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期刊信息/Journal information
农业工程学报
中国农业工程学会
农业工程学报

中国农业工程学会

朱明

半月刊

1002-6819

tcsae@tcsae.org

010-65929451，65910066转2503、3503

100125

北京朝阳区麦子店街41号

农业工程学报/Journal Transactions of the Chinese Society of Agricultural EngineeringCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>《农业工程学报》是由中国农业工程学会主办的全国性学术期刊,自2005年始为单月刊。编委会名誉主任:汪憨华院士,编委会主任兼主编:杨邦杰教授《农业工程学报》为全国中文核心期刊,在最新版的《中文核心期刊要目总揽》中位居"农业工程类"期刊榜首；2001年入选中国期刊方阵"双效"期刊；被中国科协主办的《中国学术期刊文摘》选为首批收录期刊；先后被美国工程索引(EI Page one)、英国国际农业与生物中心(CAB International)、检索系统、数据库收录。
正式出版
收录年代

    磁化水复合保氮剂对堆肥过程中氮素损失和微生物群落的影响

    段曼莉徐洪波覃振伦吴双...
    202-212页
    查看更多>>摘要：为了研究不同保氮剂对快速堆肥过程中氮素损失及微生物群落的影响,该研究以牛粪和秸秆为原料,进行了 25 d的好氧堆肥试验.试验中设置了磁化水(T1)、磁化水复合生物炭(T2)、磁化水复合硫酸亚铁(T3)、磁化水复合巨大芽孢杆菌(T4),不添加磁化水和保氮剂作为对照组(CK).试验结果表明:与对照组相比,T1、T2、T3、T4均延长了堆肥的高温期,分别延长了 4、5、2、4 d.T1、T2、T4的最高温较CK分别提高了 3.5、8、0.5 ℃.从温度上来看,T1未进行二次腐熟,缩短了堆肥周期;各处理组的总氮含量较堆肥初始时提高了 14.04％、18.89％、37.56％、36.27％、28.47％,总氨气排放量分别为 8.12、4.37、6.60、7.32、3.95 g/d.与对照组相比,T1、T2、T3、T4均提高了堆肥的总氮含量,降低了总氨气排放量.T2总氮含量高于其他处理,T1总氨气排放量低于其他处理;与CK相比,T2促进了氮循环基因gdhA的绝对丰度,抑制了拟杆菌门的相对丰度,促进了氮素循环、堆肥进程.与CK相比T3促进了固氮基因nifH、氮循环基因gdhA的绝对丰度,促进了变形菌门的相对丰度,有利于氮素的循环;此外,结构方程显示,T2与NH3排放量呈显著负效应,NH3排放量与总氮损失TNloss呈显著正效应,解释了生物炭通过吸附NH3,减少氮素损失.T3与pH值呈显著负效应,pH值与NH3排放量呈显著正效应,NH3排放量与TNloss呈显著正效应,FeSO4的加入降低了堆体的pH值,减少氨气的排放,进而减少氮素损失;综合堆肥过程中的温度、总氮含量、总氨气排放量、氮功能基因的绝对丰度、微生物的相对丰度以及结构方程模型分析,磁化水复合生物炭在快速堆肥过程中表现出最佳的保氮效果和理想的腐熟程度.

    磁化水生物炭硫酸亚铁巨大芽孢杆菌好氧堆肥氮损失

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    半纤维素分解菌群HMC的微生物群落结构及功能

    高秀清王琼罗轶伦吕育财...
    213-223页
    查看更多>>摘要：为明确半纤维素分解菌群HMC(hemicellulolytic microbial consortium)的微生物群落结构及其在半纤维素降解中的潜在功能;该研究测定了其在降解半纤维素主链木聚糖及玉米芯的典型理化指标,并利用16SrDNA测序技术及生物信息学手段对其微生物群落结构及功能注释进行了宏基因组学分析.结果表明,HMC在7 d内能高效降解木聚糖和玉米芯,降解率达80％,木聚糖降解产生的高值产物包括还原糖、甲酸、乳酸及乙酸,最高浓度分别为1.30、0.50、1.19与1.23 mg/mL,HMC降解玉米芯时可累积挥发性脂肪酸浓度高达3.54mg/mL.HMC是由厚壁菌门Firmicutes的多个属的微生物组成的复合微生物菌群,宏基因组分析揭示了 HMC在木聚糖降解过程中的关键碳水化合物活性酶系;HMC的半纤维素降解酶系完整,包括19个木聚糖分解及下游产物代谢相关的酶;同时涵盖了乙酸、乳酸等半纤维素关键分解产物代谢相关的通路.HMC蕴含半纤维素及玉米芯高值生物转化的潜力,该研究为深入探究半纤维素在生物降解应用中的分子机制提供了重要线索,有助于推动天然半纤维素生物降解技术的发展.

