可调节间距式育苗类穴播种植机械设计

针对需要育苗栽种的农业穴播种植机械存在的体积大、不稳定等问题,研究并设计了一款可调节间距式穴播种植机械,以较好地避免现有育苗类穴播农作物种类较多时自动化程度低的局限性,为农户提供一种小型方便的种植机械设备。首先,介绍了该机械的原理和结构,其主要包括驱动模块、钻孔模块和种苗储藏运输模块,满足动力和种植需要;其次,明确了该种植机械电机的参数,控制系统可以实现正常行进、种植行间距调节、轮胎间距调节、远程控制等功能;最后,根据以上设计要求制作了可调节间距式育苗类穴播种植机械实验样机,并对样机的功能和性能进行了测试,对实验样机的种植参数进行了验证。研究结果表明:该穴播种植机械设计有育苗杯储存盘及运输机构,可种植需要使用育苗杯进行移栽的种苗作物;该机械种植间距可调节,解决了苗类适应性问题;其最大种植深度为110 mm,最大行距为1 000 mm,满载速度为39 km/h,双钻头最大种植数量为1 500株/h。该种植机械降低了种植成本,提高了种植效率,为现代农业机械化发展提供了借鉴与参考。

基于电机驱动的玉米精量排种控制系统开发与试验

玉米单产提升是确保粮食产量稳定的有效措施,玉米精量排种器电机驱动控制技术是改善玉米播种质量,提高玉米产量的有效方式。本研究设计了一款驱控一体式永磁同步电机,提出了基于磁场定向控制(FOC)的电机转速精准控制方法,采用MATAB验证FOC驱动控制方法的正确性,研制了玉米电驱精量排种控制系统,开展了田间实验,结果表明:作业速度≤15 km/h时,播种合格指数≥91.79%,漏播指数≤2.42%,重播指数≤5.80%,变异系数≤20.65%,播种质量明显优于国标,满足高速播种需求。

中国城镇污水处理厂温室气体排放趋势及驱动因子识别

为实现我国城镇污水处理厂绿色发展,助力实现“双碳”目标,通过测算2014−2020年我国各省(自治区、直辖市)城镇污水处理厂温室气体排放量(不包括西藏自治区和港澳台地区数据,下同),分析各省份污水处理厂水-能关系及空间格局变化趋势,并基于随机森林模型识别影响城镇污水处理厂温室气体排放的驱动因子,探究各因子对碳排放总量的影响程度.结果表明:①我国2020年城镇污水处理厂温室气体排放总量(以CO_(2)当量计)为33.26 Mt,较2014年增长了45%.全国人均排放量为22.9 kg/a,单位GDP排放强度为3.19 kg/(104元),吨水排放强度为0.589 kg/m^(3),均存在北高南低的特征.②华北地区城镇污水处理厂温室气体间接排放占比最高,天津市水-能关系最为合理,GWFRE(灰水足迹削减率)与eGWFR(单位能耗下的灰水足迹削减效率)分别为4.57、9.14.③全国城镇污水处理厂温室气体排放的空间自相关性逐年加强,热点区域面积逐年减小,冷点区域面积逐年增加,局部格局呈显著的南北分异.④驱动因子中人口数量、第三产业GDP和GDP的特征重要性最高,并均对城镇污水处理厂温室气体的排放产生阶段性正向驱动力,污水行业投资与单位GDP污水处理量对排放总量的影响呈先下降后上升的趋势,人均电耗与再生水利用量形成的驱动力使排放总量快速上升后趋于平缓.研究显示,城镇人口增长和经济发展的驱动下,我国城镇污水处理厂温室气体排放总量将继续增长,且其间接排放占比逐年提升,部分地区城镇污水处理厂水-能关系亟需改善,单位能耗下的污染物削减效率有待提升.

