生态型沼液(渣)加工利用技术与设备研究

介绍了生态型沼液（渣）加工利用设备与技术，研制出沼液（渣）生态药肥的工艺技术和成套设备，并在其应用示范工程上完成了运行试验和技术经济评价，结果表明，该技术与成套设备技术经济可行性较高，具有商业化的前景。     

高压静电预处理技术对番茄保鲜的影响

研究了高压静电预处理后的番茄在保鲜过程中的呼吸强度、抗压强度以及失重情况的变化规律。结果表明，利用电场强度为150kV/m的高压静电场预处理番茄45min后，可使自然条件下番茄的呼吸高峰推迟4d后出现，并发现高压静电预处理能有效地保持番茄较高的表面抗压强度和较低的失重率，延长番茄的贮藏保鲜时间。     

利用无人机多光谱估算小麦叶面积指数和叶绿素含量

利用无人机遥感的方式进行农作物长势监测是目前精准农业、智慧农业发展的重要方向,为了探究无人机多光谱反演小麦叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)和叶绿素含量的模型估算潜力,该研究在3个飞行高度(30、60、120 m)采集多光谱影像,通过使用全波段差值光谱指数(Difference Spectral Index,DSI)、比值光谱指数(Ratio Spectral Index,RSI)、归一化光谱指数(Normalized Spectral Index,NDSI)和经验植被指数与地面实测数据进行相关性分析,获得不同高度下的光谱指数与LAI和叶绿素含量的关系模型及其决定系数,以决定系数为依据分别构建多元逐步回归、偏最小二乘回归和人工神经网络模型,分析不同飞行高度无人机多光谱反演小麦冠层LAI和叶绿素含量SPAD(Soil and Plant Analyzer Development)值的精度。结果表明:1)30 m高度下,绿-红比值光谱指数与小麦LAI的相关性最高,相关系数为0.84;60 m高度下,红-蓝比值光谱指数与小麦叶绿素含量的相关性最高,相关系数为0.68;2)在60 m高度下,经验植被指数与小麦LAI和叶绿素含量的相关性较好,最大相关系数分别为0.77和0.50;3)利用偏最小二乘回归反演小麦LAI的精度最高,决定系数为0.732,均方根误差为0.055;利用人工神经网络模型反演小麦叶绿素含量的精度最高,决定系数为0.804,均方根误差0.135。该研究成果可为基于无人机平台的高通量作物监测提供理论依据,并为筛选无人机多光谱波段实现作物长势参数快速估测提供应用参考。     

温度对麦秸混合物料厌氧干发酵中糖类水解酶活性的影响

水解酶活性直接影响到秸秆厌氧干发酵的沼气产量。本文以麦秸为主要原料, 配制干物质含量(TS)35%的混合发酵物料, 设置20 ℃、25 ℃、30 ℃、35 ℃、40 ℃ 5种不同温度条件, 发酵周期为35 d, 测定发酵过程中料液的纤维素酶、木聚糖酶、淀粉酶和蔗糖酶的活性变化。结果表明, 沼气产气高峰在35 ℃左右, 20~40 ℃时, 随着温度的升高, 发酵后料液的料液干物质含量(TS)、可挥发固体含量(VS)、C/N均明显下降, 发酵产沼气后, 各处理发酵液 pH都降到7.0以下, 其中40 ℃的pH降低幅度最大。纤维素酶活性在发酵初期较低, 峰值出现也较晚, 温度升高明显有利于提高纤维素酶活性。木聚糖酶的起始活性较高, 整个发酵过程中呈先升高后降低并渐趋于平缓的变化趋势, 20~25 ℃处理的木聚糖酶活性在整个发酵过程中没有明显峰值。淀粉酶的起始活性较低, 但随后迅速升高, 30~40 ℃处理在10 d左右达到峰值后开始下降, 此后酶活力的变化幅度较前期平稳。蔗糖酶的起始酶活力较低, 随后升高迅速, 温度在30 ℃以上时酶活性增加更快, 35 ℃时15 d达到峰值后迅速下降, 下降速度明显大于30 ℃和40 ℃处理。由此可见, 温度对秸秆厌氧干发酵过程中不同水解酶活性的影响还是有所差异的。     

