Advances in History, Current Situation and Control of Agricultural Non-point Source Pollution in the Dianchi Lake Basin

Based on Kunming statistical yearbook and field survey data of agricultural non-point source pollution in counties or districts in the Dianchi Lake basin,advances in the history,current situation and control measures of agricultural non-point source pollution in the basin were summarized to provide theoretical and technical support for the thorough improvement of present situation of water pollution in the basin.

Analysis on the Status of Agricultural Non-point Source Pollution in Xinan River Basin

Taking Xinan River basin as research object,the status of agricultural non-point source pollution was analyzed based on field survey,as well as the effect of fertilizer and pesticide leaching and runoff,livestock and poultry breeding and rural domestic pollution on non-point source TN and TP.At last,some technical countermeasures of controlling non-point source pollution were put forward according to the characteristics of agricultural non-point source pollution in Xinan River basin.

New Normal Control of Agricultural Non-point Source Pollution in the Dianchi Lake Basin

Based on Kunming statistical yearbook and field survey data of agricultural non-point source pollution in counties or districts in the Dianchi Lake basin,previous and current situation of agricultural production and agricultural non-point source pollution control in the Dianchi Lake basin were studied,and countermeasures and suggestions of comprehensive control of agricultural non-point source pollution in the basin were proposed.

Agricultural Non-point Source Pollution in Drinking Water Conservation Area of the Hongfeng Lake in Guiyang City

On the basis of investigating rural population, land types, livestock and poultry breeding scale in drinking water conservation area of the Hongfeng Lake in Guiyang City, as well as the urban domestic pol utant discharge coefficient, livestock and poultry excretion coefficient, nitrogen fertilizer and phosphate fertilizer loss rate in the first national pollution source survey, this paper tried to explore current situation of agricultural non-point source pollution, and provide scientific support for the pollution control. The results showed that in the drinking water conservation area of the Hongfeng lake in 2013, contribution rate of pollution sources to the water pollution in the Hongfeng Lake followed the sequence "livestock and poultry breeding > rural life > farmland fertilizer". Among all agricultural non-point source pollutants, livestock and poultry breeding pollutants were major pollution sources, with a contribution rate to CODCr, TP and NH3-N in water above 50%; rural domestic pollutants were also important pollution sources, its contribution rate to CODCr and NH3-N was 43.49% and 46.69%, respectively; contribution rate of farmland fertilizer pollutants to TN and TP was 33.76% and 27.71%, respectively, higher than that of rural domestic pollutants(25.87% and 6.75%). Therefore, the control of non-point source pollution within the drinking water conservation area should be enhanced, so as to control the pollution from the source.

基于模糊控制的设施菜心生产环境管控模型及系统

【目的】为实现设施菜心生产环境的实时监控和精准调控,设计一种基于模糊控制的设施菜心生产环境管控模型及系统。【方法】采用物联网设备实时监测菜心各生长阶段(种子发芽期、叶片生长期、菜薹形成期)的环境因子(空气温度、土壤温度、土壤湿度和土壤电导率),将参数的监测值与适宜范围进行对比,获得各环境因子的偏差及变化率。管控模型利用模糊推理与定性分析结合的方法优化环境因子控制量,确定环境调控设备的调控决策,达到对环境因子的精准调控。【结果】管理模式对比试验表明:在菜心3个生长阶段,管控系统模式的平均调控实时性指标分别为0.10、0.17和0.18,平均准确性指标分别为0.78、0.68和0.74;人工管理模式的平均调控实时性指标分别为0.37、0.41和0.43,平均准确性指标分别为0.31、0.34和0.30。管控系统的平均实时性和准确性与人工管理模式相比分别有62.50%和1.34倍的提升。【结论】管控系统模式实现了菜心生产环境信息的实时获取与精准调控,能帮助用户更好地进行设施菜心的生产管理。