昆明市植烟土壤有效锌时空变异特性及驱动因子分析

探明昆明市植烟土壤有效锌含量时空变化规律,为优质烟区土壤锌污染阻控和耕地质量提升提供依据。2018—2020年用GPS定位采集昆明市8个县(区)烟田耕层(0~20 cm)土壤样品共3347个,分析土壤有效锌时空变化特征,并利用回归拟合及提升回归树模型探究影响土壤有效锌变化的主控驱动因素。结果表明:2020年昆明市植烟土壤有效锌平均值为2.53 mg/kg,变异系数89.55%,变异程度较高,且丰富和极丰富等级占比较大(75.83%),属于偏高和丰富水平。2020年土壤有效锌含量与2019年相比相对稳定,但其均值较2018年下降0.85 mg/kg,变异增大,处于丰富和极丰富等级分布频率降低15.01%,而适宜水平的样点比例增加8.34%。2020年8个县土壤有效锌均值变幅1.84~4.19 mg/kg,变异系数55.22%~93.37%,富民变异最大,各烟区均值高低为:寻甸>安宁>嵩明>富民>禄劝、晋宁>宜良>石林。与2019年相比,2020年富民、禄劝、嵩明、寻甸土壤有效锌含量下降0.11~0.69 mg/kg,安宁、晋宁、宜良和石林土壤有效锌含量相对稳定;2020年土壤有效锌较2018年平均降低0.23~1.65 mg/kg,其中富民、嵩明、寻甸降幅最大。2020年各县土壤有效锌属于丰富、极丰富级别合计占比较2019年和2018年分别下降0.16%~15.03%、5.88%~23.20%,以宜良降幅最高,嵩明降幅最小。利用Pearson、回归拟合和提升回归树分析,发现造成土壤Zn空间尺度上差异的主导因子是年均降雨,其次是年均温、年蒸发量、土壤类型、土壤质地,以及土壤pH、水解性氮、有机质、速效钾、有效磷含量等指标;最后是氮、钾、磷肥投入。昆明植烟土壤有效锌含量总体偏高,但近2 a呈持续逐渐下降趋势。今后应继续减氮控磷钾,控制施用含锌有机肥和化肥,降低锌素投入;调节部分烟区土壤酸度或阻控土壤酸化,改善锌形态,进而降低土壤高浓度有效锌对烤烟、土壤潜在的污染风险。

爱国主义融入课程思政建设——以植物营养与科学施肥课程为例

爱国主义是中华民族精神的核心。思政课是开展爱国主义教育的主阵地,是新时代爱国主义教育阵地建设的重中之重。该文以植物营养与科学施肥课程为例,提出将爱国主义融入课程思政建设以激发大学生学习内驱力,以此来充分调动学生的学习积极性。通过勉励学生增强“藏粮于地、藏粮于技”的本领,培养他们成为担当民族复兴重任的时代新人。在教学过程中,从教师要做爱国主义教育先行者、升华教学内容等方面解析教学思路,为资源环境科学专业课程思政教学改革提供参考。

采用螺杆膨胀机的汽电双驱技术在化工厂的应用研究

螺杆膨胀机是近年来受到广泛关注的低温余热回收技术,在化工厂余热利用中相比汽轮机具有良好的适应性。介绍了采用螺杆膨胀机实现汽电双驱的技术,及其在化工厂的应用研究。

基于模糊PID的玉豆带状复合适速排种控制系统设计与试验

为解决大豆玉米带状复合播种机多采用地轮驱动导致株距均匀性低和现有电驱播种机大多无法同时播种两种作物种子的问题,设计一种基于模糊PID的玉豆带状复合适速排种控制系统。该系统主要由STM32主控制器、GPS/BD测速模块、人机交互设备和驱动单体组成,采用CAN总线分布式控制各播种单体排种器转速,建立电机驱动信号与作业参数的数学模型,引入模糊PID算法并将转速差值作为反馈构建闭环控制系统,分别使大豆排种器和玉米排种器的转速快速准确地跟随播种机行进速度变化。台架试验表明,恒速作业状态下转速变异系数小于8.50%,株距变异系数均小于10.00%;动态调速过程中转速跟随性好,株距变异系数小于15.00%;引入模糊PID算法后,大豆株距合格指数大于92.00%,玉米株距合格指数大于94.00%,较无PID算法大豆株距合格指数提高2.03%,玉米株距合格指数提高1.59%。田间验证试验表明,电驱作业方式大豆株距合格指数均大于91.00%,较地轮驱动作业方式提高1.80%;玉米株距合格指数均大于93.00%,较地轮驱动作业方式提高1.68%。综上,本研究电驱排种控制系统解决了电驱无法同时播种两种作物种子的问题,并提高了排种性能。

