Effect of Combined Application of Organic Farming Aid (OFA) and Inorganic Fertilizers on the Growth and Yield of Maize and Soil Microbial Properties in the Guinea Savannah Agro-Ecological Zone of Ghana

The aim of the study was to evaluate the effect of different rates of organic farming aid (OFA) and inorganic fertilizer on the productivity of maize, chemical and microbial properties of soil for higher economic value. Field experiments were conducted during the 2020 and 2021 cropping seasons at the research fields of CSIR-Savanna Agricultural Research Institute located at Nyankpala in the Guinea savannah agroecology of Ghana. The study consisted of five treatment combinations: full rate of OFA, full rate of NPK, 1/2 OFA + 1/2 NPK, full OFA + 1/2 NPK and a control (no OFA and no NPK) which were arranged in a randomized complete block design with four replications. Analysis of variance indicated significant (P 0.05) treatment and year interaction effect for all the growth parameters except for plant height, leaf area and leaf area index. Apart from hundred seed weight, treatment and year interaction effect for all the yield and yield components was significant (P 0.05). Application of full rate of NPK (90:60:60) resulted in the highest grain yield of 4960 kg·ha-1, however it was statistically similar to those obtained by the combined application of full rate of OFA (250 ml·ha-1) + 1/2 NPK and 1/2 OFA + 1/2 NPK with grain yield of 4856 kg·ha-1 and 4639 kg·ha-1 respectively. There was also a yield advantage of 197. 5%, 191.3%, 178.3 and 79.1% over the control for full NPK rate, full OFA rate + 1/2 NPK rate, 1/2 OFA rate + 1/2 NPK and full OFA rate respectively. Application of full OFA rate + 1/2 NPK enhanced soil basal respiration (evolved CO2) and mineralizable C, implying that, combination of full OFA rate and NPK fertilizer would be necessary to boost soil microbial activity and soil labile nutrient pool (labile C pool). This suggests that combined use of full OFA rate + 1/2 NPK fertilizer can be a better strategic tool for improving soil quality. The highest benefit cost ratios (BCR) of 2.58 and 3.77 were obtained following the application of full OFA rate + 1/2 NPK and 1/2 OFA rate + 1/2 NPK respectively. Hence, it could be concluded that complementary use of OFA and NPK is more profitable than using single inputs (either OFA or NPK). Thus, in promoting technology packages to farmers, development practitioners must carefully consider the complementary of inputs that are cost-effective but economically rewarding.

深入推进基层畜禽粪污资源化利用的几点思考

畜禽粪污资源化利用是解决畜禽养殖废弃物污染的根本途径。本文简要梳理了我国畜禽粪污资源化利用方面的支撑引领政策及总体发展状况,针对目前面临的农户种植与规模化养殖脱节、政府支持力度不够、相关标准及评价机制不健全、规模以下养殖户养殖环境污染风险相对较高以及个别地方对相关法规认识不充分等问题,提出了强化政府引导支持、培育壮大社会化服务组织、积极探索种养结合绿色发展模式、加大技术及装备研发力度等建议,以期为推进基层畜禽粪污资源化利用提供借鉴。

