实现生猪低碳养殖的营养调控研究进展

生猪养殖业是我国畜牧业的重要支柱产业,其产生的碳排放量巨大,对我国乃至全球气候变化都有着不可忽视的影响。因此,生猪低碳养殖是实现我国养猪业绿色可持续发展的重要途径,探索生猪低碳养殖的技术措施迫在眉睫。饲料生产环节是生猪养殖系统碳排放的源头,也是最重要的碳排放环节。采用适当的营养调控技术不仅能从源头减少饲料生产环节的温室气体的排放,还能减少后续猪肠道发酵和粪便发酵产生的温室气体的产量,对于减少生猪养殖碳排放意义重大。全文从营养调控的角度出发,综述了饲料的科学配制、饲料的生物处理、添加剂的使用和应用非常规饲料原料等途径实现生猪低碳养殖的科学与可行性,并对生猪养殖碳减排的未来发展进行了展望。

水分调控对日光温室油桃生理生化及果实品质的影响

为探索水分调控下设施油桃生长发育机制,完善日光温室条件下水分调亏灌溉理论,给油桃生产实践提供理论支持,以陇油桃1号为试材,采用膜下滴灌控制水分供应,以土壤相对含水量80%~90%为对照,研究不同水分调控(30%~40%、40%~50%、50%~60%)处理对油桃“营养生长-生殖生长”的调控效应及生理生化和果实品质的影响。结果表明,缩冠修剪后,油桃树体营养生长态势呈“双峰”曲线。各处理枝条生长长度、果实横径与土壤水分含量呈正相关关系。土壤相对含水量为40%~50%时,叶片膜透性增幅最小,但水分利用效率最高,较土壤相对含水量为80%~90%时增加19%。4个处理的叶片OJIP曲线中,J-I相呈降低趋势,土壤相对含水量为30%~40%时I点和P点的最低,其余处理间无显著差异。土壤相对含水量与果实有机酸、Vc、还原糖含量均呈负相关,而与糖酸比呈正相关,除土壤相对含水量为30%~40%的处理外,其余处理间差异不显著。综上所述,日光温室油桃栽培中,适当修剪结合控水有利于枝条生长发育,同时可提高果实品质。土壤相对含水量40%~50%为温室较适宜的控水范围。

基于MOPSO和TOPSIS的多目标优化温室黄瓜光环境调控模型

针对在现有温室光环境调控模型中,未考虑光质-光强的协同影响以及净光合速率与光能利用率双优化的问题。该研究面向温室黄瓜的高效补光,提出一种基于多目标优化思想的光质-光强协同调控方法。通过设计多因子耦合的净光合速率试验,获取叶片的净光合速率数据,建立净光合速率模型,并计算叶片尺度的光能利用率;构建光能利用率与净光合速率双优化的多目标优化模型,利用多目标粒子群算法获取非劣解集,基于理想解逼近算法得到光质-光强的调控单点,从而建立设施黄瓜红、蓝光模型。理论验证试验表明,与光合最大补光法相比,净光合速率降低21.39%,需光量降低59.40%;与固定光质0.5和0.8相比,在相同光强下净光合速率依次提升3.66%和9.69%。在此基础上开展实际验证试验,结果表明与固定光质法相比,在耗电量相近的前提下,生理指标均优于固定光质补光法,且在茎粗、干质量以及壮苗指数上存在显著差异;与光合最大补光法相比,生理指标不存在显著差异,且耗电量节省27.43%,表明该研究方法在保证生理指标高水平的前提下,有效节省了光电资源的消耗。该研究方法为设施农业调控提供了新型补光策略,保障了农业生产资源的高效利用。

温室水肥一体化营养液调控装备设计与试验

针对当前温室生产中用水效率普遍较低、肥料使用量较高的问题,有必要对水肥一体化营养液调控及灌溉技术进行深入研究,探索适合中国具体情况的,低成本的水肥一体化营养液灌溉模式和相关农业装备。该文设计了一种水肥一体化营养液调控装备,根据营养液制备装置特点和制备过程,建立了营养液制备系统二阶数学模型,并利用增量式PID(proportion integration differentiation,比例-积分-微分)算法和改进Smith预估器对营养液的制备过程进行精确控制;利用EC传感器和p H传感器实时检测营养液的制备情况,并且通过驱动相应的继电器实现营养液的调控。试验结果表明,该水肥一体化营养液调控装备30 s左右可以进入营养液调控的稳定阶段(EC值误差在±0.1 m S/cm),系统达到规定的EC值的响应时间不超过60 s,使用该装备能够快速、精确的实现营养液的调控。

