增产与减碳能否兼得?——粮食主产区设立的农业碳减排效应研究

在粮食安全底线和“双碳”任务双重压力下,准确把握粮食增产政策与农业碳排放的关系,对于推进农业高质量发展具有重要意义。把设立粮食主产区视为一项外生政策干预的准自然实验,运用双重差分法和中介效应模型,考察粮食主产区设立对农业碳排放的影响及其作用机制。研究发现:粮食主产区设立在筑牢粮食安全底线的同时,还对粮食种植环节的农业碳排放具有显著的削减效应,被划定为主产区使得该省份粮食生产碳排放强度和密度分别下降了2.61%和3.58%,而且这一碳排放削减效应表现出逐渐增强的长期动态特征。异质性检验发现,粮食主产区设立对不同来源碳排放的削减效应存在明显差异,对化学制品类排放源削减作用最大,土地利用类排放源次之,化石燃料类排放源不明显。作用机制分析证明,农作物种植结构优化的“结构效应”、粮食种植规模扩大的“规模效应”和农业技术进步的“技术效应”,是粮食主产区设立削减农业碳排放的重要机制,三种效应联合可以解释碳排放削减总效应的64%左右。

腐乳中挥发性风味物质的研究进展

腐乳是我国特有的一种发酵调味品,风味是其重要的感官特征,是决定腐乳品质的重要因素之一。文章介绍了2017—2023年腐乳挥发性风味物质的研究进展,包含腐乳中风味物质的分离提取方法、形成过程、主要分类(白腐乳、红腐乳、青腐乳)、风味物质组成、风味物质形成的影响因素,并对腐乳风味物质的研究趋势进行了展望,为腐乳的风味研究提供了一定的参考。

石墨烯线缺陷局域形变对谷输运性质的影响

石墨烯线缺陷在谷电子学中有非常重要的应用.实验发现,线缺陷附近存在局域形变.当前研究普遍认为,由于形变较小,对近邻跳跃能的影响小于5%,局域形变对谷输运性质的影响可以忽略不计.基于第一性原理计算和非平衡格林函数方法,本文研究了局域形变对两种不同构型线缺陷谷输运性质的影响.结果发现,对于58环线缺陷,在较低能量下,局域形变对谷隧穿系数的影响并不明显,然而,在较高能量下局域形变的影响非常明显,谷隧穿系数最大值并没有随着能量升高而减小,而是在很大能量范围内都保持不变.进一步研究表明,该效应是由与线缺陷相连的C-C键长发生改变造成的.通过构建两个平行线缺陷,可以在很大的角度范围内都实现100%谷过滤效果.相比之下,局域形变对57环线缺陷谷隧穿系数的影响非常小.

促进还是抑制:数字技术对农村留守妇女心理健康的影响

基于中国家庭追踪调查(CFPS)连续三期面板数据,本文运用条件混合回归模型(CMP)考察数字技术对农村留守妇女心理健康的影响。研究表明:数字技术有助于改善留守妇女的心理健康。具体地,与未采纳数字技术的留守妇女相比,采纳数字技术的留守妇女自评健康和生活满意度分别高62.36%和21.88%,而生活孤独感低73.00%。进一步研究发现,以数字技术为媒介的在线学习、社交、娱乐和消费是改善农村留守妇女心理健康问题的重要途径,其中社交和娱乐的作用较大。异质性分析结果显示,数字技术的健康红利因个体和家庭差异表现出明显不同,因照料家庭而留守的妇女群体享受到的数字健康红利显著大于因务农而留守的妇女群体,学历较高和家庭收入较高的留守妇女群体享受到了更多的健康红利,可见数字技术的健康红利尚未被全体留守妇女公平共享。

酱中挥发性风味物质的研究进展

酱是一种对人类饮食产生重要影响的调味品,风味是评价酱品质的重要指标之一。文章介绍了以大豆、蚕豆、辣椒和小麦为主要原料的酱中挥发性物质的研究状况,包含酱中风味物质的提取分析方法和重要风味物质,并对今后酱中挥发性风味物质的进一步研究进行了展望。

