水肥比和振荡时间对畜禽肥水溶性磷含量测定的影响

本文以6种畜禽有机肥为研究对象,研究了水肥比、振荡时间以及有机肥种类对有机肥水溶性磷含量的影响。研究结果表明:在水肥比为10～250:1的范围下,有机肥水溶性含量随水肥比的增加而增加。水肥比为250:1时提取的有机肥水溶性无机磷(WEPi)和水溶性总磷(WEPt)含量分别是水肥比为10:1时的1.9～5.8倍、2.0～5.4倍。震荡时间从0.5h增加到24h,有机肥水溶性含量随之增加。震荡1h提取的WEPi和WEPt含量分别是振荡24h的58%～92%、55%～91%,平均值均为73%。水溶性总磷占总磷的比例范围为10%～25%。猪粪经储存或腐熟一定时间,可显著提高猪粪水溶性磷的含量。在振荡1h、水肥比100条件下,水溶性总磷占总磷的比例由11%提高到25%。有机肥水溶性无机磷是水溶性总磷的主要形态,前者占后者的90%～96%。根据本研究的结果,建议测定畜禽有机肥水溶性磷含量时振荡时间1h,水肥比100:1。

基于模糊策略的水肥一体机控制可行性分析

为进一步提高我国农业水肥一体机的综合作业效率,实现用水量与施肥量的混合浓度最优配置,以模糊策略为设计基点,针对整机控制展开可行性分析研究。以整机作业架构组成为基础,考虑灌溉施肥同步过程的水肥动态平衡,搭建正确的模糊策略模型,进行系统的软件设计与硬件匹配。通过升级型水肥一体机实施灌施作业的效果验证,结果表明:基于模糊策略的水肥一体机控制系统整体试验过程顺畅,灌施的肥液均匀度可相对提升8.77%,系统对于各监测参数的响应度与稳定性均保持在90%以上,验证了设计的可行性;试验中节水率和肥料利用率分别较模糊策略应用前提升至91.70%和93.15%,整体灌施效率良好,说明了此模糊策略应用设计的优越性。研究结果对于实现水肥一体装备的智能控制水平向纵深提升具有很好的参考价值。

盐碱地肥沃耕层构建水肥盐综合调控机理与技术研究进展

盐碱地是我国重要的后备耕地资源,我国历来高度重视盐碱地的改良和利用工作,但目前盐碱区淡水资源短缺严重制约了盐碱地的改良利用。如何在水资源约束下,优化调控土壤水肥盐动态是当前盐碱地可持续利用中亟待解决的关键科学问题。近年来,大量研究利用有机培肥、耕作、节水灌溉、田间覆盖、咸水利用等农艺措施,在盐碱地建立“控盐、保肥、保水”的肥沃耕作层,显著改变了水肥盐在土壤-植物-大气连续体中的运移过程,实现了盐碱地质量和产能快速提升,上述内容也日益成为盐碱地改良利用中的重要研究方向。本文系统总结了盐碱地改良和肥沃耕层构建等方面的研究进展,并针对盐碱地肥沃耕层构建下土壤水肥盐综合调控及其与植物生长的协同关系等进行了展望,以期为盐碱地可持续改良利用提供参考。

设施土壤健康与水肥精准管理技术及应用

截至2022年,我国设施蔬菜栽培面积已达5000多万亩,设施蔬菜栽培发展迅速。受低温弱光等逆境环境与蔬菜本身特性影响,设施蔬菜根系发育浅、吸收能力弱,但设施蔬菜生长速度快、短时间内水肥需求量大,因此其对水肥供应要求也高。一、研发背景与思路水肥一体化技术的发展改变了传统大水漫灌的方式,节水节肥潜力大。但由于缺乏精准的技术参数和受传统种植经验的影响,水肥一体化应用中灌溉施肥过量的现象较为普遍,导致硝态氮.

