基于径向基神经网络预测日参考作物需水量

为了利用有限的气象数据准确预测蓄水坑灌果园的日参考作物需水量,利用蓄水坑灌试验基地逐日温度与湿度数据,构建了基于径向基神经网络的ET0预测模型,并将其模拟结果及Hargreaves、Priestley-Taylor两种常用ET0计算模型的计算结果同FAO-56 Penman-Monteith(FAO56-PM)公式计算的标准值进行对比。结果表明:径向基神经网络预测模型的模拟结果与标准方法FAO56-PM公式的计算结果最接近,而Hargreaves、Priestley-Taylor两个常用计算模型的计算结果比标准值偏大,在实际应用中应对其进行校正。

生物质炭对农田土壤腐殖质的影响——Meta分析

为量化生物质炭对土壤腐殖质含量的影响程度,以不添加生物质炭土壤为对照,对不同土壤质地、土壤pH及生物质炭裂解温度、施用量、施用时长下生物质炭对土壤腐殖质含量的变化情况进行了Meta分析。结果表明:与对照相比,添加生物质炭显著提高了砂土腐殖质中的胡敏酸和胡敏素含量,平均提高幅度分别为18.6%和92.2%;增加了中性、碱性土壤中的胡敏酸含量,平均增幅分别为12.5%和13.7%;施用裂解温度为500~600℃的生物质炭对于土壤胡敏酸、富里酸和胡敏素含量的提升幅度最大,平均增幅分别为22.6%、14.1%和68.5%;生物质炭添加量为20~40 t/hm2条件下,显著提高了土壤胡敏酸、富里酸和胡敏素含量,平均增幅分别为23.7%、6.9%和84.6%;生物质炭施入土壤3个月内,胡敏酸含量显著升高,平均增幅为29.5%,在3个月到1年内增幅逐渐降低,1年后增幅又逐渐升高;生物质炭施入土壤6个月内,胡敏素含量增幅最高,平均为72.2%;随着生物质炭施用时间延长,土壤胡敏素含量的增幅逐渐降低。综上所述,施用裂解温度为500~600℃的生物质炭,在短期内对中性或碱性条件下的砂土及壤土中的腐殖质含量有较好的提升效果,随着施入时间的延长,该效果会逐渐稳定。

氧化白藜芦醇抗诺卡菌活性及作用机制

目的探究氧化白藜芦醇(oxyresveratrol,OXY)的抗诺卡菌活性,明确其抗菌效果,同时初步探索其抑制诺卡菌的机制,为筛选新型抗诺卡菌药物提供更多理论基础。方法借鉴纸片扩散法对临床收集的12株诺卡菌进行OXY抗菌活性筛选;通过测定OXY对诺卡菌的MIC值和MBC值,明确其抗诺卡菌活性;通过测定A620的方法,评价OXY对诺卡菌的生长的影响;采用光学显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察的方法,明确OXY对诺卡菌形态结构变化的影响;最后通过检测培养液上清中碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,AKP)和钾离子的含量探索OXY对诺卡菌细胞壁和细胞膜完整性的影响。结果通过借鉴纸片扩散法的筛选发现25和50 mg/mL OXY都能较好地抑制12株诺卡菌的生长,12.5 mg/mL OXY能一定程度上抑制诺卡菌的生长;OXY对12株诺卡菌的MIC值和MBC值分别为0.2和0.4mg/mL;A620的结果表明0.5×MIC OXY和1×MIC OXY都能显著抑制诺卡菌的生长;OXY作用使圣乔治教堂诺卡菌形态发生显著改变,细菌皱缩、变圆、细胞壁变粗糙,细胞发生破裂;OXY还能破坏诺卡菌细胞壁和细胞膜的完整性,上清液中AKP和钾离子含量随着OXY作用浓度的升高而升高。结论OXY具有较好抗诺卡菌活性,其MIC值和MBC值分别为0.2和0.4 mg/mL,OXY可能是通过破坏诺卡菌细胞壁和细胞膜的完整性发挥抗菌作用。