大气环境中微塑料的检测技术研究进展

归纳了常用的大气微塑料检测技术,包括大气环境中的样品采集、预处理和仪器检测技术,指出了现有技术的适用范围、优势以及存在的问题,并梳理了各技术的研究进展,列举了实验室质量保证和质量控制的操作方法。针对现有大气微塑料检测技术普遍存在的不足和亟需解决的问题,展望了未来大气微塑料检测技术的研究方向和发展趋势。

利用离散元仿真及微结构分析法研究高铝瓷球对尿素表面改性和养分控释的效果

【目的】尿素表面改性是提高包膜质量和养分控释能力的关键措施之一。我们研究了不同磨料对肥料核芯表面的改性效果,以及改性提高肥料养分控释的效果。【方法】供试肥芯为大颗粒尿素(直径3~5 mm,N46%),供试磨料包括白刚玉、棕刚玉、高铝瓷球、高铝瓷柱和氧化锆球。经测量不同磨料研磨后尿素的休止角,证明采用堆密度1.336 g/cm~3、直径6 mm的球形高铝瓷在10 min内对尿素表面改性效率最高,故用作后期的试验磨料。将1.5 kg的高铝瓷球与1 kg大颗粒尿素加入转鼓中,采用离散元仿真软件(EDEM)模拟磨料摩擦与尿素颗粒自摩擦的粒子运动、碰撞、受力和分布特征;使用扫描电子显微镜分析磨料、表面改性尿素和包膜尿素的表面和切面结构特性,采用原子力显微镜测试包膜尿素膜表面结构微观特征与粗糙度;采用静水溶出率法测定纳米SiO2改性蓖麻油基聚氨酯包膜的表面改性尿素的养分释放特征。【结果】EDEM仿真结果表明,转鼓底部颗粒运动快(1.125 m/s),边缘运动慢(0.00309 m/s),转动过程中,小颗粒物聚集在转鼓底部产生偏析。尿素自摩擦力约0.035 N,加入密度大于尿素的球形高铝瓷磨料后,混合体系的摩擦力变大(约0.042 N),尿素颗粒间的碰撞次数较自摩擦体系高出13.0%,因此改性效率得以提高。表面改性显著降低了颗粒表面粗糙度,在1μm^(2)检测范围内,粗糙度(Ra)平均降低了79.2%。由扫描电镜图可以看出,普通尿素表面粗糙,膜材料填充在凹陷部位,包膜耗费的膜材料较多,且膜与尿素贴合不紧密,在运输或长期储存过程中易发生膜破损,失去养分控释能力;改性后的尿素表面光滑,减少了无功能的膜材浪费,且膜厚均匀,膜层与核芯结合紧密,膜切面结构均匀,不易破损。养分释放结果表明,以5%包膜率的纳米SiO_(2)改性蓖麻油基聚氨酯对尿素包膜,表面改性尿素相较普通尿素可使养分释放期延长6倍,由表面改性前的24天提升至169天。【结论】依据EDEM离散元软件模拟,球形高铝瓷作为磨料与尿素混合后,提高了尿素颗粒的摩擦效率,大大降低了尿素表面的粗糙度。表面改性后的尿素作为控释肥核芯,不仅节省了膜材料的用量,且膜层与肥芯结合紧密均匀,延长了等膜量下的养分释放期。