不同耕作方式和前茬作物对冬小麦水肥利用效率及产量影响

【目的】探讨不同耕作方式和前茬作物对冬小麦土壤养分、产量及水肥利用效率的影响。【方法】设置2个主处理:旋耕(RT)和免耕(NT),2个副处理:玉米前茬(MW)和大豆前茬(SW),共4个处理,分别记为RTMW、RTSW、NTMW、NTSW,研究不同耕作方式和前茬作物对冬小麦土壤养分、水肥利用效率及产量的影响。【结果】同一前茬作物下,免耕处理土壤含水率高于旋耕处理;同一耕作方式下,玉米前茬处理土壤含水率高于大豆前茬;冬小麦季各处理有机碳量、全氮量、速效磷量、速效钾量、铵态氮量、硝态氮量均随土层深度增加而降低。0~50 cm土层,NTSW处理均有利于冬小麦麦田土壤有机碳、全氮、硝态氮量的积累,较RTMW处理分别提高了4.14%~13.54%、35.51%~54.44%、55.75%~112%;10~50cm土层,RTMW处理后茬麦田速效磷、速效钾量较高;0~50 cm土层,RTSW处理后茬麦田铵态氮量最高,较RTMW处理高13.39%~20.64%;NTSW处理穗数、穗粒数、千粒质量显著高于其他处理,且冬小麦产量也高于其他处理,较RTMW处理增产16.62%;NTSW处理水分利用效率及氮磷钾利用效率均最高。【结论】NTSW处理有利于冬小麦田的养分积累,且水肥利用效率最高,增产效果较好。

保水剂和蒸腾抑制剂对玉米生长和水肥耦合的影响

保水剂和蒸腾抑制剂的应用对玉米高效生产发挥着重要作用。为探究保水剂和蒸腾抑制剂对玉米生长和土壤水肥耦合的影响,在内蒙古自治区鄂尔多斯市乌审旗河南乡小石砭村进行田间试验。试验共设置4个处理,分别为灌水定额为30 mm并且施加保水剂(C1)、灌水定额为37.5 mm并且施加保水剂(C2)、灌水定额为45 mm并且施加蒸腾抑制剂(C3)和灌水定额为45 mm并且不施加试剂(CK)。结果表明:①保水剂和蒸腾抑制剂能有效提升土壤保水能力,与CK相比,C1、C2和C3处理下玉米生育期平均土壤含水率分别提升6.61%、11.94%和4.05%。②保水剂和蒸腾抑制剂能有效提升玉米株高,其中拔节期玉米株高提升率最高,C1、C2和C3较CK分别提升9.40%、17.45%和6.04%。③玉米的茎粗随着生育期的推进呈现出先快速增长后缓慢增长再略微减小的趋势,快速增长期为拔节期,拔节期相比于苗期茎粗平均增长率为60.21%。④保水剂的施加可以增加土壤肥力和土壤水肥之间的协同关系,C2相比于CK土壤全氮、有效磷、速效钾、缓效钾和有机质含量分别增加37.57%、82.76%、88.66%、1.31%和37.83%;土壤水肥耦合度和耦合协调度分别增加77.74%和52.79%。综上所述,施加保水剂和蒸腾抑制剂可有效改善土壤水分状况,促进玉米生长发育,较不施加任何试剂的处理有明显优势。

水肥一体研究的热点问题和可视化分析

水肥一体化近年来在农业施肥领域得到快速发展,是目前提高农作物肥效的重要途径。采用文献计量学方法,对水肥一体相关文献进行分析。利用中国CNKI数据库,选取2010-2023年的文献为研究对象,通过对中国知网核心数据库中216篇与“水肥一体”相关中文文献的文献数量、年代分布、期刊分布、发文机构分布、著者信息、研究内容及热点等进行客观、系统地分析,得出结果:自2010-2023年来,国内共发表水肥一体相关文章216篇,数据库内中国最早关于水肥一体方面的文献发表于2010年,发表的文章数量随着年份的增长呈波动式上升;就发表的论文、作者、发文机构等方面而言,有关“水肥一体”的论文主要发表在农业农林学等相关专业刊物上;水肥一体的发文机构是以中国的北京市、山东省、宁夏回族自治区的高等院校和科研院所等机构为重点,其具有雄厚的农业研究实力和较强的学术影响力;研究水肥一体这一领域的核心作者目前尚未形成稳定的群体且数量较少;从研究内容上看,目前中国的水肥一体技术研究重点集中在产量、物联网、控制系统以及滴灌等领域。结果可以客观地反映2010-2023年国内水肥一体相关课题的研究动态,为该领域的研究人员提供数据参考。

