科研产出
基于柔性夹持的双行青菜头收获机设计与试验
《农机化研究 》 2025 北大核心
摘要：为解决丘陵山区青菜头机械化收获"无好机用"的难题,融合农机农艺模式,设计了一款柔性夹持的双行青菜头.该收获机采用履带底盘作为行走装置,在柔性夹持输送机构夹紧青菜头的同时,利用正切式高速往复割刀切断根部,旋转切叶刀切除叶和叶柄,再利用提升输送机构完成青菜头的输送和收集.为了降低青菜头夹持输送时的挤压损伤,对柔性夹持输送机构压缩弹簧刚度进行设计计算;分析提升输送机构不同角度、不同速度下青菜头抛出运动轨迹,从而优化其角度和速度,以减小跌落损伤;设计可调节式旋转切叶刀,以适应不同高度的青菜头,降低收获含杂率;并对夹持输送机构电机功率、往复割刀机构动力输入转速、旋转切叶刀结构参数等进行优化,以提高工作效率.通过田间试验测定青菜头收获机作业小时生产率为 0.039 hm2/h、含杂率为 9.5%、损失率为 5%、叶片去除率为 85%,结果表明各性能指标满足青菜头机械化收获要求.
关键词： 丘陵山区 青菜头 收获机 夹持输送 往复割刀 旋转切叶 提升输送
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茶树茎叶并联变异差异表达基因的WGCNA分析
《茶叶科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：茶树茎叶并联突变是一种新型变异，是开发芽头茶、特异性茶产品以及食用观赏两用茶的优质材料。因此，研究茶树产生并联变异的原因，挖掘其关键控制基因，可为当前茶树育种多元化的需求提供新的靶点。以发生并联变异的茶树茎叶为研究材料，以正常茎叶为对照，采用石蜡切片的方法进行组织结构观察，并利用转录组测序技术、加权基因共表达网络分析（Weightedgeneco-expressionnetworkanalysis,WGCNA）技术，挖掘茶树发生茎叶并联现象的关键控制基因。组织结构观察结果表明，并联变异除了可以增加茶叶芽头数量，提高产量以外，还可有效增加茶树茎叶导管面积和导管数量，提升茶树光合能力及抗逆性。转录组测序研究发现，差异基因主要富集在ABC转运蛋白和植物与病原体相互作用两个通路上，分析挖掘关键基因9个。WGCNA共鉴定到26个共表达模块，挖掘性状相关特异性模块2个，筛选核心基因8个。这17个关键控制基因通过3种形式进行调控：ABCB(ATPbindingcassettesubfamilyB)和ABCC(ATPbindingcassettesubfamilyC)家族、RAC3(RAC familysmallGTPase3)、FKBP(FK506-bindingproteins)主要通过参与生长素、细胞分裂素等途径调控茶树新梢细胞分裂、分化；ABCG34(ATPbindingcassettesubfamilyG34)、CDPK2(Calcium-dependentprotein kina2)、 KCS2 (β-ketoacyl-CoAsynthase2)、 LAC11 (Laccase11)、 EP1 (Epidermis-specificsecreted glycoprotein1)、LTP(Lipidtransferprotei))等基因介导参与了茶树细胞壁中的纤维素、木质素、果胶等的生物合成，通过调控细胞壁的合成及延展方向等调节细胞形态发生，从而实现茶树茎、叶脉的并联分化；二甲基甲萘醌甲基转移酶以及组蛋白-赖氨酸N-甲基转移酶则通过DNA甲基化调控基因表达，最终导致茶树茎叶并联这一表观形态的发生。
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受旱对水稻和土壤镉含量及镉抗性相关微生物的影响
《湖北农业科学 》 2025 北大核心