添加纳米TiO_(2)改善淀粉基聚酯聚氨酯复合材料的膜层质量和养分控释特性

【目的】淀粉基聚氨酯包膜缓控释肥施入土壤后,膜壳降解时间短,环境风险低,但因亲水性强、杂质多、致密性差等特点也降低了养分的控释性能,无法满足作物全生育期养分需求。我们优化了淀粉基聚氨酯膜材构成比例,并从膜材化学结构和膜壳物理性状角度,研究了该包膜工艺改善复合包膜尿素养分控释性能的机理。【方法】本研究设计了以聚烯烃蜡为底涂层,淀粉基聚氨酯(BPU)为内涂层,纳米TiO_(2)改性聚酯聚氨酯(PPU)为外涂层制备复合包膜尿素的工艺流程。采用响应曲面法设计了BPU、PPU、TiO_(2)添加量三因素组合的20个处理,建立了养分初期释放率、释放期对BPU、PPU、TiO_(2)添加量的响应模型;利用电镜扫描、原子力显微镜、傅里叶红外光谱、气相色谱/质谱,探究复合膜材形态与结构特征;通过热失重、Zeta电位、静水浸提方法,评价了膜材稳定性与养分释放动力学特征;利用土壤埋袋试验,研究了膜壳降解性能。【结果】1)较BPU膜材,复合膜材(NBPU)在中性条件下Zeta电位绝对值提高34.8%,添加纳米TiO_(2)后进一步提高了26.5%~64.6%,提升了其物理稳定性;膜壳在土壤中自然降解365天后,添加1.00%纳米TiO_(2)的聚酯聚氨酯失重率为4.92%,与未添加TiO_(2)的相比显著提高了3.3倍。2)复合膜材表面孔隙少、光滑平整,切面致密均匀;颗粒硬度为85.2 N,较BPU膜材提高了37.0%,膜表粗糙度降低了71.3%,肥料力学与耐磨性能均有所改善;BPU对前期养分释放具有显著调节作用,PPU添加量3%以内时添加量与养分释放期成正比,纳米TiO_(2)则对3~28天的养分释放速度有显著影响。3)通过响应曲面法分别建立养分释放期、初期释放率与BPU、PPU、TiO_(2)添加量的二次多项式数学模型(P<0.01),可用该模型对相应的指标进行分析和预测;明确设计变量对养分释放期的贡献度为PPU>BPU>TiO_(2),对初期释放率的贡献度为TiO_(2)>BPU>PPU。【结论】纳米TiO_(2)可提高聚氨酯膜材中的微相均匀性,降低肥料养分初期释放率,且其光催化性可提高养分释放后残膜在土壤中的降解率;复合包衣可提升膜材结构稳定性,通过调控PPU、BPU和TiO_(2)添加比例实现养分释放期调控;利用曲面中心设计法建立的肥料养分释放特征响应模型可为实际生产提供技术参考。

空-油换热器对变循环航空发动机总体性能的影响研究

为解决变循环涡扇发动机涡轮前温度和涡轮冷却气体温度升高使得涡轮冷却效果降低的问题,以航空燃料作为冷源降低涡轮冷却气体温度,将空-油换热器应用在变循环发动机中,建立了变循环发动机的性能仿真模型。同时引入空油换热的冷却性能计算模型,评估采用超临界航空煤油作为冷却介质后,考虑航空煤油超临界喷射、燃烧、涡轮冷却、冷却空气流量、耗油率等参数及相关性能的影响,构建了以超临界航空煤油为纽带的燃烧/冷却热耦合的能量交互分析方法。利用所建立的变循环发动机仿真模型,开展了起飞、快速爬升、超声速巡航、超声速加力和最大推力5种典型飞行状态的总体性能计算,通过比对是否使用空-油换热器对涡轮静叶冷却的计算结果,分析了各个状态下空油换热对变循环发动机总体性能的影响。结果表明:在起飞状态时,采用空-油换热器可以较明显提升发动机总体性能,降低单位燃油消耗率1.86%和提升推力0.95%。因此,通过空-油换热器对变循环航空发动机涡轮冷却气体进行冷却可以有效提高发动机不同状态的性能水平。

