期刊文献+
共找到17篇文章
< 1 >
每页显示 20 50 100
植物根系特征与根区土壤水分高通量监测管道机器人研制
1
作者 颜小飞 王韵博 +3 位作者 宋晓波 向梓薇 杜太生 程强 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期192-202,共11页
研究水分胁迫下的根系特征对于节水农业的发展具有重大意义。针对现有根系观测与土壤水分监测方法难以满足野外条件下根系和根区水分的同步、原位、高通量监测的不足,该研究研制了一种基于STM32芯片的管道机器人系统。系统由管道机器人... 研究水分胁迫下的根系特征对于节水农业的发展具有重大意义。针对现有根系观测与土壤水分监测方法难以满足野外条件下根系和根区水分的同步、原位、高通量监测的不足,该研究研制了一种基于STM32芯片的管道机器人系统。系统由管道机器人、数据基站与PVC透明管道组成,通过在土壤中埋设管道机器人系统,控制机器人搭载的微距相机与土壤水分传感器在巡航时拍摄根系图像,并获取土壤水分数据。由根系图像识别分割与提取程序对图像进行畸变校正与根系识别,获取管道方向上植株的根系面积、长度与密度等特征参数。实验室条件下进行相机拍摄效果、图像畸变校正、识别与分割误差及里程轮测距误差测试,以及土壤水分传感器标定试验。测试结果表明:1)管道机器人能够清晰地拍摄到根系图像,图像畸变校正效果较好,单个像素点长度和面积分别为44μm和0.002 mm^(2),单张根系图像的拍摄范围为14.17 mm×10.60 mm;2)土壤水分传感器输出电压与土壤体积含水率之间呈现良好线性关系,决定系数R^(2)为0.990;3)自主巡航定位准确度较高,平均相对误差为1.47%。在田间条件下进行的根系生长动态监测、根系信息提取、土壤水分监测与电池续航试验表明:1)管道机器人系统能够在田间环境下高通量地拍摄根系图像,监测根系的生长动态,并进一步提取出根系长度、面积、根面积密度等特征参数;2)根区土壤水分监测较为准确,测量结果与烘干法结果平均相对误差为2.23%;3)在系统初始满电量状态下,管道机器人系统独立运行时长不少于7 d,最大巡航监测距离约为48 m。本文研制的管道机器人系统可在田间条件下实现根系特征以及根区土壤水分的原位、高通量测量,为节水灌溉与根系生长研究提供技术支持。 展开更多
关键词 机器人 土壤水分 图像识别 根系特征 高通量
下载PDF
Responses of water productivity to irrigation and N supply for hybrid maize seed production in an arid region of Northwest China 被引量:3
2
作者 RAN Hui KANG Shaozhong +4 位作者 LI Fusheng du taisheng DING Risheng LI Sien TONG Ling 《Journal of Arid Land》 SCIE CSCD 2017年第4期504-514,共11页
Water and nitrogen(N) are generally two of the most important factors in determining the crop productivity. Proper water and N managements are prerequisites for agriculture sustainable development in arid areas. Fie... Water and nitrogen(N) are generally two of the most important factors in determining the crop productivity. Proper water and N managements are prerequisites for agriculture sustainable development in arid areas. Field experiments were conducted to study the responses of water productivity for crop yield(WP_(Y-ET)) and final biomass(WP_(B-ET)) of film-mulched hybrid maize seed production to different irrigation and N treatments in the Hexi Corridor, Northwest China during April to September in 2013 and also during April to September in 2014. Three irrigation levels(70%–65%, 60%–55%, and 50%–45% of the field capacity) combined with three N rates(500, 400, and 300 kg N/hm^2) were tested in 2013. The N treatments were adjusted to 500, 300, and 100 kg N/hm^2 in 