猪全基因组重测序数据(SRA：PRJNA378496);通过生物信息学方法分析59个样本WGS数据的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNPs),进行SNPs过滤,定位SNPs在基因组的位置,分析其结构特征和基因型频率,并注释对应基因的功能;使用XP-CLR方法筛选五指山猪基因组受到强烈选择的区域,分析两个品种相关通路基因的功能差异。结果表明,五指山猪平均每个样本共筛选到36 961 902个SNPs位点,内含子区域分布最多,平均每个样本16 729 364个,约占45.26%,编码区(起始、终止密码子)平均有2 073个SNPs;五指山猪受选择的基因组区域主要集中在免疫、代谢和神经功能相关通路;免疫反应通路中,9个基因(TGFBR2、IL26、IL15、BMPR2、TNFSF15、TNFSF4、TNFSF8、ACKR4、TNFRSF11B)功能区域SNPs位点在五指山猪中只存在一种突变纯合基因型,而在杜洛克猪大部分个体中存在3种基因型(野生纯合基因型、杂合子、突变纯合基因型),其中野生纯合基因型比例最高;脂类代谢通路中,关键调节基因IRS2、PRKG1、ADCY5的基因型频率与免疫反应基因类似。在五指山猪中突变纯合基因型比例为100%,在杜洛克猪中野生纯合基因型所占比例为48%~93%(14/29-27/29)。本研究筛选出与五指山猪免疫性状相关的候选基因9个、与脂类代谢相关的候选基因3个,发现五指山猪免疫、代谢和神经功能相关基因的受选择程度强于杜洛克猪,为揭示五指山猪特色性状形成的分子机制提供参考。     

奶牛初乳与常乳中营养成分和免疫物质的特征

初乳是奶牛产后24 h内的乳汁,为犊牛提供天然免疫和早期生长的能量来源,且初乳在医疗保健领域也具有一定的研究价值。初乳在产后一段时间内的物质成分会发生较大的变化,与常乳形成明显的差异。本文对比分析了初乳和常乳中营养物质、免疫活性物质、生长因子以及酶的含量差异,直观地展现了初乳中不同物质的变化过程,针对性地为初乳和常乳的加工制作提供思路,为特异性地开发初乳资源,提升初乳的利用率给出参考依据。     

Evapotranspiration estimation of <Emphasis Type="Italic">Platycladus orientalis</Emphasis> in Northern China based on various models

Platycladus orientalis is one of the most popular afforestation species and greening species for water management in arid and semi-arid regions of northern China. We applied various models to estimate and validate artificial P. orientalis forest evapotranspiration features with the goal of accurately estimating the water use of a P.orientalis plantation. The American Society of Civil Engineers Evapotranspiration–Penman–Monteith model(APM) and FAO56–Penman–Monteith model(FPM) are extensively applied for vegetation evapotranspiration estimation because their reliability has been validated by many scholars. The Priestley–Taylor model(PT) and Hargreaves model(HS) require only the daily maximum temperature,daily minimum temperature and solar radiation to estimate evapotranspiration and are thus widely applied to grasslands but not to forests. We used the Energy Balance Bowen Ratio(EBBR) system to validate the accuracy of the four models. The results indicated that:(1) Compared to the EBBR measurement annual value, APM was the most accurate, followed by FPM, and PT;(2) During the year, the accuracies of the four models varied. APM and FPM underestimated evapotranspiration during June, July and August, whereas PT and HS overestimated evapotranspiration during this period. In the rest of the year, the estimation accuracies were reversed;(3) An analysis of the possible reasons indicated that wind speed, air temperature and precipitation were the most important contributors.High temperatures were measured in June, July and August, which led to an overestimation by PT and HS because these two models only calculated the temperature and radiation without vegetation information. Underestimation also occurred when a low temperature was recorded. Though APM and FPM addressed both meteorological and vegetation factors, slight deviations still existed; and(4) The two models were modified based on EBBR-measured data. Relative humidity was introduced into PT, and parameter ‘‘A’’ in the HS estimation model was amended to1.41. The accuracy of the modified models significantly increased. The study highlighted the application, comparison and improvement of four models in estimating evapotranspiration and offers more approaches to assess forest hydrological functions.