糖生物学与糖蛋白研究进展

糖链是一种重要的生物信息分子 ,复杂的结构显示出来自于 DNA更高级的遗传信息 ,在生命进程中具有极为特殊的功能作用。概述了糖链的结构、功能以及糖工程的研究进展     

硫酸盐还原菌的分离与生态特点研究

采用S培养基进行富集培养的方法对硫酸盐还原菌(SRB)进行了分离与鉴定。实验通过对SRB的生理和生化特性的了解,结合其生存条件和存在状态进行研究,得出主要的环境因素中pH值和温度对SRB的腐蚀作用的影响关系,并提出采用合适的环境因素来更好的控制SRB的生长代谢活动,得出有效的防治措施来控制硫酸盐还原菌引起的腐蚀,延长有关设备的正常使用寿命。     

非光滑表面电渗轮脚减粘脱土的试验研究

非光滑表面电渗方法是有效解决土壤对地面机械触土部件粘附问题的较好方法之一。应用这一方法,研制了非光滑表面电渗轮脚,并进行了减粘脱土试验。试验表明,非光滑表面电渗轮脚具有良好的减粘脱土效果,并可提高牵引力和驱动效率。     

基于无人机影像的冠层光谱和结构特征监测甜菜长势

甜菜是中国北方地区重要的经济作物。快速、准确、高通量的获取甜菜的地上部和块根鲜质量、块根含糖率、叶绿素含量对甜菜生产具有重要意义。该研究采用无人机搭载数码和多光谱相机,获取甜菜叶丛快速生长期、块根及糖分增长期和糖分积累期的数码影像和多光谱影像,提取了冠层的结构特征和光谱特征。选择随机森林回归（Random Forest Regression,RFR）和偏最小二乘回归（Partial Least Squares Regression,PLSR）2种建模方法基于获取的冠层特征,构建甜菜全生育期的地上部和块根鲜质量、块根含糖率和SPAD（Soil and Plant Analyzer Development）值估算模型。研究结果表明,随机森林回归模型和偏最小二乘回归模型对地上部和块根鲜质量、含糖率都做出较好的预测,R2范围分别为0.9～0.94、0.88～0.9,rRMSE范围分别为7.6%～17%、8.8%～20%。对SPAD值的预测均较弱,R2分别为0.66和0.67。为了减小输入变量集的大小以及去掉对预测不敏感的变量,该研究采用置换重要性（Permutation Importance,PIMP）来筛选冠层光谱特征和结构特征中对预测有重要影响的变量。结果表明基于筛选出的重要性特征构建的随机森林回归模型和偏最小二乘回归模型对地上部和块根鲜质量、含糖率都做出较好的预测,R2范围分别为0.89～0.94、0.74～0.91,rRMSE范围分别为7.3%～19%、7.6%～19%。对SPAD值的预测均较弱,R2分别为0.65和0.68。进一步表明随机森林回归模型在精度上略好于偏最小二乘回归模型。同时基于PIMP筛选变量的方法在保持原有精度的同时能实现降低数据收集复杂性的目的。研究结果为基于无人机遥感技术快速、准确监测甜菜长势和估测块根类作物的根部活性物质提供了参考。     

高浓度CO2下氮素对小麦叶片干物质积累及碳氮关系的影响

高大气CO₂浓度下植物叶片干物质积累、碳氮关系和糖含量的变化对光合作用的适应性下调有重要的反馈作用,通过研究不同施氮量对高大气CO₂浓度下植物叶片干物质积累、叶氮浓度和糖含量的影响,可进一步明确氮素对植物光合作用适应性下调的调控机制。以不同大气CO₂浓度和氮素水平为处理条件,测定盆栽小麦拔节期叶片鲜重、干重、含水量、还原糖、可溶性糖、全氮含量,研究了氮素对长期高大气CO₂浓度(760μmol·mol-1)下小麦叶片的干物质积累、糖含量及碳氮含量的影响。结果表明,大气CO₂浓度升高使小麦叶片的鲜重和干重增加,含水量下降。大气CO₂浓度升高使N0处理的小麦叶片还原糖含量下降,而可溶性糖含量显著升高;施氮后小麦叶片还原糖含量无显著变化,但可溶性糖含量降低。高大气CO₂浓度条件下小麦叶片全氮含量下降,C/N比增加,而增施氮素后C/N比显著下降。可溶性糖含量和C/N比的下降有利于减轻同化物质对光合作用的反馈抑制,提高大气CO₂浓度增高条件下小麦叶片的P_n。     