设施园艺移动平台分布式驱动自适应防滑控制

针对设施园艺特殊作业场景对电驱移动平台灵活作业与高操纵稳定性需求,该研究设计了一种四轮轮毂电机独立驱动的分布式设施园艺电驱移动平台,并提出了一种可提高转向灵活性与稳定性的自适应防滑控制策略。在该控制策略中,首先构建电驱移动平台动力学模型与Ackermann差速转向模型,结合速度瞬心原理及轮胎侧偏角确定各车轮转向目标转速;其次,为提高电驱移动平台对时变附着系数的适应能力,采用改进的强跟踪自适应无迹卡尔曼滤波算法设计复杂路面识别器,实现对路面附着系数准确估计;最后,设计基于自适应滑模算法的防滑控制器,根据路面附着系数估计值确定车轮相对最佳滑转率并实时控制滑转率。为验证所提控制策略的有效性,开展了Carsim-MATLAB/Simulink联合仿真与分布式设施园艺电驱移动平台实车试验。试验结果表明,所提控制策略可准确估计复杂道路下路面附着系数,降低车轮滑转率误差;在不变路面、对接路面与对开路面3种工况下,左侧车轮滑转率误差分别为0.031、0.015和0.038,右侧车轮滑转率误差分别为0.026、0.005和0.028;在不变路面与随机路面实测路况下,电驱移动平台路面附着系分别数约为0.44和0.47,最大滑转率分别约为0.69和0.68,有效抑制了轮胎转向时的过度滑转,提高了电驱移动平台的行驶稳定性。研究可为设施园艺车辆驱动防滑控制提供具体理论依据和实施方案。

湖南省农业面源污染风险等级区划及防治对策

为全面掌握湖南省农业面源污染状况,探讨农业面源污染风险等级区划及防治对策,本研究运用等标污染负荷法和GIS空间分析法,基于单位国土面积等标污染负荷和单位地表径流等标污染负荷对湖南省2018—2021年农业面源的污染源、污染物及其空间分布特征进行分析。结果表明:湖南省农业面源TN污染负荷最高,2018—2020年贡献率均在40%以上。污染负荷总体呈中部高、向四周逐渐降低的分布趋势。通过自然间断点分级法可将全省分为高、中、低风险区3个一级分区,根据污染来源,将全省划分为畜禽养殖污染型、农村生活污水污染型、农村生活污水-畜禽养殖污染型、农村生活污水-种植污染型、种植-畜禽养殖污染型、复合污染型6种污染类型,形成14个二级分区,并根据不同区划类型提出了湖南省农业面源污染的防治对策。

农业信息化技术在设施蔬菜生产中的典型应用——以北京极星农业科技园为例

北京极星农业科技园集农业物联网、农业大数据、精准农业和智慧农业于一体,形成了较为完整的数据采集、分类、应用和挖掘体系,是现代农业的典型。该园区在生产过程中,将信息作为农业生产要素,用现代信息技术对农业对象、环境和全过程进行可视化表达、数字化设计、信息化管理。应用信息技术提升生产智能化、精细化水平,提高生产效率,实现全程可追溯管理,对实现园区信息化农业生产管理具有重要的指导意义。通过农业信息化技术在该园区设施蔬菜的典型应用,以期推广到更多的生产园区,起到创新、示范、推广和带动作用。

四川省农业外来入侵物种的发生现状及防控对策建议

随着我国“一带一路”发展战略的实施及世界经济全球化、国际贸易和交通旅游业的快速发展,外来入侵物种的传入、传播和扩散是必然趋势,四川省农业外来入侵物种危害日益加剧,对农业生产安全造成严重威胁。为落实党的二十大报告提出的“加强生物安全管理,防治外来物种侵害”,助力建设新时代更高水平天府粮仓,在梳理四川省农业外来入侵物种危害现状的基础上,重点针对监测预警与风险评估体系不完善、基层防控治理力量薄弱、公众安全意识不强等方面分析了四川省农业外来入侵物种防控管理存在的问题,并从顶层设计、技术研发、体系培育方面提出了解决方案与建议,为四川省农业外来入侵物种防控管理提供借鉴与参考。

