带地下卵石床蓄热装置的日光温室增温实验研究

建成了带有卵石床地下蓄热装置的示范温室,并与对照温室进行了比较。实验实测结果表明:卵石床地下蓄热系统的蓄热功率为94 W/m2左右,大于蓄热功率为76 W/m2的地下埋管蓄热系统,该日光温室夜间最低温度比无蓄热装置的对照温室提高了5～8℃,降低了温室的昼夜温差,为喜温作物越冬生产创造了有利的温度条件。

用于房屋取暖的太阳能热转换系统卵石层热特性的实验研究(英文)

为了给房间提供热能而不消耗电力和常规能源，设计并制造了用于房屋取暖的太阳能热转换系统。该系统主要由太阳能集热器、卵石层和房间组成。太阳能集热器具有28根真空集热管，每根真空集热管的直径和长度分别为47mm和1500mm。在长4m宽2．7m的房间内铺设了150mm厚的卵石层。卵石大小为50～100mm。对由太阳能集热器热水自然循环加热的太阳能热转换系统卵石层的热特性进行了实验研究。测试了该系统不同单元的温度。结果表明，在考虑了每个测试单元热传递时间滞后的条件下，当系统的入口点和出口点的温度存在温差及卵石层和水泥地面存在温差时，该系统能够实现热能自然循环。证实了卵石层和地表面的水平温度分布均匀。卵石层储热周期为10h、放热周期为24h。以卵石层Et平均温度与户外平均温度之间的差值为依据，计算出卵石层一日内的储热量约为49MJ／d。

自然冷能在果蔬保鲜上的应用

介绍了自然冷能的普遍性,指明蓄能与高效传热是冷能利用的技术关键。有控制地储存冬季的冷资源可以有效地用于农产品的储藏保鲜。实践证明,年平均气温在12℃左右、冬季最低气温低于-8℃的地区,利用自然冷资源制冰进行储藏是一种节省能源、投资较少、效果较好的储藏保鲜的新方法。

保鲜运输厢中不同湿度水平对制冷速率的影响

[目的]研究果蔬保鲜运输中加湿对制冷速率的影响。[方法]搭建了保鲜运输用温湿度控制试验平台,通过维持制冷过程中厢体内不同湿度水平,研究不同湿度水平对制冷速率的影响。[结果]制冷过程中,厢体内维持湿度水平越高,制冷时间越短,制冷机组降温速率越快。[结论]试验结果为果蔬保鲜运输过程中温湿度的综合控制提供了参考数据。

水稻-冬季秸秆覆盖种植马铃薯模式对水稻齐穗期根际土壤代谢组表达特征的影响

水稻–冬季秸秆覆盖种植马铃薯是南方稻区一种经济高产的水–旱轮作模式,其对水稻根际土壤代谢物的影响可能是调控水稻高产的关键,但目前相关研究尚未见报道。本研究基于周年水–旱轮作模式长期定位试验,以水稻–冬季空闲(CK)模式为对照和水稻–马铃薯(稻草覆盖种植并还田,RP)轮作模式为研究对象,采集水稻齐穗期根际土壤样品,利用液相色谱–质谱法(LC-MS)测定根际土壤代谢物种类与丰度,研究RP轮作模式水稻齐穗根际土壤代谢物组分和功能及其与产量形成的关系。结果表明:①采用OPLS-DA模型筛选差异代谢物(HMDB数据库)发现,与CK模式相比,RP轮作模式具有201个有显著性差异(P<0.05)的根际土壤代谢物,分别归属于脂质和类脂分子、有机酸及衍生物、有机氧化合物、苯丙烷和聚酮等11个父类;其中苯丙烷和聚酮、丙烯醇脂质、苯及其衍生物、甾体内酯、氨基酸/肽、碳水化合物和脂肪酰糖苷等代谢物丰度发生显著变化,可作为表征RP轮作模式下水稻根际土壤差异性代谢物;②有机氧化合物、有机酸及衍生物和苯丙烷和聚酮等代谢物丰度与土壤有机质、全钾、碱解氮和速效钾含量差异呈显著正相关(r=0.816~0.938),其可通过为水稻直接提供养分、协助提高土壤养分供给或间接调节水稻生长等提高稻田综合生产力;③核苷/核苷酸、脂质和类脂分子等差异代谢物与水稻产量差异呈显著正相关(r=0.957~0.999),其可能是通过参与一系列代谢途径提高水稻抗逆能力,最终对水稻产量产生一定影响。