减量施肥对水稻生长及氮素利用率的影响

通过在不同肥力水平土壤上设置不同幅度的氮肥减量试验,研究其对水稻产量及氮肥利用率的影响,为巢湖流域坡岗地区氮肥的减量施用提供依据。结果表明:在巢湖流域坡岗地区中高肥力水平土壤上减少30%的常规施氮量、中低肥力水平土壤减少10%的常规施氮量,虽然单位面积有效穗数下降,但水稻结实率、每穗粒数和千粒重明显增加,不会造成水稻显著减产。两种肥力水平土壤上,氮素收获指数均以常规施氮量处理最低,减量施肥、分期施氮可以促进氮素从茎、叶、根部向谷粒的转移;减量施肥,中高肥力土壤上氮素回收率提高9.99～16.52个百分点,中低肥力水平土壤上提高6.0～12.15个百分点。     

糖用甜菜物理特性试验分析

摘 要：对收获期"KWS3148"甜菜进行田间状况和物理参数的测定,确定了甜菜种植模式。利用SPSS统计软件,得到了甜菜主要物理几何参数指标的变化区间和频率分布,明确了甜菜在土壤中的相对位置,建立了收获期甜菜的几何物理模型。通过甜菜的起拔力对比测试,得到了土壤自然状态下甜菜所需起拔力为（365±196）N,两侧松土后甜菜所需起拔力为（259±176）N。甜菜的起拔力峰值分别与块根质量、块根截面椭圆的短轴尺寸在0.01水平（双侧）上显著相关,块根质量、块根最大截面尺寸、块根长度在0.01水平（双侧）上双因素显著相关。甜菜起拔力与甜菜品种和土壤的状况相关,与甜菜根系关系不大。试验结果：块根地上高度为（60±24.4）mm,块根横向最大尺寸为（120±28）mm,根块长度为（202±45.3）mm,块根质量为（1198±530）g,甜菜的楔角为（15.3±2.14）度及甜菜的几何模型,可为甜菜的杀秧、收获等机具的设计、研发提供理论基础。     

基于声学特性的西瓜糖度检测系统

该研究优化了由包裹橡皮的金属小球、压电式加速度传感器、电荷放大器、光电式触发电路、数据采集卡和计算机等组成的西瓜声学特性测试系统。由所获取的声波信号幅值谱计算出声透过率,采用TQ软件中SMLR(逐步多元线性回归)函数选取6个特征频率:752、869、1001、4556、322、3950Hz,由其对应的声透过率值建立了西瓜品质检测的多元线性回归模型。对47个西瓜样本的试验数据分析表明:将敲击点和接收点分别放置在西瓜自然生长状态的中部对侧可获得最佳的测定模型,模型的校正相关系数R、校正均方根误差RMSEC和预测均方根误差RMSEP分别是0.80753、0.646和0.655。实现了西瓜糖度检测目的,为声学无损检测西瓜成熟度提供了参考。     

入土切割对甘蔗切割过程影响的仿真试验

采用ANSYS/LS-DYNA显式动力学仿真软件及反求技术,建立甘蔗-切割器系统仿真模型,进行甘蔗材料参数反求,获得了适用于动力学仿真的甘蔗材料模型,且进行了物理试验验证;通过建立土壤-甘蔗-切割器系统的动力学仿真模型,进行动力学仿真试验,建立相关数学模型,研究了土壤的软、硬程度及切割状态对甘蔗最大切割力及切割破头的影响,结果表明,土壤的软硬程度对甘蔗的最大切割力影响小,对甘蔗轴向剪应力影响大;甘蔗两刀切断比一刀切断的最大切割力小,甘蔗入土切割比非入土切割的最大切割力大,但轴向剪应力小,甘蔗入土一刀切断的平均轴向剪应力比非入土一刀切断的小43.3%,甘蔗入土两刀切断的轴向剪应力比非入土两刀切断的小49%,入土切割是降低甘蔗切割破头的有效途径。     

前氮后移对寒地水稻根系吸收能力的影响

采用田间小区试验方法,在高氮（135 kg/hm2）和中氮（105 kg/hm2）水平下,研究了穗肥比例对寒地水稻根系吸收能力的影响。试验结果表明：高氮水平下,穗肥比例为15% 的处理各个时期伤流量和根系含糖量均最低,中氮水平下穗肥比例为35% 的处理伤流量和根系含糖量均最高。相同氮量条件下,随着穗肥比例增加根系伤流量增加,幼穗分化期增加均达到了5% 的显著水平;中氮条件下,前氮后移使幼穗分化期和抽穗后20天的根系含糖量显著提高了14.0% 和35.1%（p＜0.05）。穗肥比例由15% 增加到35%,水稻吸氮量增加了11.1% ~ 15.6%,氮肥吸收利用率提高了20% ~ 43%,农学利用率提高了37.5% ~ 38.5%,氮肥偏生产力提高了12.6% ~ 20.8%,水稻产量提高了12.3% ~ 12.7%,且均达到了5% 的显著水平。以上结果表明,前氮后移促进了水稻碳氮代谢的协调,增加了根系可溶性糖含量,提高了水稻根系吸氮能力,增加了氮素积累量,因此提高了氮肥利用率和产量。