广西地区油茶栽培管理技术简介

油茶是广西地区的重要经济树种,对该地区林业经济发展具有重要作用。为了进一步促进广西地区油茶产业的可持续发展,以广西国有七坡林场的油茶栽培项目为例,系统阐述了该地区油茶栽培的核心技术及管理措施。其中,油茶栽培的核心技术包括良种选择、栽培地选择、栽培地清理与整地和油茶栽培4部分;油茶林的管理措施则包括肥料管理、修剪管理、除草管理和病虫害管理4部分。

西葫芦微咸水膜下滴灌土壤水盐运移对产量影响的预测模型

为了定量计算微咸水膜下滴灌对土壤水盐和西葫芦产量的影响,根据微咸水膜下滴灌土壤水盐运移特点和西葫芦生长试验,建立了西葫芦微咸水膜下滴灌土壤水盐运移模型和水盐生产函数,并将二者联立,建立了西葫芦微咸水膜下滴灌土壤水盐运移对产量影响的预测模型。利用西葫芦微咸水膜下滴灌水盐试验数据对模型进行验证,结果表明模型计算的西葫芦微咸水膜下滴灌土壤含水率和土壤含盐量与实测土壤含水率和土壤含盐量的变化趋势一致,模型计算土壤含水率、土壤含盐量和西葫芦产量的均方根误差分别为0.049 cm^3/cm^3、0.065 g/kg和3.83 t/hm^2,土壤含水率、土壤含盐量和西葫芦产量的平均相对误差分别为5.17%、7.42%和5.84%,土壤含水率、土壤含盐量和西葫芦产量的平均绝对误差分别为0.047 cm^3/cm^3、0.062 g/kg和3.95 t/hm^2。所建的模型具有较高的模拟精度,可用于模拟西葫芦微咸水膜下滴灌土壤水盐动态和西葫芦产量。

冬小麦不同深度灌水条件下土壤水分运动数值模拟

冬小麦深度灌水可以促进根系深扎,提高水分利用率。为了定量计算深度灌水条件下土壤水分动态,根据冬小麦不同深度灌水试验,用土壤水分运动方程的源项模拟不同深度灌水,建立了冬小麦不同深度灌水条件下土壤水分运动模型,采用有限差分法求解。利用不同深度灌水冬小麦试验数据对模型进行验证,结果表明模型计算的土壤含水率与实测土壤含水率的动态变化趋势一致,二者显著相关,相关系数在0.90以上,模型平均绝对误差最大值为0.023 cm3/cm3,平均相对误差最大值为8.22%,均方根误差最大值为0.03 cm3/cm3。所建模型具有较高的模拟精度,可用于模拟不同深度灌水条件下冬小麦土壤水分分布与动态变化。

不同水肥管理模式下糯玉米水氮利用及熵权TOPSIS综合评价

为探究施肥与灌水方式对糯玉米各生育期株高、叶面积指数、产量品质及水氮利用率的影响,以晋糯41号为材料进行田间试验,设置I0(播种期75%θf^85%θf,苗期~拔节前期65%θf^75%θf,拔节后期~孕穗期70%θf^80%θf,孕穗期~开花期70%θf^80%θf)、I1(播种期75%θf^85%θf,拔节后期~孕穗期75%θf^85%θf)2种灌水方式,F0(N、P、K肥全部基施)、F1(N、K肥基施30%+拔节期30%追施+大喇叭口期追施40%,P肥全部基施)和F2(N、K肥基施30%+大喇叭口期追施70%,P肥全部基施)3种施肥方式。结果表明:不同施肥水平F1、F2相比F0可增加株高2.86%~4.29%,增加叶面积指数6.47%~11.61%,增加鲜穗产量0.63%~8.42%,提高水分利用效率6.41%~21.34%,提高灌溉水利用率1.94%~21.88%,提高氮肥农学效率10.02%~19.80%,I1水平效果更加显著,I0相比I1在F0、F1、F2施肥方式下分别可增加鲜穗产量13.57%、5.54%、8.59%,增加籽粒产量16.14%、2.77%、6.49%,I1水平相比I0水平可减少灌水量29.55%、37.02%、25.20%,减少土壤耗水量20.82%、22.01%、13.44%,增加灌溉水利用率11.50%、33.31%、17.57%,增加水分利用效率4.09%、18.69%、6.51%。研究表明F1I0处理为最优水肥管理方案。