基于二次混合机构的营养液调控模型与PID算法实现

封闭式栽培是解决中国日光温室传统栽培连作障碍问题的有效途径之一。营养液调控过程的性能指标是封闭式栽培模式的关键。该文针对一种具有二次混肥特性的营养液调控过程进行动态分析并建立模型,使用PID控制算法实现了营养液调控,并对影响因素进行对比试验。试验结果表明,系统达到稳定的时间随出液流量的减小或营养液浓度之和的增大呈现减小的趋势;系统震荡持续时间与超调量随出液流量的减小或营养液浓度之和的增大呈现增大的趋势。由试验结果与分析可知,该带有二次混肥的封闭式栽培系统中最优的出液流量与营养液浓度之和分别为6 m3/h与200 g/L,在此状态下进行PID控制参数整定,得到系统在最优条件下稳定时间为100 s、超调量为3%、震荡持续时间为25 s。表明该带有二次混肥的封闭式栽培系统的营养液调控过程能使用PID算法进行调控,能使系统实现稳定、高效的运行。该研究为封闭式栽培的营养液调控提供了参考。

不同营养液滴灌量对设施番茄生长、产量及品质的影响

【目的】研究不同营养液滴灌量对温室番茄植株生长、果实产量及品质的影响,筛选适合日光温室土壤栽培番茄的最优营养液滴灌量。【方法】以番茄(Lycopersicon esculentum)"金鹏一号"为试材,采用槽式栽培的方法,以常规滴灌施肥为对照(CK),共设5个(T1、T2、T3、T4、T5)渐次递增的营养液滴灌量处理,以T3处理营养液(其中N、P2O5、K2O用量分别为610,270,1 069kg/hm2,用水量为7 500L/hm2)为标准,T1、T2、T4、T5处理营养液用量分别为T3处理的50%,70%,130%和150%,测定不同营养液处理番茄植株营养生长期株高、茎粗以及成熟果实内的可溶性总糖、有机酸、维生素C、可溶性蛋白、可溶性固形物及硝酸盐含量,并统计各处理的果实产量。【结果】在植株营养生长期,与CK相比,处理T5茎粗增加1.15mm,株高/茎粗降低,番茄植株长势较好;随营养液滴灌量的增加,T1、T2、T3、T4和T5处理番茄果实的单果质量、单株产量及果实产量呈递增趋势,且存在显著差异(P<0.05),其中T5处理果实产量最高,较CK增加了61.14%。在测定的果实品质指标中,可溶性蛋白、可溶性固形物以及硝酸盐的含量均随着营养液滴灌量的增加呈先降后增的变化趋势,其中T3处理果实的可溶性蛋白及可溶性固形物含量最低,T2处理果实的硝酸盐含量最低,而T5处理果实可溶性总糖、可溶性蛋白、维生素C均最高,其糖/酸值较CK提高了20.22%。对番茄果实品质平均隶属函数值的分析表明,T5处理番茄果实品质的平均隶属函数值最高。【结论】6个营养液滴灌量处理中,T5处理(营养液中N、P2O5、K2O用量分别为915,405,1 605kg/hm2,水为11 250L/hm2)效果最佳,不但可促进番茄植株的营养生长,而且有利于提高果实产量及品质。

温室营养液调控系统的构建研究

现代设施农业趋向于采用无土栽培方式。为此,针对目前国内温室作物的营养液供给系统存在的主要问题,即营养液供给系统不能按照作物的生长需求调配营养液,设计了一套营养液智能调控系统,详细介绍了营养液调控系统的控制原理,并叙述了组成结构,最后介绍了系统的控制策略。