AMC-NLI:基于实体识别的农业测控领域自然语言接口

农业测控系统的用户交互性存在改进空间,随着自然语言语义处理技术的不断进步,提升农业测控领域中复杂的控制和查询操作的用户友好性变得至关重要,这有助于降低用户的操作成本。本文提出了一种面向农业测控领域的自然语言接口(agricultural measurement and control natural language interface,AMC-NLI),旨在改进农业测控平台的用户体验。通过BERT-BiLSTM-ATT-CRF-OPO(bidirectional encoder representations from transformers-bi-directional long shortterm memory-attention-conditional random field)的语义解析模型,识别并提取农业指令中的实体,并进行操作-地点-对象三元组语句(operate-place-object,OPO)的槽填充。使得用户的自然语言输入能够被转化为结构化的三元组语句,实现用户输入的指令转换为相应的参数,并通过物联网网关发送到相应的设备。试验结果表明在AMC-NLI农业测控指令交互方面,该模型表现出色,准确率,精确率、召回率,F值和平均最大响应时间分别达到了91.63%、92.77%、92.48%、91.74%和2.45 s,为农业信息化管控提供了更为便捷的互动方式。

农产品农药残留现状及控制措施分析

近年来,农产品质量安全问题受到了社会各界的广泛关注,农产品中的农药残留是影响其质量安全的主要因素之一。本文介绍了农药残留的具体危害,分析了我国农产品农药残留的现状,并提出了具体的控制措施,旨在提升我国农产品质量及食品安全,推进我国农产品生产规范化、农业发展现代化进程。

设施农业产业园智慧用能边缘控制装置研制及应用

针对目前乡村存在供电设施季节性过载问题突出、能源综合利用经济性差、光伏消纳能力弱和落地难等问题,研究设计了一种智慧用能边缘控制装置,构建云边协同系统控制架构,基于组态监控软件实现设施农业产业园中设施农业负荷的智能化控制,提高可再生能源利用率,提高经济效益。以某日光温室为研究对象,以CY-LFC121C设备为边缘控制核心进行了边缘控制装置的搭建,以日光温室日运行费用、光伏消纳率及CO_(2)减排率为指标,利用改进的蝗虫优化算法进行多目标寻优及实验室仿真试验,并于甘肃省某日光温室进行现场验证。结果表明,该装置可有效应对现代设施农业负荷综合能源利用率低、经济性差、落地难等问题,为边缘控制装置的优化设计提供参考。

农业面源污染治理问题及对策建议

农业污染是环境污染的重要来源,农业生产中农药、化肥等过量施用,秸秆乱烧,地膜乱弃,禽畜粪便乱堆等对环境造成了严重污染。该文对农业污染来源及防控过程中存在的问题进行解析,并结合问题提出对策和建议。

设施农业臭氧杀菌闭环控制系统设计与试验

为更好地解决设施栽培过程中出现的病虫害问题,设计一款面向设施农业的臭氧杀菌闭环控制系统。该系统以STM32F103C8T6单片机为核心,由臭氧发生器、高速风机、臭氧浓度传感器、计时器和报警器组成闭环控制系统。当系统信号采集模块检测到设施空间中臭氧浓度时,通过检测电路将采样信号传递给控制器,控制器根据系统设定值判断并控制臭氧发生器等执行机构工作,实现臭氧浓度的精准控制,减轻臭氧浓度不适给设施蔬菜带来的严重伤害。系统设定浓度为60 mg/m^(3),系统稳定后工作时长30 min。以此为基础,应用臭氧杀菌闭环控制系统对温室番茄叶霉病、灰霉病进行防治试验。结果表明,使用该系统防控对番茄叶霉病、灰霉病的防效优于常规防治,在温室番茄全成长期,叶霉病、灰霉病发生率均显著下降,防治效果分别为89.3%、92.2%。

浙江省农业面源污染治理现状及对策

农业面源污染是农业生产过程中由于化学投入品使用不合理,以及养殖废弃物、农作物秸秆等处置不当,对生态环境造成的污染。加强农业面源污染治理是实现农业绿色发展、保障农产品质量安全的根本措施,也是实施乡村振兴战略、改善农村生态环境的重要内容。基于此,总结了浙江省近年来农业面源污染治理的主要做法和取得的成效,分析了农业面源污染治理存在的问题,提出了深入推进农业面源污染治理的对策,以期为保障生态环境安全和农业高质量发展提供理论支撑。