盐碱地水肥耦合对基质栽培番茄生长与产量品质的影响

为探究盐碱地水肥耦合对基质栽培番茄生长的影响,设置3组灌溉水平W1(268 mm),W2(201 mm),W3(161 mm)和3组施肥水平(N-P_(2)O_(2)-K_(2)O,kg/hm^(2))F1(260-200-220 kg/hm^(2)),F2(208-160-176 kg/hm^(2)),F3(156-120-132 kg/hm^(2)),共9组耦合处理,以无基质水肥组合作为对照组CK,基于温室大棚试验研究水肥耦合对盐碱地土壤盐分、基质栽培番茄株高茎粗、根系特征、产量与品质的影响,并构建遗传算法多目标优化模型确定盐碱地基质栽培番茄的最优水肥调控策略.结果表明:与CK相比,基质处理株高、茎粗、根系特征、水肥利用效率、产量与品质具有显著优势;基质处理土壤表层盐分含量较低,土壤剖面0~30 cm表现为积盐过程,30~60 cm表现为脱盐过程;通过AHP-CRITIC主客观组合赋权的VIKOR法对番茄产量、风味品质进行评价,处理W3F1的利益比率最小,产量与品质最佳;基于遗传算法多目标优化模型求解Pareto最优解,确定盐碱地基质栽培番茄的最佳水肥耦合策略为W3F2,研究可为盐碱地高品质果蔬的水肥科学管理提供理论依据.

高精度视觉感应技术在水肥一体机中的应用

以农田水肥智能化管理为研究对象,构建了一种高精度视觉感应式水肥一体机。采用高精度视觉感应技术获取作物生长状态参数图像,基于超像素图像分割技术,对复杂的作物生长状态图像特征向量进行提取,采用模糊聚类算法对图像进行分割处理,根据目标图像的像素值统计结果进行生长状态预测,并结合环境参数信息,构建灌溉过程土壤电导率EC和pH预测模型。测试结果表明:水肥一体机控制系统能够有效预测作物对水肥需求,提高了灌溉过程混肥精度,可节约灌溉用水量、提升生产效率、降低人工成本。

智慧农业下的水肥一体机精准化作业研究

针对我国农业水资源和化肥资源的利用率较低的问题,在智慧农业下对水肥一体机的精准化作业进行了研究。水肥一体机的主要组成包括控制系统、监测系统、灌溉施肥系统、网络传输系统和数据中心。将粒子群算法与PID控制算法结合,对粒子群-模糊PID控制器进行设计,并对水肥溶液的EC值和pH值进行控制,提高了水肥一体机的控制精度,减少了控制时间。为了验证水肥一体机的性能,进行了数据采集准确性分析试验和精准化作业控制试验,结果表明:数据采集较为准确,且可以精准地配比水肥溶液,满足作物的灌溉要求。

果园水肥药与防霜冻一体化系统装置的设计

针对我国果园生产中存在的水资料浪费、过度施肥、不科学施药、霜冻危害等问题,面向果园管理的水肥药节约省力需求,设计了一种果园水肥药与防霜冻一体化装置。以现有的果园灌溉系统为基础,构建水肥药、防霜冻和灌溉融合应用模式,实现了滴灌施肥、喷灌施药和防霜冻等果园农事功能。装置具有人工控制、定时定量、模型控制等多种控制方式,减少了设施设备成本,提高了果园现有设备的综合利用率,可精准控制水、肥、药的使用量,节约了农业资源。