摘要：在中海拔地区遭受旱灾的典型田块进行取样，采集轻度受旱、中度受旱、严重受旱田块的水稻（Oryza sativa L.）和土壤，测定土壤和水稻不同部位Cd含量，并采用Illumina MiSeq技术分析土壤镉抗性微生物群落多样性及组成。结果表明，土壤中镉含量表现为严重受旱<中度受旱<轻度受旱，水稻各部分镉含量则呈相反趋势，但差异均不显著。高通量测序结果表明，镉抗性相关微生物种类以中度受旱最多，其次为轻度受旱，严重受旱最少；NMDS分析显示，受旱程度显著影响镉抗性相关微生物群落的结构。微生物群落分析表明变形菌门（Proteobacteria）、浮霉菌门（Planctomycetes）、放线菌门（Actinobacteria）是3个受旱组中主要的微生物菌门，但各菌门相对丰度不同，其中严重受旱下土壤中浮霉菌门（Planctomycetes）的相对丰度显著提高，变形菌门（Proteobacteria）的相对丰度显著降低；在属水平上，3个受旱组中占比最大的微生物均为出芽菌属（Gemmata），且严重受旱下土壤出芽菌属的相对丰度显著高于轻度受旱和中度受旱，中度受旱下土壤固氮螺菌属（Azospirillum）的相对丰度显著增加，轻度受旱下土壤Haliangium、假单胞菌属（Pseudomonas）和Alloactinosynnema的相对丰度显著增加。综上，严重受旱增加了糙米Cd含量，影响镉抗性微生物群落的结构和组成，因此通过合适的水分管理有望降低土壤重金属的迁移，实现耕地的安全利用。
关键词： 镉 受旱 水稻(Oryza sativa L.) 土壤 镉抗性微生物 微生物多样性
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四株高产吲哚乙酸菌株的筛选鉴定及促生应用研究
《中国土壤与肥料 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：现代农业中化肥长期不合理施用直接导致了土壤质量和农产品品质下降的问题，微生物肥料替代是解决这些难题的重要途径。试验从前期实验室保存的芽孢杆菌库中筛选出9株高产吲哚乙酸（IAA）的菌株，IAA分泌量均在83.27 mg/L以上，其中T26分泌能力最强，为189.14 mg/L。综合产IAA能力、产铁载体能力、抑菌特性等生物学特性，确定4株菌（T26、PA8、DY15和Ya6）开展进一步研究。菌株鉴定结果表明，T26、PA8、DY15初步归属于Bacillus subtilis,Ya6初步归属于Bacillus velezensis。4株菌均具有产铁载体能力，Ya6具有较强的镰刀菌属真菌（Fusarium）拮抗能力。促生能力研究结果表明，添加高产IAA菌株的育苗基质显著促进了番茄、辣椒和糯玉米的苗期生长。番茄育苗试验中T26、PA8和DY15促生效果佳，番茄株高、茎粗、地上部鲜重、地下部鲜重分别较对照（添加等量蒸馏水）提高了24.75%～51.34%、36.08%～43.67%、21.67%～91.67%、11.63%～27.91%。4株菌在低肥力土壤中应用促生效果优于在育苗基质中的应用，添加菌株处理的小白菜株高、茎粗、叶片数、叶面积、根长、地上部鲜重和地下部鲜重与对照处理呈显著性差异，分别为对照的1.80～2.08、1.38～1.70、1.50、2.80～3.69、1.12～1.72、4.18～5.85和4.45～6.41倍。4株菌均具有良好的促生应用潜力，将为开发微生物肥料提供优良的菌种资源。
关键词： 根际促生菌 芽孢杆菌 吲哚乙酸(IAA) 育苗基质
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茶园茶小绿叶蝉发生动态的智能监测效果
《中国植保导刊 》 2025 北大核心
摘要：为筛选监测茶园内茶小绿叶蝉较为高效的方法，2023年3—9月在重庆市永川区碧香早茶园分别测试了远程智能监测设备、黄板诱集法和检叶法对该虫的监测效果。结果显示，远程智能监测设备识别准确率超90%，用该方法监测的成虫发生动态与黄板诱集法监测结果一致，两者具有显著正相关性，但与检叶法相关性不显著。早春调查时，利用远程智能监测设备和黄板诱集均能更早地监测到茶小绿叶蝉的发生，且监测到的成虫数量显著多于检叶法，故远程智能监测可作为茶园茶小绿叶蝉监测预警的重要措施。
