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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

    红霉素菌渣厌氧消化产气潜能及动力学特性

    任建军毛洪刚朱李霞夏禧龙...
    199-208页
    查看更多>>摘要：为探究未经脱抗预处理的抗生素菌渣作为单一底物厌氧无害化处理的可行性,该研究以新鲜的红霉素菌渣(erythromycin fermentation residue,EFR)及其上清液为原料,在常温(20 ℃)、中温(35 ℃)和高温(55 ℃)条件下开展产气潜能及其动力学研究.研究结果表明:中温条件下,EFR获得最高的累积甲烷产量,为460mL/g,比常温和高温时分别提高了 163％和55.5％.通过一级动力学模型可以看出,EFR的产甲烷过程呈现明显的两阶段特性,其中高温时的产甲烷速率(k1=0.1422d-1)显著高于常温(k1=0.0 429d-1,P＜0.05)和中温(k,=0.0363d-1,P＜0.05).物料衡算分析显示,随着发酵温度的升高,EFR的水解转化率逐级提高,高温时最高为87％,表明高温条件下菌渣中残留的红霉素对水解菌基本未产生抑制作用.未经脱抗处理的EFR可直接作为厌氧发酵的原料,为菌渣的减量化和资源化处理提供了新的思路.

    抗生素菌渣厌氧发酵Gompertz模型一级动力学物料平衡

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    扰流风机降温对奶牛泌乳性能和免疫功能的影响

    苏东遥单春花郭建军宋连杰...
    209-218页
    查看更多>>摘要：为研究奶牛舍采用扰流风机降温对奶牛泌乳性能和免疫功能的影响,该研究选择结构和饲养管理相同的两栋泌乳牛舍,检测安装风机(风机舍)和不安装风机(对照舍)对不同时期奶牛泌乳性能、淋巴细胞凋亡率、血液理化指标及免疫相关基因mRNA表达的影响,并分析奶牛泌乳性能、免疫性能指标与等温指数(equivalent temperature index for cattle,ETIC)之间的相关性.结果表明:1)安装风机改善了舍内温热环境,整个试验期风机舍的平均ETIC较对照舍降低了 3.52 ℃,有效缓解了奶牛的热应激.2)风机舍的产奶量和4％标准乳在试验中、后期均显著高于对照舍(P＜0.05),且风机舍的乳脂率较对照舍也表现出显著性提高(P＜0.05).3)安装风机改善了热应激条件下奶牛的免疫功能.与对照舍相比,风机舍奶牛血液中淋巴细胞数量在试验中、后期显著增加(P＜0.05),并降低了淋巴细胞的早期凋亡率(P＜0.05),淋巴细胞中促凋亡因子Bax的mRNA表达量及其血清浓度在试验后期均表现出显著性降低(P＜0.05),抗凋亡因子Bcl-xl的mRNA表达量(P＜0.01)及其血清浓度(P＜0.10)在试验中、后期表现出增加趋势.此外,风机舍的血清白细胞介素-12(Interleukin-12,IL-12)和免疫球蛋白G(Immunoglobulin G,IgG)浓度较对照舍也表现出显著性增加(P＜0.05).4)从各项指标之间的相关分析得出,乳蛋白率、淋巴细胞数量与ETIC均呈显著负相关关系(P＜0.05),淋巴细胞BAKmRNA表达、血清1L-6浓度与ETIC呈显著正相关关系(P＜0.05).可见,安装扰流风机可改善舍内温热环境,有效缓解夏季奶牛的热应激,提高奶牛生产性能和免疫功能.

