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期刊信息/Journal information
农业机械学报
中国农业机械学会 中国农业机械化科学研究院
农业机械学报

中国农业机械学会 中国农业机械化科学研究院

任露泉

月刊

1000-1298

njxb@caams.org.cn

010-64882610，64882231

100083

北京德外北沙滩1号6信箱

农业机械学报/Journal Transactions of the Chinese Society for Agricultural MachineryCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是由中国科协主管、中国农业机械学会和中国农业机械化科学研究院主办的国家级学术期刊，农业工程类中文核心期刊，美国工程信息公司（EI）收录期刊。主要刊登农业机械、农业工程、农用动力和能源、农产品及食品加工机械、农机化以及有关边缘学科的基础理论、设计制造、材料工艺、测试仪器与手段的研究成果及发展动向,反映学科最新研究成果和学术水平。同时还将及时提供中国农业机械学会举办的国内外学术活动信息，可供农机乃至机械行业中、高级技术人员、大专院校师生及科研单位的有关人员阅读参考。
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收录年代

    不同泥沙含量下受淹胁迫对鄱阳湖平原双季稻生长与产量的影响

    杨士红周望学俞湾青刘方平...
    323-333页
    查看更多>>摘要：为探究鄱阳湖平原区洪涝时期不同泥沙含量下受淹胁迫对双季稻生长及产量的影响,采用大田试验与室内分析相结合的方法,设置淹2/3株高和全淹2种受淹深度,S1(0 kg/m3)、S2(0.5 kg/m3)、S3(1.0 kg/m3)3种泥沙含量,对淹水后6、9d早稻和中稻的生长指标和水稻产量进行了观测研究.结果表明:适度受淹刺激水稻伸长,节间不断分化,叶片伸长、增宽.早稻抽穗开花期受淹株高、节间长增加9.35％、12.75％,2/3淹下叶面积增加11.00％.但胁迫过大抑制水稻生长,中稻全淹下株高和分蘖数减小33.49％、29.28％,叶面积减小30.94％,此时中稻难以伸出水面,导致功能叶片附沙严重,泥沙含量增大进一步抑制了水稻生长.受淹导致早稻和中稻穗干物质量平均减小32.35％、58.72％(P＜0.05).结实率和千粒质量减小是早稻抽穗开花期受淹后产量下降的主要原因,此时泥沙含量和淹水时间的影响并不明显.中稻全淹下泥沙导致减产加剧,S2、S3下减产率比S1下显著增加31.63％、52.20％(P＜0.05),此时产量下降是穗长、有效穗数、穗粒数、结实率、千粒质量综合作用的结果.研究结果可为鄱阳湖平原区洪涝灾害治理和粮食安全保障提供理论和技术支撑.

    水稻生长指标泥沙含量受淹胁迫鄱阳湖平原

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    散射辐射对鄱阳湖平原典型稻田总初级生产力的影响

    刘博侯佳佳时元智崔远来...
    334-343,378页
    查看更多>>摘要：探明散射辐射变化对稻田生态系统总初级生产力(Gross primary productivity,GPP)的影响可为稻田碳汇能力评估和产量估算提供参考.本研究以鄱阳湖平原双季稻田为研究对象,利用涡度相关(Eddy covariance,EC)系统对稻田CO2通量进行了连续两年(2017-2018年)的定位观测,选取水稻生育中期数据,按照散射辐射比例(Diffuse fraction,DF)进行分段,分析了散射辐射对稻田GPP的影响,探明并量化了不同DF条件下散射辐射与其他气象因素对稻田GPP的影响机制.结果表明:不同类型辐射对GPP的影响存在差异,GPP随着直接光合有效辐射(Direct photosynthetically active radiation,PARdir)的增加先迅速增长,随后达到饱和;在不同DF条件下,早晚稻GPP随着散射光合有效辐射(Diffuse photosynthetically active radiation,PARdif)的变化趋势存在差异,当DF为0.1～0.4时,早稻GPP随PARdif无明显变化趋势,晚稻GPP随PARdif呈上升趋势(决定系数R2为0.23),当DF为0.4～0.7时,早晚稻GPP随PARdif呈下降趋势(R2为0.38、0.02),当DF为0.7～1.0时,早晚稻GPP随PARdif呈明显上升趋势(R2为0.32、0.89),可见PARdif是影响水稻GPP的重要因素.早晚稻GPP与DF呈二次曲线关系(R2为0.45、0.67),早晚稻光能利用效率(Light use efficiency,LUE)则与DF呈显著的线性正相关关系(R2为0.68、0.82),早晚稻最优DF为 0.48 和 0.40.DF 变化同时引起气温(Air temperature,Ta)和饱和水汽压差(Water vapor pressure deficit,VPD)的变化,进而对水稻GPP产生协同影响.气象因素与水稻GPP的通径分析结果表明:不同DF条件下,气象因素对水稻GPP的影响存在明显差异.总体而言,Ta和VPD升高分别对水稻GPP起促进和抑制作用,当DF为0.1～0.4、0.4～0.7和0.7～1.0时,影响早稻GPP的主要气象因素为Ta、PARdir和PARdif,影响晚稻GPP的主要气象因素则为 PARdif、PARdir和 PARdif.