基于PLC控制下水肥一体化智能监控系统设计

水肥一体化系统通过实时监测土壤湿度、植物生长状态等参数,精确控制水肥供给,避免过量使用水和肥料,这对于解决水资源短缺和减少农业生产对肥料的依赖具有重要意义。通过深入分析PLC技术,基于西门子S7-1200作为控制核心,采用先进的传感器技术,实现了对土壤湿度、植物生长状态等关键参数的实时监测,通过智能设备,实时监测农田状态,并远程调整水肥系统的运行参数。试验结果表明,基于PLC控制的水肥一体化智能监控系统能够显著提高水肥利用率,减少资源浪费,降低生产成本,可以为农业生产提供一种先进、高效的管理方案,不仅有助于解决当前农业面临的水资源和肥料管理难题,也为实现可持续农业发展贡献重要的技术手段。

烟台市水肥一体化技术推广工作开展情况、应用效果、存在的问题及对策

水肥一体化技术具有显著的节本、增效、绿色、环保的优势,但受技术、经济、认识等因素的限制,该技术在大面积推广应用中还存在很多问题。本文就烟台市水肥一体化技术推广情况、存在问题进行阐述并提出相应的对策,对于提高农业水肥资源利用效率、转变农业用水方式、缓解水资源供需矛盾、减少化肥用量、实现绿色发展具有重要意义。

基于农业物联网的水肥一体化研究

在当前信息技术条件下,农业生产从粗放型转向了现代化,计算机技术等被应用到了农业生产领域,为水肥管理等工作提供了技术支持。互联网时代下,农业行业提出了农业物联网的新概念,水肥一体化是这一概念的重点部分。为达到水肥一体化管理目标,相关人员需立足实际情况,合理融合人工智能、物联网、云计算等技术,构建功能多样的水肥一体化平台,实现智能化监督与管控。基于此,以渭南市临渭区瓜菜种植为例,分析了农业物联网条件下实现水肥一体化的相关路径与技术。

依托神经网络的玉米水肥智能决策系统软件开发

基于神经网络技术,设计开发了玉米水肥智能决策系统,旨在为农业从业者提供高效的水肥配施决策。系统采用B/S架构的三层架构,依托Django框架实现业务逻辑,MySQL数据库和Redis技术用于数据存储和提升系统性能。系统的核心功能模块包括数据管理、模型管理、信息交互、资料管理、账户管理和系统管理,数据库设计以MySQL为基础,构建了完备的表格关系模式,为用户提供了便捷的决策支持和交流互动平台。

“水肥一体化技术”在产粮第一大省单产提升中的应用

“水肥一体化技术”是目前国际公认最好的灌溉施肥技术,符合现代农业总体发展趋势。现阶段要深刻理解抓好单产提升的重要性,粮食综合产能主要靠单产提升。单产提升试点示范涉及产粮第一大省多个大豆玉米生产县,要在“居安”基础上“思危”,提升粮食综合产能靠“稳面积”基础上“提单产”。作为产粮第一大省,在单产提升中各级党委政府要高度重视和支持、积极传播推广、完善并优化“水肥一体化技术”,因地制宜做好分类指导工作,科学合理构建灌溉系统和制定栽培措施。

基于物联网技术的智慧农业水肥自动化管理系统设计与实现简介

设计与实现了一种基于物联网技术的智慧农业水肥自动化管理系统,旨在提高农田水肥利用效率,减少资源浪费。系统利用传感器监测土壤湿度和养分含量,结合气象数据和植物生长模型,实现智能化的水肥供应控制。通过远程监控和自动化控制,农民能够实时调整水肥供应,提高农作物产量,减少劳动成本。实验结果表明,该系统在不同种植条件下均能够有效提高水肥利用率,为可持续农业发展提供有力支持。

半湿润偏旱区水肥耦合对大豆产量的影响

以洛阳市农林科学院长期定位14 a(2004年始)的水肥耦合试验为平台,于2017-2020年连续4 a采用二次饱和D—最优试验设计,对大豆产量及成产因素进行测定分析。探明半湿润偏旱区不同降水年景下大豆对水肥耦合的响应,为实现大豆增产及水分利用提供理论依据。结果表明:在大豆生育期干旱发生不同的4 a, 2017年苗期—花期,2018年荚期,2019年盛花期,2020年鼓粒期,大豆的产量趋势一致,同一年度产量随灌水量的增加而增加,在本试验条件下大于383 mm灌水能打破干旱的约束,可满足大豆的生长,使产量显著增加;氮肥对产量的影响较平缓,大体趋势是升-降-升-降,以N90达最大值。磷肥对产量影响更平缓,趋势与氮肥一致,4个年度以P84产量最高。3个因素影响大小为水>氮肥>磷肥。有效荚数对水肥的响应较敏感,百粒质量对水肥的响应较平稳。不同年景不同时期的干旱对大豆产量的影响要素不同,盛花期的干旱对有效荚数影响较大,荚期干旱对百粒质量影响最大,鼓粒期对产量影响较小;生产上应重视大豆花期和荚期的水分供应。