2014. Results showed that the responses of WP_(Y-ET) and WP_(B-ET) to different irrigation amounts were different. WP_(Y-ET) was significantly reduced by lowering irrigation amounts while WP_(B-ET) stayed relatively insensitive to irrigation amounts. However, WP_(Y-ET) and WP_(B-ET) behaved consistently when subjected to different N treatments. There was a slight effect of reducing N input from 500 to 300 kg/hm^2 on the WP_(Y-ET) and WP_(B-ET), however, when reducing N input to 100 kg/hm^2, the values of WP_(Y-ET) and WP_(B-ET) were significantly reduced. Water is the primary factor and N is the secondary factor in determining both yield(Y) and final biomass(B). Partial factor productivity from applied N(PFP_N) was the maximum under the higher irrigation level and in lower N rate(100–300 kg N/hm^2) in both years(2013 and 2014). Lowering the irrigation amount significantly reduced evapotranspiration(ET), but ET did not vary with different N rates(100–500 kg N/hm^2). Both Y and B had robust linear relationships with ET, but the correlation between B and ET(R^2=0.8588) was much better than that between Y and ET(R^2=0.6062). When ET increased, WP_(Y-ET) linearly increased and WP_(B-ET) decreased. Taking the indices of Y, B, WP_(Y-ET), WP_(B-ET) and PFP_N into account, a higher irrigation level(70%–65% of the field capacity) and a lower N rate(100–300 kg N/hm^2) are recommended to be a proper irrigation and N application strategy for plastic film-mulched hybrid maize seed production in arid Northwest China. 展开更多
关键词 water use efficiency water stress nitrogen use efficiency evapotranspiration water productivity for yield water productivity for biomass arid region
下载PDF
中国广义农业水土资源匹配及利用状况动态评价 被引量:1
3
作者 刘统兵 方瑜 +3 位作者 黄峰 王素芬 杜太生 康绍忠 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期56-65,共10页
作为农业发展的核心要素,水土资源匹配态势与利用程度决定着中国农业可持续发展及食物安全。为优化中国农业水土资源配置,该研究基于2000—2020年31个省市的统计数据,采用基尼系数评价农业水土匹配状况,提出广义农业水土匹配系数揭示各... 作为农业发展的核心要素,水土资源匹配态势与利用程度决定着中国农业可持续发展及食物安全。为优化中国农业水土资源配置,该研究基于2000—2020年31个省市的统计数据,采用基尼系数评价农业水土匹配状况,提出广义农业水土匹配系数揭示各省农业水土资源匹配状况及配比程度,联合匹配特征与水土利用状况确定各省农业水土资源利用类型区。结果表明:1)研究期内,中国灌溉水与耕地分布差距较大(基尼系数均值0.424),匹配情况变差;广义农业水资源与耕地资源分布相对合理(基尼系数均值为0.360),无显著变化趋势。地理区及省际间农业水土匹配程度存在较大差异。华北、西北和东北地区匹配状况为“土多水少”,华东、华中和西南地区匹配状况为“水多土少”,广东(广义农业水土匹配系数均值为2.06)和云南(广义农业水土匹配系数均值为1.02)匹配程度分别为各省市最低和最高,匹配状况均为“水多土少”;2)农业水土资源利用程度空间异质性明显,垦殖率东南高西北低,农业水资源利用程度北高南低;3)吉林、新疆、江苏水土资源配置情况变差(转为低匹配高开发区),北京水土资源配置情况有所好转(转为高匹配低开发区)。研究结果能够为国家农业水土资源优化配置相关决策提供支撑,对实现国家食物安全及农业可持续发展具有重要意义。 展开更多