    散射辐射气溶胶总初级生产力稻田通径分析鄱阳湖平原

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    有机无机肥配施对西北地区不同土壤类型氮素矿化影响

    段晨骁李佳蓓吴淑芳冯浩...
    344-355页
    查看更多>>摘要：为揭示不同施肥措施和土壤类型对我国西北地区典型农田土壤氮素矿化特征的影响,通过室内恒温好气培养法,分别研究不施肥(CK)、单施尿素(U)、单施有机肥(M)和尿素配施有机肥(U+M)施肥模式对土壤氮素矿化动态过程的影响,并对土壤累积矿化氮量进行一级动力学方程拟合及相关性分析.结果表明,施肥和土壤类型均显著影响土壤铵态氮含量、硝态氮含量和累积矿化氮量,且两者之间存在显著的交互作用.不同类型土壤累积矿化氮量和矿化速率由大到小依次为塿土、黄绵土、黄河灌淤土、灰棕漠土.与CK处理相比,不同施肥处理显著增加土壤累积矿化氮量、矿化速率常数(k)和矿化势(N0),处理间差异显著(P＜0.05).单施尿素和尿素配施有机肥处理的累积矿化氮量和矿化速率分别较CK处理增加2.83～6.71倍和3.83～7.70倍.相关分析表明,土壤累积矿化氮量与土壤有机质含量和全氮含量呈显著正相关关系.研究结果表明,有机无机肥配施处理可显著促进西北地区不同土壤类型氮素矿化,提高氮素有效性和供氮能力,有利于保持土壤矿质氮含量,对农田氮素高效利用有重要作用.

    有机无机肥配施土壤类型氮素矿化累积矿化量西北地区

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    基于全价值和全成本模型的农业水价方案及其可行性分析

    成琨王子欣孙楠
    356-367页
    查看更多>>摘要：针对现行农业水价标准过低的问题,选取粮食主产区——黑龙江省为研究区域,从农业用水全价值和全成本出发,利用能值理论分析确定农业用水价值,采用全成本水价法确定用水成本,结合现行水价制定不同情境下农业水资源定价方案;运用双对数模型建立农业用水需求价格函数,揭示水价提升带来的研究区域节水潜力,结合指数分析法确定农户可承受能力,从而判断所制定水价方案的可行性.结果表明:2020年,农业水资源全价值为0.594元/m3,地表水与地下水全成本分别为0.180元/m3和0.355元/m3;针对设计的3种阶梯水价调整方案,利用2005、2010、2015、2020年进行实证分析,过渡期和长期水价方案平均年节水量分别可达2.72 × 109、4.45 × 109 m3,平均年节水潜力分别为12.74％、19.48％,且一阶水价均在农户可承受能力范围,确定为可行方案.本文为研究区农业水价综合改革提供了支持,可结合实际情况逐步提高农业水价到合理水平.

    农业水价农业水资源全价值模型改进的全成本水价模型能值理论阶梯水价

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    日光温室作物冠层夏季光照强度与空气温湿度时空变化规律研究

    吕欢欢牛源艺韩雨晓李顺达...
    368-378页
    查看更多>>摘要：针对温室内不同时间、位置的环境参数存在变异性,且随天气与季节变化,日光温室冠层光照强度、空气温度和空气相对湿度的分布差异性问题,构建了基于无线传感器网络的环境监测系统.环境感知节点部署在作物冠层位置,集成了光照强度、空气温湿度等传感器.首先,基于实时采集的温室环境数据,采用反距离加权算法进行插值分析,得到环境参数的离散曲面;其次,通过基于质心坐标的K-means聚类算法,得到了温室内连通及非连通区域的代表性特征点;最后,采用半变异函数与变异系数方法对温室环境的空间变异性与时间变异性进行分析.实验结果表明,夏季日光温室在下午表现为高温与高光照,08:00、16:00的光照强度分别为12:00的24.2％、72.9％,08:00的空气温度(27.7℃)较12:00、16:00低约6.0℃,对应的空气湿度(90％)高约30％.晴天最大光照强度分别为阴天、雨天的1.4倍和4.6倍,晴天、阴天最高空气温度高于雨天(29.5℃)约6℃,最小空气相对湿度远低于雨天(84％).夏季日光温室晴天与阴天表现为高温和低湿,雨天表现为高湿和低光照.各环境参数中,光照强度的空间变异性最强,变程为10.34m.空气温湿度的空间变异性较弱,整体分布均匀.光照强度、空气温度和空气相对湿度的时间变异性均为中等变异程度.环境参数的特征点及时空变化规律有助于日光温室传感器的高效部署,为揭示作物与环境的交互作用提供了基础.