2BFGK-12型稻茬麦集秸旋耕施肥播种机设计与试验

针对长江中下游稻麦轮作区小麦播种作业时,存在抢季节耕种农机配套性差、土壤黏重以及秸秆还田难等问题,创制“稻茬麦秸秆行间集覆还田宽窄行种植”技术模式,此模式具有行间集秸、条带旋耕、集中施肥、洁区播种以及对行镇压等技术特征,通过建立秸秆行间集覆运动的力学模型,设计绞龙式秸秆行间集秸装置、开沟旋耕一体式装置、集中施肥装置、浮动覆土板以及对行镇压器等关键部件,研制一种稻茬麦洁区旋耕施肥播种机。田间试验结果表明,秸秆行间集覆还田与宽窄行种植结合有效提高稻茬麦种床整地质量,洁区洁净度87.69%,小麦窄行平均行距为148 mm,宽行行距平均为304 mm,行距变异系数为5.36%,平均播深为33 mm,播深合格率为95.76%,晾籽率为0.98%,碎土率为86.01%。施肥方式为耕前集中施肥,平均施肥深度为65 mm,施肥深度合格率为94.63%,均满足国家标准。厢沟平均深度为175 mm,沟面宽度为198 mm,满足排水要求。试验田实际产量为8 059.2 kg/hm^(2),高出平均产量20%以上,油耗较对比机型降低31.24%。为稻茬麦绿色低碳保护性耕作技术模式提供农机支撑,促进农机农艺高效快速融合。

集群化发展模式下风电场预测、规划及控制关键技术综述

随着我国风电行业的快速发展,规模化发展风电对能源转型的推进至关重要。然而,由于风电场所处的复杂环境和高昂的建设运营成本等因素,集群化发展模式下的风电场面临着一系列技术难点和挑战。因此,文中针对集群化发展模式下风电场的建设和运营,重点总结了相关的预测、规划及控制关键技术。文中围绕风电场集群的关键技术与研究思路进行了归纳总结;针对风电场集群的特点,包括风资源量化表征与预测技术、多风电场协同优化规划技术以及多风电场控制与运行技术进行了详细探讨,对于每个技术领域,分析了当前的研究现状和取得的成果;最后,阐明了风电场集群建设和运营关键技术领域的发展趋势,并指出了待解决的技术难点,通过总结这些技术的研究成果为我国风电的规模化、集群化开发提供参考。

旱作区农田土壤AM真菌对长期有机无机施肥的响应

AM真菌群落动态变化对于长期有效的土壤生态系统管理非常重要。为揭示旱作区农田土壤丛枝菌根(AM)真菌对长期有机、无机培肥管理的响应机制,利用单因素随机区组设计,基于连续11年的定位试验及高通量测序方法,研究了不施肥(T0)、长期单施化肥(T1)、长期化肥与牛粪有机肥(T2)和长期化肥与羊粪有机肥(T3)对土壤的影响,比较了土壤AM真菌群落组成及多样性间的差异,探究了驱动土壤AM真菌群落组成及多样性变化的土壤环境因子及其相互作用效应。结果表明:随培肥时间延长,与T0处理相比,T2、T3处理的土壤全氮、有机质含量显著增加,pH显著下降(P<0.05);与2018年相比,2021年的T0、T1和T3处理土壤全磷和速效钾含量显著下降。有机无机肥配施下,球囊霉属(Glomus)和类球囊霉属(Paraglomus)是土壤AM真菌的优势属,但近明球囊霉属(Claroideoglomus)的相对丰度显著下降,从优势属变为非优势属。近明球囊霉属较球囊霉属和类球囊霉属相对丰度而言,更容易受长期培肥影响而发生显著改变。连续有机无机肥配施到2018年后,T2、T3处理的土壤近明球囊霉属和两性球囊霉属(Ambispora)的相对丰度与T0间有显著差异(P<0.05);培肥至2021年后,T2、T3处理土壤近明球囊霉属和两性球囊霉属的相对丰度与T0处理间无显著差异。随培肥时间延长,不同处理间土壤AM真菌群落的α多样性差异消失。NMDS分析结果表明:长期培肥改变了土壤AM真菌群落的β多样性,但T2与T3处理间土壤AM真菌群落相似性较一致。连续培肥改变了土壤AM真菌群落结构组成和多样性,驱动AM真菌群落变化的土壤环境因子由土壤全氮、pH转变为土壤全磷。长期有机无机培肥没有同步提升土壤全磷、速效钾等主要理化性状。随培肥年限增加,驱动土壤AM真菌群落结构和多样性变化的土壤因子发生了显著改变,AM真菌群落会随土壤环境因子的变化倾向于更加敏感的驱动因子。