关键词 农业 土壤 广义农业水土资源匹配 水土资源开发利用 可持续发展 中国
下载PDF
一种压力激光式路段行人过街系统的设计
4
作者 王佳如 杜太升 +3 位作者 葛万杰 王定顺 翟旭阳 杜早亮 《交通工程》 2023年第4期67-72,共6页
怎样设计智能化的行人过街系统是城市交通安全领域重要的内容.本课题分析了路段行人过街的特点及现阶段行人过街系统中存在的问题,基于压力和激光传感器相结合的行人过街信息采集方式,提高了数据采集精度,利用单片机开发、行人过街信息... 怎样设计智能化的行人过街系统是城市交通安全领域重要的内容.本课题分析了路段行人过街的特点及现阶段行人过街系统中存在的问题,基于压力和激光传感器相结合的行人过街信息采集方式,提高了数据采集精度,利用单片机开发、行人过街信息采集、信息传输、信息处理、多源数据融合等技术设计了1种具备规范行人过街、行人数量采集、自主信息传输、智能信号配时等功能的路段行人过街系统,该系统由行人过街等待模块、行人信息采集模块、信号传输模块、信号控制模块4个主体模块组成,实现了依据行人数量进行智能配时,克服了现阶段数据采集技术单一,数据误差大,系统智能化程度低,行人过街绿灯利用率低下等缺陷.此外,系统设计模块具有成本低、实用性强、易集成化等特点,研究成果具有广阔的应用前景. 展开更多
关键词 交通工程 行人过街 系统设计 数据融合 智能配时
下载PDF
农业领域若干颠覆性技术初探 被引量:17
5
作者 王栋 陈源泉 +5 位作者 李道亮 朱万斌 谭伟明 杜太生 田见晖 康绍忠 《中国工程科学》 CSCD 北大核心 2018年第6期57-63,共7页
本文是中国工程院咨询项目"农业领域颠覆性技术战略研究"课题的初步成果。主要围绕当前和未来技术创新活跃的农业生物技术、农业信息技术、纳米材料技术等领域,从动植物育种、农业生物药物与生物肥料、农业生物质工程、智能... 本文是中国工程院咨询项目"农业领域颠覆性技术战略研究"课题的初步成果。主要围绕当前和未来技术创新活跃的农业生物技术、农业信息技术、纳米材料技术等领域,从动植物育种、农业生物药物与生物肥料、农业生物质工程、智能农业技术以及非传统种植空间利用五个方面开展分析研究。通过会议调研、访谈以及文献分析,梳理出未来农业领域的颠覆性技术发展方向,以期为政府、企业的研发投入以及科学研究方向提供参考。 展开更多
关键词 农业领域工程科技 颠覆性技术 战略研究
下载PDF
水肥耦合对膜下滴灌甘蓝根系生长和土壤水氮分布的影响 被引量:27
6
作者 吴现兵 白美健 +3 位作者 李益农 杜太生 章少辉 史源 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第17期110-119,共10页
水肥施用制度是影响水肥利用效率和作物产量的主要因素。该研究主要针对大棚种植甘蓝膜下滴灌下采用不同水肥施用制度时作物根系生长和土壤水氮分布开展试验观测分析,在已有研究推荐的氮肥用量范围中选取了3个氮肥用量(200、300和400kg/... 水肥施用制度是影响水肥利用效率和作物产量的主要因素。该研究主要针对大棚种植甘蓝膜下滴灌下采用不同水肥施用制度时作物根系生长和土壤水氮分布开展试验观测分析,在已有研究推荐的氮肥用量范围中选取了3个氮肥用量(200、300和400kg/hm^2)与制定的灌水方案(上/下限:90%θf/75%θf、100%θf/85%θf和100%θf/75%θf,θf为田间持水率)建立了低水高肥、高水低肥和中水中肥3种水肥施用制度方案,在水利部节水灌溉示范基地大棚内开展了2季田间对比试验。试验结果表明:较高的灌水下限(85%θf)会增加甘蓝根系在0~20cm土层中的分配比例,较高的水肥用量能增加根系质量;处理2(高水低肥)的灌水施肥制度可使根系层土壤保持较高的含水率和较小的变异系数,且灌溉水向深层渗漏不明显,生育期内各处理土壤硝态氮和铵态氮的变化主要发生在0~40cm土层,40cm以下土层变化较小,而对于根系98%以上分布在40cm以上土层的甘蓝来说,这有利于根系对N素的吸收利用,从而提高甘蓝对氮素的利用效率;施肥时灌水量较大会引起硝态氮和铵态氮向深层淋失的危险,且300和400kg/hm^2的施氮量在作物收获后土壤表层硝态氮残留量较大。综合分析,该试验认为甘蓝适宜的施氮量200kg/hm^2,适宜的灌水下限85%θf、灌水上限100%θf,该结果可为设施膜下滴灌甘蓝水肥管理和减轻农业面源污染提供技术参考。 展开更多
关键词 灌溉 土壤含水率 水肥耦合 膜下滴灌 甘蓝 氮素分布 根系生长
下载PDF
华北地区农业水资源现状和未来保障研究 被引量:41
7
作者 黄峰 杜太生 +4 位作者 王素芬 梅旭荣 龚道枝 陈源泉 康绍忠 《中国工程科学》 CSCD 北大核心 2019年第5期28-37,共10页