    日光温室光照强度空气温湿度时空变化K-means无线传感器网络

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    氮气和含氧气氛下玉米秸秆热解气化产气规律研究

    姚锡文周浩东齐鹏远任海芳...
    379-385页
    查看更多>>摘要：为了探究秸秆类生物质在热解和气化过程中的产气规律,以我国东北地区典型的玉米秸秆为原料,基于自行建立的管式炉生物质热解气化实验装置,系统研究了玉米秸秆在氮气气氛下热解和在含氧气氛下气化过程中CO、H2、CO2、CH4和CnHm等小分子生物质燃气成分的释放特性,对比分析了不同热解温度和气化温度对不同燃气组分释放规律及其产率的影响.实验结果表明:玉米秸秆热解过程中最先释放的小分子气相产物是CO和CO2;当温度升高时生物质燃气中逐渐出现CH4和H2,且随着热解温度升高,CO的产率峰值最先出现且峰值出现在升温阶段,而CO2、CH4和H2的产率峰值几乎同时出现在恒温阶段;热解温度升高,玉米秸秆热解产生的CO体积分数几乎没有变化,而CO2的占比则随着温度的升高而降低;在400～500℃之间CH4体积分数随着热解温度的升高而增加,在500℃以后,基本稳定在13％.在O2体积分数为8％、N2体积分数为92％的含氧气氛下,随着气化温度的升高,玉米秸秆气化产生CO2气体的体积分数呈先增加后降低的趋势,而CO的体积分数随着温度的升高而增大,这说明高温气化条件下更有利于CO的释放,而低温条件下有利于CO2的产生.

    生物质玉米秸秆热解气化生物质燃气

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    果菜秸秆生物炭吸附设施土壤硝态氮性能与机制研究

    杨慧华刘红叶张晗王仕娟...
    386-394页
    查看更多>>摘要：在农业生产中,过量偏施氮肥导致的硝酸盐富集是次生盐渍化、酸化等土壤障碍的重要诱因.生物炭因良好的吸附特性逐渐成为缓解盐渍化的土壤调理剂,但果菜秸秆生物炭对硝酸盐等离子的吸附研究鲜见报道.以甜椒、番茄和茄子3种果菜秸秆为原料热解制备生物炭,进行硝态氮吸附试验.通过扫描电镜(SEM)和傅里叶近红外光谱(FTIR)等技术对生物炭吸附前、后表面形貌、官能团等进行表征分析,利用吸附动力学模型和等温吸附模型等进行拟合分析,综合模型参数和形貌表征解析果菜秸秆生物炭的吸附性能和机制.研究结果表明,3种果菜秸秆生物炭对硝态氮均具有一定吸附能力,茄子秸秆生物炭吸附能力最强,最大理论平衡吸附量为114.788 mg/g,其次为番茄(29.736 mg/g)和甜椒(9.759 mg/g);茄子和甜椒秸秆生物炭吸附性能优于玉米、稻壳等大田作物秸秆生物炭,吸附过程符合准二级动力学模型,受化学键吸附、表面吸附和内扩散吸附过程的控制,番茄秸秆生物炭吸附过程符合准一级动力学模型,主要为物理吸附;FTIR分析显示,3种生物炭均含有羟基、甲基、亚甲基、羧基和羰基官能团,除此之外,甜椒和茄子秸秆生物炭还含有醚键,番茄秸秆生物炭含有醇羟基.因此,3种果菜秸秆生物炭对硝态氮均具有吸附能力,茄子秸秆生物炭吸附能力最强,受孔隙填充、官能团和络合作用等多种理化机制的影响,具有消减土壤次生盐渍化的潜力.本研究对盐渍化土壤修复和果菜秸秆资源化利用具有理论意义.

