Electrical and Piezoresistive Properties of Steel Fiber Cement-based Composites Aligned by a Magnetic Field

Directionally distributed steel fiber cement-based composites(SFCCs)were prepared by magnetic field(MF)induction technology.The orientation factor of steel fibers in the as-obtained SFCCs was determined.Besides,the electrical resistivity and piezoresistive responses in two directions of aligned steel fiber cement-based composites,i e,parallel and perpendicular to MF,were measured.The effects of several variables,eg,steel fiber content,curing age,humidity,and temperature,on anisotropic electrical property were studied.The cyclic and failure piezoresistive responses in different directions were tested.It is found that the aligned steel fibers in the as-obtained SFCCs have a high orientation factor more than 0.88.Besides,SFCCs with aligned steel fibers exhibit an obvious anisotropic conductivity and piezoelectric sensitivity.The electrical conductivity of SFCCs with aligned steel fibers is less affected by temperature and humidity.At the steel fiber content of 2.5wt%,the piezoelectric sensitivity coefficient of SFCCs in the direction parallel to MF has the highest value of 324.14.In addition,the piezoresistive properties of SFCCs with aligned steel fibers in the direction parallel to MF indicate excellent sensitivity and stability under cyclic loading and monotonic loading.

外源海藻糖对碱胁迫下不同品种水稻幼苗生长及生理特性的影响

为探究外源海藻糖对碱胁迫下不同品种水稻幼苗生长及生理特性的影响,以长白10号、龙稻5号、松粳16号、吉宏6号、龙粳18号及东农425等6个不同水稻品种为材料,对其碱胁迫处理。待水稻幼苗长至三叶一心时叶面喷施海藻糖处理,海藻糖浓度分别为0、5、10、15、20 mmol·L^-1,以清水为对照,在质量百分浓度0.2%Na2CO3溶液中培养3 d,分析碱胁迫下海藻糖对不同水稻幼苗生长及生理特性的影响。结果表明,碱胁迫下,不同水稻幼苗根总长度、根数、株高、叶长、存活率均显著下降,与对照相比,长白10号分别下降34.83%、33.33%、27.30%、6.27%和12.68%;龙稻5号分别下降36.14%、31.58%、29.04%、10.08%和15.50%;松粳16号分别下降59.04%、18.75%、31.93%、10.88%和25.72%;吉宏6号分别下降63.63%、37.50%、23.29%、1.98%和12.68%;龙粳18号分别下降56.79%、38.89%、24.84%、9.15%和29.58%;东农425分别下降71.77%、62.50%、30.61%、11.46%和48.57%。不同浓度海藻糖处理后,各品种水稻幼苗根总长度、根数、株高、存活率均有所提高,丙二醛及脯氨酸含量显著下降,SOD和POD活性显著增加,可溶性蛋白含量显著增加;其中以10 mmol·L^-1海藻糖处理效果最佳。说明叶面喷施适宜浓度海藻糖可有效提高水稻幼苗耐碱能力,缓解碱胁迫对水稻幼苗伤害。

