科研产出
基于风险分级的镉砷污染稻田修复治理
《湖南农业科学 》 2021
摘要：研究基于稻米镉砷含量构建了农田重金属污染5级风险分级分区体系,并结合土壤镉砷含量及pH值等理化性质制定了以石灰质复合材料和镉钝化剂或镉砷同步钝化产品为核心的4个组合修复模式,在祁阳市肖家镇和白水镇开展了重金属污染耕地修复治理示范。结果表明:基于稻米镉砷污染风险分级分区治理的4个耕地修复模式使土壤pH值提升了0.68～1.29个单位,土壤有效态镉含量降低了12.50%～29.63%,稻米镉含量降低了20.00%～87.30%,皆达显著差异水平;而4个模式对土壤有效态砷含量、有机质、阳离子交换量等均无显著影响,且降低稻米砷含量的效果也不理想。
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不同土壤调理剂对土壤和稻米降镉效果的影响
《湖南农业科学 》 2021
摘要：以作物秸秆粉末、有机质、粘土矿物质粉末等为原料,按不同比例复配成土壤调理剂,探究其对土壤pH值、全镉、有效态镉以及对稻米中镉含量的影响。结果表明:不同配比的土壤调理剂都显著提高土壤的pH值,湘潭县和长沙县提升率范围分别为6.13%～12.74%和10.83%～32.70%,其中处理1提升效果最佳。各处理土壤调理剂对土壤中全镉含量没有显著影响,对土壤中有效态镉含量有明显降低效果;湘潭县和长沙县的土壤中有效态镉的降镉率为3.66%～13.41%和1.37%～19.18%,其中效果较好的为处理1、处理3和处理5;不同土壤调理剂处理对稻米中镉含量均有不同程度的降低,湘潭县降低率为5.35%～23.41%,其降镉效果排序为处理1>处理2>处理6>处理5>处理3>处理4,长沙县降低率为1.86%～43.3%,其降镉效果排序为处理5>处理1>处理2>处理3>处理6>处理4。
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碾米加工技术对长粒型优质籼稻整精米率的影响
《湖南农业科学 》 2021
摘要：整精米率是评价稻谷等级和影响农民收入的一个重要指标,而加工技术对稻谷整精米率有很大的影响。以3种长粒型稻谷为研究对象,探讨了加工过程中原料水分含量、加工稻谷流量和碾米压力等因素对其整精米率的影响。结果表明:当稻谷水分含量为15%时,其整精米率最高;加工时设备压力设置以正常压力下稻谷的整精米率最高;稻谷流量以正常流量的整精米率最高,增加或减小压力和流量,都不利于整精米率的提升。此外碾米级数、流量和压力的增加会导致米温的大幅度提升,不利于加工后大米的储存,米温过高整精米率也会下降。因此,长粒型优质稻谷的最优加工工艺是加工前稻谷水分含量为15%,适宜流量为正常流量,适宜碾米压力为正常压力,此加工工艺下获得的整精米率最高。
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基于多类别的镉稻米近红外光谱识别分析
《中国食品学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：采用近红外(NIR)光谱结合化学计量学方法对不同镉污染程度的稻米进行鉴别.首先利用主成分分析(PCA)对样本的NIR光谱进行解析,再用有监督学习算法偏最小二乘识别分析(PLS-DA)、径向基人工神经网络(RBF-ANN)及支持向量机(SVM)对不同污染程度的镉稻米进行定性建模分析.本文还讨论了不同的光谱预处理方法以及建模方法对识别效果的影响.由于NIR光谱差异太小,所以PCA得分图重叠严重,类之间很难区分,PLS-DA、RBF-ANN与SVM模型的预测集鉴别准确率分别为77.1%,67.8%与67.2%,PLS-DA的识别率最高.近红外光谱技术与化学计量学方法虽难以获得预测准确率较高的识别模型,但其预测结果还是可用于超标镉稻米的初步筛查.