    果菜秸秆生物炭硝态氮动力学等温吸附模型设施土壤次生盐渍化

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    滚筒式堆肥反应器通风搅拌系统设计与试验

    李骅朱振明王居飞於海明...
    395-404页
    查看更多>>摘要：针对有机废弃物堆肥过程中物料溶氧效率低导致的堆体起温速率慢、发酵不彻底等问题,设计了一种高效堆肥通风搅拌系统,该系统由分段式通风系统和组合式搅拌装置构成,通过对两个主要装置进行理论设计和DEM-FEM耦合仿真,实现堆肥通风和搅拌工艺优化.结果显示,通风系统中的最大应力出现在通风管上,为13.064 MPa,最大形变量为0.038 126 mm,搅拌装置中最大应力出现在抄板上,为190.31 MPa,最大形变量为0.344 17 mm,符合设计要求.在此基础上,以食物垃圾和梧桐叶为原料,进行为期14 d的堆肥试验,监测堆肥过程中关键参数变化并测定发酵产物相关指标,完成通风搅拌系统性能验证试验.试验结果表明:使用该通风搅拌系统的滚筒式堆肥反应器,其内部堆体温度在3 d时达到53.34℃,堆肥过程中堆体最高温度可达69.56℃,堆体高温期(大于50℃)可持续6 d以上;试验结束后其产物含水率降至27.21％、pH值升至8.4、种子发芽指数最高可达131.4％,符合有机肥料测定标准(NY/T 525-2021),滚筒反应器运行成本仅65.51元/t.

    有机废弃物堆肥滚筒式堆肥反应器通风搅拌系统

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    面向预制食品溯源的隐私数据加密共享方法研究

    王少华孙传恒罗娜徐大明...
    405-418页
    查看更多>>摘要：随着区块链技术在食品溯源领域的发展,预制食品的质量安全得到了有效保障.然而,预制食品上下游生产加工环节众多的产业特点,使溯源变得困难.在溯源的同时安全共享食谱、秘方等隐私数据,使供应链更好地协同生产则十分重要.为解决上述问题,提出了一种面向预制食品溯源的门限代理重加密(Threshold proxy re-encryption)隐私数据共享的方法,设计了一条预制食品溯源区块链和追溯生产批号关联相关溯源数据,确保数据的真实可信.使用门限代理重加密,预制食品生产商通过门限代理重加密将研发的食谱加密为初加密密文,同时在本地生成重加密密钥,将初加密密文与重加密密钥上传至预制食品溯源区块链中;第三方半诚实服务商将从区块链上获取的重加密材料进行重加密生成重加密密文,将重加密密文上传至区块链;监管部门等数据访问者则使用自身私钥将从区块链上获取的重加密密文进行重加密解密,实现隐私数据在溯源区块链上的安全共享.该方法基于Hyperledger Fabric,搭建了一个预制食品溯源区块链原型系统进行测试.测试结果表明,所提出的面向预制食品溯源的隐私数据加密共享方法在隐私数据共享方面与常用的数据加密共享方法相比计算开销较低.数据上链、公开数据查询、隐私数据查询的平均时延分别为1 473.8、63.9、59.9ms,系统性能良好.实验结果表明,提出的方法达到了供应链隐私数据安全共享的目的,确保了商业机密和知识产权的安全共享,对预制食品行业发展和食品安全提升具有参考价值.

    预制食品区块链溯源隐私保护门限代理重加密

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    不同酵母多糖添加条件下早酥梨-美乐低醇复合果酒品质研究

    袁倩李嘉欣柳秉红杨学山...
    419-430页
    查看更多>>摘要：为提高早酥梨-美乐低醇复合果酒的品质,以体积比50∶50复配的早酥梨和美乐葡萄汁为试材,在酒精发酵前分别添加0.25 g/L的酵母细胞壁、水溶性β-葡聚糖和甘露糖蛋白,接种酿酒酵母和非酿酒酵母进行混菌发酵,采用顶空固相微萃取结合气相色谱质谱联用技术(HS-SPME-GC-MS)测定发酵酒样的挥发性香气化合物,结合模糊数学感官评价法分析探讨其对酒体品质的影响.结果表明,3种酵母多糖均对早酥梨-美乐低醇复合果酒酒精发酵动力学和理化指标有一定影响,尤其是添加酵母甘露糖蛋白的复合果酒与空白对照组酒样的CIELab颜色参数差异显著.此外,添加酵母甘露糖蛋白可以提高酒样中萜烯类、酯类、高级醇类物质,尤其是2-甲基丁酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸苯乙酯、癸酸乙酯、香茅醇和香叶醇等化合物含量,呈现较为突出的花香、果香属性;模糊数学综合感官评价达到7.400分.综上,外源添加酵母甘露糖蛋白能够有效稳定早酥梨-美乐低醇果酒颜色,改善香气品质.

    酵母多糖早酥梨-美乐葡萄汁复合果酒挥发性香气化合物模糊数学感官评价

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