含木醋液水溶肥对干热风胁迫下小麦生长的影响

为明确在干热风胁迫下含木醋液水溶肥(简称木肥)对小麦生长的影响,以济麦22为研究对象,采用盆栽试验,通过设置清水、木肥、市购水溶肥(简称市购)、含海藻酸水溶肥(简称海肥)4个处理,研究了干热风胁迫3 d情况下,木肥对小麦生长、抗氧化酶活性、养分吸收的影响。结果表明:与清水处理相比,木肥处理使小麦产量、穗数、穗粒数、千粒重分别提高24.22%、8.85%、9.95%和6.07%;秸秆、根生物量分别增加16.58%和11.84%;叶绿素含量提高2.41%~8.92%;籽粒氮含量提高6.28%;干热风胁迫处理后第1天(5月7日)所取叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性分别提高6.14%、105.32%、45.91%,丙二醛(MDA)含量降低6.76%。市购、海肥、木肥处理间相比,海肥处理的产量、穗粒数、千粒重和根重均最高,木肥处理的穗数、秸秆重最高,海肥、木肥处理的叶绿素含量基本显著高于市购处理,干热风胁迫处理后第9天(5月15日)所取叶片海肥处理的叶绿素含量显著高于木肥处理;海肥、木肥处理的秸秆钾含量高于市购处理,海肥处理的根钾含量高于市购处理,海肥、木肥处理的籽粒氮、磷、钾含量均高于市购处理;海肥、木肥处理的SOD、POD、CAT活性、5月7日所取叶片的MDA含量均高于市购处理。综合各项结果,在轻干热风胁迫3 d情况下,含木醋液水溶肥能显著提高小麦产量和穗粒数,主要原因是促进了小麦籽粒氮的吸收及干物质的累积,提高了小麦叶片合成叶绿素的能力,提高了抗氧化酶活性,降低小麦叶片膜脂过氧化程度,进而提高了小麦抗干热风的能力。

自然冷资源保鲜库自控系统设计及应用

介绍了一种基于虚拟仪器的自然冷资源保鲜库温度、湿度自控系统的设计应用。利用自然冷资源保鲜具有安全、方便、节能等优点。虚拟仪器技术是计算机技术、数字信号处理技术、总线技术和软件工程方法的综合。采用虚拟仪器技术自动控制自然冷资源保鲜库的环境参数简单易行,控制参数准确可靠,能有效提高果品和蔬菜保鲜品质。

有机肥施用量对玉米产量、土壤养分及生物活性的影响

【目的】探讨宁夏平原有机肥施用量对饲料玉米产量及土壤性状的影响,明确该地区有机肥安全施用量,为土壤培肥及玉米增产提供科学依据。【方法】2018—2019年在宁夏青铜峡市甘城子村开展有机肥不同施用量试验,共设6个用量水平:0、3750、7500、15000、30000、45000 kg/hm^(2),以非有机肥(0 kg/hm^(2))为对照,研究不同有机肥用量对玉米产量及构成因素、土壤养分和生物活性的影响。【结果】施用适量有机肥可显著增加玉米产量,以有机肥施用量15000~30000 kg/hm^(2)对产量构成因素促进效果最佳,2018和2019年最高产量下有机肥施肥量分别为27880和25030 kg/hm^(2);施用有机肥可显著增加0~30 cm层土壤养分和土壤微生物数量,以有机肥施用量15000 kg/hm^(2)处理对增加土壤细菌数效果最佳,2018和2019年较对照分别显著增加252.1%和202.4%,且2019年微生物总数高于2018年;施用有机肥可有效增加土壤酶活性,0~20 cm层土壤酶活性高于20~40 cm。0~20 cm层土壤在有机肥施用量15000 kg/hm^(2)处理下土壤脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶和磷酸酶活性最高,较对照处理分别显著增加63.6%、26.2%、158.9%和43.9%,而20~40 cm层土壤在有机肥施用量45000 kg/hm^(2)处理下活性最高,较对照分别显著增加202.3%、37.4%、97.4%和56.3%。【结论】施用适量有机肥可以显著提高玉米产量,增加土壤养分和微生物数量,提高土壤酶活性。