    半纤维素微生物群降解微生物群落结构宏基因组学还原糖挥发性脂肪酸

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    基于文献计量学的玉米秸秆利用及关键共性技术分析

    陈理赖有春陈帅宇马明旭...
    224-236页
    查看更多>>摘要：为促进玉米秸秆全价值利用,该研究以中国知网(CNKI,China national knowledge infrastructure)数据库和Web of Science(WOS)核心数据库作为数据来源,利用知识图谱可视化软件,绘制玉米秸秆利用领域的知识图谱,以便全面了解玉米秸秆利用领域的研究现状和发展趋势,总结其面临的主要问题,并在此基础上深入挖掘分析玉米秸秆利用关键共性技术.玉米秸秆利用研究大致可分为1990-2007年及2008-2022年两个阶段.在后一阶段,各研究团队逐渐构成以肥料化、饲料化为主,燃料化为辅的玉米秸秆利用研究体系.经文献梳理发现,玉米秸秆利用研究大致经历了 3次阶段性热点迁移,每次变化时长约为10a;中国玉米秸秆利用研究己取得较多成果,主要集中在秸秆还田和生物质能源生产方面;通过对知识图谱综合分析发现,玉米秸秆利用的热点方向包括生物质能源生产、土地改良和保护、畜牧业发展和饲料生产.最后,知识工程和归纳法分析结果表明,玉米秸秆利用技术仍存在收运不及时、还田质量低、秸秆制饲料技术不成熟、能源化技术成本高和附加值低等瓶颈.故在农业废弃物资源化利用这一国家重大需求驱动下,该文主要关注并分析了未来研究应重点聚焦的13项玉米秸秆全价值利用关键共性技术.该研究可为促进中国玉米秸秆全价值利用提供参考.

    秸秆利用文献计量学WebofScience中国知网关键共性技术

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    浙江省农村居民点与乡村人口耦合关系及时空特征

    苑韶峰张宇傅锦威朱从谋...
    237-245页
    查看更多>>摘要：土地是农村最重要的资源与资产,农村的人地关系是土地节约集约利用、城乡融合、乡村振兴与共同富裕的重要影响因素.该研究以浙江省为例,运用土地利用动态度、地学图谱法、人地协调模型和Tapio脱钩模型对2000-2020年浙江省农村居民点时空演变进行分析,并识别县域尺度农村居民点-乡村人口脱钩类型与人地耦合关系演进过程.结果表明:1)浙江省农村居民点时间上呈现减速上升的趋势,耕地是主要转入源,城镇用地与耕地是主要转出源;空间上呈现多区域集中,全域分散增加的趋势.2)人均农村居民点面积在时间序列上呈现持续上升的趋势,空间格局上呈现显著集聚特征,高值区聚集于浙北平原区,而低值区集聚于浙西南山地区.3)浙江省县域乡村人口-农村居民点脱钩关系以强负脱钩为主,即区域乡村人口下降,而农村居民点面积保持上升趋势,乡村人地耦合关系失调现象严重.研究结果对调节人地关系、促进农村土地资源的有效配置与高效利用具有重要意义.

