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农业工程学报 2025年第3期41卷 187-198,F0003页

作者：朱明齐悦颖万鹏范豪雷翔汪荣华中农业大学工学院武汉430070 农业农村部水产养殖设施工程重点实验室武汉430070 农业农村部长江中下游农业装备重点实验室武汉430070

循环水养殖系统中,养殖池的进水管结构会影响养殖池内的进水状态及水体流场分布,同时影响鱼类的生长及残饵粪便等悬浮颗粒物的排出。为了探索不同进水管结构对圆形养殖池内流场分布的影响规律,确定进水管的结构参数,该研究借助于计算流... 详细信息

循环水养殖系统中,养殖池的进水管结构会影响养殖池内的进水状态及水体流场分布,同时影响鱼类的生长及残饵粪便等悬浮颗粒物的排出。为了探索不同进水管结构对圆形养殖池内流场分布的影响规律,确定进水管的结构参数,该研究借助于计算流体力学软件建立了圆形养殖池的数值模型,通过仿真分析了不同进水管数量、射流角度及射流孔数量对圆形养殖池内的流场均匀性的影响,以速度分布均匀系数U50为评价指标对圆形养殖池内的流场均匀性进行评价,采用正交试验对圆形养殖池进水管结构的最佳参数进行优化;按照最优进水管结构参数构建了循环水养殖系统开展大口黑鲈养殖试验,对养殖过程中的水质变化以及大口黑鲈的生长指标变化进行检测,对养殖系统的流场及进水管最优结构参数进行验证。试验结果表明:当圆形养殖池配置3根进水管、且进水管成120°布置、单根进水管上的射流孔数量为6、进水管射流角度为45°时,圆形养殖池内的流场分布最为均匀;在0.1 m/s流速下,3组不同密度的大口黑鲈养殖池内亚硝酸盐氮的浓度小于等于0.2 mg/L、氨氮的浓度小于等于0.3 mg/L,水体的浊度值均低于0.3 NTU(nephelometric turbidity unit);3组密度养殖池内大口黑鲈样本的饵料系数最低为1.06,体质量增长率最高为161.03%,存活率最高为100%。该研究表明优化进水管结构有助于在圆形养殖池内形成均匀、稳定的流场,有利于悬浮颗粒物的排出及大口黑鲈的生长,可为循环水养殖系统进水管结构设计提供一定理论指导。

关键词：试验流场分布循环水养殖进水管结构仿真分析

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多孔炭流动电极对氮磷钾钙离子的电容去离子性能分析

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农业工程学报 2025年第5期41卷 227-239页

作者：牛文娟宋涛须吴潇余政唐浩冉艾平袁巧霞孟海波农业农村部水产养殖设施工程重点实验室华中农业大学工学院武汉430070 农业农村部成都沼气科学研究所成都610041 农业农村部农业废弃物能源化利用重点实验室农业农村部规划设计研究院北京100125

针对流动电极电容去离子(flow electrode capacitive deionization,FCDI)技术的的电极材料吸附性能欠佳和电解液不统一的问题,该研究以多孔炭为流动电极,探讨不同多孔炭理化特性和电容去离子性能,探究不同电解液和不同初始离子浓度的去... 详细信息