微润管埋深及压力水头对青椒生长和水分利用的影响

为了揭示微润灌溉管带埋深和压力水头对温室青椒生长的影响,采用微润灌条件下的温室种植试验,对不同管带埋深和压力水头条件下的青椒株高、茎粗和产量进行了监测。结果表明:不同管带埋深及压力水头处理后的青椒茎粗和株高均随时间呈S形变化趋势。管带埋深、压力水头均与茎粗、株高、茎粗生长速率和株高生长速率呈正相关;管带埋深、压力水头及其交互效应对茎粗生长速率、株高生长速率的影响达到了极显著水平;当管带埋深为20cm、压力水头为150cm时,青椒的产量最高。水分利用系数与埋深呈正相关,但与压力水头呈负相关;在埋深20cm、压力水头100cm时,水分利用系数最高。在此基础上,建立了管带埋深与压力水头双因素耦合条件下的株高生长模型DH-YZG、茎粗生长模型DH-YJC、产量模型DH-YCL和水分利用系数模型DHYXS,误差分别为4.72%、5.25%、1.76%和4.44%,取得了满意的模拟效果。

U型渠道板柱复合式流量量测装置水力特性数值模拟

为了发展节水农业、促进灌区高效用水、合理分配水资源,研发了一种携带方便、计量准确、可移动的U型渠道流量量测装置--板柱复合式流量量测装置.基于Flow-3D软件,采用RNG k-ε湍流模型,对板柱复合式流量量测装置水力特性进行了数值计算,并对模拟结果进行试验验证.结果表明:模拟得到的渠道水流横向流速、垂向流速及量测装置旋转角度与流量之间的关系与试验结果一致,且最大相对误差不超过5.4%;渠道自由液面横向流速从中心到近壁面呈现先增大后减小的变化趋势;渠道上游中心断面垂向流速从底部到自由液面呈现增大的变化趋势,而下游中心断面垂向流速却呈现先增大后减小的变化趋势,最大垂向流速位于自由液面以下某一位置;板柱复合式流量量测装置对渠道内水流最大影响范围是距量测装置上游0.35 m到其下游0.94 m之间的流场区域.

导流条安放角度对管道车间断面螺旋流流速特性的影响

为分析筒装料螺旋流管道水力输送的能耗问题,该研究以导流条安放角为主要控制变量,采用理论分析与模型试验相结合的方法,研究了不同导流条安放角条件下管道车间断面的螺旋流流速特性。结果表明:不同导流条安放角条件下,管道车间断面的轴向流速分布趋势基本相同,均呈现先由管壁向内扩散,再由管轴线向外扩散的分布特征,且管道车间各断面轴向流速值整体较大,最大值达到3 m/s。不同导流条安放角下车间断面的径向流速基本在-1~1 m/s之间波动,且径向流速值为0的区域相对较大;随着导流条安放角度的增加,管道车间断面的径向流速逐渐呈现120°旋转对称分布,且在0°、120°与240°极轴方向上径向流速值较小。相较于轴向和径向流速,周向流速受导流条安放角的影响最大,且周向流速强度随导流条安放角的增大而增大,最大值能达到1.5 m/s。同时随着导流条安放角的逐渐增大,沿圆周断面呈逆时针旋转的周向速度增加;同径向流速类似,随着导流条安放角的增加,管道车间断面的周向流速也逐渐呈现120°旋转对称分布,但在0°、120°与240°极轴方向上周向流速值反而较大。该研究不仅完善了管道螺旋流理论,而且可为筒装料管道水力输送技术的推广应用提供理论参考。