关键词： 茶小绿叶蝉 远程智能监测 黄板诱集法 检叶法 发生动态 识别准确率
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不同颗粒细度甘薯全粉对鲜湿面条品质的影响
《食品与发酵工业 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：甘薯全粉富含多种人体所需营养物质和活性成分,为探讨不同颗粒细度甘薯全粉鲜湿面条的加工适用性,测定分析了不同粉碎强度条件下甘薯全粉的特性,系统探究了添加不同颗粒细度甘薯全粉对鲜湿面条品质的影响.结果表明,细度为SF5的甘薯全粉粒径最小,D50为11.47 μm,L*为89.67,持水率为99.50%,持油率为55.50%,溶解度为30.00%,吸水膨胀度为34.16%,均为最大值,在经过第2~5次冻融后析水率最低,糊化特性各特征值显著降低.选择SF5制作鲜湿面条,鲜湿面条最佳蒸煮时间从180 s缩短至150 s,断条率最低,为1.50%,蒸煮损失率最低,为0.68%,吸水率最高,为61.89%,面条软硬度适宜,弹韧性等表现较好且色泽鲜亮、有浓郁甘薯香,感官评分最高(86.95).相关性分析表明,甘薯全粉持水率和溶解度与鲜湿面条蒸煮特性的相关性最高,全粉粒径、L*、膨胀度及糊化温度与鲜湿面条质构特性的相关性最高,全粉冻融析水率与面条感官评分相关性最高.该研究旨在为不同细度甘薯全粉在鲜湿面条中的应用提供依据参考.
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生物炭在土壤改良中的应用进展与风险分析
《农业工程学报 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：生物炭在提升耕地质量和作物增产方面展现出显著潜力，为深入分析生物炭还田对土壤改良和作物生长的研究和应用进展，该研究系统综述了生物炭的制备方法及装备、影响生物炭理化性质的关键因素、以及生物炭对土壤（理化性质、养分、酶活和微生物群落、无机重金属和有机污染物、碳汇减排）和作物的影响，归纳总结了关键影响因素及相关机理，探讨了生物炭应用的风险及应对措施，并提出未来研究建议。一方面，生物炭还田具有改善土壤条件、直接提供或促进养分供给、改善土壤微生物群落结构及酶活性、降低重金属生物有效性、吸附或降解有机污染物、减少温室气体排放、提高土壤固碳能力、促进作物生长等优势；另一方面，生物炭大量施用土壤，可能存在环境风险和健康风险，需要对生物炭长期还田效果进行系统评估，全面评价其经济、社会和生态效益，并采取适当优化措施，降低甚至避免生物炭应用风险。研究旨在推动生物炭产业健康发展，助力生物炭在农业高质量发展进程中发挥更大作用。
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加快中国丘陵山区农机化发展的思考与对策
《农业工程学报 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：丘陵山区农业机械化现已成为中国农业机械化和农业现代化发展最短的短板和最大的卡点。加快丘陵山区农业机械化发展，既需要从国情农情出发，准确把握中国农业发展所处的历史方位，更需要将其置入农业现代化乃至国家现代化的整体框架之中，从农业现代化发展的内在规律和历史逻辑来深入思考和系统谋划。因此，该文从农业现代化发展的内在规律和历史逻辑、中国丘陵山区产业与技术背景、丘陵山区农业机械化发展制约因素等方面进行了系统论述，在此基础上探索提出中国丘陵山区农业机械化的发展思考与对策，为加快中国丘陵山区农业机械化发展的宏观决策和科技创新提供有益参考。研究表明：1）中国丘陵山区农业机械化的发展对于保障国家粮食安全和推动农业产业升级具有战略性意义。然而由于自然条件制约、技术适应性差、研发力量薄弱以及政策支持较弱等多方面因素，其发展进程缓慢且面临重大挑战。2）丘陵山区农业机械化的发展须遵循农业现代化发展的内在规律和历史逻辑，须以政策和科技为支撑，实现生产条件、组织管理、生产技术和职业农民四要素的协同推进，以促进其向高质高效、全程全面迈进。3）中国丘陵山区农业机械化的发展受到自然条件、农艺与社会经济条件等多重因素制约，要通过顶层设计与系统谋划、因地制宜与自主创新、多要素协同与有序推进、政策支持与责任落实等系统工程举措以实现丘陵山区农业机械化的可持续健康发展。4）针对中国丘陵山区农机化的主要难点，丘陵山区农机化技术装备研发的重点应包括快速便捷转运技术与装备、轻量化多功能动力底盘技术与装备、轻简高效机械化作业技术与装备、丘陵山地农业生产信息化技术、农机农艺深度融合技术、技术模式与服务体系研究等。