永磁驱动技术在选煤厂异步电机中的降耗性能研究

针对选煤厂传统异步电机存在传动效率较低、能耗较高、维护成本较高及占地面积较大等问题,对选煤厂异步电机降耗性能关键技术展开研究,研发永磁驱动异步电机,建立永磁驱动异步电机数学模型。采用有限元分析法建立永磁异步电机的仿真模型,设定参数进行降耗数值模拟。结果表明,与传统的电动机相比,永磁驱动技术能降低81.25%的能耗。将该技术应用于山西某选煤厂异步电机场合,单班节省90 kWh,且永磁异步电机具有机械效率高、维护成本较低的优点,取得了满意的应用效果,具有一定的推广价值和市场前景。

基于Plant Simulation的机车驱动装置组装线仿真及优化研究

机车的驱动装置的组装是机车制造和大修生产的关键工序,通常是制约产量的瓶颈环节。在既有厂房空间限制之下,利用离散事件系统仿真方法,借助于Plant Simulation软件工具,对组装线进行数据分析、系统建模和优化,找到符合绩效期望的工装台位设置改进措施,可以为企业开展工艺布局的改进调整提供有效的决策依据。本文基于一个实例对上述过程进行了完整的介绍。

大型电厂汽电双驱引风机技术实施及研究

目前火电厂在开展节能降耗政策,为了降低火电厂的用电率并确保火电机组运行的经济性,特提出新型的汽电双驱引风机技术。本文对汽电双驱引风机的新技术特点进行介绍,分析其启停控制方式以及主保护逻辑,最后对此类引风机在工程应用过程中的可靠性和经济性进行分析研究。

我国粮食种植碳排放量变化趋势与驱动因素研究

以1990—2020年为考察期,对我国粮食种植碳排放量的变化趋势及内部结构进行剖析,采用LMDI模型将驱动因素分解为要素结构效应、消耗强度效应、粮食单产效应和播种面积效应。结果表明:对粮食主产区而言,粮食单产和消耗强度对碳排放量增长率的影响较大,播种面积次之,要素结构最小。粮食单产始终助推碳排放量增长;消耗强度和要素结构对碳排放量增长率的影响均是先助推、后抑制;而播种面积是先抑制、后助推碳排放量增长。对非粮食主产区而言,粮食单产和消耗强度对碳排放量增长率的影响较大,要素结构次之,播种面积最小。消耗强度始终助推碳排放量增长;粮食单产是先助推、后抑制碳排放量增长;播种面积和要素结构是先抑制、后助推、再抑制碳排放量增长。

Development and Installation of High Pressure Boilers for Co-Generation Plant in Sugar Industries

The sugar cane containing minimum 30% fiber was referred as bagasse and used the generation of power required for the operation of sugar mill. The bagasse is fired in the boiler for producing steam at high pressure, which is extracted through various single high capacity turbines and used in the process. The installation of high pressure boilers and high pressure turbo-generators has provision for the operation of co-generation plant during the off-season also that enhances the power generation from 9MW to 23MW. The annual monetary benefits achieved are Rs. 204.13 million and this was based on cost of power sold to the grid @ Rs 2.548 per unit, sugar season of 219 days and off season of 52 days. This required an investment of Rs 820.6 million. The investment had an attractive simple payback period of 48 months.