华北地区是我国重要的粮食和农产品生产基地,对保障国家的粮食和食物安全至关重要。华北用仅占全国6%的水资源支撑了占全国18%的耕地并生产出占全国23%的粮食。但这个巨大成就是以极大的资源环境和生态成本为代价的。本文回顾华北粮食... 华北地区是我国重要的粮食和农产品生产基地,对保障国家的粮食和食物安全至关重要。华北用仅占全国6%的水资源支撑了占全国18%的耕地并生产出占全国23%的粮食。但这个巨大成就是以极大的资源环境和生态成本为代价的。本文回顾华北粮食生产和用水的历史性成就,总结现在面临的主要问题和挑战,然后应用国际水资源研究界广泛应用的农业用水管理的综合分析框架,系统分析1998—2015年华北地区水资源、农业用水以及用水效率和水分生产力,在此基础上尝试提出了未来保障华北地区食物安全的战略和政策途径。 展开更多
关键词 食物安全 农业用水 水分利用效率 作物水分生产力
下载PDF
改进AquaCrop-KR模拟不同水分和种植密度制种玉米产量 被引量:3
8
作者 时荣超 佟玲 +4 位作者 杜太生 李栋浩 秦永辉 何柳月 白小锐 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第15期63-71,共9页
模拟不同水分和种植密度条件下的作物产量对于制定合理的灌溉制度和种植模式进而保障中国水和粮食安全具有重要意义。AquaCrop-KR模型采用非线性方程拟合地上生物量和作物蒸腾间的关系,并利用水分生产函数模拟收获指数,从而提高了不同... 模拟不同水分和种植密度条件下的作物产量对于制定合理的灌溉制度和种植模式进而保障中国水和粮食安全具有重要意义。AquaCrop-KR模型采用非线性方程拟合地上生物量和作物蒸腾间的关系,并利用水分生产函数模拟收获指数,从而提高了不同水分条件下的作物产量的模拟精度,但尚未涉及种植密度这一因子。该研究以西北旱区制种玉米为研究对象,于2013-2016年在甘肃武威绿洲农业高效用水国家野外科学观测研究站进行了田间试验,引入密度因子修正了AquaCrop-KR模型中的标准化水分生产力(Normalized Water Productivity,WP^(*))和收获指数(Harvest Index,HI)。校准结果表明HI与种植密度呈先增加后减小的抛物线关系,并且HI在营养生长期、开花期和生殖生长期的水分敏感指数均随种植密度的增加而增加;WP^(*)随累积标准化作物蒸腾的增加呈先增后减的单峰变化,并且WP^(*)的最大值随种植密度的增加而减小,与之相对应的累积标准化作物蒸腾随种植密度的增加而增大。验证结果表明,改进的AquaCrop-KR模型低估籽粒产量测量值5%,决定系数、相对均方根误差、平均相对误差、模型效率和一致性指数分别为0.87、0.079、0.057、0.750和0.942,表明该模型可以用来模拟制种玉米的籽粒产量。研究为模拟不同水分和种植密度下的作物产量提供了一种理论方法。 展开更多
关键词 蒸腾 灌溉 模型 水分亏缺 种植密度 AquaCrop模型 水分生产力 收获指数
下载PDF
基于模糊c均值聚类法的玉米农田管理分区研究 被引量:10
9
作者 陈世超 杜太生 王素芬 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期293-300,共8页
为提高大面积农田作物管理的精确性,以甘肃黄羊河农场玉米膜下滴灌示范区为研究对象,对大面积农田进行管理分区研究。综合考虑地形属性(高程、坡度、坡向)、土壤质地(砂粒、粘粒、粉粒含量)、土壤含水率(SWC)、速效氮含量(AN)、电导率(E... 为提高大面积农田作物管理的精确性,以甘肃黄羊河农场玉米膜下滴灌示范区为研究对象,对大面积农田进行管理分区研究。综合考虑地形属性(高程、坡度、坡向)、土壤质地(砂粒、粘粒、粉粒含量)、土壤含水率(SWC)、速效氮含量(AN)、电导率(EC 1:5)以及玉米产量,根据相关性分析结果筛选产量主控因子,使用主成分分析得到3个主成分作为分区依据,进而使用模糊c均值聚类法(Fuzzy c-means algorithm,FCM)进行管理区划分,以模糊性能指数和归一化分类熵作为最佳分区数的评判依据,分析管理分区后各分区间的差异。结果表明:玉米产量的主控因子分别为土壤粉粒含量、土壤砂粒含量、SWC、AN、EC 1∶5和高程,使用模糊c均值聚类法进行聚类分区得到最优分区数为3个。管理区之间各主控因子呈现极显著差异性(P<0.01),且生育期内作物株高、叶面积指数(LAI)和SWC在不同分区中也有明显差异;同时,分区内的各因子变异性均有不同程度的下降。研究结果说明,农田分区管理可以依据不同分区特点制定管理策略,为“精准农业”的实施提供理论基础。 展开更多
关键词 玉米 精准农业 空间分布 主成分分析 模糊c均值聚类法 管理分区
下载PDF
基于农田管理分区的制种玉米产量估算与限制因子评价 被引量:4
10
作者 陈世超 杜太生 +4 位作者 王素芬 韩万海 董平国 佟玲 胡铁民 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第15期128-133,共6页