不同雷诺数条件下静止管道车环状缝隙流场数值模拟

为了探究雷诺数对于静边界环状缝隙流场的影响,采用Fluent软件对雷诺数为115513、154018、192522三种工况下静止管道车环状缝隙流场进行了数值模拟,并通过物理试验进行验证,结果表明:同一雷诺数条件下,在环状缝隙入口处流速最大,之后沿管道车车身方向,环状缝隙流流速呈现先减小后增大的变化趋势,且环状缝隙流流速大于管道内水流的平均流速;各横断面环状缝隙流场均以管道中心呈同心圆分布,即半径相同的各点环状缝隙流流速值大致相同,且从管道车壁面到管壁面方向环状缝隙流流速呈现二次抛物线的变化形式;不同雷诺数条件下,管道内压强值沿程变化趋势大致相同,管道车上游位置处压强沿程呈现逐渐降低的变化趋势,环状缝隙内部和管道车下游位置处的压强值沿程呈现先升高后降低的变化趋势;随着雷诺数的增加,环状缝隙流流速值与压强值和涡量值均呈现出逐渐增大的变化趋势;数值模拟结果同试验结果基本吻合,两者所得环状缝隙流流速最大相对误差不超过7%,表明通过数值模拟来研究管道车环状缝隙流场的方法是可行的。

导叶片式旋流器下游断面螺旋流流速特性

将导叶片旋流器作为产生螺旋流的装置,采用理论分析和模型试验相结合的方法,对该旋流器下游断面的螺旋流流速特性进行了研究.研究结果表明:旋流器下游断面流速整体上关于管道圆心呈120°旋转对称分布.从管壁到管道断面中心旋流器下游断面的轴向流速逐渐增大,而周向流速和径向流速则均呈现先增大后减小的变化趋势.最大轴向速度位于管道断面中心处,最大周向流速位于距管壁约1 cm处,最大的径向速度位于距管壁约2 cm处.旋流器导叶片扭转角越大,在下游断面产生的螺旋流的周向流速、强度就越大,螺旋流的影响距离就越远.在距离旋流器导叶片后缘2 m之前,螺旋流衰减较快,且随着旋流器的导叶片扭转角的增大,螺旋流衰减加快.研究成果可为进一步完善螺旋流旋流输送提供理论依据.

有压管道内串列管道双车的运移速度

为了完善和发展筒装料管道水力输送技术,通过物理模型试验和理论分析相结合的方法研究有压管道内串列管道双车的运移速度的影响因素.结果表明:随着雷诺数、管道车直径、车身长度的逐渐增大,管道双车的运移速度均呈现出逐渐增大的变化趋势;而随着荷重的增加,管道双车的运移速度逐渐降低;不同车间距下管道双车的运移速度小于单个管道车的运移速度,且随着车间距的不断增大,管道双车的运移速度逐渐增大并向单个管道车的运移速度靠拢.采用多元回归分析中的标准回归系数法对各影响因素进行分析,结果发现雷诺数、管道车直径、车身长度、荷重、双车间距对管道双车的运移速度影响程度依次降低.研究成果可为优化管道车结构,提高管道双车的运移速度,降低管道车的输运能耗等提供一定的参考和基础.

导叶长度对囊体间断面螺旋流流速特性的影响

为研究囊体表面的导叶长度对囊体管道水力输送特性的影响,该研究以导叶长度为控制变量,通过物理模型试验对囊体间断面的螺旋流流速特性进行了研究。结果表明:不同导叶长度下囊体间各断面的轴向流速分布基本相同,从轴心处沿径向呈现先增大后减小的变化趋势,且随着导叶长度的不断增长,囊体间各断面轴向流速的波动减小,轴向流速分布更加均匀。不同导叶长度下囊体间沿程各断面的周向流速梯度均呈现出先减小后增大的变化趋势,而周向速度最大值和最小值均出现在靠近上游囊体的区域,且周向流速随导叶长度的增加而增大,最大值能达到1.2 m/s。不同导叶长度下,靠近上游囊体区域的径向流速梯度最大,而囊体间中部断面的径向流速梯度较小,且随着导叶长度的增长,同一断面的径向流速分布逐渐趋于均匀。不同导叶长度下,同一测环上的轴向、周向和径向流速均呈现波浪状分布,其分别在–1.2~3.5、–0.6~1.2和–1.6~1.2 m/s之间波动。且受囊体支脚的影响,轴向、周向以及径向流速值在测轴为60°、180°、300°位置处均出现极值。该研究成果可为囊体管道水力输送的优化设计提供理论依据。