    动物风机热应激奶牛生产性能免疫功能

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    LED光质配比对香菇菌丝生长及转色期生理活性的影响

    闵腾辉杨中敏玛依热·麦图隼苏茹...
    219-226页
    查看更多>>摘要：为了探究不同光质和光质配比对香菇菌丝生长及转色期的影响,该研究采用9种LED光质处理,以香菇'L808'为试材,测定了香菇菌丝生长及转色期的生长势、转色特点及5种胞外酶活性,并采用线性回归和主成分分析方法对各指标进行评价.结果表明:在菌丝生长期,与黑暗处理(CK1)相比,红光处理下菌丝平均生长速率显著提高12.13％(P＜0.05),羧甲基纤维素酶(carboxymethylcellulase,CMC酶)活性平均增加66.81％,而红蓝光比为3∶7时,菌丝平均生长速率显著降低2.62％(P＜0.05),CMC酶活性平均降低10.46％.在菌丝转色期,与白光处理(CK2)相比,红蓝光7∶3处理第54天时菌丝完成转色,漆酶活性平均增加19.21％,而此时红光和黄光处理下的菌丝未转色,漆酶活性平均降低9.50％.菌丝生长期CMC酶活性与木聚糖酶活性、淀粉酶活性与漆酶和多酚氧化酶活性均呈正相关.菌丝转色期CMC酶活性与木聚糖酶活性、淀粉酶活性、漆酶活性呈正相关,淀粉酶活性与漆酶活性、多酚氧化酶活性呈正相关.综上所述,红光和红蓝光7∶3分别是菌丝生长期和转色期的适宜光质.该研究结果可为香菇生长的LED光质选择以及香菇工厂化栽培下的光环境控制提供理论依据.

    农产品光香菇菌丝转色酶活性

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    U型平板微热管LED散热器散热性能分析

    余万韩煜王岗苏华山...
    227-235页
    查看更多>>摘要：针对目前LED表面发热量较大,局部温度过高,而导致其使用寿命减少的问题,该研究以平板微热管为核心传热元件,与锯齿形翅片结合,设计了一种U型平板微热管散热器.采用试验和仿真模拟相结合的方法,对不同风速、翅片结构、翅高及翅间距等关键影响因素进行分析.结果表明:通过对比分析U型平板微热管在两种室外工况下各测点试验值和模拟值,散热稳定后温度的最大误差分别为4.2％和6.7％,验证了模型的可靠性.风速分别为0.5和3.0m/s时,锯齿型翅片都具有良好的散热性能.当风速为3.0 m/s时,锯齿型翅片、W型翅片、直翅片散热器稳定后热源温度分别为34.3、35.5和39.1 ℃.为找到最佳工况和结构,进行了正交分析,当室外风速为3.5 m/s,锯齿型翅片翅高为12 mm,翅间距为8 mm时,U型热管具有较佳的散热性能.研究结果可为LED散热系统的设计提供数据参考和设计思路,拓宽LED光源的应用范围.

    数值模拟试验散热U型平板微热管翅片正交分析

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    改性玉米芯制备太阳能界面蒸发体及其性能分析

    段慧玲凌童付小强阚阚...
    236-241页
    查看更多>>摘要：针对天然生物质材料应用于海水淡化领域,蒸发效率较低、材料容易降解等问题,采用多巴胺对天然玉米芯进行改性处理,以改性玉米芯为基底,在其表面包覆炭黑-纤维素薄膜,制备了一种集光热转换、输水、隔热于一体的太阳能界面蒸发体.对改性玉米芯蒸发体的光学吸收性能、输水性能、接触角进行表征,并搭建了室内蒸发试验和户外蒸发试验系统,测试了改性玉米芯的蒸发性能,与天然玉米芯相比,改性玉米芯蒸发体的蒸发速率相对未改性的提升了约10.4％.对改性玉米芯蒸发体进行了 30次循环试验,蒸发体均保持稳定的蒸发速率,整个循环测试中蒸发速率波动不超过1％.并且,长期工作后,蒸发体表面没有盐分沉积,没有出现材料软化、降解现象.改性玉米芯蒸发体在海水环境中能够保持良好、稳定的蒸发性能,且能够有效降低海水中的Na+、K+、Mg2+、Ca2+等离子浓度,达到世界卫生组织所规定的饮用标准中的相应限值.改性玉米芯蒸发体的制备方法简单、成本低廉、蒸发性能稳定,为扩展生物质材料在海水淡化领域的应用提供了有效途径.

