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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

    规模化好氧堆肥底部曝气系统管道内流场仿真与试验

    彭智昊郭兴强于双黄光群...
    198-206页
    查看更多>>摘要：规模化好氧堆肥通过微生物的作用将较大堆体中的有机物质分解,转变成为稳定的腐殖质,是解决畜禽粪便污染问题实现其资源化利用的有效途径.底部曝气作为规模化好氧堆肥工程实施的关键研究对象.有效设计底部曝气系统可提高输氧效率,抑制局部厌氧环境的形成,改善堆肥环境.该研究基于4种规模堆体(48、90、180、270 m3)所需风机和管道参数;建立了底部曝气系统流场模型,模拟分析了通风管道内及通风孔处的流速分布;并依据实例进行了深入分析.结果表明,对于较小规模堆体(48、90 m3),不同布风方式对管道内和通风孔处流速分布的均匀性影响不大,而渐密布孔相比于均匀布孔可以提高其均匀性.对于较大规模堆体(180、270m3),可通过铺设多排管道的方式来提高其均匀性,其中四管相比于三管可以减少10％的动能损失;基于对工厂100 m3堆体的实例仿真,发现仿真得到的流速与实际测量值没有显著差异,该研究结果可为后续工程建设提供理论依据和数据支撑.

    堆肥仿真模拟规模化好氧堆肥底部曝气管道流速分布均匀性分析

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    不同金属盐强化乙醇/水预处理对蔗渣酶解效率的影响

    蔡战磊张贤滨韩雪艳谢君...
    207-215页
    查看更多>>摘要：预处理过程可以破坏木质纤维素生物质的致密结构、降低生物抗性,是木质纤维素生物质经酶解制备糖基平台化学的重要步骤.该研究以蔗渣为原料,在预处理温度为160 ℃、预处理时间为10 min时,选取0.025 mol/L的不同金属盐 FeCl3、CrCl3、A1Cl3、CuCl2、FeCl2、ZnCl2、MnCl2、MgCl2、CaCl2、NaCl、LiCl、Na2CO3 对蔗渣进行乙醇/水预处理,并对预处理后样品进行酶解,探究不同金属盐强化乙醇/水预处理对蔗渣酶解效率的影响和规律,并进一步通过扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、傅里叶变换红外光谱(fourier transform infrared spectroscopy,FT-IR)和热重(thermogravimetric,TG)对蔗渣原料和预处理后的固体进行表征,探究金属盐强化乙醇/水预处理后蔗渣表面形貌与结构变化对酶解效率的影响,分析作用机理.结果表明:与原料甘蔗渣相比,不同金属盐强化乙醇/水预处理后样品中葡聚糖的质量分数从45.5％增加到77.2％,预处理后样品酶解48h后的葡萄糖得率也由51.14％增加到最高93.08％.其中,三价金属盐(FeCl3、CrCl3和AlCl3)对蔗渣酶解效率的提升最为显著,这可归因于三价金属盐强化乙醇/水预处理可以更加有效的去除蔗渣中的半纤维素和木质素,增加酶对纤维素的可及性.后续表征分析也表明经过三价金属盐(FeCl3、CrC13和AlCl3)强化乙醇/水预处理后的样品比经过二价金属盐(CuCl2、FeCl2、ZnCl2、MnCl2、MgCl2和CaCl2)和一价金属盐(NaCl、LiCl和Na2CO3)强化乙醇/水预处理表面结构破坏更为彻底,结晶度相对增加最大,木素和半纤维素去除率最多,热稳定性也相对最高.该研究结果将为后续木质纤维素生物质的高效转化与利用提供参考.