为了提升规模化农田不同管理分区的玉米产量,实现精准管理,该研究使用相关成分回归法(Correlated Component Regression,CCR),考虑地形因素(高程)、土壤理化性质(砂粒、粉粒、黏粒、容重、土壤含水率、土壤有机碳、全氮、全磷、速效氮... 为了提升规模化农田不同管理分区的玉米产量,实现精准管理,该研究使用相关成分回归法(Correlated Component Regression,CCR),考虑地形因素(高程)、土壤理化性质(砂粒、粉粒、黏粒、容重、土壤含水率、土壤有机碳、全氮、全磷、速效氮、电导率)11个因子,评估规模化农田和聚类分析得到的3个管理区(M1、M2和M3)内产量的限制因子,并在不同分区内建立产量估算模型。模型验证结果表明:未分区的情况下,产量限制因子为土壤粉粒、砂粒、土壤有机碳、土壤含水率、速效氮和全氮,经验证,产量估算模型的决定系数(R^2)为0.70,标准均方根误差(Normalized Root Mean Square Error,nRMSE)为0.21。分区后,M1的产量限制因子为土壤粉粒、砂粒、黏粒、速效氮、电导率、全氮和全磷,M2的产量限制因子为土壤粉粒、砂粒和土壤含水率,M3的产量限制因子为高程、土壤砂粒、黏粒和电导率,产量估算模型的精度高(经验证,0.71<R2<0.83,0.16<nRMSE<0.18)。对农田进行分区管理,并根据各管理区内作物产量的限制因素制定分布式管理策略,可以更具针对性地提升作物产量。 展开更多
关键词 农田 分区 玉米 限制因子 产量估算模型 精准农业 相关成分回归
下载PDF
7075铝靶对卵头弹撞击的试验和数值模拟研究 被引量:4
11
作者 陈琳 杜太生 +1 位作者 肖新科 葛睿聪 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期27-32,共6页
为探索提升金属靶抗侵彻性能数值预报效果的途径,在一级轻气炮上开展6 mm厚7075-T651铝合金靶对卵头弹的抗侵彻性能试验以及平行的三维有限元计算,对比Lode无关和相关断裂准则对靶板断裂行为和弹道极限的预报结果。通过卵头弹侵彻试验... 为探索提升金属靶抗侵彻性能数值预报效果的途径,在一级轻气炮上开展6 mm厚7075-T651铝合金靶对卵头弹的抗侵彻性能试验以及平行的三维有限元计算,对比Lode无关和相关断裂准则对靶板断裂行为和弹道极限的预报结果。通过卵头弹侵彻试验获得靶板的断裂行为和弹道极限;7075-T651铝合金的力学行为通过Johnson-Cook本构模型以及Johnson-Cook(J-C)和一种Lode相关的断裂准则描述。结果表明:卵头弹撞击下靶板发生延性扩孔、背部鼓包和背部开裂,弹体穿透靶板时有少量碎块产生;J-C断裂准则预报的弹道极限比试验值高约19%,预报的靶板断裂行为与试验不符;Lode相关断裂准则预报的弹道极限比试验值仅高4%,预报的断裂行为与试验基本一致。 展开更多
关键词 侵彻试验 Lode角 断裂准则 弹道极限 数值仿真
下载PDF
不同水钙处理对甜瓜生长、品质形成及产量的影响 被引量:2
12
作者 薛琪敏 杜太生 +5 位作者 杨慧 史新杰 宋天旭 吕名礼 张中华 张冬菊 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2021年第12期18-25,共8页
【目的】确定甜瓜适宜的水钙管理模式。【方法】以"亭林雪瓜"为试验材料,设3个灌水量水平,分别为高水W1(220.45mm)、中水W2(灌水量为W1的2/3,171.05mm)和低水W3(灌水量为W1的1/2,146.45mm),2个钙处理水平,分别为喷钙Ca1(总喷... 【目的】确定甜瓜适宜的水钙管理模式。【方法】以"亭林雪瓜"为试验材料,设3个灌水量水平,分别为高水W1(220.45mm)、中水W2(灌水量为W1的2/3,171.05mm)和低水W3(灌水量为W1的1/2,146.45mm),2个钙处理水平,分别为喷钙Ca1(总喷钙量为0.68L/株)和不喷钙Ca0,采用完全随机区组设计,共6个处理,并在果实生长过程中测定了相关的生长生理指标,探究果实生长和糖分积累动态过程及产量品质对不同水钙处理的响应。【结果】雪瓜属高蔗糖积累型甜瓜品种,果径呈单"S"曲线生长,不同水钙处理下果实生长和糖分积累趋势一致。高水条件下果径增长量、果径大小以及果实产量最大,但单株灌溉水生产生产率IWP最低,且高水处理不利于果实糖分累积、降低了果实品质;中水处理下的IWP和果实品质最优,低水处理对果实生长有延缓影响并且降低了果实最终的产量。与不施钙处理相比,施钙处理产量和单果质量及IWP都得到了提高,同时施钙提高了果实硬度,降低了可滴定酸量(其中,单株产量、单果质量从高到低的顺序均为W1Ca1处理>W2Ca1处理>W1Ca0处理>W2Ca0处理>W3Ca1处理>W3Ca0处理,IWP从高到低的顺序为W2Ca1处理>W1Ca1处理>W2Ca0处理>W1Ca0处理>W3Ca1处理>W3Ca0处理)。【结论】不同水钙处理能影响果实生长及糖分积累过程且导致最终产量和品质的差异,中水施钙为甜瓜水钙管理的适宜模式。 展开更多
关键词 水钙处理 果实生长 糖分积累产量 灌溉水生产率 品质
下载PDF
基于“五链环”野外综合实训平台的“四融合”人才培养模式探索与实践
13
作者 康绍忠 杜太生 +7 位作者 李思恩 佟玲 丁日升 牛俊 毛晓敏 郝新梅 黄兴法 王凤新 《学位与研究生教育》 CSSCI 北大核心 2020年第10期1-6,共6页