农村劳动力转移、经营规模与粮食生产环境技术效率

基于1997—2015年中国省级面板数据,运用分位数模型估计方法,考察了农村劳动力非农转移、经营规模变化对粮食生产环境技术效率的影响。研究发现:忽视环境代价会高估粮食生产技术效率;农村劳动力非农转移能够缓解粮食生产内卷化困境、提升粮食生产环境技术效率,其正向效应随着效率水平提升呈衰减趋势;在土地资源刚性约束下,劳动力转移引起的经营规模增加通过"规模效应"能有效改善粮食生产环境技术效率,但规模效应边际递减特征会不断减弱其作用强度;土地流转体制机制不完善会阻碍劳动力转移、经营规模对粮食生产环境技术效率的联合作用,但随着土地流转立法和政策引导,这一困境得到了有效扭转。

土地细碎化与水稻生产技术效率

基于6省468个水稻种植户微观调查数据,结合理论与实证考察土地细碎化对稻农水稻生产技术效率的影响,并分析土地流转、农业社会化服务对其的调节效应。研究发现:调查农户水稻生产技术效率值为0.742,技术效率偏低,且不同类型农户水稻生产技术效率差异明显;土地细碎化阻碍农户水稻生产技术效率提升,但充分考虑土地流转、农业社会化服务后抑制作用减弱;土地流转、农业社会化服务显著促进农户水稻生产技术效率,而且对土地细碎化阻碍水稻生产技术效率具有显著的反向调节效应和联合调节效应。

数字技术、信贷可获得性与农户多维贫困

基于中国家庭追踪调查(CFPS)2014—2018年三期数据,运用条件混合回归,从信贷可获得性视角考察数字技术对农户多维贫困的影响。研究发现,数字技术能减缓农户多维贫困,采纳数字技术农户的贫困降低了23%,缓解信贷约束是数字技术减贫的重要机制,且突出表现在正规信贷部门。进一步研究发现,数字技术减贫存在“精英俘获”现象,减贫红利没有被全体农户公平共享。基于贫困维度分解发现,虽然数字技术能减缓绝对收入、生活条件、医疗、教育维度的贫困,但经由信贷可获得性的减贫效应仅体现在绝对收入维度,农户信贷需求仍以满足消费性信贷为主。因此,在激发“互联网+”金融赋能乡村振兴的同时,要考虑数字红利公平共享和农户多元信贷需求等问题。

农户务农劳动力质量与水稻生产技术效率——基于土地流转和农业社会化服务调节视角

我国农村青壮年劳动力大量流失的现实,目前看并未对粮食生产带来明显的冲击,为揭示其中各因素的作用机理,本文基于长江沿线6省468户水稻种植户数据,检验劳动力质量对水稻生产技术效率的影响,并考察土地流转和农业社会化服务在其中的调节作用。研究发现:水稻种植存在劳动力质量约束,农户务农劳动力质量下滑显著抑制水稻生产技术效率;土地流转、购买社会化服务有利于水稻生产技术效率提升,能显著调节务农劳动力质量下滑对水稻生产技术效率的负面影响,其中社会化服务的直接作用和调节效应比土地流转更明显。进一步研究显示,务农劳动力质量、土地流转与农业社会化服务对农户水稻生产技术效率影响和调节效应因农户分化而呈现出明显差异。缓解当前小农户劳动力质量约束,比较现实的路径是促进农地流转和进一步建设与完善农业生产社会化服务体系。

环境约束、粮食绿色生产效率及其协调性研究——基于非期望产出模型

农业污染是粮食生产不可避免的"副产品",对粮食生产效率的评价不能忽视这一环境代价。通过构建我国1997-2015年包括农业污染在内的投入产出面板数据,采用GML指数和非径向手段,对粮食生产环境全要素生产率进行测度和分解。分析发现:不考虑环境因素的效率测度会高估粮食生产效率;我国粮食环境全要素生产率年均增长0.06%,技术进步是推动其增长的主要源泉,"单引擎"驱动特征明显,而技术效率已经成为主要"短板";粮食生产环境全要素生产率及其分解省级差异和区际分化特征明显。进一步结合环境友好指数分析发现,我国粮食生产与环境之间协调性堪忧,粮食生产效率得以提升主要依靠增加要素投入实现,扭转"粗放、低效"的粮食增产模式是农业供给侧结构性改革的关键任务。

