科研产出
天然富硒区广西壮族自治区桂平市水稻土壤线虫群落结构特征及其指示意义
《科学通报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：发展富硒农业对改善人体健康状况具有重要意义,但目前尚未开展富硒土壤中生态安全评估相关研究.土壤生物是土壤物质循环和能量流动过程的主要调节者,线虫是土壤中数量最丰富的后生动物,其群落结构和多样性对于土壤生态系统的能流通道和环境质量等均具有重要的指示意义.本研究选取广西壮族自治区桂平市水稻土壤(总硒为100~900 μg/kg)为研究对象,将其分成低硒组、中硒组和高硒组,对其中的线虫群落进行了分析.结果 显示,不同硒含量土壤中,线虫群落结构差异显著;相比于低硒组,中硒组及高硒组线虫密度显著增大,cp-2线虫及食真菌线虫相对丰度显著减小,F/B值和结构指数SI值显著减小;随土壤总硒及有效硒含量的增加,线虫密度、连胃属(Chronogaster)线虫相对丰度、棱咽属(Prismatolainus)线虫相对丰度增大,拟丽突属(Acrobeloides)线虫相对丰度、食真菌线虫相对丰度(Fu)、F/B值和结构指数SI减小.硒抑制了群落中的硒敏感线虫,简化了土壤食物网结构.在野外条件下线虫群落对于水稻土壤硒元素具有敏感的响应,可作为水稻土壤硒素水平的生物指示者.本研究为科学评价天然富硒水稻土壤的生态安全提供了数据参考.
关键词： 水稻土壤;硒;线虫;结构指数;拟丽突属;生物指示者
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离子液体催化乙酸和乙醇酯化反应动力学的分析
《高校化学工程学报 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对传统催化剂浓硫酸腐蚀性强、无法回收等问题,以绿色环保的离子液体1-磺酸丁基-2-甲基吡啶硫酸氢盐为催化剂,探讨离子液体对乙酸和乙醇酯化反应合成乙酸乙酯的动力学性能影响。在温度为313.15～333.15 K、催化剂浓度在0.07～0.27 mol·L~(-1)、初始乙酸和乙醇的量比为0.56～1.5的条件下,考察各因素对反应转化率的影响。根据二级可逆反应机理建立酯化反应动力学的溶液非理想均相(NIH)模型,并采用溶液理论中非随机双液体模型方程(NRTL模型)修正混合液体的非理想性质。通过动力学数据拟合获得模型中的动力学常数、反应活化能和指前因子等参数。随着温度和离子液体催化剂浓度上升,乙酸的反应速率逐渐增大,但平衡转化率基本不变,当初始乙酸和乙醇的量比为1时,乙酸乙酯产量最高。正反应活化能为49.48 k J·mol~(-1),逆反应活化能为53.78 k J·mol~(-1);正反应指前因子为7.25×10~5L~2·mol~(-2)·min~(-1),逆反应指前因子为3.87×10~5 L~2·mol~(-2)·min~(-1)。结果表明模型预测值与实验值一致,证明了NIH模型适用于该离子液体催化乙酸乙酯反应动力学体系。
关键词： 离子液体催化剂 1-磺酸丁基-2-甲基吡啶硫酸氢盐 动力学模型 酯化反应
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广西澳洲坚果果实品质分析与综合评价
《食品科学 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探明广西澳洲坚果果实主要品质特征,建立果实经济性状综合评价方法.对14个广西主产地澳洲坚果果实优果判别指标以及果仁脂肪酸、氨基酸、矿质元素组成与含量等品质指标进行测定,运用因子分析、聚类分析和正交偏最小二乘判别分析对其品质进行综合评价.结果 表明:广西不同产地澳洲坚果果实品质存在明显差异,42.9%的果园好果率低于97%,需要加强果园管理工作.广西澳洲坚果果仁中不饱和脂肪以油酸、棕榈油酸为主,水解氨基酸以药效氨基酸为主,磷、钙含量相对其他矿物质元素含量较多.系统聚类分析显示广西澳洲坚果可以分为3类,好果率、脂肪、蛋白质、棕榈酸、十七烷酸、硬脂酸、花生酸、油酸、亚麻酸、二十碳三烯酸、天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、丙氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、磷22个指标是不同产地澳洲坚果样品间的差异指标.利用因子分析法建立澳洲坚果经济性状评价模型,逐步回归分析验证模型具有非常高的预测准确性;第3类(12、14号)品质相对最优,第1类(1、2、3、6、7、8、9、10、11、13号)次之,第2类(4、5号)再次之.该研究为准确了解广西澳洲坚果果实品质、品质评价标准建立及品质调控提供参考和依据.