介绍了中国农业大学密切联系生产实际培养应用学科研究生的做法,使研究生既能在野外艰苦条件下进行学习和研究,成果面向国际学科前沿,同时又具备较高的综合素质。团队扎根西北旱区二十余年,将野外实验站–示范基地–田间学校–科技农户... 介绍了中国农业大学密切联系生产实际培养应用学科研究生的做法,使研究生既能在野外艰苦条件下进行学习和研究,成果面向国际学科前沿,同时又具备较高的综合素质。团队扎根西北旱区二十余年,将野外实验站–示范基地–田间学校–科技农户–德育基地进行综合集成和链环式布局,以创建8项规则、实施8项举措、设计5个环节、开展8项活动为抓手,系统设计严谨治学态度养成、敏锐洞察力培养、综合视野拓展和高尚精神品德锤炼等素质培养工作,实现了研究生科技创新与自我管理能力、瞄准国际学术前沿与服务中国大地能力、掌握多学科知识与系统解决复杂问题能力、精湛专业技能与家国情怀“四融合”,显著提升了高层次人才培养质量。 展开更多
关键词 中国农业大学 野外综合实训平台 研究生国际化视野 综合素质培养 研究生教育
下载PDF
Time lag characteristics of sap flow in seed-maize and their implications for modeling transpiration in an arid region of Northwest China 被引量:4
14
作者 BO Xiaodong du taisheng +1 位作者 DING Risheng Louise COMAS 《Journal of Arid Land》 SCIE CSCD 2017年第4期515-529,共15页
Plant capacity for water storage leads to time lags between basal stem sap flow and transpiration in various woody plants. Internal water storage depends on the sizes of woody plants. However, the changes and its infl... Plant capacity for water storage leads to time lags between basal stem sap flow and transpiration in various woody plants. Internal water storage depends on the sizes of woody plants. However, the changes and its influencing factors in time lags of basal stem flow during the development of herbaceous plants including crops remain unclear. A field experiment was conducted in an arid region of Northwest China to examine the time lag characteristics of sap flow in seed-maize and to calibrate the transpiration modeling. Cross-correlation analysis was used to estimate the time lags between stem sap flow and meteorological driving factors including solar radiation(R_s) and vapor pressure deficit of the air(VPD_(air)). Results indicate that the changes in seed-maize stem sap flow consistently lagged behind the changes in R_s and preceded the changes in VPD_(air) both on hourly and daily scales, suggesting that light-mediated stomatal closures drove sap flow responses. The time lag in the maize's sap flow differed significantly during different growth stages and the difference was potentially due to developmental changes in capacitance tissue and/or xylem during ontogenesis. The time lags between stem sap flow and R_s in both female plants and male plants corresponded to plant use of stored water and were independent of total plant water use. Time lags of sap flow were always longer in male plants than in female plants. Theoretically, dry soil may decrease