    生物质盐蔗渣乙醇/水预处理酶水解葡萄糖

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    基于PIT技术的老口航运枢纽鱼道通行效率及鱼类行为分析

    宋韵涛曾令锋谭细畅吴志强...
    216-222页
    查看更多>>摘要：PIT(passive integrated transponder)射频芯片跟踪作为一种监测方法,被广泛应用于鱼类洄游行为监测及评估鱼道过鱼效率.为了解鱼类在郁江老口航运枢纽鱼道的上溯速度、昼夜特征行为及鱼道通行效率等情况,从而为鱼道设计提供更多参考,该研究以优势种鲮(Cirrhinus molitorella)为试验对象,搭半双工(half duplex,HDX)PIT标记射频芯片跟踪系统,在鱼道中设置了 5个监测断面.有效试验鱼共63尾,全部为野生个体,全长范围为16.00～23.50cm,均值为(19.05±1.49)cm.试验发现,试验鱼在白天活动较为活跃,夜晚则处于休息状态;多数个体在标记放流后上行至第一个天线所需时间超过10h;标记试验鱼通过整个鱼道的历时为648～5 359 min,总通行效率为50.79％.研究可为国内过鱼设施通行效率量化及鱼道中鱼类上溯行为特征研究提供参考.

    鱼道监测PIT标记过鱼效率行为模式

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    秦岭北麓沣河流域矿区生境质量的时空演变及驱动因素分析

    霍艾迪刘琪李心悦赵志欣...
    223-231页
    查看更多>>摘要：秦岭是中国的"中央水塔",研究秦岭北麓矿山生境质量的时空演变特征对区域生态保护和可持续发展意义重大.为了评估小流域背景下人类活动对矿山生态环境的影响,该研究针对沣河流域内的重点工程祥峪铁矿区,基于遥感影像提取其 1985、2002、2010 年和 2022 年土地利用变化,结合 In VEST(integrated valuation of ecosystem services and tradeoffs)模型和地理探测器定量分析该矿区生境质量变化与驱动因素.结果表明:祥峪铁矿区的土地利用变化主要由旱地逐步转变为林地和工业用地,疏林地转入面积达到18 245 505.71 m2,退耕还林还草工程取得显著成效;祥峪铁矿区生境质量指数由0.50下降为0.49,标准差由0.06增加为0.09,说明生境质量有所下降,空间差异不断扩大,区域整体平均生境退化度降低,但工业用地迅速扩张对周边林地产生持续影响;生境质量变化是自然因素和人文因素共同作用的结果,其中,土地利用变化是造成生态环境脆弱的主要原因,对生境质量变化的解释力达到0.82.该研究可为分析其他类似矿区生态环境演变,推动景观格局的优化和生态文明建设提供科学参考.

    生境质量生境退化InVEST模型地理探测器祥峪铁矿区

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    面向乡村振兴的农村居民点用地结构与功能互动研究框架

    田亚亚姜广辉邢玉琦周涛...
    232-244页
    查看更多>>摘要：农村居民点用地结构与功能互动是由农村居民点系统内外部环境变化导致的用地结构与功能动态交互及平衡重塑过程,对促进乡村内部空间有序发展、助力乡村振兴至关重要.该研究综述了有关农村居民点用地结构与功能的研究内容、主题与进展;建立了以"过程-机理-效应-调控"为主线的农村居民点用地结构与功能互动研究框架.主要结论如下:1)现有研究针对农村居民点用地结构与功能特征、演变、驱动机理及优化开展了大量工作,初步建立了两者的静态对应关系,但用地结构与功能互动过程不清、联动机制尚未形成,服务于土地调整实践的用地结构与功能适配机制尚不明确.2)农村居民点用地结构与功能互动研究体系应涵盖用地结构与功能互动过程、互动机理、互动效应及用地结构与功能配置优化等内容.3)在促进乡村可持续发展与乡村振兴的目标趋向下,未来应以振兴乡村生产功能、强化乡村乡土文化功能及统筹"村-乡镇-县域"各层级功能为重点探索用地结构与功能配置方案;实践层面上通过创新农村居民点用地混合利用形式,探索用地结构与功能适配型乡村空间重构模式促进用地结构与功能协调与适配.