猪场粪污机械分离设备及效率分析

在研究猪场粪污(包括猪粪和猪粪厌氧消化液)理化特性的基础上,分析了常用的机械式猪场粪污分离设备的工作原理、结构特征、分离效率及优缺点等。筛网式分离机固定投资和运行费用低,但固体去除率较低且分离后的固体含水率较高,适用于猪场粪污的前处理;压滤式分离机结构简单、处理量大,分离后固体含水率低,但对猪场粪污进料浓度要求较高;沉降式离心机分离效率较高,对猪场粪污进料浓度适应性强,但其设备投资和能耗较高,在中小规模猪场难以推广。组合式机械分离方法可以有效提升固体去除率,降低分离后沼液的含固率。

组合聚类和深度学习模型的风电场群风速预测

为提高规模化风电场群的风速预测精度,进而保障中国电网的安全稳定运行,提出了一种基于粒子群-投影寻踪聚类算法结合NS-L-Transformer的风电场群短期风速混合预测模型。首先,通过变分模态分解、去伪分量和小波变换的方法对采集的风速数据集进行处理,得到滤除噪声干扰后的风速数据集。其次,考虑风电场群间的风速空间关联特性,根据其风速波动特征,采用粒子群-投影寻踪聚类算法分析了风电场群间的空间相关性,根据算法所得到的评价指标对风电场群进行了场群关联性最优分类,并构造了分类后的高维风速数据集。最后,通过Transformer模型的自注意力机制结合LSTM模型的门控单元机制捕捉风速时间序列的局部特征,提出了NS-L-Transformer模型对所构造的具有局部特性的高维风速数据集进行了风速预测。选用中国东南某地区风电场群的风速数据进行了仿真分析,研究结果表明,采用分类后的高维数据集进行风速预测较单一风速数据集的预测精度有较大的提升;相较于Transformer模型,NS-L-Transformer的预测误差减少,从而验证了本研究所提混合预测模型的有效性。

基于IDBO-PID的联合收获机割台控制系统

该研究专注于提升无人农场联合收获机在复杂地形作业时,割台高度控制的精确性与响应速度。首先,提出了一种基于双倾角传感器的高度检测补偿方法,通过最小二乘法拟合建立割台倾角与高度的相关模型,相关系数0.9958,显著提高测量准确性。随后,引入群智能算法优化的PID控制策略,利用Bernoulli混沌映射、粒子群算法(PSO)、t分布扰动改进蜣螂优化算法,解决了传统PID控制的精度低和响应慢等问题。基于这些优化,IDBO-PID控制器在仿真对比中相较于DBO-PID和传统PID,具有更优的响应速度和稳定性。试验验证表明,改进的控制策略使割台的上升速度达到0.44m/s、下降速度达到0.32m/s,并且高度误差控制在0.02m内,满足作业需求。

种养结合生产模式的农村家庭农场经济效益分析

农村家庭农场作为农业可持续发展的“合意”主体,通过采用可持续的农业经营模式,如有机农业、生态农业和种养结合等,实现了经济、社会和环境的协调发展。该文以种养结合生产模式为例,基于Probit模型、PSM法对农村家庭农场经济效益进行评估,并分析影响农村家庭农场效益发展的主要因素,结果表明,在家庭农场中应用种养结合模式可以显著提高农村家庭农场经济效益21.26%,同时可以减少化学农药和化肥的使用、提高土壤质量和保护生态系统。研究结果,可为政策制定者和农村家庭农场经营者提供参考和指导,以促进农业可持续发展和农村家庭农场的可持续经营。