关键词： 澳洲坚果;果实;品质分析;综合评价
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基于多时相遥感植被指数的柑橘果园识别
《农业工程学报 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：柑橘普遍种植于中国南方地区,受天气多云多雨、种植类型复杂等因素影响,利用光谱信息直接识别柑橘果园信息存在一定困难。该研究根据柑橘特有的物候特征,提出了"柑橘在其果实生长膨大过程中柑橘果园的植被信息可能减弱"的假设。根据此特征提出柑橘果园信息识别方法,确定关键时间窗口的阈值,并以广西壮族自治区南宁市武鸣区为研究区,开展柑橘果园信息遥感识别实证研究。首先,获取2018年研究区多时相Sentinel-2遥感影像,构建归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index,NDVI）、绿色归一化植被指数（Green Normalized Difference Vegetation Index,GNDVI）、差值植被指数（Difference Vegetation Index,DVI）和红边波段指数（Sentinel-derived Red-edge Spectral Indices,RESI）等多个植被光谱指数;其次,根据地面样本点信息,对比不同植被类型在不同时期的遥感植被信息差异,进而确定柑橘果园识别的最优特征。研究结果表明,柑橘果园与研究区其他主要作物类型（如甘蔗、香蕉、玉米、水稻等）没有明显的光谱特征差异,但研究区多时相遥感植被指数显示10月的柑橘果园NDVI相比11月出现明显低值0.47,且明显低于其他作物类型;10月的柑橘果园GNDVI也出现了低值0.43,但与其他月份相比差异不明显;而柑橘果园DVI的离散程度低,分离性不强。根据作物物候历,9—10月为柑橘果实迅速膨大期,这验证了该研究提出的科学假设,即该时期柑橘果园的植被信息会减弱。柑橘果实膨大期不同植被指数的离散程度差异明显,NDVI离散程度最高,差异性最强。根据10月柑橘果园NDVI的物候特征,进一步构建归一化指数,通过阈值法识别研究区柑橘果园空间分布,该识别方法的总体精度达到82.75%,优于其他植被指数的识别结果,研究结果可为柑橘果园信息遥感识别研究提供较好的理论与实践支撑。
关键词： 遥感 分类 物候 柑橘 植被指数 Sentinel-2 Google Earth Engine
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不同保鲜剂复合处理对鲜切芒果活性氧代谢、细胞膜透性和褐变的影响
《食品科学 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探讨不同保鲜剂复合处理对鲜切芒果的活性氧代谢、细胞膜透性和褐变的影响,本实验以金煌芒为材料,用0.5 g/100 mL乙二胺四乙酸二钠(disodium ethylenediaminetetraacetate,EDTA-2Na)+1.0 g/100 mL柠檬酸+1.0 g/100 mL异抗坏血酸、1.0 g/100 mL柠檬酸+1.0 g/100 mL异抗坏血酸、0.5 g/100 mL氯化钙+1.0 g/100 mL柠檬酸+1.0 g/100 mL异抗坏血酸3种方式处理鲜切芒果。结果表明:与对照相比,3种处理都能抑制鲜切芒果细胞膜透性增加,降低超氧阴离子自由基(O2-·)产生速率,保持较高的超氧化物歧化酶、过氧化氢酶(catalase,CAT)、抗坏血酸过氧化物酶活力,抑制多酚氧化酶活力,在贮藏后期降低过氧化物酶的活力,从而降低褐变指数,保持较高的抗坏血酸含量,但对总酚、类黄酮含量的影响不显著(P>0.05)。柠檬酸+异抗坏血酸+EDTA-2Na和柠檬酸+异抗坏血酸+氯化钙在抑制细胞膜透性增加、保持CAT活力和降低O2-·产生速率方面的效果优于柠檬酸+异抗坏血酸。
关键词： 鲜切芒果 复合保鲜剂 活性氧代谢 细胞膜透性 褐变
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槽穴组合式多品种绿肥定量电动匀播装置设计与试验