the speed by which sap flow adjusts ahead of shifts in VPD_(air) in comparison with wet soil and also increase the speed by which sap flow adjusts to R_s. However, sap flow lags that were associated with R_s before irrigation and after irrigation in female plants did not shift. Time series analysis method provided better results for simulating seed-maize sap flow with advantages of allowing for fewer variables to be included. This approach would be helpful in improving the accuracy of estimation for canopy transpiration and conductance using meteorological measurements. 展开更多
关键词 seed-maize sap flow capacitance transfer function model time lag stored water use
下载PDF
Root length density distribution and associated soil water dynamics for tomato plants under furrow irrigation in a solar greenhouse 被引量:2
15
作者 QIU Rangjian du taisheng KANG Shaozhong 《Journal of Arid Land》 SCIE CSCD 2017年第5期637-650,共14页
Furrow irrigation is a traditional widely-used irrigation method in the world. Understanding the dynamics of soil water distribution is essential to developing effective furrow irrigation strategies, especially in wat... Furrow irrigation is a traditional widely-used irrigation method in the world. Understanding the dynamics of soil water distribution is essential to developing effective furrow irrigation strategies, especially in water-limited regions. The objectives of this study are to analyze root length density distribution and to explore soil water dynamics by simulating soil water content using a HYDRUS-2D model with consideration of root water uptake for furrow irrigated tomato plants in a solar greenhouse in Northwest China. Soil water contents were also in-situ observed by the ECH_2O sensors from 4 June to 19 June and from 21 June to 4 July, 2012. Results showed that the root length density of tomato plants was concentrated in the 0–50 cm soil layers, and radiated 0–18 cm toward the furrow and 0–30 cm along the bed axis. Soil water content values simulated by the HYDRUS-2D model agreed well with those observed by the ECH_2O sensors, with regression coefficient of 0.988, coefficient of determination of 0.89, and index of agreement of 0.97. The HYDRUS-2D model with the calibrated parameters was then applied to explore the optimal irrigation scheduling. Infrequent