水稻耐盐相关动态QTL的加性和上位性与环境互作分析

钠离子(Na^+)、钾离子(K^+)含量和Na^+/K^+值是影响水稻耐盐性的关键指标。水稻的耐盐性由数量性状位点(QTL)控制,目前在水稻苗期已经鉴定了大量Na^+、K^+含量和Na^+/K^+的QTL,但在田间生长期鉴定的QTL数量较少。该研究以粳稻‘东农425’和‘长白10’杂交衍生的重组自交系(RIL)群体为材料,对田间试验条件下的盐胁迫和对照进行联合分析,在水稻不同发育时期鉴定Na^+、K^+含量和Na^+/K^+的发育动态QTL,并采用混合线性模型(MCIM)分析各QTL的加性(A)和上位性(AA)及其与环境的互作效应(QE)。结果表明:(1)盐胁迫条件下,亲本和RIL群体的茎Na^+含量(SNC)、茎Na^+/K^+(SN/K)、叶Na^+含量(LNC)和叶Na^+/K^+(LN/K)在各时期均高于对照,茎K^+含量(SKC)和叶K^+含量(LKC)均低于对照,对照条件下双亲性状在大多数时期均无显著差异;盐胁迫下两个亲本的多个性状在不同发育时期存在显著差异,其中,SNC和LKC在4个时期差异显著,SN/K和LN/K在3个时期差异显著,SKC和LNC在2个时期差异显著。(2)采用非条件和条件QTL作图方法,共检测到13个加性QTL和11对上位性QTL,其中包括14个非条件QTL和10个条件QTL;而13个加性QTL中有8个,11对上位性QTL中有7个具有环境互作效应。(3)qSKC5-1在水稻4个发育阶段均被检测到,其在调控水稻耐盐性中发挥着重要作用。SNC、SN/K和LN/K的所有QTL均检测到加性×环境互作效应,2对控制SNC的上位性QTL均检测到上位性×环境互作效应,说明这些性状的QTL对盐环境较为敏感。研究发现,田间生长条件下水稻Na^+、K^+含量和Na^+/K^+的QTL表达与发育时期密切相关;水稻田间生长条件下耐盐性的遗传非常复杂,在利用分子标记辅助选择(MAS)培育耐盐水稻新材料应该考虑上位性和环境互作效应。

镍纳米纤维/碳纳米管增强水泥基材料的电学性能与压敏性能

通过复掺镍纳米纤维、碳纳米管制备了镍纳米纤维/碳纳米管增强水泥基复合材料,研究了其导电性及压敏性,并与单掺碳纳米管增强水泥基材料进行了对比。水泥基材料导电性用四电极伏安法进行测试,微观形貌用扫描电子显微镜(SEM)进行观察,并探讨了镍纳米纤维/碳纳米管增强水泥基材料的性能提升机理,结果表明:镍纳米纤维、碳纳米管在水泥基材料中分散良好;镍纳米纤维加入碳纳米管水泥基材料中,可降低电阻率,最高可降低50%;混掺镍纳米纤维/碳纳米管水泥基材料比碳纳米管水泥基材料具有更稳定的敏感性,灵敏度最高可达1880,更适用于混凝土结构应力监测的传感元件。

收割和青贮时间对全株玉米青贮营养成分的影响

本研究在实验室条件下探讨了成熟度对全株玉米青贮性能的影响。玉米收割时间分为4个成熟期,即凹陷期、1/3乳线期、2/3乳线期和乳线消失期。整株玉米切碎后,装入1.5L的厌氧罐中发酵2、4、8、15和90d,每个处理有3个发酵罐。青贮90d后对青贮玉米进行为期5d的好氧稳定性试验,测定二氧化碳产量、化学和微生物参数。此外,还对4个成熟阶段的瘤胃纤维含量和瘤胃原位降解性进行分析。结果显示:青贮玉米中的水溶性碳水化合物含量随成熟度的增加而减少。凹陷期青贮玉米中乳酸、乙醇、发酵失重、酵母和霉菌的含量高于其他3个成熟期。凹陷期阶段的青贮玉米比1/3乳线期、2/3乳线期和乳线消失期产生更多的二氧化碳(P <0.05)。在有氧条件下,凹陷期阶段的青贮玉米发酵不太稳定。1/3乳线期、2/3乳线期和乳线消失期青贮玉米较凹陷期显著降低(P <0.05)。青贮玉米中性洗涤纤维含量由527g/kg下降到421g/kg干物质(P <0.05)。玉米半纤维素含量在整个成熟期变化不一致,但乳线消失期粗蛋白质含量较凹陷期和1/3乳线期显著下降(P <0.05)。2/3乳线期玉米青贮的干物质和有机物瘤胃降解性和降解产量最高。中性洗涤纤维的降解性在凹陷期阶段最高,但中性洗涤纤维的降解产量在2/3乳线期阶段最高。全株玉米具有良好的青贮特性,特别是在1/3和2/3乳线期两个阶段,其中干物质和有机物的可降解性最高,可降解干物质和有机物的产量在2/3乳线期最高。玉米的最佳收割时间是在2/3乳线期,其可以提高玉米青贮的养分产量。