    农村脱钩模型农村居民点乡村人口浙江省

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    碳排放约束下耕地利用推动粮食生产的逻辑关联、现实矛盾与路径优化

    程鹏柳可张杨唐厚田...
    246-254页
    查看更多>>摘要：耕地利用是国家粮食安全的重要保障,在碳排放约束背景下探究其与粮食生产之间的有机关联有助于揭示"土-碳-粮"三要素复杂的逻辑关系.该研究基于归纳演绎法与理论分析法,在梳理碳约束下耕地利用与粮食生产逻辑关系的基础上,深入分析粮食安全保障与碳减排背景下中国耕地可持续利用面临的挑战,并提出促进耕地绿色转型升级与粮食综合生产能力提高的优化路径.结果表明:1)碳排放约束下耕地利用与粮食生产之间紧密的逻辑关联形成了复杂的"土-碳-粮"要素系统;2)当前农业生产条件下实施耕地利用碳减排对国家粮食安全具有不确定性影响,但粮食稳产与增产仍将造成大量碳排放;3)为有效改善碳排放约束下耕地利用与粮食生产的紧平衡状态,从耕地保护、碳减排、粮食生产三方面通过耕地资源配置优化、碳交易市场构建、粮食生产结构调整等方式实现"土-碳-粮"要素协调路径优化.未来需合理规划耕地空间利用格局,采取多种政策工具,转变耕地利用方式,促进耕地低碳、绿色利用与国家粮食安全的可持续协同发展.

    碳排放耕地利用粮食生产逻辑关联路径优化

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    果蔬垃圾重复批次发酵协同制备乳酸和短链脂肪酸

    刘会亮伍迪王智甄峰...
    255-263页
    查看更多>>摘要：利用果蔬垃圾厌氧合成中链脂肪酸(medium-chain fatty acids,MCFAs)等化学品是厌氧技术高值化的重要方向.中链脂肪酸合成通常需要以乳酸/乙醇(电子供体)和短链脂肪酸(电子受体)为碳源进行碳链延长反应.因此,利用有机废弃物连续、稳定地协同制备乳酸和短链脂肪酸是中链脂肪酸合成的关键步骤.该研究考察了果蔬垃圾重复批次发酵协同制备乳酸和短链脂肪酸(short-chain fatty acids,SCFAs)的可行性,研究了不同置换率和进料浓度对果蔬垃圾重复批次发酵产酸特性的影响.结果表明,调控重复批次发酵的置换率和进料浓度是提高生产率、改善乳酸/SCFAs比例的有效方法.综合考虑酸化产物的生产率、乳酸/SCFAs和碳源浓度,在70％置换率和8％进料总固体TS(total solid)浓度条件下获得的酸化产物相对更有利于MCFAs的合成.此时,酸化产物生产率达到(5.25±0.25)g/(L·d),乳酸/SCFAs的碳摩尔比例达到5±0.3,碳源浓度达到(985±29)mmol/L.微生物群落分析显示,乳酸菌,如Lactobacillus和Enterococcus作为优势菌可通过异型乳酸发酵协同制备乳酸和SCFAs.研究结果可为果蔬垃圾的高值化利用提供参考.

    垃圾乳酸短链脂肪酸重复批次发酵中链脂肪酸微生物群落

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    玉米粮堆通风干燥过程中热湿传递模拟及试验

    吴帅强任广跃张永立朱广飞...
    264-275页
    查看更多>>摘要：为了准确预测玉米粮堆通风干燥过程中的热湿分布变化,明确适宜的通风条件.该研究基于干储一体仓,运用局域热非平衡理论,考虑玉米呼吸热,建立玉米粮堆通风干燥热湿传递模型,探究不同因素对通风干燥过程的影响,并进行通风干燥试验,分析玉米含水率、温度以及粮堆空气的温湿度分布变化情况.结果表明:建立的热湿传递模型可有效模拟仓内玉米粮堆通风干燥的过程,玉米监测点的温度、含水率模拟值与试验值的相对误差分别为1.4％～12.1％、0.3％～14.5％,平均值分别为4.8％、6.5％;通风前期玉米粮情存在一定的不均匀性,内层玉米的升温速率与干燥速率快于外层.随着通风过程的持续,上述不均匀性逐渐降低.综合考虑不同条件下玉米温度和含水率的变化,适宜的通风条件为空气相对湿度低于75％、通风风速为0.09～0.23 m/s,风温随大气条件而定.玉米通风干燥中试试验的单位能耗为890.2 kJ/kg,节能效果显著.研究结果可为玉米通风干燥技术和操作工艺的优化提供理论支持.