浸没式厌氧膜生物反应器处理低浓度污水产甲烷特性

研究浸没式厌氧膜生物反应器(submerged anaerobic membrane bioreactor,SAn MBR)处理低浓度生活污水的产甲烷特性,考察运行期间甲烷产率变化以及有机负荷(OLR)与甲烷产生量的关系。结果表明,SAn MBR在中温[(35±1)℃]、p H为6.8~7.2,HRT为6~15 h条件下,甲烷产率最大为0.067 L·g-1COD。在进水OLR为0.29~2.85 kg COD/m3·d-1条件下,甲烷日产生量和累积甲烷产生量与OLR呈线性相关,拟合方程分别为甲烷日产生量=0.3OLR+0.23(R2=0.89)和累积甲烷产生量=29.8OLR-5.45(R2=0.81)。对反应器甲烷产生量通过支持向量机进行模拟预测表明,反应器甲烷产生量可长期保持稳定,反应器耐冲击负荷能力较强。

浆态床渣油加氢油溶性催化剂研究进展

介绍了近年来浆态床加氢裂化处理渣油工艺中油溶性分散催化剂的研究进展,阐述了油溶性单金属催化剂和油溶性双金属催化剂的研究现状,并展望了油溶性催化剂应用于浆态床渣油加氢裂化工艺的发展前景。

褪黑素壳聚糖微粒防止褪黑素降解并有效提高其抗旱功能

【目的】褪黑素可提高作物抗旱性,但容易降解。本研究试图开发具有缓释和抵御光降解能力的褪黑素壳聚糖微粒,并对其抗旱性进行评价。【方法】利用壳聚糖与三聚磷酸钠和果胶所产生的静电引力,使三者之间产生交联形成包裹褪黑素的杂化微粒,从而实现褪黑素的缓释和保活。确定投入褪黑素质量为5 mg时制备的褪黑素壳聚糖微粒作为试验材料(MP-MT)。利用扫描电子显微镜(SEM)和傅立叶变换红外光谱(FTIR),对褪黑素壳聚糖微粒(MP-MT)表面形貌及官能团特性进行表征。采用超高效液相色谱技术,探究MP-MT对褪黑素的缓释性能和抵抗光降解的性能。以两叶一心的小麦幼苗为试材,进行灌根试验。将基质最大持水量的80%设为正常对照(CK1),基质最大持水量的40%设为干旱对照(CK2);在干旱胁迫下,设施用1.0 g/L褪黑素(MT1.0)、壳聚糖微粒(MP)和含褪黑素0.5、1.0、1.5 g/L的褪黑素壳聚糖微粒(MP-MT0.5、MP-MT1.0、MPMT1.5),共7个处理。在处理后第8天,取样分析小麦幼苗株高、干重、鲜重、叶片SPAD值、根系生长、抗氧化酶活性及丙二醛含量。【结果】当褪黑素投入量为5 mg时MP-MT对褪黑素的包封率最稳定,为52.14%,之后的相关试验均以该比例制备的褪黑素壳聚糖微粒(MP-MT)作为试验材料。通过SEM照片发现,MP-MT微粒粒径相较于壳聚糖微粒增加且表面变粗糙。MP-MT微粒FTIR结果同时检测出现了壳聚糖、褪黑素等组分的特征峰,表明褪黑素在微粒中存在。模拟释放试验结果表明,MP-MT在pH 5.0和pH 7.0磷酸缓冲溶液下36 h的释放率分别为65.43%、50.13%。模拟光降解试验表明,可见光照射4 h时MP-MT中褪黑素的光降解率较普通MT降低了143.37%。小麦幼苗干旱胁迫试验结果表明,与MT1.0处理相比,3个MP-MT处理的小麦幼苗干重增加4.50%~22.73%,根系长度增加15.92%~32.56%,过氧化酶活性提高19.56%~20.34%,丙二醛含量降低9.77%~12.30%(P<0.05)。【结论】壳聚糖/三聚磷酸钠/果胶的褪黑素封装体系可以实现褪黑素的缓释和保活,显著提高干旱胁迫下小麦幼苗SPAD值,促进根系发育,提高抗氧化酶活性,从而提高小麦幼苗抗旱性。