《农业机械学报 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：为解决现有绿肥播种方式作业时存在的排种器适用性不强、撒播作业质量不高、生产效率低等问题,设计了一种槽穴组合式多品种绿肥定量电动匀播装置,设计了棱锥型种箱、槽穴组合式排种器、定量电动匀播组件等关键部件.试验测量了8种主要绿肥品种滑动摩擦角,设计棱锥型种箱最小倾面角为35.5°;根据所播绿肥种子大小、千粒质量和单位面积用种量等因素选择槽穴组合式排种器的排种通道并设定了通道有效开度;应用EDEM软件构建匀播机构排种仿真模型,验证了匀种圆柱直径在3.2~6.8 mm时,种子经匀种圆柱碰撞落地后的概率分布规律较好.以青弋江1号为试验材料,通过多因素试验和回归分析,得出影响出苗率和撒播均匀性变异系数的主次因素均为:排种轮转速、匀种圆柱直径、机具前进速度;影响各行排量一致性变异系数的主次因素依次为:匀种圆柱直径、机具前进速度、排种轮转速;最终确定影响槽穴组合式多品种绿肥定量电动匀播装置播种质量最佳因素参数组合为:机具前进速度3.36 km/h,排种轮转速44 r/min,匀种圆柱直径6.14 mm.通过田间试验验证,最优参数组合条件下紫云英绿肥出苗率为96.49%,各行排量一致性变异系数11.73%,播种均匀性变异系数8.67%,与模型预测优化结果的相对误差均小于6%,验证了所建模型与优化参数的合理性,与已有的绿肥播种方式相比,槽穴组合式多品种绿肥定量电动匀播装置作业效率为0.8~1.0 hm~2/h,优于人工撒播作业效率0.1~0.125 hm~2/h、手摇撒播作业效率0.2~0.3 hm~2/h和电动喷播作业效率0.5~0.8 hm~2/h,低于无人机飞播作业效率3~4 hm~2/h.
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甜瓜尾孢叶斑病的高光谱成像检测
《光谱学与光谱分析 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：农作物生长发育过程中经常会遭到病虫害等外界因素侵染,如果不能实施有效的监测诊断和科学的防治,极易引起农药喷洒不当或过量,不仅会影响作物的产量和种植户的经济效益,还会造成严重的环境污染.近年在广西大棚厚皮甜瓜上发生了一种严重的由瓜类尾孢(Cercospora citrullina)引起的甜瓜叶斑病,导致甜瓜减产和种植户的经济损失.故此应用高光谱成像开展甜瓜叶片的尾孢叶斑病检测,获取健康甜瓜叶片和受瓜类尾孢感染的具有不同病变程度的甜瓜叶片在380~1 000和900~1 700 nm的高光谱图像,选取感兴趣区域并获取相应的平均光谱反射率,比较发现健康叶片和不同病变程度叶片染病区域的平均反射率差异显著.在540 nm处附近,健康叶片和病变程度轻微的叶片的光谱具备波峰形态,随着病变程度增加,波峰逐渐消失;在700~750 nm处附近,叶片反射率曲线急剧上升,出现绿色植物光谱曲线显著的"红边效应"特征;750~900 nm范围,健康叶片与轻微病变区域的光谱反射率变化趋于平稳,而其他病变区域的反射率呈上升趋势,且健康叶片的反射率高于病变区域,反射率随病变程度增加而下降,这一变化规律一直持续到近红外波段的900~1 350 nm范围.运用主成分分析、最小噪声分离法观察叶片早期病变的特征,经主成分分析和最小噪声分离法处理后,特别是对于早期病变,样本受感染后发病的区域更为明显.基于高光谱图像提取的前三个主成分得分绘制三维散点图,虽然不同病变程度的部分样本有重叠,但病变样本与健康样本的分布区分明显.应用K-近邻法和支持向量机方法建立叶片病变判别模型,结果显示:KNN模型对健康样本测试集判别率为98. 7%,病变样本的判别率随病变程度加重而逐渐升高;对病变程度较轻样本,支持向量机模型相比于KNN模型而言,判别正确率更高、分类效果更好;总体上,高光谱图像对健康样本的判别率较高(>97%) ,可用于健康样本与病变样本的识别,但对不同病变程度的区分效果欠佳.研究结果表明,高光谱成像可用于甜瓜尾孢叶斑病的检测,对不同病变程度的区分效果仍有待提高.