    玉米热湿传递模拟含水率通风干燥

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    桑葚-紫薯复合冻干果块的制备工艺优化及品质评价

    周燕李鑫董浩李玲玲...
    276-285页
    查看更多>>摘要：传统冻干产品加工工艺技术含量低,产品配方、营养和口味单一,市场同质化现象严重,日渐无法满足消费者的需求.为增加市面上复合型果蔬冻干产品的多样性,丰富冻干产品的口感和营养价值,该研究以桑葚和紫薯为主要原料,采用真空冷冻干燥技术,使用Box-behnken结合综合评分法,探究了果胶、阿拉伯胶、麦芽糊精、果葡糖浆和柠檬酸添加量对桑葚-紫薯复合冻干果块综合评分的影响.结果表明,最佳制备工艺为:果胶添加量0.20％、麦芽糊精添加量8.00％、阿拉伯胶添加量0.20％、果葡糖浆添加量4.00％和柠檬酸添加量0.24％,综合评分为0.87分.工艺优化后的产品总体感官可接受度8.90分,比未添加辅料的复合冻干果块显著(P＜0.05)提高了 25.35％.同时,所得复合冻干果块具有良好的品质,其脆度、总黄酮含量、总花青素含量及铁离子还原能力分别显著(P＜0.05)提高了 80.53％、23.10％、11.36％和39.95％.研究结果可以为复合型冻干果蔬产品的发展提供一定的理论依据.

    干燥工艺设计优化桑葚紫薯复合冻干果块

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    玉米黄质-蓝莓粉对营养包风味品质的调控作用

    袁子晗朱春燕陈湖南陈冬...
    286-294页
    查看更多>>摘要：为探究营养包在贮藏过程中的风味品质变化,该研究以学龄前儿童基本配方营养包和添加玉米黄质、蓝莓粉制成的改进配方营养包为研究对象,建立了加速贮藏0和300 d的风味指纹图谱.利用气相色谱-离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)技术分析了在全程氮气介导下加速贮藏后营养包风味品质劣变情况.观察贮藏后挥发性化合物的差异,结果表明,与基本配方营养包相比,添加玉米黄质、蓝莓粉可以降低营养包中的异味物质(E,E)-2,4-己二烯醛、2-甲基-3-巯基呋喃、乙基吡嗪、(E)-2-庚烯醛、(E)-2-己烯醛等挥发性化合物的含量,对于营养包中存在的增香挥发性化合物顺-4-癸烯醛、异戊烯醛、乙酸芳樟酯,改进配方营养包对其具有保护作用.综上所述,玉米黄质和蓝莓粉可以对加速贮藏过程中营养包的风味品质劣变起到一定的调控作用,研究结果可为学龄前儿童营养包的质量控制,改善营养包风味品质提供理论依据.

    风味品质调控气相色谱-离子迁移谱营养包加速贮藏

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    不同壁材对ARA微胶囊理化性质和稳定性的影响

    李萌张芹郑舒磊闵俊宁...
    295-303页
    查看更多>>摘要：为了筛选更优的壁材包埋花生四烯酸(arachidonic acid,ARA),该研究以ARA为芯材,乳清蛋白(whey protein,W)、乳清蛋白-葡萄糖浆(whey protein-glucose syrup,WG)和乳清蛋白-葡萄糖浆-乳糖(whey protein-glucose syrup-lactose,WGL)为壁材制备微胶囊,并对ARA微胶囊的包埋率、含水率、溶解度、堆积密度、休止角、粒径分布、微观形貌和氧化稳定性及热稳定性进行比较分析.结果表明,WGL的包埋率为98.64％,含水率为2.85％,溶解度为89.83％,堆积密度为0.54 g/mL,休止角为35.87°,粒径分布较均匀,其理化性质优于W和WG;表面结构呈完整球形、结构致密,有利于微胶囊的贮藏;采用碘滴定法测定过氧化值,在25和50 ℃贮藏条件下WGL的过氧化值分别为19.92和32.75 mmol/kg,均显著低于W和WG(P＜0.05),表明WGL具有较高的氧化稳定性;由差示扫描量热法和热重法可知WGL的熔解温度和质量保留率最高分别为107 ℃和27.55％,表明WGL具有良好的热稳定性.综上,WGL的综合性质优于W和WG,表明WGL对ARA有较好的包埋和保护作用,该研究结果对选择合适的壁材包埋ARA微胶囊具有一定的参考意义.

    温度理化性质稳定性ARA微胶囊壁材

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