    农村居民点用地结构功能互动研究框架

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    基于透射图像的高压脉动腌制咸鸭蛋含盐量检测

    白竣文靳家欣孙力梁小祥...
    245-253页
    查看更多>>摘要：含盐量是衡量咸鸭蛋品质的重要指标.为了利用机器视觉技术实现高压脉动腌制咸鸭蛋含盐量的无损检测.该研究采用工业相机和透射光源搭建咸鸭蛋的透射图像采集装置.采用图像整体特征和长轴截面光强度特征两种特征提取方法,利用多元线性回归、支持向量机回归两种算法,建立对蛋清、蛋黄及全蛋含盐量以及蛋黄指数的定量预测模型.结果表明,随着咸鸭蛋腌制时间的增加,其透光性显著提高.同时,透射图像蛋黄的所在视野区域会随着含盐量的增加而呈现规律性的变化.基于图像整体特征建立的蛋清、蛋黄、全蛋含盐量模型较优,在蛋黄指数预测下基于长轴截面光强度特征所建模型较优.其中,基于图像整体特征所建立的蛋黄含盐量支持向量机回归(support vector regression,SVR)模型最优,测试集相关系数(test set correlation coefficient,Rp)、测试集均方根误差(root mean square error of prediction,RMSEp)、相对分析误差(residual predictive deviation,RPD)分别达到0.846 0、0.3416、1.898;基于长轴截面光强度特征建立的蛋黄指数多元线性回归(multiple linear regression,MLR)模型最优,测试集相关系数Rp、均方根误差RMSEp、相对分析误差RPD分别为0.8318、0.0743、1.916.该研究结果为咸鸭蛋含盐量的快速检测提供理论依据和技术支持.

    透射图像咸鸭蛋含盐量机器视觉无损检测

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    利用NMR技术测定小麦胚芽中的脂质成分

    陈德慰莫雪莹张皓然胡小双...
    254-263页
    查看更多>>摘要：为深入探究小麦胚芽中的脂质成分,该研究采用不同溶剂分别提取小麦胚芽中的磷脂和中性脂质,利用核磁共振技术(nuclear magnetic resonance,NMR)对小麦胚芽中的脂质成分进行分析,结果表明:31PNMR在小麦胚芽中检测到6种磷脂和相对应的5种溶血性磷脂,以及非脂质含磷化合物甘油磷脂酰胆碱(GPC);磷脂中含量最高的是磷脂酰胆碱(PC),其摩尔浓度为0.42 μmol/g,摩尔分数为28.50％,质量浓度为0.31 mg/g,质量分数为30.20％;1HNMR测定小麦胚芽中的多种中性脂质组成及含量,包括甘油三酯(TG)、甘油二酯(DG)、甘油单酯(MG)和游离脂肪酸(FA),其中含量最高的甘油酯是TG,占比为77.25％,含量最低的是2-甘油单酯(2-MG),占比为0.03％;小麦胚芽的甘油三酯和磷脂中检测出亚油酸(L)、油酸(O)和亚麻酸(Ln)等6种不饱和脂肪酸,其中亚油酸的含量最高,在甘油三酯中占比56.26％,在磷脂中占比45.37％.溶血性磷脂和GPC是磷脂的水解产物,DG、MG和FA是甘油三酯的水解产物,这些物质可以反映样品中脂质的水解程度.研究结果表明,利用NMR不仅能够对小麦胚芽脂质的组分进行定性定量分析,而且可以监测小麦胚芽脂质水解程度的变化.NMR技术在小麦胚芽相关产品的脂质分析研究具有重要作用.