    改性太阳能玉米芯界面蒸发体输水性能蒸发性能长期工作稳定

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    基于TOPSIS和耦合协调度的高标准农田改造提升项目遴选

    卢闯赵明刘玉任艳敏...
    242-251页
    查看更多>>摘要：科学确定高标准农田改造提升的重点区域是切实发挥高标准农田建设成效、提升粮食生产能力的关键.该研究以山东省乐陵市为研究区,运用层次分析法和优劣解距离法(technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS)构建考虑农田基础设施、耕地地力质量和水资源利用状况的高标准农田改造提升迫切性评价体系,并基于维度间的耦合协调度及其空间特征划定改造提升项目区.结果表明:1)乐陵市已建高标准农田占耕地面积的87.93％,西南和东部地区建设基础较好,南部和中部薄弱;高等地力农田面积较少,分布于中南地区和东北地区;水资源利用状况总体呈现"中部高、北部和南部低"的特征.2)农田基础设施、耕地地力质量和水资源利用状况3个维度间的耦合协调度指数为0.41～0.85,高值聚集分布于西南部、东部和东北部,低值聚集分布于南部和西北部,中值交叉分布于中西部和中南部地区.3)基于耦合协调度指数及其空间特征遴选出12个高标准农田改造提升项目区,根据指数分级结果从低到高确立为近期(8 633.23 hm2)、中期(11 004.64 hm2)、远期(9 102.62 hm2)建设项目.结合各项目区立地条件和高障碍度、高频率障碍因子,建议围绕资金整合、水源保障、设施配套、地力提升、结构改良等方面分类推进.该方法对于高标准农田改造提升区域选择以及重点建设方向确定具有一定借鉴价值.

    高标准农田改造提升迫切性评价耦合协调度选址

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    黄河中上游区土地使用结构与布局复合优化

    童海燕董晓刘加平高伟铭...
    252-262页
    查看更多>>摘要：黄河中上游地区生态环境脆弱,空间发展问题突出,探索该区域土地使用结构和布局优化配置是实现黄河流域生态保护和高质量发展的有效途径.该研究以黄河中上游地区为研究对象,基于该区域土地使用、社会经济等数据,运用多目标规划(multi-objective programming,MOP)和PLUS模型模拟了惯性发展、生态保护、经济优先和生态-经济均衡4种情景下研究区未来土地格局和变化趋势,并在平衡生态与经济的目标下提出最优土地使用结构和布局方案.结果表明:1)4种情景下,土地使用比例结构存在较大差异;2)均衡情景下的区域土地使用结构和空间布局方案为最优,其综合效益值最高且达到19481.00亿元,与生态保护情景相比其经济效益(12223.88亿元)增长了 4.07％,与经济优先情景相比其生态价值(7257.12亿元)增长了 2.32％;经济优先情景下综合效益值为20273.96亿元,是4种情景下最高的.研究可为黄河中上游区域未来土地使用规划编制和土地可持续利用规划提供依据.

    土地使用优化空间布局MOP模型PLUS模型黄河中上游地区

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    槲皮素对挤压大米淀粉结构及功能特性的影响

    霍金杰王可心岳喜庆张一凡...
    263-270页
    查看更多>>摘要：为改善挤压大米淀粉的功能特性,以米粉为主要原料,探究了不同槲皮素(quercetin,Q)添加量(0～10％)在挤压场下对米粉中淀粉的水溶性、吸水性、糊化特性等功能特性的影响.在此基础上,借助扫描电子显微镜(scanning electron microscopy)、X-射线衍射、红外光谱、及紫外可见光分光光度计揭示了 Q在挤压场下对淀粉结构的演变规律.试验结果表明:当Q添加量为4％时,样品的吸水指数、碘结合能力均达到了最大值,且自由水弛豫时间提前;挤压体系中Q与淀粉通过氢键结合,颗粒结构变得更加立体、紧凑.与挤压米粉相比,槲皮素的添加延缓了淀粉的回生且提高了淀粉的热稳定性.根据以上结果可知,挤压体系中Q与大米淀粉复合,促进了淀粉分子链重排,进而改变淀粉的结构及功能特性,该研究可为开发抗回生的挤压大米淀粉基产品提供理论依据.