城镇化效率的收敛性及其影响因素研究

党的十八大后,我国城镇化建设逐步由"摊大饼"式模式转变为"绿色、可持续、以人为本"的新型城镇化模式,城镇化效率成为关注的重点。基于2004—2013年我国285个地级市的统计数据,运用Malmquist指数、空间相关性、空间收敛性等研究方法,探索了我国区域间城镇化效率的收敛性及其影响因素问题。研究发现,我国城镇化效率呈波动式上升趋势,其动因主要来自于技术效率变化的改善;城镇化效率的东、中、西部地区差距明显,但地区间存在城镇化要素的空间扩散效应,无论是从绝对β收敛还是条件β收敛来看,区域间的城镇化效率都在逐步收敛;从收敛的影响机制来看,城市人口集聚的扩大和城市产业结构的优化有助于区域间城镇化效率的收敛,而人口规模过大、政府干预过多则使城镇化效率趋于发散。因此,管理者要改变"摊大饼"式管理思维,积极促进人口集聚,优化产业结构、提升三产业比重,实现区域间城市人才、技术、管理等要素的自由流动。

枣缩果病互隔链格孢菌的潜在寄主研究

[目的]发掘枣缩果病菌可能存在的潜在寄主,为探究枣缩果病的初侵染来源寻找突破口。[方法]用gfp标记的枣缩果病初侵染互隔链格孢菌CN193菌株(CN193::gfp)的孢子悬浮液,以刺伤和无伤两种方式,接种选自枣园周围栽植的番茄、烟草、苹果、梨、毛白杨和加杨,然后,将发病部位病健交界处的组织置于加有10μg·mL^(-1)潮霉素B的PDA培养基上培养,荧光显微镜观察发病组织和从各寄主上分离获得的病菌菌丝。[结果]刺伤接种7 d后,除烟草外,其他刺伤的材料均发病,发病率依次为番茄果实45.8%、苹果果实79.2%、苹果叶片75.0%、梨果实56.3%、梨叶片52.1%、毛白杨叶片66.7%和加杨叶片54.2%;无伤处理的仅番茄发病,其他材料和对照组均未发病。番茄病部组织的荧光清晰可辨;在发病的番茄果实、苹果果实和叶片、梨果实和叶片、毛白杨和加杨离体叶片病部组织分离后长出的菌丝中,均可以观察到明显的荧光。[结论]枣缩果病菌能成功侵染番茄、苹果、梨、毛白杨和加杨,并可使各寄主植物产生与番茄黑斑病、苹果褐纹病、梨黑斑病和杨树叶枯病相同的症状,推断番茄、苹果、梨、毛白杨和加杨为枣缩果病菌的潜在寄主,扩大了枣缩果病菌初侵染来源的范围,为进一步开展枣缩果病的防治拓宽了渠道。

液压与气压传动课程的科研创新案例教学探索

本文根据新工科建设对机械工程专业应用型复合人才培养的新要求,针对高校液压与气压传动课程本科教学现状及存在的问题,将科研创新成果应用于液压与气压传动课程的本科教学中,探讨了典型案例设计的基本思路与对策,实现了专业知识与科研项目有机结合。并将专业知识、科研成果与思政理念结合起来,将能够有助于培养具备先进理念和较高专业创新能力的综合型应用型人才。