针对流动电极电容去离子(flow electrode capacitive deionization,FCDI)技术的的电极材料吸附性能欠佳和电解液不统一的问题,该研究以多孔炭为流动电极,探讨不同多孔炭理化特性和电容去离子性能,探究不同电解液和不同初始离子浓度的去离子性能,并利用动力学模型解析电容去离子过程。结果表明,ZnCl_(2)活化后,PC-1Zn-600的含氧官能团(C=O和O=C-O)增加,比表面积提升至1137.23 m^(2)/g,平均孔径为1.70 nm,对称电容器中PC-1Zn-600的比电容达72.30 F/g,还具有最小的电阻(2.53Ω),而经过100次的CDI(capacitive deionization,CDI)吸附/解吸循环后,PC-1Zn-600的去除量保持率仍有73.83%。在210 min时,PC-1Zn-600为电极材料对氨氮、P、K和Ca去除率分别达到了84.98%、79.97%、72.79%和91.21%。对于3种电解液(进液、K_(2)SO_(4)和H_(2)O),当电解液为H_(2)O时,处理氨氮和P的效果较好,去除率分别达91.69%和75.55%,并且回收能耗更低。随着初始离子浓度的增加,FCDI的离子去除率降低,但随着时间延长至210~570 min以上,FCDI对氮磷钾钙离子的去除率都可以接近100%。流动电极电容去离子过程更适合伪一级动力学模型(R2>0.96),建议FCDI处理高离子浓度运行时间6~9 h以上;FCDI的离子迁移过程由双电层和离子交换膜控制,进液界面与离子交换膜的接触面积以及离子交换膜的性质是FCDI处理高浓度离子的关键因素。研究可为流动电极电容去离子的工业化应用提供参考。

关键词：电极材料电解液吸附动力学对称电容器双电层离子交换膜养分回收

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精简式大口黑鲈循环水养殖系统设计与试验

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农业机械学报 2025年第3期56卷 414-424页

作者：朱明范豪万鹏齐悦颖雷翔汪荣华中农业大学工学院武汉430070 农业农村部水产养殖设施工程重点实验室武汉430070

为探索简洁、稳定、低成本循环水养殖系统的可行性及应用发展价值,通过优化改良进水结构、增氧模式、精简系统组成等方法,构建了一套淡水鱼循环水养殖系统,并开展了为期90 d的大口黑鲈养殖试验,验证系统各项指标。结果显示:启动阶段,以... 详细信息

为探索简洁、稳定、低成本循环水养殖系统的可行性及应用发展价值,通过优化改良进水结构、增氧模式、精简系统组成等方法,构建了一套淡水鱼循环水养殖系统,并开展了为期90 d的大口黑鲈养殖试验,验证系统各项指标。结果显示:启动阶段,以成熟滤材、初始滤材比例为2∶3的模式混合培养,生物膜18 d即可挂膜成功;养殖过程中,温度、溶解氧质量浓度、pH值均值分别为(27.60±0.30)℃、(10.25±0.23)mg/L、7.10±0.31,氨氮、亚硝酸盐氮质量浓度均值分别为(0.27±0.14)mg/L、(0.10±0.03)mg/L,硝酸盐氮质量浓度为7.41~35.89 mg/L,水体浊度为(0.25±0.01)NTU(Nephelometric turbidity units);大口黑鲈平均质量从(61.25±3.06)g增长至(256.54±12.84)g,最大养殖密度达到42.54 kg/m3,饵料系数均值为1.16,成活率为98.85%~100%;肌肉质构特性分析发现大口黑鲈肌肉硬度适度增高、弹性增加,提升了鱼肉口感;运行成本大约为21.16元/kg,可以获得较好的经济收益。本研究有利于循环水养殖系统推广,也为淡水鱼科学研究提供了可靠的平台。

关键词：水产养殖循环水养殖系统水质大口黑鲈

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生物质灰滤材磷素吸附性能研究

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中国环境科学 2025年第4期45卷 2028-2040页

作者：余子俊俞佳航朱骏逸侯存屈智超牛文娟艾平冯耀泽刘念华中农业大学工学院湖北武汉430070 农业农村部水产养殖设施工程重点实验室农业农村部长江中下游农业装备重点实验室湖北武汉430070

以生物质灰为原料,短时高温烧结制得孔隙发达、化学性能稳定的新型块体滤材,并对其磷素吸附性能及所涉动力学、热力学行为展开研究.静态吸附试验结果表明,在较高磷素初始浓度或反应温度、较长吸附时间或较低固液比下,生物质灰滤材对磷... 详细信息