    脂质磷脂小麦胚芽31P核磁共振1H核磁共振

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    低温等离子活化水对猕猴桃溃疡病菌抗菌活性及机制

    刘芊辰徐明雷玉山史文青...
    264-272页
    查看更多>>摘要：为了探究低温等离子体活化水(cold plasma activated water,PAW)对丁香假单胞杆菌猕猴桃致病变种(Pseudomonas syringae pv.actinidiae,PSA)的抗菌活性和潜在机制.该研究通过介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)低温等离子体发生装置制备不同激活时间的PAW,考察放电时间与杀菌效果之间的关系.此外,通过评估PSA形态特征,细胞粒径、DNA、细胞膜损伤情况和胞内活性氧积累(reactive oxygen species,ROS)情况探究PAW对PSA的杀菌机制.结果表明:PAW对PSA的杀灭效果与PAW激活时间呈依赖性,与对照相比PAW处理120 s后,PSA显著(P＜0.05)减少了4.38 lg CFU/mL.扫描电子显微镜(field emission scanning electron microscope,FESEM)结果清楚地表明,由于PAW处理,PSA细胞发生了明显的质壁分离.荧光染色结果显示,PSA细胞DNA、膜渗透屏障被破坏程度、内容物泄漏量和ROS积累量与PAW激活时间表现为正相关关系.因此,推测PAW由于自身酸性、较高的氧化还原电位(oxidation-reduction potential,ORP),以及水性活性物质导致细胞的氧化损伤,而且这可能是杀灭PSA的主要原因.研究结果可为PAW控制猕猴桃细菌性溃疡病提供参考.

    介质阻挡放电低温等离子体活化水丁香假单胞杆菌猕猴桃致病变种杀菌机制细胞氧化损伤

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    基于酸化甘油的草莓花色苷提取与储存工艺优化

    刘青娥汪冶吴庆红陈阳阳...
    273-280页
    查看更多>>摘要：为提高草莓花色苷的提取效率和储存稳定性,该研究通过酸化甘油体系与探针脉冲超声相结合,优化草莓花色苷的提取工艺.采用UPLC-Triple-TOF/MS鉴定花色苷;在高温和光照条件下探究花色苷的稳定性;并利用分子动力学研究酸化甘油提取和储存草莓花色苷的内在机制.结果表明,在最佳条件:甘油浓度为26％(体积分数),温度为67 ℃,液料比为34mL/g,超声时间为53 min下,花色苷得率为(902.41±0.84)μg/g;酸化甘油提取液中含有飞燕草素-3-葡萄糖苷、矢车菊素-3-葡萄糖苷、天竺葵素-3-葡萄糖苷和锦葵色素-3-葡萄糖苷4种花色苷.酸化甘油体系能够显著提高花色苷在高温和光照条件下的稳定性.酸化甘油体系具有较大的扩散系数(0.57 m2/s)、平均氢键数量(406个)以及较小的非共价相互作用能(-1 798.85 kcal/mol).综上所述,通过酸化绿色溶剂甘油可以更高效地从草莓中提取并储存花色苷.

    温度分子动力学酸化甘油花色苷储存

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    用多酚类指标表征干红葡萄酒味感质量的模型构建

    陈鑫龙张媛媛徐令斌白雪冰...
    281-289页
    查看更多>>摘要：采用葡萄酒多酚系列指标,构建味感质量预测模型,实现干红葡萄酒涩感和余味的客观量化.试验以宁夏和新疆的50款赤霞珠干红葡萄酒为原料,利用常规方法检测样品总酸、挥发酸和pH值,采用自由基清除法测定抗氧化活性,通过紫外-可见分光光度计法分析总酚、花色苷、黄烷醇、黄酮醇、酒石酸酯含量,并以感官品评法量化干红葡萄酒的涩感和余味.相关性分析结果显示,总酚、花色苷、黄烷醇、黄酮醇等对涩感和余味的影响有显著差异(P＜0.05),酒石酸酯对余味的影响较小,而总酸和pH值对供试干红葡萄酒的涩感没有显著影响(P＞0.05).感官品评量化结果显示,宁夏和新疆产区酒样的涩感得分为6.18和5.70,余味得分为5.37和4.85,供试酒样的涩感与余味质量良好,且存在相似的变化趋势.以多酚系列指标表征的涩感质量偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLSR)模型的决定系数(r-square,R2)为0.83,余味模型的R2为0.78,结果表明,总酚、黄烷醇、挥发酸、DPPH等指标对葡萄酒的涩感和余味贡献较大,黄酮醇和酒石酸酯主要影响葡萄酒的涩感,而花色苷、总酸和pH值则主要影响葡萄酒余味.研究得出,基于紫外-可见分光光度计法设计的多酚系列指标可以较好地解析干红葡萄酒的味感质量,降低检测成本,具备表征和预测干红葡萄酒味感质量的能力.

    葡萄酒多酚物质质量控制涩感余味偏最小二乘回归

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