复合纳米二硫化硒体外抗念珠菌作用探讨

目的研究复合纳米二硫化硒抗念珠菌作用,探索复合二硫化硒浓度与抑菌(杀菌)的相关性,寻找最佳作用浓度。方法采集福建医科大学附属第二医院住院患者送检的呼吸道、血液、组织等标本行念珠菌培养、鉴定;使用一系列浓度梯度的复合纳米二硫化硒作为抗念珠菌药物进行体外药物敏感试验,采用平板扩散试验明确复合纳米二硫化硒对念珠菌的抑菌圈直径,采用微量肉汤稀释法分析复合纳米二硫化硒的最小抑菌浓度(MIC),并开展细胞毒试验进行安全性分析。结果复合纳米二硫化硒对10株白念珠菌、10株热带念珠菌、10株近平滑念珠菌均显示有大小不同的抑菌圈,在复合纳米二硫化硒浓度为25 mmol/L时,抑菌圈直径为25~32 mm;复合纳米二硫化硒对30株念珠菌的MIC为6.25~25.00 mmol/L,其中对白念珠菌的MIC为(17.50±6.45)mmol/L,热带念珠菌为(10.63±5.93)mmol/L,近平滑念珠菌为(14.38±7.82)mmol/L,复合纳米二硫化硒对白念珠菌的MIC高于热带念珠菌(P<0.05);复合纳米二硫化硒所产生的细胞毒性较小,细胞存活率可达85%以上。结论复合纳米二硫化硒有较好抗念珠菌作用,且安全性好,有望成为新型抗念珠菌材料。

导叶长度对管道车运移时环状缝隙流场的影响

为探究不同导叶长度对管道车动边界环状缝隙流场和管道车运移速度的影响,通过模型试验对导叶长度为0,35 mm,75 mm,112.5 mm和150 mm的管道车运移时环状缝隙流场和管道车运移速度进行了研究。试验结果表明,添加导叶使得管道车的运移速度和环状缝隙流流速均发生改变,随着导叶长度的增加管道车运移速度逐渐增大,而环状缝隙流速则随着导叶长度的增大而减小,当导叶长度为150 mm时管道车速达到最大。不同导叶长度下,环状缝隙内轴向、径向分布趋势大致相同,即沿管道车壁面向管壁面呈先增大后减小的二次抛物线形式分布,只是轴向、径向速度的最大值出现位置不同;而环状缝隙内周向流速沿管道车壁面向管壁面呈逐渐减小的变化趋势。该研究进一步丰富了缝隙流理论,为管道车导叶选取和结构优化设计提供了理论基础。

流固耦合作用对筒装料管道车水力输送内部流场特性的影响

为了进一步分析流固耦合作用对筒装料管道水力输送内部流场特性的影响,采用商用ANSYS Fluent 12.0软件对管道流体域与管道车固体域进行联合求解,并将耦合计算的模拟值与试验值进行对比。管道流体域非稳态计算采用雷诺时均动量方程和RNG k-ε湍流模型,管道车固体域瞬时速度与位移的耦合计算采用结构动力学方程。结果表明:模拟值与试验值基本吻合,且管道车运移时瞬时速度、脉动压强、流速分布以及压强分布的最大相对误差分别不超过1.43%、3.16%、5.28%和1.64%,得到采用流固耦合方法求解筒装料管道水力输送的内部流场特性是可行的;随着径长比的增加,管道车车前近壁面区域的轴向流速、径向流速与压强的影响范围增大,涡量幅值的影响范围减小,周向流速的影响范围呈先减小后增大;管道车下游流场的能量耗散与能量转化共同引起了管道车车前近壁面区域出现了低压区,而能量转化使得管道车下游流场的压强又再次回升;管道车的时均压降系数随着径长比的增加呈先减小后增大,且径长比为0.7的管道车时均压降系数最小。该文的研究将为管道车的结构设计与动力学机理分析提供理论参考。