    双螺杆挤压米粉槲皮素大米淀粉结构功能特性

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    基于CSS-Cascade Mask R-CNN的有遮挡多片烟叶部位识别

    朱波胡朋刘宇晨张冀武...
    271-280页
    查看更多>>摘要：烟叶部位信息是进行烟叶分级的重要参考信息,准确识别烟叶部位对实现烟叶智能分级具有重要意义.在实际的烟叶智能分级应用中,为了提高分级效率,需要对多片烟叶等级进行同步识别.受现行上料方式的限制,同步识别的多片烟叶间往往存在局部遮挡的问题,给烟叶的目标检测和部位识别带来挑战.该研究提出一种基于改进Cascade Mask R-CNN,融合通道、非局部和空间注意力机制,并引入柔性极大值抑制检测框交并操作与斯库拉交并比损失函数(SIoU)的目标检测与识别模型(CSS-Cascade Mask R-CNN).该模型对Cascade Mask R-CNN进行了三方面的改进:一是在其骨干网络Resent101上同时引入通道、非局部、空间3种注意力机制,使网络更加关注未被遮挡且部位特征明显区域的显著度;二是将Cascade Mask R-CNN中的损失函数SmoothL1Loss替换为SIoU损失函数,将预测框与真实框之间的方向差异引入到模型训练中提高模型检测精度;三是在筛选候选框时将常规的非极大抑制(non-max-suppression)替换为柔性非极大抑制,以避免删除候选框造成信息丢失.试验结果表明,利用提出的模型对有遮挡多片烟叶进行检测和部位识别,检测框平均准确率均值(bbox mAP50)达到了 80.2％,与改进前的Cascade Mask R-CNN模型相比提高了 7.5个百分点.提出的模型与多个主流的目标检测模型(YOLOvX、YOLOv3、YOLOv5、MaskR-CNN、Cascade R-CNN)相比,分别高7.1、10.2、5.8、9.2、8.4个百分点,尤其是对较难区分的下部烟叶优势明显,因此研究结果可以为有遮挡多片烟叶部位的检测识别提供参考.

    机器视觉烟叶部位识别局部遮挡CascadeMaskR-CNN非局部注意力机制

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    等离子体辅助玉米醇溶蛋白自组装纤维化的工艺

    郭鹏景成童韩思琦涂安...
    281-288页
    查看更多>>摘要：植物蛋白纤维由于其独特的结构和极高的纵横比可作为良好的疏水性生物活性物质的递送载体.为了提高玉米醇溶蛋白在酸热诱导下的纤维化程度,该研究采用低温等离子体技术辅助完成玉米醇溶蛋白自组装纤维化,探究诱导过程中各因素对玉米醇溶蛋白纤维化程度的影响机制,并通过单因素和响应面试验获得最优纤维化工艺.硫黄素T(ThT)荧光强度结果显示,采用等离子体辅助酸热诱导可以有效提高玉米醇溶蛋白的纤维化程度.通过单因素和响应面优化试验获得制备纤维化玉米醇溶蛋白的优化工艺为:等离子体处理功率64 W,处理时间61 s,加热时间为10 h,加热温度70 ℃,蛋白质量浓度30mg/mL.在此条件下纤维化玉米醇溶蛋白ThT荧光强度可达2 272±23,显著高于未经等离子体处理的纤维化玉米醇溶蛋白(1 239±19)(P＜0.05).对傅里叶变换红外光谱中酰胺Ⅰ区结果分析表明,等离子体处理使玉米醇溶白中β-折叠结构增加,a-螺旋结构减少.透射电子显微镜观察到玉米醇溶蛋白经过纤维化后颗粒粒径明显下降,其纤维结构是由球状蛋白颗粒沿水平方向线性聚集而成,采用等离子体辅助可诱导形成更多的玉米醇溶蛋白纤维体结构.研究结果可为疏水性植物蛋白实现高效自组装纤维化提供参考.

    等离子体技术玉米醇溶蛋白纤维聚集体工艺结构

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