irrigation with a large amount of water for each irrigation event could result in 10%–18% of the irrigation water losses. Thus we recommend high irrigation frequency with a low amount of water for each irrigation event in greenhouses for arid region. The maximum high irrigation amount and the suitable irrigation interval required to avoid plant water stress and drainage water were 34 mm and 6 days, respectively, for given daily average transpiration rate of 4.0 mm/d. To sum up, the HYDRUS-2D model with consideration of root water uptake can be used to improve irrigation scheduling for furrow irrigated tomato plants in greenhouses in arid regions. 展开更多
关键词 root length density distribution HYDRUS-2D model soil water content irrigation scheduling greenhouse
下载PDF
作物茎秆膨胀收缩监测柔性可穿戴传感器研制与试验
16
作者 颜小飞 孙传京 +1 位作者 杜太生 程强 《农业工程学报》 EI CAS 2024年第10期222-227,共6页
作物茎秆膨胀和收缩变化与其水分状态密切相关,实时监测茎秆的膨胀和收缩变化能够及时掌握作物水分状态,对指导灌溉、提高农业水资源利用率具有重要意义。目前,对于作物茎秆膨胀和收缩变化的监测主要采用基于线性微位移测量原理的传感器... 作物茎秆膨胀和收缩变化与其水分状态密切相关,实时监测茎秆的膨胀和收缩变化能够及时掌握作物水分状态,对指导灌溉、提高农业水资源利用率具有重要意义。目前,对于作物茎秆膨胀和收缩变化的监测主要采用基于线性微位移测量原理的传感器,通过测量茎秆的膨胀和收缩引起的位移变化来反映水分状态,存在体积大、价格高、安装不便等问题。为此,该研究提出了一种基于压阻效应的柔性可穿戴传感器,采用柔性压力电极作为传感元件,贴附在作物茎秆表面,通过监测茎秆膨胀和收缩引起的压力变化来反映作物的水分状态,压力检测电路和数据采集电路将作物茎秆的压力信号转换成电信号进行输出和存储。首先在实验室环境下对传感器性能进行测试和标定,然后在温室环境下将传感器安装在番茄茎秆上观测番茄茎秆的压力变化,并与线性微位移传感器观测结果进行比较,最后在充分灌溉和水分亏缺2种条件下观测番茄茎秆的膨胀和收缩变化。结果表明,柔性压力传感器稳定性测试的平均相对变化率为0.109%;弯折前后引起的输出变化非常小,可以忽略不计;标定结果的决定系数大于0.99,最合适的工作压力范围为2~100 kPa;实验室环境下,柔性压力传感器与线性微位移传感器输出值之间的决定系数为0.9551;温室环境下,充分灌溉组中柔性压力传感器与线性微位移传感器输出值变化趋势一致,两者之间的决定系数为0.7672,亏缺灌溉组中两类传感器输出值均因水分亏缺而呈现下降趋势,输出值之间的决定系数为0.8519。本文所设计的柔性可穿戴压力传感器不仅能够实时监测番茄茎秆的膨胀和收缩变化,还可以对番茄亏水胁迫进行诊断,为实现高效节水灌溉提供重要的技术支撑。 展开更多
关键词 传感器 压力感知 柔性可穿戴 茎秆膨胀和收缩 茎秆直径测量 亏水诊断
下载PDF
突出农工交融的高等农业院校水利工程卓越人才培养体系创建与实践 被引量:6
17
作者 李云开 杜太生 +7 位作者 康绍忠 王福军 杨培岭 黄冠华 霍再林 肖若富 牛俊 刘浏 《高等农业教育》 2021年第3期35-41,共7页
面向新工科、新农科背景下国家农业与水利工程科技创新对卓越人才培养的重大需求,按照"顶层设计、试点先行、逐步推进"的总体思路,将产出导向、学生中心、持续改进机制等工程教育先进理念与人才培养实际需求相融合,创建并实... 面向新工科、新农科背景下国家农业与水利工程科技创新对卓越人才培养的重大需求,按照"顶层设计、试点先行、逐步推进"的总体思路,将产出导向、学生中心、持续改进机制等工程教育先进理念与人才培养实际需求相融合,创建并实践了高等农业院校水利工程卓越人才培养体系。重点解决高等农业院校水利工程卓越人才培养过程中工农交叉融合的复杂性,培养标准和方案的系统性、整体性设计不足,持续改进机制缺乏的问题;工程与农业深度交叉、工程技术与非技术要素有机融合、行业院校学生通专平衡等多重需求协调的难题;学生解决复杂工程问题与创新能力不足、教师教学科研不平衡及立志服务"三农"意识薄弱等问题,为农业院校水利类专业人才培养够提供了示范样板。 展开更多
关键词 水利工程 新工科 新农科 专业认证 卓越农林 人才培养
原文传递
上一页 1 下一页 到第
使用帮助 返回顶部