关键词： 丘陵山区 农业机械化 内在规律 历史逻辑 研发重点
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不同新型肥料对西南地区露地甘蓝可持续生长综合评价
《农业环境科学学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为解决西南地区集约化蔬菜生产肥料投入量高、养分配比不平衡导致的养分损失量高、肥料利用率低、环境代价大等问题，实现区域蔬菜绿色可持续发展，本研究以西南地区露地甘蓝为研究对象，采用田间试验，设置不施肥（CK）、农户习惯（FP）、优化养分的作物专用肥（OPT1）处理、缓控释配方肥处理（OPT2）和添加硝化抑制剂稳定性配方肥处理（OPT3）5种不同肥料管理策略，结合生命周期评价方法，揭示不同新型肥料对露地甘蓝在农学效应、肥效效应与环境效应方面的综合影响。结果表明：与FP相比，OPT1、OPT2、OPT3在平均减少氮、磷、钾肥用量36.9%、65.2%和62.1%的条件下，能够实现甘蓝总产量增加2.51%～7.53%，氮肥利用率提高168.7%～228.6%，收获期氮累积量提高15.4%～35.3%；单位面积活性氮损失降低66.7%～85.9%，温室气体排放显著降低26.3%～27.2%；同时提高净经济效益13.0%～18.4%，生态系统净经济效益14.5%～31.7%。与其他优化处理相比，稳定性配方肥处理总产量较作物专用肥提高3.1%，较缓控释配方肥提高4.6%；收获期氮累积量较作物专用肥提高13.5%，较缓控释配方肥提高17.3%；单位面积上的活性氮损失较作物专用肥降低28.9%，较缓控释配方肥降低57.9%；生态系统净经济效益较作物专用肥增加15.0%，较缓控释配方肥增加9.5%。研究表明，优化施肥配施硝化抑制剂效果最优。
关键词： 缓控释肥 硝化抑制剂 产量 肥料利用率 温室气体排放 生态系统净经济效益
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微波非热效应对浓香菜籽油风味形成的影响
《农业工程学报 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：菜籽微波是制备浓香菜籽油的高效生香预处理环节，为从不同阶段探究微波热作用与非热作用对关键风味物质的贡献差异，该研究以菜籽为原料，在150℃恒温下分别采用微波和纯热（炒籽）预处理后进行压榨制油，微波处理组包含了微波的热效应和非热效应，以同温度下的纯热（炒籽）处理平衡微波中的热作用，通过对毛油风味进行对比研究，采用顶空固相微萃取与气相色谱质谱-嗅闻技术对菜籽油中关键风味成分进行定性定量。微波处理1、2、3、4、5 min菜籽油中风味物质总含量是纯热作用的1.17、1.98、1.23、2.96和3.88倍。5 min时微波和纯热促成的浓香菜籽油中关键挥发性风味化合物总含量分别为266.54和68.83 mg/kg。微波作用下各类挥发性风味物质含量是纯热作用的2～15倍，微波的非热效应能促进吡嗪类、酚类、醇类、酸类、醛类、异硫氰酸酯和含硫化合物的产生，该研究发现呋喃类是微波非热效应产生的特有物质，说明相同温度下微波阶段中的非热作用对浓香菜籽油中关键风味的形成起决定性作用。
关键词： 菜籽油 微波非热作用 纯热作用 关键风味物质 香气强度
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