生态果园模式中"猪-沼-炕"单元研究与设计

根据中部地区生态果园运行需要,本文提出并设计了生态果园系统中的"猪-沼-炕"单元,详细介绍了该单元的工作原理、设计方法及运行效果,解决了以沼气为纽带的生态果园模式冬季运行效率低等问题.同时,对孟州示范基地的运行测试结果表明该单元模式在提高猪舍温度、促进猪的生长、增加沼气产率等方面均较普通的太阳能猪舍有较大幅度提高,成为适合中部地区应用的生态果园模式中较有特色的接口技术.     

石新733小麦的水分生理特点及节水灌溉效应

石新733是一个高产优质小麦新品种,为探明其是否适用于节水高产栽培,于2003—2004和2004—2005年度进行了节水灌溉对其水分生理性状和产量影响的田间试验。结果表明,石新733的叶片渗透调节能力比邯麦9、石麦9和衡7228的平均值高71.6%,叶水势比衡7228约高0.1 MPa。石新733的离体叶片失水速率较高;蒸腾速率、净光合速率和气孔导度与石麦9和邯麦9接近,均高于衡7228;胞间CO₂浓度和蒸腾效率品种间没有明显差别。与灌5水处理相比,灌2水处理的叶水势和叶片气体交换参数均相近而灌浆盛期的光合功能和蒸腾效率较高。石新733的产量高于其他3个品种,其中,不灌水和灌2水处理分别比其他3个品种平均产量增加11.3%和7.0%。全生育期只灌拔节和抽穗开花期2水的节水处理比灌4水的常规灌溉处理增产5.6%,说明该品种可在节水高产栽培上应用。     

酸碱预处理对三球悬铃木落叶同步糖化发酵产氢的影响

对三球悬铃木(俗称法国梧桐)落叶酸碱预处理及其同步糖化发酵产氢工艺进行实验研究,利用修正的冈珀茨模型(Gompertz model)对产氢曲线加以拟合,以累积产氢量和产氢速率为考察指标,研究不同酸碱预处理方法(添加质量分数为2%、4%、6%、8%的H2SO4和Ca(OH)2)对三球悬铃木落叶光合生物产氢性能的影响规律,优化出最佳酸碱预处理工艺条件为:稀酸预处理后的落叶试样的产氢性能优于氢氧化钙预处理后的落叶试样,其中H2SO4质量分数为4%时处理效果最佳,发酵产气中的氢气最大体积分数达66.34%,累积产氢量为369 m L,最高产氢速率11.03 m L/h。稀酸处理液可以实现3次有效回收利用。     

农村生态型沼气工程设计软件的开发

依据中国农村生态型沼气工程的应用对象和特点，选择庭院经济、生态温室、生态果园3种模式建立了数学模型并开发设计了辅助设计软件。该软件能依据用户的设计要求，经计算绘制整套的沼气工程设计施工图，并具有界面友好、简单易用的特点，同时采用视频形式详细介绍了沼气的施工与维护方法。     

国内外煤层气的开发与进展

本文综述了国内外煤层气资源的储量、开发利用技术的现状及其发展趋势,并结合我国煤层气资源特点提出进一步发展煤层气开发利用技术的建议。     

基于太阳能温度补偿的光合生物制氢反应器自控系统的设计

针对太阳能光合生物连续制氢运行工艺的要求,设计了太阳能加热温度补偿自控系统,以STK12C5A0882单片机作为控制器,选用Pt100型温度传感器采集温度,实现实时温度调节曲线的在线显示.光合生物制氢反应器制冷和制热的切换由继电器控制,软件设计采用了PID算法.试验结果表明,该系统具有调节精密,控制稳定,数据在线记录及监测等优点,系统检测响应是时间小于10 ms,调控响应时间小于30 s,可将温度控制在(30±2)℃,温度波动小于±2℃,能够有效提高太阳能光合生物制氢反应器的温度控制精度.