以生物质灰为原料,短时高温烧结制得孔隙发达、化学性能稳定的新型块体滤材,并对其磷素吸附性能及所涉动力学、热力学行为展开研究.静态吸附试验结果表明,在较高磷素初始浓度或反应温度、较长吸附时间或较低固液比下,生物质灰滤材对磷素的单位吸附量更高,其中固液比为影响滤材磷吸附的主控因素.当磷素初始浓度为90mg/L、反应温度55℃、吸附时间1250min、pH=3、固液比为1:200(g:mL)时,该滤材单位吸附量最高可达7.72mg/g.生物质灰滤材表面呈非均质结构,对磷素的吸附以多层物理吸热吸附为主,单层或多层化学自发吸附为辅.在动态吸附条件下,该滤材磷素单位吸附量可达椰壳生物炭、陶粒、天然沸石3种常见商用滤材的9.8、22.27、27.22倍,显示出良好吸附性能,在净化水质的同时实现生物质灰消纳与循环利用,极具推广价值.

关键词：生物质灰滤材磷素吸附动力学模型热力学

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基于转录组分析植物激素对洋葱鳞茎膨大发育的调控机制

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生物技术通报 2025年第2期41卷 187-201页

作者：李艳伟杨妍妍孙亚玲霍雨猛王振宝刘冰江山东省农业科学院蔬菜研究所、农业农村部黄淮设施园艺工程重点实验室、山东省大宗露地蔬菜育种重点实验室济南250100

【目的】通过对洋葱发育不同阶段的鳞茎组织进行转录组比较分析,为研究植物激素在洋葱鳞茎形成过程中的分子调控机制提供依据。【方法】分别取洋葱出苗后33、47、61和75 d的鳞茎部位为试验材料,通过酶联免疫吸附法和气相色谱法检测,了... 详细信息

【目的】通过对洋葱发育不同阶段的鳞茎组织进行转录组比较分析,为研究植物激素在洋葱鳞茎形成过程中的分子调控机制提供依据。【方法】分别取洋葱出苗后33、47、61和75 d的鳞茎部位为试验材料,通过酶联免疫吸附法和气相色谱法检测,了解生长素、细胞分裂素、赤霉素3、脱落酸以及乙烯(前体ACC)含量在鳞茎膨大过程中的变化趋势;利用高通量测序技术进行转录组测序分析,从分子水平阐述植物激素对鳞茎发育的影响。【结果】从4个发育阶段的鳞茎中共检测到11814个差异表达基因(DEGs),其中共同DEGs有3311个;KEGG富集分析显示,不同发育阶段比较组DEGs均显著富集到“植物激素信号转导”通路,并对该通路上筛选到的36个主要DEGs进行表征;结合WGCNA分析每个模块与性状的r和P值,筛选到2个关键模块,通过转录因子预测,挖掘到3028个转录因子unigenes与13个植物激素信号结构基因unigenes共表达,转录因子unigenes功能注释来自46个基因家族,最多的为锌指蛋白(C_(2)C_(2)、C_(3)H),其次为bHLH、NAC、ERF基因家族。【结论】通过转录组分析揭示了植物激素信号转导途径参与洋葱鳞茎膨大发育的相关基因。

关键词：洋葱鳞茎膨大转录组分析植物激素转录因子

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基于被动水声信号的加州鲈摄食强度识别

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西南大学学报（自然科学版） 2025年第2期47卷 1-16页

作者：李路周玉凡孙超奇周铖钰朱明谭鹤群万鹏华中农业大学工学院武汉430070 农业农村部水产养殖设施工程重点实验室武汉430070

为解决高密度养殖加州鲈摄食强度识别难的问题,实现加州鲈的精准投喂,提出了一种基于被动水声信号的加州鲈鱼群摄食强度识别方法。该方法以高密度养殖条件下的加州鲈为研究对象,采用摄食声信号采集装置获取加州鲈鱼群的摄食声信号,经预... 详细信息