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超标稻米打磨降镉技术及工艺参数优化研究
《中国粮油学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：针对湖南地区镉含量0.1~0.6 mg/kg区间的9个籼稻品种稻米,采用现有的精米机械进行打磨降镉实验。结果显示,打磨度在19%以下时,降镉效率高,对整米率的影响较小,现有精米机械打磨是镉超标糙米的有效降镉技术途径;单位米粒流量、单次打磨度、单位减重效率等最佳工艺参数组合,短粒型分别为11.6 kg/min/L、3.3和363.0 g/min/L,长粒型的分别为11.0 kg/min/L、2.3和226.4 g/min/L。但是,要将所有稻米品种的镉含量从0.6 mg/kg降至0.2 mg/kg水平以下,现有精米机械存在一定的局限性。
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湖南两种母质发育土壤的稻米镉积累差异
《土壤通报 》 2018 北大核心
摘要：采用盆栽试验方法,以外源添加镉模拟土壤镉污染,研究了湖南两种母质发育土壤的稻米镉(Cd)积累差异。结果表明,在0.3~3.0 mg kg~(-1)的土壤Cd范围内,Cd对水稻产量无显著影响。水稻茎叶和糙米Cd含量随着土壤Cd浓度的升高而增加,麻砂泥添加Cd至0.9 mg kg~(-1)时,糙米Cd含量为0.20 mg kg~(-1),达到超标临界值,红黄泥添加Cd至3.0 mg kg~(-1)时,糙米Cd含量(0.19 mg kg~(-1))接近超标临界值。2种母质发育土壤上水稻茎叶对Cd的转运效率与土壤Cd浓度呈负相关,当添加土壤Cd至3.0 mg kg~(-1)时,麻砂泥和红黄泥上水稻茎叶对Cd的转运效率分别降低25.0%(P<0.05)和27.2%(P<0.05)。土壤Cd浓度影响水稻糙米对Cd的富集能力,随着土壤Cd浓度的升高,水稻糙米对Cd的富集能力下降。回归分析表明,麻砂泥和红黄泥上引起稻米Cd超标的土壤Cd含量临界值分别为1.37 mg kg~(-1)和3.56 mg kg~(-1),说明麻砂泥上的稻米Cd超标风险高于红黄泥,而这种差异主要归咎于2种母质发育土壤的p H、CEC、粒径分布及矿物组成差异。
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近红外光谱与化学计量学方法用于镉污染稻米的定性鉴别
《分析化学 》 2015 SCI 北大核心 CSCD
摘要：采用近红外光谱漫反射模式结合化学计量学方法对稻米镉含量是否超标进行可行性鉴别分析。本研究收集了120个样本,测定其镉含量值(合格49个,不合格71个)。对光谱数据预处理方法优化,确定了平滑,一阶导数以及自归一化后的数据作为输入变量。采用竞争性自适应重加权算法筛选了45个关键变量,并对上述变量的光谱吸收带进行归属。比较了主成分分析-判别分析法、偏最小二乘识别分析、线性判别分析、K-最近邻法与簇类独立软模式法5种模式识别方法。确定采用偏最小二乘识别分析建模效果最好,模型训练集与预测集鉴别准确率分别达到98.8%与91.7%。结果表明,近红外光谱作为初筛方法可用于鉴别稻米中镉含量是否超标。
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基于近红外光谱与组合间隔偏最小二乘法的稻米镉含量快速检测
《食品与机械 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：采用近红外光谱(near infrared spectroscopy,NIRS)结合组合间隔偏最小二乘法(synergy interval partial least squares,siPLS)建立稻米镉含量快速检测的方法。收集并分析72个稻米样品的NIRS谱图。对光谱前处理方法进行优化,确定平滑、多元散射校正与均值中心化处理为最优方法。采用siPLS法筛选特征波数,建立稻米镉含量的定量模型。稻米镉siPLS模型交叉验证均方根(RMSECV)与预测均方根(RMSEP)值分别为0.247与0.261,训练集相关系数(Rc)与预测集相关系数(Rp)值分别为0.919与0.895。结果表明:运用siPLS法选择特征波长后,不但可以降低模型的复杂度,同时还能够提高预测精度。NIRS作为一种快速、无损与便捷的初筛方法,可用于检测稻米中镉含量是否超标。
关键词： 镉污染 稻米 定量测定 近红外光谱 组合间隔偏最小二乘法
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中红外光谱结合模式识别法快速检测稻米镉含量
《湖南农业科学 》 2014
摘要：为了研究红外漫反射光谱快速鉴别稻米镉是否超标的可行性,以收集的120个稻米样品为例,利用偏最小二乘识别分析(PLS-DA)方法建立稻米镉的定性鉴别模型,讨论了光谱预处理分析方法对建模结果的影响,同时还比较了其他建模方法对结果的影响。结果表明,稻米中红外(MIR)原始光谱经过平滑、二阶导数以及中心化处理后,结果最优,预测集准确率达到83.3%;且该方法快速、无损、便捷,可用于稻米镉含量的初筛和检测。
关键词： 中红外(MIR)光谱 偏最小二乘识别分析(PLS-DA) 稻米 镉污染 快速检测
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