云南保山市干热河谷种养循环母牛养殖模式研究

[目的]研究干热河谷“种养结合”生态循环利用母牛养殖模式,提高养殖效益、加强环境保护和增加土地综合利用率。[方法]以云南省保山市2个干热河谷区域的6个养殖户为试验研究对象,每年在2000 m^(2)土地上种植一季玉米、两季蔬菜,再配套种植667 m^(2)王草,每户养殖能繁母牛3头,通过对单独种植效益与种养结合效益进行对比分析,确定适合该区域种养循环母牛养殖的最佳模式。[结果]利用好2000 m^(2)土地,种植两季扁豆、一季玉米可产鲜豆7.26 t、豆秸12.06 t、全株玉米11.37 t,配套种植667 m^(2)王草,年产鲜草34.8 t,满足饲养3头母牛及所产2.5头犊牛的粗饲料需求;年产生30 t鲜粪作有机肥还田。年出售鲜豆收益2.19万元,出售半岁犊牛收益1.75万元,达到种养结合循环利用,增加种养效益。[结论]该种养循环养殖模式适合当地的种植业与肉牛养殖业融合发展,值得推广。

农作物秸秆在畜牧养殖场高效利用的研究

随着我国养殖业的快速发展,禽畜粪便排放量也逐年增加,大量未经处理的粪便给生态环境带来了沉重的负担,同时种植业生产出来的大量农作物秸秆也亟待应用在畜牧养殖业中,作为粗饲料来源以解决牲畜营养所需。该文通过农作物秸秆饲料化、肥料化在畜牧养殖场中应用的途径进行分析,制定了实施方案,采用种养结合的生态农牧业循环经济模式,将种植业和养殖业有效结合起来,不仅提高了农作物秸秆在畜牧养殖场中的利用率,同时也解决了畜牧养殖中的环境污染问题,使黑土地得到了保护,具有一定的应用推广价值。

种养结合循环利用模式下养殖废水污染物分析

为了对比分析种养结合循环利用模式与传统养殖模式排放废水中的污染物,采用ICP等方法测定其汞、砷、镉、铬、铜、镍、铅、锌、氨氮、总磷、BOD5、COD、悬浮物含量和pH值;并采用单因子和综合指数评价法,对污染状况进行对比.结果表明,传统模式与循环利用模式比较,前者猪场的重金属铜是后者猪场的1.19倍,前者牛场的重金属锌是后者牛场的5.1倍;循环利用猪场的悬浮物含量与传统猪场比较,降幅达95%,牛场的悬浮物含量与传统牛场比较,降幅达99%;传统猪场和传统牛场的BOD5和COD均高于循环利用猪场和牛场,差异极显著(P<0.01);传统牛场的氨氮是循环利用牛场的522%,传统猪场的总磷是循环利用猪场的529%,传统牛场的总磷是循环利用牛场的203%;循环利用猪场和牛场的污染指数为3.21和2.90,传统猪场和牛场为16.50和13.81,后者是前者的5.14倍和4.76倍.结论:实施种养结合循环利用模式3年后,养殖场废水各项污染物指标及综合污染指数均有显著降低.

基于农田不平度的拖拉机机组输入谱推导与振动仿真

推导了拖拉机为两轴四轮、播种机为单轴两轮的六轮输入谱矩阵,可用于研究牵引式播种作业机组受农田不平度激励所产生振动的频域特性。用Roberson-Wittenburg(R-W)方法建立了牵引机组的22自由度动力学模型,然后根据R-W法建立了机组的动力学普遍方程,在对方程进行运动学和动力学分析的基础上,采用多步Geal-预估-校正法进行了时域求解,采用等效的统计线性化方法进行频域求解,对比分析表明动力学模型正确。

国内外规模化猪场废水处理组合工艺进展

论述了目前我国规模化养猪场废水污染问题的普遍性和严重性 ,分析了目前我国规模化猪场废水治理技术的优缺点 ,系统地介绍了国内外规模化猪场废水处理组合工艺 ,并对我国规模化猪场废水污染的治理提出了一些建议。