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CLC-St-PAM絮凝剂净化蔗渣制浆黑液回收木质素
《农业工程学报 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：该文通过制备耐酸型絮凝剂,以酸析絮凝法处理蔗渣制浆黑液高效回收木质素。首先以木薯淀粉、5-羟甲基糠醛以及3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵为主要原料制备交联阳离子淀粉(cross-linked cationic starch,CLC-St),然后以CLC-St为骨架与丙烯酰胺在引发剂作用下进行接枝共聚反应,合成了交联阳离子淀粉接枝聚丙烯酰胺(cross-linked cationic starch grafted polyacrylamide,CLC-St-PAM)絮凝剂,并通过红外光谱、X射线衍射和扫描电子显微镜等手段对CLC-St-PAM进行结构和形貌分析。结果显示,交联阳离子淀粉分子与丙烯酰胺成功发生了接枝共聚反应,反应主要发生在淀粉颗粒表面,接枝产物呈现为无定形的聚集态。以CLC-St-PAM为絮凝剂处理p H值为2~7间的蔗渣碱法制浆黑液,系统考察了p H值、CLC-St-PAM用量等因素对木质素的回收率、滤液中酸溶木质素含量和化学耗氧量(COD)的影响,结果表明,酸析-絮凝处理可以有效的去除制浆黑液中的酸不溶木质素、酸溶木质素以及COD,在p H值为2时投入0.015 g/L的CLC-St-PAM,木质素回收率高达89.02%±0.54%,COD去除率也达69.06%±1.42%;同时,酸溶木质素质量浓度由原来的(0.561±0.021)g/100 m L下降至(0.187±0.008)g/100 m L,黑液由原来的棕黑色变为清澈的淡黄色。不同p H值回收得到的木质素结构通过核磁共振氢谱和凝胶渗透色谱表征,结果表明酸析-絮凝过程中首先析出来的是相对纯净的木质素分子,随着体系p H值的进一步下降,更多与半纤维素通过稳定的共价键形成的木质素-半纤维素复合体也逐渐沉淀析出。
关键词： 淀粉 木质素 废弃物 聚丙烯酰胺 制浆黑液 絮凝剂 蔗渣
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响应面优化木糖母液发酵产丁二酸
《化工进展 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：对产琥珀酸放线杆菌(Actinobacillus succinogenes)GXAS137发酵木糖母液产丁二酸的条件进行优化,探索利用废弃木糖母液合成高附加值丁二酸的可行性。首先通过Plackett-Burman实验设计确定影响丁二酸发酵的显著因子,然后采用最陡爬坡实验逼近各显著因子的最优区域,最后通过Box-Behnken实验设计确定各因子的最优水平。影响木糖母液发酵产丁二酸的显著因子及最优浓度分别为:木糖母液64.75g/L,玉米浆15.71g/L,碱式碳酸镁46.39g/L。在最优发酵培养条件下,丁二酸产量达到38.01g/L,比优化前提高了20.7%,与模型预测值(38.41g/L)基本一致。进一步利用2L发酵罐进行了放大试验,发酵72h丁二酸产量最高可达48.99g/L,较厌氧瓶发酵提高了28.9%,丁二酸得率为0.80g/g总糖。结果表明,采用低价的木糖母液作为底物,可为未来低成本、高效产业化生产丁二酸奠定坚实的基础。
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响应面试验优化产琥珀酸放线杆菌GXAS137发酵粗甘油产丁二酸工艺
《食品科学 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：通过优化产琥珀酸放线杆菌GXAS137发酵粗甘油产丁二酸的培养基,提高丁二酸产量,降低生产成本。先通过单因素试验对粗甘油发酵产丁二酸的电子受体、初始粗甘油质量浓度及氮源进行了优化,再利用响应面试验确定重要参数的最佳水平。结果表明:二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide,DMSO)为最适电子受体,玉米浆可替换酵母粉作为氮源,各因素的最佳条件为:初始粗甘油质量浓度55.43 g/L、DMSO质量浓度10.35 g/L、玉米浆质量浓度17.69 g/L。优化后丁二酸产量达到37.02 g/L,丁二酸得率为66.79%,生产强度为0.51 g/(L·h)。与初始条件下丁二酸产量(16.88 g/L)相比,优化后提高了1.19倍。本研究为微生物发酵粗甘油原料生产丁二酸提供了理论支持。
关键词： 产琥珀酸放线杆菌GXAS137 粗甘油 丁二酸 单因素试验 响应面试验
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