基于电机直驱的玉米勺轮排种器排种质量监测系统

针对非直驱式玉米勺轮排种器存在排种量、播种粒距监测精度低等问题,设计一种基于步进电机直驱的玉米勺轮排种器排种质量监测系统。该系统以STM32为核心,采用光电传感器对排种量进行检测,基于光电脉冲信号的相邻落种时间间隔实现对播种粒距的监测。台架试验结果表明:在3~8 km/h设定车速下,排种量监测准确率平均值为98.55%,标准差为1.4%;与分析相邻落种运动过程得到的播种粒距理论值相比,播种粒距监测误差绝对值的平均值为2.84 cm,标准差为3.66 cm,播种粒距监测合格指数大于97.1%,满足实际排种质量监测需求,可为玉米排种质量监测技术提供参考。

洪湖湿地生态系统演变及稳态转换关键驱动因子阈值研究

利用19902020年洪湖水环境监测数据和20112020年洪湖沉水植物调查数据,探讨洪湖湿地生态环境演化规律,识别稳态转换关键驱动因子并确定其阈值。研究结果表明:19902020年以来洪湖水质变化主要总结为5个阶段和3个时期,整体上呈现出不断恶化的趋势;20112020年以来洪湖沉水植物Margalef物种丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson和Pielou均匀度指数分别降低32%、59%、60%和46%,特别是2016年洪涝灾害后沉水植物出现严重衰退;洪湖生态系统发生稳态转换的关键时期是2002和2011年,总磷是洪湖湿地生态系统稳态转换的关键驱动因子;清水态向浊水态转换的总磷阈值为0.092 mg/L,浊水态向清水态转化的阈值为0.051 mg/L。本研究可为洪湖入湖污染负荷削减量估算提供参考,为洪湖湿地生态修复的营养盐优先控制策略提供指导。

1985—2018年宁夏主要粮食作物种植结构变化及其驱动力分析

基于1985—2018年宁夏主要粮食作物播种面积、产量、单位面积收入等数据,利用数理统计和灰色关联度分析法,研究宁夏主要粮食作物种植结构的变化过程及其驱动因素。结果表明:1985—2018年宁夏小麦的种植面积及其占比呈现急剧下降趋势,种植面积由1985年的28.24万hm^(2)下降到2018年的12.83万hm^(2),下降了54.56%,种植面积占比从34.10%下降到11.02%;玉米的种植面积及其占比呈现快速增加趋势,种植面积增长了7.78倍,其占比由4.28%增长到26.69%;水稻的种植面积及其占比变化较小,种植面积稳定在5万~8万hm^(2),占比维持在6.5%左右。这三大粮食作物种植结构与粮食作物单产、单位面积收入、肉蛋奶产量关联度较强,引起种植结构变化的主要驱动因子是社会需求和经济利益。由此可知,1985—2018年,宁夏主要粮食作物中,小麦种植面积呈断崖式减少,而玉米种植面积大幅度增加,这一变化与经济社会发展带来的城乡居民生活水平的提高和种植经济效益的变化密切相关。

“植物及植物生理学”OBE+任务驱动法教学模式课程改革探索

“植物及植物生理学”课程是现阶段我国中等职业学校农林类各专业学生必修的一门专业基础课。针对目前“植物及植物生理学”教学中存在的学生学习积极性不高、目标不明确、学习效果欠佳等问题,以OBE+任务驱动法教学模式进行课程教学改革探索,进行教学设计及课堂教学。这种模式以学生为中心,设置案例问题,以此产生解决问题的任务,学生接受任务,进行自主探究,在解决问题中学习新知识,并应用到生产案例中,旨在提高学生自主学习、团队合作、分析并解决问题的能力,满足农林类专业产教融合一体化教学的要求。