跨季节蓄冷技术及在设施农业应用的经济性分析

为明确跨季节蓄冷技术在设施农业应用场景下的技术经济性,选取济南地区某日光温室群为研究对象,采用以冰源热泵为核心的跨季节蓄冷系统实现温室群的全年冷热管理,建立系统的蓄冷量损失模型和节能、经济、环境效益评价模型,对系统蓄冷量、一次能源利用率、费用年值、动态投资回收期及污染物减排量进行分析,并同其他热泵系统和锅炉系统进行比较。结果表明:跨季节蓄冷体的全年冷量损失在5%以内,最大蓄冷量为170409.07 GJ,至全年结束仍有14509.47 GJ剩余,系统可满足温室群全年供冷供热需求;系统的供冷一次能源利用率为6.27,全年一次能源利用率为1.71,跨季节蓄冷技术的应用大幅提升系统能效,节能效果优越;系统运行费用极低,费用年值最低,动态投资回收期为3.9~6.9年,经济可行性良好;系统较空气源热泵每年可减少13897.90 t CO_(2)、3.61 t SO_(2)、7.16 t NO_(x)和1.41 t烟尘排放,减排率高达77.3%,跨季节蓄冷技术的应用显著减少温室气体及污染物的排放,环境效益显著。

激光衍射法测定土壤粒径分布的研究进展

常见的土壤粒径分布测试手段有筛分法、沉降法(包括吸管法和密度计法)、激光衍射法等。近年来,由于激光衍射法分析土壤粒径分布具有操作简单、效率高、测试样品用量小、适合批量样品测定的特点,其在土壤粒径分布的测定中得到越来越广泛的应用。本文介绍了激光衍射法测定土壤粒径分布的基本原理和分析方法,综述了该技术在测定土壤粒径分析方面的国内外研究进展,重点分析了激光衍射法测定土壤粒径分布的影响因素,并对激光衍射法测定土壤粒径分布的应用前景进行了展望。研究表明,激光衍射法通过转换方程可以获得精确的结果。在保证足够大的样本量、土壤样本包含多种质地类型,且完善的前处理条件下,可以建立稳定的、适用于大范围预测的模型。激光衍射法测定土壤粒径分布虽然受到一些因素的影响,例如前处理方法、仪器设置以及样品用量等,但是激光粒度仪为粒度测定提供了高效快速的技术手段,为精准农业和数字农业的发展提供了先进的技术支撑。

渝西丘陵区土壤速效钾空间异质性及影响因素

土壤养分空间分布规律的研究对于土壤养分分区管理、基本农田建设等有重要意义。以渝西丘陵区的潼南国家农业科技园核心区为研究对象,结合普通克里格法和聚类分析法对研究区土壤速效钾(Readily available potassium,AK)的水平和垂直空间异质性进行研究。结果表明,(1)0~20、20~40和40~60 cm土层AK平均含量分别为111.6、96.1和90.2 mg·kg–1,为中等-缺乏水平;各土层变异系数均属中等变异。(2)0~20和20~40 cm土层AK的全局莫兰指数(Global Moran’s I)均为负值,存在空间孤立;40~60 cm为正值,存在空间集聚。(3)0~20和20~40 cm土层最优模型为高斯模型,40~60 cm土层为球形模型。0~20和40~60 cm土层AK空间变异以随机因素变异为主,20~40 cm土层是结构因素和随机因素共同造成的。(4)0~20 cm土层AK高值区集中于研究区中部,低值区分布较为随机。20~40和40~60 cm土层AK分布趋势相似,高值区集中于东南部,低值区集中于东北部。AK垂直空间分布表现为三种类型,其面积由大到小依次为均匀型、低钾递减型、高钾递减型。土壤类型、地形地貌和土地利用类型对AK含量的空间分布存在一定影响,且在水平和垂直空间上影响程度不同。研究结果为研究区基本农田建设的土地整治选址、方案优化和整治后养分分区管理提供了科学依据。

基于紧急农业援助项目的农产品供应链库存控制策略

为了探索运营管理技术在人道主义物流供应链管理上的应用效率,给非政府和政府组织在管理复杂的多级供应链方面,特别是在库存管理和库存控制领域,提供一个有效的支持,采用VfW-IfW方法对EAA项目中的库存控制策略进行验证。结果:建立了一个新的适合慢性危机供应链管理的物流模型,该模型在一定程度上丰富了农产品供应链管理理论。结论:在不同类型农产品物流管理中选择合适的库存控制策略至关重要。