5°～25°坡耕地径流小区产流产沙规律

基于四川省遂宁水土保持试验站坡耕地水土流失的观测数据统计,通过探讨降雨产生的地表径流深及冲刷量随坡度的变化,以及耕作措施和植被对坡面侵蚀的影响,提出坡耕地在降雨时的产流产沙规律:相同前提下,产流产沙量随坡度增加而增加;横坡耕作时,产流产沙量剧减,而顺坡耕作时产流产沙增加;种植农作物时,较之坡面植草,产流量减少,但产沙量增加。同时用灰色关联系数法确定各因子对坡耕地水土流失的影响序列为:产流时,坡度>耕作措施>植被;产沙时,耕作措施>坡度>植被。

区域种养平衡估算与养殖场种养结合意愿影响因素分析:基于江苏省的实证研究

种养结合是实现畜禽粪便资源化利用、防控畜禽养殖污染和减少农田化肥施用的重要途径。2001—2013年江苏全省及各地市普遍存在农田氮磷盈余现象,氮磷盈余强度总体上呈现先上升后下降的阶段性特征,苏北各地市氮磷盈余强度普遍高于苏南、苏中地区,化肥过量投入是农田氮磷盈余的主要驱动因素。与2001年相比,2013年全省及多数地市氮磷盈余强度下降幅度较大,全省农田氮磷平衡状况正在改观。运用Logistic模型研究养殖场种养结合意愿的影响因素,发现养殖场是否获得过养殖环保政策补贴、环保部门的监管压力、养殖规模和配套土地面积等因素对养殖场种养结合意愿具有显著正向影响。

农业生态系统种养结合优化结构模式的研究

根据种植业和畜禽养殖业协调发展的原则，以河南省封丘县潘店乡现行农业生态系统物质流、能量流和价值流为基础，以种植业和畜禽养殖业总体经济纯效益最高为目标，在土地面积、劳力、畜力、社会需求、饲料量的约束之下，进行了种养结合的优化设计，得出了优化方案。优化后的农业生产结构比优化前的纯收益提高了６９１４％，系统的综合效益指数提高了３３４８％，优化方案对调查地区农业生态系统结构调整具有一定指导意义。

畜禽养殖废弃物还田利用模式发展战略

本文介绍我国畜禽养殖废弃物还田利用模式发展概况,分析养殖废弃物循环利用产业发展的问题,探讨下一步的发展战略。总结发现,多年来国内外在探索畜禽养殖废弃物还田利用模式、农田适宜载畜量参数等方面取得了重要的进展,但仍然存在种养结合养分不平衡、各种处理过程养分损失大、农田合理施用粪肥原则缺失等问题。下一步的研究应该以"还田利用,环境友好"为目标,引入种养结合粪便养分管理理念,开展畜禽养殖废弃物的收集—贮存—处理—还田;开展包括优化还田安全利用技术、种养循环过程温室气体减排、农田对养殖废弃物合理消纳量定量、减少氮磷养分损失避免面源污染等方面的研究,同时在政策上引导畜禽养殖废弃物的高效资源化利用。

产学研结合 促进农业产业化发展

华南农业大学以技术入股的方式，与广东省温氏食品集团有限公司合作，实现了产学研相结合，促进了农业产业化的发展，由于有了高校的科技优势作依托，企业发展有了强大后盾，实现了决策科学化，管理科学化和生产科学化。与企业合作，学校走出了一条产学研相结合的新路，丰富了教学内容，开辟了科研新天地，建立了稳定的教学实践基地，巩固了学生的专业思想，改善了办学条件，提高了办学活力，实践证明这是一条成功的办学之路。

高职“产学结合”校外实践教育基地改革与实践

通过与企业、行业合作建设实训基地,实施"合作教育"办学模式,设立联合培养的"工作学期",为学生提供2种不同的教育环境和教学资源,学生边学习边参与企业、行业的生产实践,学习现代化的畜牧生产工艺,掌握先进的技术和设备,全面地了解并掌握了本专业岗位对技术、技能的要求,提高了学生的实践动手能力,增强学生的就业能力。