烤烟连作条件下土壤微生物群落结构变化及驱动因素分析

为探究不同连作条件下烤烟土壤微生物群落结构变化特征及驱动因素,对秦岭腹地商洛地区连作Y1(烤烟种植1 a)、Y2(烤烟连作3 a)、Y3(烤烟连作5 a)和Y4(烤烟连作7 a)4种不同年份的植烟土壤进行了微生物生物量碳、微生物生物量氮、微生物多样性、群落结构变化及驱动因素的分析。结果显示:植烟土壤微生物生物量碳、氮和碳氮比随着种植年限的增加而减少,下降幅度分别为37.16%、20.40%和21.10%。土壤中细菌丰富度和多样性显著减少,其优势菌门为放线菌门、变形菌门、绿弯菌门、酸杆菌门和厚壁菌门,其相对丰度总和占比在80%及以上。在土壤中真菌丰富度显著增加,其优势菌门为子囊菌门、担子菌门和毛霉菌门,其相对丰度总和占比在90%及以上。在Y4连作条件下,土壤有益微生物门水平上相对丰度减少,如厚壁菌门和脱硫菌门,致病微生物门水平上相对丰度增加,如毛霉菌门和壶菌门。长期连作会导致土壤有益微生物相对丰度减少、致病微生物相对丰度增加、土壤微生物生物量碳氮比下降,进而增加烟株病害风险。因此,建立良好的耕作制度或构建微生物群落是缓解或解决连作烟田微生物群落结构失衡的关键技术途径。

甘肃省蔬菜产业精准扶贫成效的空间分异与关键驱动

采用熵值法与岭回归数学方法,从经济成效、社会成效、生态成效维度分析甘肃省蔬菜产业扶贫县扶贫成效的空间分异及关键驱动.结果表明,扶贫总成效均值达0.3076,各维度扶贫成效在地理空间上呈现出明显的空间分异;人均GDP、路网密度、农业机械总动力、流转土地占比成为产业扶贫成效的正向驱动;劳动力文化程度指标、坡度大于25度的耕地占比与扶贫成效表现出显著负相关,成为蔬菜产业扶贫成效的关键约束力.

某压水堆核电站控制棒驱动机构电流负载特性浅析

随着某压水堆核电站棒控棒位系统(RGL)的逐步老化及备件停产,拟采用成熟的数字化技术进行整体改进。由于主流数字化技术的控制电源功耗增大,有必要对现有系统的负载和容量进行分析论证。通过控制棒驱动机构(CRDM)和控制系统在极限负载工况下对控制棒驱动机构电源(RAM)系统的负载特性及功耗进行简化分析和仿真。仿真结果表明,随着新系统控制电容量的增大,原系统供电方案不利于RAM系统的稳定运行,存在潜在风险。为确保RGL系统整体改进后系统供电容量及品质满足RGL的正常稳定运行需求,提出可行的电源系统改进方案,将原有RGL的RAM两相控制电转移至交流不间断电源系统(LNE)。该方案在有效降低RAM发电机组三相不平衡现象的同时,有利于RAM发电机组的稳定运行,确保改进后RGL控制电源系统的可靠性。

敦煌三道泉典型植物群落土壤微生物群落结构特征与影响因素

【目的】了解敦煌盆地周边典型植物群落微生物群落结构特征及其影响因素。【方法】以甘肃省敦煌市三道泉典型植物群落为研究对象,选择芦苇(Phragmites australis,P)、甘草(Glycyrrhiza uralensis,G)、骆驼刺(Alhagi camelorum,A)3种典型植物群落,并以裸地(C)作为对照,基于高通量测序技术研究典型植物群落土壤微生物群落结构特征与影响因素。【结果】研究区内的植被通过改变土壤理化性质影响了土壤微生物群落组成和多样性。植被类型对土壤真菌丰富度和细菌丰富度的影响各异,甘草提高了土壤真菌和细菌多样性,芦苇和骆驼刺仅提高了土壤细菌多样性。甘草群落与骆驼刺群落土壤真菌和细菌群落结构均相似。芦苇群落土壤真菌群落结构的主要驱动因素为碱性磷酸酶、脲酶和碱解氮;甘草和骆驼刺群落土壤真菌群落结构的主要驱动因素为有效磷;裸地土壤真菌群落结构的主要驱动因素为土壤pH。芦苇、甘草和骆驼刺群落土壤细菌群落结构的主要驱动因素分别为脲酶和有效磷,而裸地土壤细菌群落结构的主要驱动因素是土壤pH。【结论】揭示了三道泉区域典型植物群落土壤微生物多样性、群落结构分布特征及其主要驱动因素,可以为该区域干旱区荒漠化防治与植被恢复提供理论依据。