为解决高密度养殖加州鲈摄食强度识别难的问题,实现加州鲈的精准投喂,提出了一种基于被动水声信号的加州鲈鱼群摄食强度识别方法。该方法以高密度养殖条件下的加州鲈为研究对象,采用摄食声信号采集装置获取加州鲈鱼群的摄食声信号,经预处理后提取摄食声信号的多种特征,通过随机森林、皮尔逊(Pearson)相关性分析及主成分分析筛选出较为重要的特征,基于粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)和多层感知机(multi-layer perceptron,MLP)建立PSO-MLP鱼群摄食强度识别模型。结果表明:基于PCA特征选择的PSO-MLP识别模型的分类识别效果更好,其准确率达到97.88%,识别时长为6.24 s,与基于随机森林和基于皮尔逊相关性分析的模型相比,识别准确率分别提高2.61%和1.02%,识别时长缩短1.04 s和1.09 s。说明基于被动水声信号的加州鲈鱼群摄食强度识别方法有效提高了鱼群摄食强度识别的准确率和效率,可为智能投喂系统的开发提供技术支持。

关键词：水产养殖鱼类摄食强度被动水声信号加州鲈特征提取

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水产养殖轨道式精准饲料投喂系统设计与试验

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渔业现代化 2025年第2期52卷 78-89页

作者：朱明孙勇健雷翔牛鹏基赵振鹏万鹏华中农业大学工学院湖北武汉430070 农业农村部水产养殖设施工程重点实验室湖北武汉430070 农业农村部长江中下游农业装备重点实验室湖北武汉430070

针对水产养殖过程中饲料投喂劳动强度大、投喂不均匀、效率低等问题,设计了一款基于地轨的轨道式精准饲料投喂系统,整套系统集机械结构设计、自动控制系统、上位机监视投喂信息管理系统于一体。通过对系统的行走装置、料仓、下料装置、... 详细信息

针对水产养殖过程中饲料投喂劳动强度大、投喂不均匀、效率低等问题,设计了一款基于地轨的轨道式精准饲料投喂系统,整套系统集机械结构设计、自动控制系统、上位机监视投喂信息管理系统于一体。通过对系统的行走装置、料仓、下料装置、称重装置等主要关键部件进行设计与理论分析,确定了系统的结构参数,基于SIEMENS S7-200 SMART PLC开发了自动控制系统,并以行驶速度、定位精度、投喂速度、投喂精度、饲料破碎率为试验指标进行饲料投喂试验。结果显示:系统运行稳定可靠,可以顺利自动启停,行驶速度为12.7 m/min,定位精度误差范围在39~58 mm,投喂速度为3.31 kg/min,投喂精度误差<0.63%,饲料破碎率低于1%。整个投喂全程自动化运行,上位机能够实时监视系统的行驶过程和投喂过程。研究表明,该系统提高了饲料利用率,降低了劳动成本和投饲成本,同时一体化的投饲设备能更好管理使用,为水产养殖自动化提供了可行方案。

关键词：轨道式投饲系统水产养殖定位定时定量 PLC 精准投喂

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半胱胺对畜禽机体代谢和生产性能的调控作用

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中国畜牧杂志 2025年第3期61卷 32-38页

作者：吴启超杨红建张高振邓先德农业农村部规划设计研究院农业农村部农业设施结构设计与智能建造重点试验室北京100125 中国农业大学动物科学技术学院动物营养学国家重点实验室北京100193

半胱胺是一种在所有动物胃肠道和下丘脑产生的、可以调控激素的生物活性物质,是半胱氨酸的代谢产物。半胱胺在医学上应用较多,可以治疗皮肤色素沉积以及胱氨酸缺乏造成的眼部疾病;半胱胺也可以作为一种天然的饲料添加剂,提高动物的饲料... 详细信息

半胱胺是一种在所有动物胃肠道和下丘脑产生的、可以调控激素的生物活性物质,是半胱氨酸的代谢产物。半胱胺在医学上应用较多,可以治疗皮肤色素沉积以及胱氨酸缺乏造成的眼部疾病;半胱胺也可以作为一种天然的饲料添加剂,提高动物的饲料转化率、生长性能,减少脂肪的沉积,提高瘦肉率。本文综述了半胱胺在动物机体内的生物转化机理、对生长激素轴和抗氧化能力的调控作用以及在畜禽上的饲喂效果,为半胱胺在畜牧业上的使用提供理论支撑和参考。