基于流固耦合的管道双车振动运移水力特性研究

为了探究流固偶合作用对筒装料管道水力运输流场水力特性的影响,采用商用ANSYS Fluent 12.0软件对管道流场和管道双车结构响应进行联合求解,并分析管道双车在平直管道振动运移的水力特性。管道流场计算采用雷诺时均动量方程和RNG k-ε湍流模型,管道双车结构响应计算采用刚体运动方程。结合模型试验,分析轴向流速及测压管水头,并将模拟结果与试验结果对比。结果表明:模拟结果与试验结果一致,最大相对误差不超过5.36%,说明采用流固耦合方法求解管道双车在平直管道振动运移的水力特性是可行的;管道双车瞬时速度与间距均在微小范围内呈不规则振动变化,可将管道双车振动运移视为恒定运动。

水氮耦合对膜下滴灌设施番茄水氮生产函数影响研究

【目的】探究膜下滴灌水氮耦合对温室番茄水氮生产函数的影响,寻求影响温室番茄的关键需水阶段,为番茄节水高效生产提供理论依据。【方法】设置4因素3水平水氮耦合正交试验,对温室水氮耦合下番茄的产量进行研究,基于Jensen模型建立了番茄水氮生产函数,并建立其水分敏感指数累积曲线,利用塑料大棚番茄水氮耦合产量结果对水氮生产函数进行验证。【结果】通过模型计算的番茄产量与实测产量的变化趋势一致,模型拟合残差平方和(SSE)为0.010,决定系数R2达到0.793,验证计算值和实测值之间的均方根误差、平均相对误差、平均绝对误差分别为2.98t/hm2、2.53%、2.39t/hm2,各生育期水分敏感指数表现为"开花期(λ2=0.200)>苗期(λ1=0.096)>成熟期(λ3=0.059)",通过水分敏感指数累积曲线计算得到的水分敏感指数与Jensen模型的水分敏感指数具有较好的拟合效果,各因素对番茄产量的影响表现为"开花期灌水>苗期灌水>施氮量>成熟期灌水",开花期灌水量对产量的影响达到显著水平(P<0.05)。T1处理产量最高,达到72.92 t/hm2。番茄的氮肥偏生产力随施氮量的增加而降低。施氮量为250kg/hm2,继续增加氮肥对番茄增产效果不明显,且降低了水分利用效率。试验建立的水氮生产函数具有较高的模拟精度,水分敏感指数累积曲线对水分敏感指数的计算较为准确。在整个生育阶段开花期的水分敏感指数最大。【结论】综合考虑番茄产量及水氮利用效率,设施番茄膜下滴灌水氮优化方案为:苗期采用充分灌水、开花期采用75%充分灌水、成熟期采用75%充分灌水和施氮量250 kg/hm2的组合。

螺旋流起旋器内部流场水力特性数值模拟与验证

为了有效解决低压平直管道在田间长距离调水中泥沙淤积问题,该文设计了一种螺旋流起旋装置:螺旋流起旋器。与传统的起旋装置相比,螺旋流起旋器的导叶被固定在与管道保持同心状态的料筒外壁面。该文基于RNG k-ε湍流模型,采用Fluent 12.0对不同导叶长度条件下螺旋流起旋器内部流场水力特性进行了非定常数值模拟,并将模拟值与试验值对比分析,结果表明:螺旋流起旋器内部流场模拟值与试验值基本吻合,且流速场和压力场的最大相对误差分别不超过6.4%和1.3%,进一步表明采用Fluent数值模拟求解螺旋流起旋器内部流场是可行的;随着导叶长度的增加,螺旋流起旋器下游流场的轴向流速的影响区域将逐渐减小,而径向流速、周向流速及涡量的影响区域将逐渐增大;螺旋流起旋器能耗损失与起旋效率均随着导叶长度的增加呈现出增大的变化趋势;螺旋流起旋器内部流场涡量主要分布于料筒近壁面、导叶近壁面及螺旋流起旋器的下游流场。该研究不仅为螺旋流起旋器的设计与优化提供了参考依据,同时还为进一步完善管道螺旋流长距离输固理论提供了坚实的理论基础。