水仙营养液栽培试验初报

水仙营养液栽培与清水栽培对比试验结果表明,生产上可以通过营养液对水仙的生长和发育进行调控,达到叶壮、根系完好、花穗分化率高、小花数量多、花朵大和花期长等效果。

温室营养液调控器的设计

[目的]研究温室营养液调控器的设计,以实现营养液的全天候合理调配。[方法]采用模块化的设计思想,以AT89C55为主控芯片设计了一套温室营养液调控器。[结果]该系统硬件由设置、采集、控制3部分组成。该营养液控制器可以实现营养液的EC、pH参数的采集,并结合作物营养液配制与调控知识和专家的经验,实现营养液合理调配,并支持键盘输入与数码显示。[结论]该控制器成本低,操作简单方便,运行可靠。

机器视觉技术在温室营养液调控系统中的应用

现代设施农业趋向于采用无土栽培。无土栽培是一种采用灌溉营养液来栽培作物的方法。为此,介绍了国内温室无土栽培中营养液供给系统的研究现状,针对目前营养液供给控制存在的问题,将机器视觉技术应用到温室营养液调控中,利用作物的图像信息和环境信息,参考作物专家系统,提出控制策略,调整营养液配置参数,并阐述了系统的软硬件实现方法。

基于计算机视觉技术的温室营养液调控系统研究

介绍了无土栽培的特点及国内外温室营养液供给系统的研究现状,针对目前营养液供给控制存在的问题,提出将计算机视觉技术应用到温室营养液调控中,利用作物的图像信息调整营养液配置参数,按照作物的需求来供应作物的营养液。文章阐述了系统的软硬件实现方法。

饲粮营养调控减少反刍动物甲烷排放研究进展

温室效应是改变地球生物生存环境、导致生态危机的重要原因之一。畜牧业生产中产生的甲烷、CO_2等温室气体占全球人造温室气体的18%。文章就近些年降低反刍动物甲烷排放的最新方法、研究进展和存在的问题进行了综述,尤其针对海藻作为新型饲料添加原料在降低甲烷排放方面的效果和应用现状进行归纳介绍,以期为降低反刍动物甲烷排放、发展绿色畜牧业以及寻求新的技术解决方案提供参考依据。

牡丹花期调控试验

在增加温度和延长光照的条件下,利用营养液、生长调节剂等处理来调节牡丹的花期,结果得出牡丹的花期明显提前。营养液、生长调节剂可以使花期更早,且2因素共同处理比单因素效果明显,说明2因素间存在相互作用。在营养生长阶段营养液作用最明显,营养液和生长调节剂之间没有相互作用。

不同营养液浓度下温室黄瓜营养元素含量上限的确定

在智能温室条件下,以京津优2号为试验材料,采用以珍珠岩为载体的无土栽培方式,研究在不同浓度营养液处理下温室黄瓜的生长情况。利用T 1、T 2、T 3、T 4、T 55个浓度梯度的霍格兰营养液,测定不同浓度营养液下温室黄瓜的鲜重、干重、叶面积,确定营养液中各元素含量的上限。结果表明,T 4处理为黄瓜生长发育的最适浓度,营养液中氮含量上限为8.591 mg/L,磷含量上限为3.32 mg/L,钾含量上限为263.63 mg/L。

Study on the Flowering Regulator of the Paeonia suffruticosa ＂Hongdan Lan＂

In the study, Southwest peony varieties group of Paeonia suffruticosa ＂Hongdan Lan＂ were analyzed, test was mainly divided into two parts, one is the nature of the low temperature, through the external environment is mainly （temperature, light） gibberellin and nutrition solution regulation, on the Tianpeng peony florescence control technological research. The second is to explore the flower forcing peony after anthesis regeneration technique. The main research results： comprehensive gibberellin peony flower induction of morphological and physiological indexes, such as gibberellin concentration of 150 mgFL and 200 mg/L the effect of flower induction was better than the other treatments; gibberelin （GA3） breaking the dormancy of the peony to blossom ahead of time has the promoter action, also has certain effect on nutritional growth; to premature flowering the abscisic acid （ABA） has opposite effect; whereas auxin （IAA） and corn （ZT） effect was not obvious; rejuvenation results showed that after a year of conservation and managemental measures, flower induction after the flower of peony played a very important role in the restoration. After the winter flower induction, peony flowerpot of soil hardening, through the soil replacement, repair of roots, flower peony recovery showed a very significant effect.