关键词：半胱胺生长抑素生长性能畜牧反刍动物

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间歇供氧策略在光合细菌污水生物转化系统中的应用

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环境科学学报 2025年第3期45卷 135-144页

作者：单钰何仕超卢海凤张光明蒋伟忠王朝元李保明中国农业大学水利与土木工程学院北京100083 中国农业大学三亚研究院三亚572000 农业农村部设施农业工程重点实验室北京100083 河北工业大学能源与环境工程学院天津300131

光合细菌(Photosynthetic bacteria,PSB)污水资源化技术可实现污水中营养物质的高值生物质转化,具有环保与经济的双重效益.溶解氧(Dissolved oxygen,DO)是PSB生长的重要环境因子,其合理控制对系统的稳定运行及资源化效率至关重要.本研... 详细信息

光合细菌(Photosynthetic bacteria,PSB)污水资源化技术可实现污水中营养物质的高值生物质转化,具有环保与经济的双重效益.溶解氧(Dissolved oxygen,DO)是PSB生长的重要环境因子,其合理控制对系统的稳定运行及资源化效率至关重要.本研究考察了间歇供氧策略在PSB污水资源化技术中应用的可行性,并探究了其对PSB污水资源化中试规模下运行性能的影响.结果表明,间歇供氧策略用于PSB污水资源化系统的潜力较大.间歇供氧策略下,PSB生物量最高可达2186.80 mg·L^(-1),比连续厌氧组和连续供氧组分别高81.34%与27.19%.厌氧-供氧间歇策略下COD去除率(90.87%~91.12%)与连续供氧组相当,但显著高于连续厌氧条件(65.68%).同时,间歇供氧组的NH_(4)^(+)-N去除率(70.50%~80.90%)介于连续供氧组(91.96%)与连续厌氧(65.20%)组之间.通过污水与菌液的混合循环流动可实现中试规模管式光生物反应器内间歇供氧的稳定运行.系统COD和NH_(4)^(+)-N去除率分别为80.12%~98.55%和61.25%~84.03%,PSB生物量可达1272.80~2617.85 mg·L^(-1).此外,中试系统的单位面积生物量、蛋白质、类胡萝卜素和菌绿素日产量分别为36.1~84.2 g·m^(-2)·d^(-1)、15.04~33.90 g·m^(-2)·d^(-1)、27.06~77.22 mg·m^(-2)·d^(-1)和189.71~444.91 mg·m^(-2)·d^(-1),证明了PSB污水资源化系统以间歇供氧模式半连续运行具有实际应用的可行性.

关键词：光合细菌溶解氧间歇供氧管式光生物反应器中试系统

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番茄褐色皱纹果病毒检测及抗性材料筛选

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山东农业科学 2025年第1期57卷 130-135页

作者：苏晓梅吕宏君刘淑梅王施慧高中强侯丽霞山东省农业科学院蔬菜研究所/农业农村部黄淮设施园艺工程重点实验室/山东省大宗露地蔬菜育种重点实验室山东济南250100 山东省农业技术推广中心山东济南250100

本研究对疑似番茄病毒病样本进行RT-PCR检测,并对扩增产物进行测序及系统进化分析,确认样本感染了番茄褐色皱纹果病毒(Tomato brown rugose fruit virus,ToBRFV)。染病番茄的种子中可检测到ToBRFV,而带毒种子长成的幼苗却检测不到ToBRFV... 详细信息

本研究对疑似番茄病毒病样本进行RT-PCR检测,并对扩增产物进行测序及系统进化分析,确认样本感染了番茄褐色皱纹果病毒(Tomato brown rugose fruit virus,ToBRFV)。染病番茄的种子中可检测到ToBRFV,而带毒种子长成的幼苗却检测不到ToBRFV,表明该病毒主要存在于种皮。利用10%的磷酸三钠对带毒种子进行消毒处理可以使病毒灭活。利用摩擦法对22份醋栗番茄进行苗期接种鉴定,获得了2份耐/抗ToBRFV的材料,可为抗性品种选育提供资源。

关键词：番茄褐色皱纹果病毒分子检测种子消毒抗性鉴定

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