2种土壤复合改良剂对滨海盐渍土的改良及肥力作用

为研究2种土壤复合改良剂(由微生物菌剂和园林腐熟废弃物组成)对盐渍土的改良及肥力作用,本研究采用60天室内恒温(30℃)培养法,对不同处理的盐碱土理化性质进行研究。结果表明:园林腐熟物能够提高盐碱土电导率和土壤碱度,而在园林腐熟物基础上添加不同浓度的微生物菌剂对盐碱土电导率值和土壤碱度的影响不显著,表明2种复合改良剂对盐碱土的电导率和土壤碱度改良作用不显著;添加园林腐熟物以及2种复合改良剂均能提高盐碱土壤的全氮、碱解氮、速效磷以及有机质含量,其中A3复合改良剂提高幅度最大,效果最好;添加园林腐熟物以及两种复合改良剂都可以降低有效铁、有效锰、有效铜含量,增加有效锌的趋势,A复合改良剂作用显著,其中A1作用最好;从土壤细菌数量看,2种复合改良剂均能显著提高土壤细菌含量,其含量排序为A3>B2>A2>B1>A1、B3;土壤指标与细菌含量相关性分析表明,细菌含量与土壤全氮、速效磷、有机质呈极显著正相关,与速效钾呈显著正相关。研究表明,2种复合改良剂能显著提高盐渍土养分指标和细菌含量,可应用于盐渍土改良与修复,其中A3(LX3和园林腐熟物)复合改良剂效果最好。

施肥措施对水旱轮作条件下灌淤土磷素形态的影响

【目的】研究水旱轮作条件下灌淤土磷素形态的变化特征,为宁夏引黄灌区作物施肥调控土壤磷素有效性提供科学依据。【方法】在水稻-玉米轮作体系下,设不施氮肥(T0)、常规施肥(T1)、优化施氮(T2)、70%优化施氮+30%有机肥氮(T3)、80%优化施氮+20%有机肥氮(T4)、秸秆还田+70%优化施氮+30%有机肥氮(T5)、秸秆还田+80%优化施氮+20%有机肥氮(T6)7个试验处理,通过田间小区定位试验研究了不同施肥措施对灌淤土全磷、速效磷和无机态磷含量的影响。【结果】在水旱轮作过程中,不同施肥措施对各季作物土壤全磷含量和旱地玉米速效磷含量影响不明显,但秸秆还田配施化肥和有机肥(T5、T6)能提高耕层土壤速效磷含量,水稻季和玉米季最高含量分别达56.4 mg kg^(-1)和40.4 mg kg^(-1)。由水田改为旱作后,不同施肥措施下土壤速效磷含量平均降低了7.6~18.1 mg kg^(-1)。水田条件下不同施肥措施对无机磷含量均有显著影响(铝结合态磷除外);旱作条件下不同施肥措施对铝结合态磷、铁结合态磷、闭蓄态磷含量均有显著影响,但对交换态磷、钙结合态磷含量影响不大。水田或旱作条件下,闭蓄态磷和钙结合态磷都是灌淤土无机磷的主要赋存形态。【结论】在宁夏引黄灌区水旱轮作体系下,有机无机肥配施秸秆还田是灌淤土磷素有效化调控的最有效手段,且在水稻季的调控效应最明显。

施肥对植烟土壤有机碳组分及土壤呼吸的影响

采用盆栽试验的方法,设不施肥、单施氮肥、氮磷钾肥配施、氮磷钾肥,分别增施腐熟秸秆、芝麻饼肥和生物炭6个施肥处理,通过测定烟株生长发育过程中土壤有机碳组分和土壤呼吸速率的动态变化,探讨了不同施肥措施对植烟土壤有机碳组分和呼吸速率的影响。2次盆栽试验分别于2017年和2018年进行。结果表明,与未施肥和单施化肥相比,添加有机物料处理土壤各有机碳组分含量以及土壤呼吸速率均有提高趋势;添加有机物料的3个处理中,2017年和2018年两次盆栽烟草移栽60 d后,增施生物炭处理土壤总有机碳(TOC)含量最高,但CO2累计排放量最低;增施秸秆处理CO2累计排放量最高。因此,可以认为与其他有机物料相比,增施生物炭有利于土壤TOC的固存,减少CO2的排放。