广东沿海城市农业面源氮磷污染排放特征及控制对策研究

国家对沿海城市提出了强化氮磷排放控制、因地制宜推进农业面源污染防治的要求,广东沿海城市是全省农业面源氮磷污染的重要控制区域,厘清沿海城市农业面源氮磷污染排放特征对后续氮磷排放控制具有重要作用。采用排污系数法、等标负荷法对2018—2022年广东沿海地区农业面源污染负荷及其时空变化特征进行了分析,结果表明:广东沿海城市农业面源污染负荷整体呈先减少后增加趋势,且呈现较强的区域差异。不同类型源氮磷污染负荷贡献率表现为畜禽养殖源(37%~52%)>水产养殖源(24%~35%)>农业种植源(21%~29%);珠三角沿海区域广州、珠海、中山、东莞、汕头等市污染贡献主要为水产养殖源,其余沿海城市污染贡献主要为畜禽养殖源;从单位地表水资源量和单位土地面积等标污染负荷来看,中山、珠海、茂名、湛江等市相对较高(等标相对排放系数均大于4 m^(3)/km^(2),等标污染指数均大于0.4),东莞、深圳两市相对较低(等标相对排放系数均小于1 m^(3)/km^(2),等标污染指数均小于0.1)。在此基础上,从强化政策规划引领、优化推进区域种养结合、完善农业面源监测监管体系、加大技术研发与推广应用力度4个方面提出沿海城市农业面源氮磷污染控制对策建议,助力深入打好农业农村污染治理攻坚战,推进美丽海湾保护与建设。

设施番茄灰霉病气象指标及生态防治措施

设施番茄灰霉病是由气象因子影响的一种重危害、高损失的真菌性病害。多年观测调查结果表明,当连续10 d及以上设施内日平均气温≥14.8℃、相对湿度≥90%、出现连阴或者连续多云寡照天气时,设施番茄会出现灰霉病。番茄灰霉病不仅会导致番茄果实腐烂落果,造成减产甚至绝产,还会影响番茄品质。结合病虫害防治调查及农业气象试验,提出了选用抗病毒品种、改善设施内气象条件等减少番茄灰霉病发生的生态防控措施。

基于作物安全性的农业温室综合能源系统低碳控制方法

农业温室综合能源系统(agricultural greenhouse integrated energy system,AGIES)需深入考虑作物安全生长环境条件,优化调控多源设备功率,实现系统经济、低碳运行。提出了一种基于作物安全性的AGIES低碳控制方法,构建含电、气、热AGIES供能架构,建立各农业设备功率模型,阐明能量流和功率耦合设备的能量转换机制。研究农作物生长的光照、温度、供水安全边界条件,提出作物的日光照量与小时光照量合理范围、室内恒温供热功率范围、科学供水用电功率范围与用电时间范围,并采用数学模型详细描述。提出了电、气、热碳排放核算指标,建立综合运行成本和碳排放成本最低的功率优化控制模型,采用粒子群算法求解,得到优化用能方案。通过算例仿真验证了所提方法的可行性和有效性。

基于PLC技术的温室控制系统设计及试验

温室是设施农业的重要组成部分,温室控制系统的设计对于保障作物生长环境、提高生产效率具有重要意义,同时可以缓解农产品季节性供应不足的问题,对于保障全年稳定的农产品供应至关重要。为了进一步提高温室种植管理效率,根据温室大棚生产要求进行控制系统设计,构建相应的传感器网络,实现对温度、湿度、光照等关键参数的实时监测。利用PLC编程实现自动控制算法,根据实时监测数据对温室内的通风、加热、灌溉等设备进行精确控制。系统运行结果表明,该系统可以实时监测温室大棚环境因子信息,并能够进行提前预警。研究结果证明,基于PLC技术的温室控制系统能够有效提升温室内作物的生长环境,为设施农业发展提供了可靠的技术支持和解决方案。

自动控制技术在广德设施农业中的作用分析

在设施农业建设和发展过程中,通过应用自动化控制技术能够提高设施农业的自动化水平,并使传统设施农业向着智能化、现代化和自动化方向转变,减少人力成本的投入,提升生产效率和生产质量。结合实际工作经验,分析了农业自动化控制技术在设施农业中的作用,并探讨了具体的应用实例,以期对设施农业的生产提供借鉴。