不同水肥条件对枣树生长和结实的影响

【目的】探究枣树生长与结实的适宜水肥条件,以期为太行山区鲜食枣月光和冬枣水肥管理提供参考。【方法】以河北农业大学-阜平现代枣业综合试验站月光和冬枣为材料,2021—2022年调查低水肥处理(每666.7 m^(2)年滴灌水10 t,水溶肥A 15 kg,水溶肥B 15 kg)、中水肥处理(每666.7 m^(2)年滴灌水12 t,水溶肥A 20 kg,水溶肥B 25 kg)、高水肥处理(每666.7 m^(2)年滴灌水14 t,水溶肥A 25 kg,水溶肥B 40 kg)和对照(CK,不施水肥)4种水肥条件对枣枝叶生长、开花和果实品质的影响。【结果】水肥条件对两个品种枣吊长度无显著影响。月光高水肥和冬枣中水肥处理后对新生枣头数、枣头长度、枣头二次枝长、枣吊花序数和枣吊成花数的促进作用最明显。中高水肥处理条件下,月光果实营养物质含量整体较高,而冬枣中水肥处理果实品质最佳。与对照比较,随着水肥量的增多,总体上两个品种叶片中N、P、K、Mg元素含量增多,Ca元素含量随水肥量的增多而减少。【结论】在太行山区月光和冬枣两个鲜食枣品种实施滴灌系统水肥管理中,应分别采用高、中水肥供应。

水肥调控下土壤碳氮含量、酶活性和三七产量的响应特征研究

为揭示水肥对三七田土壤碳氮含量、酶活性和产量调控效应,明确三七不同生育时期最适水肥调控模式,于2018—2021年在云南省红河州泸西县三七种植基地开展田间试验,设3个灌水水平(5 mm, W1;10 mm, W2;15 mm, W3)和4个不同生育时期(根增期、苗期、花期、果期)施肥配比水平(25%∶25%∶25%∶25%,F1;20%∶25%∶30%∶25%,F2;15%∶30%∶30%∶25%,F3;10%∶40%∶20%∶30%,F4),以全生育期不灌溉施肥处理为对照(CK),研究不同水肥调控模式对土壤碳氮含量、酶活性、三七产量、总皂苷含量及各指标间相互关系的影响,同时采用CRITIC-VIKOR法对最适水肥调控模式综合评价。结果表明:灌水量和生育时期施肥配比对三七根增期、苗期、花期和果期土壤全氮、有机碳含量和脲酶、酸性磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性以及产量、总皂苷含量有显著影响(P<0.05),与CK相比,花期W2F3处理土壤全氮含量较其他处理显著提高7.69%~92.50%,W1F1处理土壤有机碳含量较其他处理显著提高5.11%~7.11%;根增期各灌水施肥处理土壤脲酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶活性分别平均较CK增加7.20%、19.82%和47.44%,过氧化氢酶活性降低19.16%。与CK相比,收获后水肥调控处理三七水分利用效率平均提高53.83%,肥料偏生产力平均提高66.30%,W2F4处理产量最高(2 797.25 kg·hm^(-2)),W2F3处理总皂苷含量最高(176.34 mg·g^(-1))。综合评分法结果表明,三七根增期W3F1处理Q值为0.03,苗期W2F3处理Q值为0.02,花期W2F3处理的Q值为0.01,果期W3F2处理的Q值为0.02;根增期和果期最佳灌溉施肥方案为W3F1和W3F2,苗期和花期最佳灌溉施肥方案为W2F3。