煤油蒸汽浓度测量方法的研究

为了能够稳定和精准的测量煤油蒸汽浓度,通过对传统的气体浓度检测的方法及其各自应用的优缺点的研究,本设计提出了采用基于热导原理的蒸汽浓度检测的新方法。基于热导原理的煤油蒸汽浓度测量主要是根据不同浓度气体的热导率不同来设计的,通过研究热导元件热传导系数与环境温度和气体浓度的关系,建立了热导传感器输出信号与浓度的关系的数学模型,并对测量结果进行误差分析与优化处理。按此方法进行实测,结果表明该方法满足对煤油蒸汽浓度检测的高精度要求。     

溴甲烷熏蒸对火龙果储藏品质的影响研究

研究了溴甲烷熏蒸对火龙果(Hylocereus undatus Britt)品质的影响.在20℃下分别使用16,32,48,64 g/m~3溴甲烷熏蒸处理越南红心火龙果3 h.熏蒸结束后,5℃低温储存14 d, 20℃模拟货架期储存5 d,期间测定火龙果的外观、硬度、可溶性糖、酸度和呼吸强度的变化情况.结果显示,48 g/m~3及以上质量浓度溴甲烷熏蒸后短时间内(1 d)刺激火龙果呼吸,且在模拟货架期间导致表皮药害和腐烂,64 g/m~3处理组在20℃贮藏5 d后酸度降低,32 g/m~3及以下质量浓度溴甲烷熏蒸抑制了火龙果在储藏期间的呼吸速率,对外观、硬度、可溶性糖和酸度均无不利影响.结果表明,20℃下32 g/m~3溴甲烷熏蒸3 h对越南进口红心火龙果的品质无影响,提示在口岸现场对火龙果进行检疫处理时,尽量避免用高质量浓度溴甲烷长时间进行熏蒸.     

模糊控制在温室大棚控释CO_2气肥系统中的应用

农作物在各个生长期所需的CO_2浓度不同,在室外生长时很难对其进行调控,而温室大棚的密封性为CO_2浓度的调控提供了条件。设计了基于模糊控制理论温室大棚内多环境因素综合控释CO_2气肥系统。以作物所处环境的光照度、温度、湿度三因素作为模糊系统的输入,以适宜当前作物生长的CO_2气肥浓度为模糊系统的输出,建立了Mamdani型多输入单输出的模糊控制系统。该系统以PLC作为控制器,结合温室环境传感器以及上位机、下位机控制系统进行设计,通过查询模糊控制规则表的方式,对温室大棚内的CO_2气肥浓度合理的进行控释。结果表明,该系统对CO_2气肥的输出要比阈值控制方式更接近作物生长需求规律,并且系统抗干扰能力强,反应速度快,有较强的鲁棒性,有效地提高了温室作物的生产效益。     

溴甲烷及其混剂杀灭小麦矮腥黑穗病菌的研究

用溴甲烷、氰、溴甲烷与二氧化碳混剂、溴甲烷与环氧乙烷混剂以及溴甲烷与氰混剂在室内不同条件下对小麦矮腥黑穗病菌（Tilletia controversa Kuhn,TCK）进行了熏蒸灭菌效果的比较。结果表明：1）溴甲烷对TCK的灭菌效果随温度的升高、处理时间的延长而提高;间隔48h的2次120h的熏蒸处理,能显著降低溴甲烷的杀菌临界浓度值;2）溴甲烷与环氧乙烷混剂能完全杀灭TCK病菌,且能显著降低溴甲烷和环氧乙烷的杀菌临界浓度,其混合作用的熏蒸效果较溴甲烷与二氧化碳、氰混合剂好;3）在20℃,50％小麦装载量条件下,180g·m^-3溴甲烷处理120h或90g·m^-3溴甲烷2次处理各120h,均可以达到100％的杀灭效果;4）溴甲烷及其混剂对小麦光腥黑穗病菌冬孢子萌发率的影响可作为对TCK冬孢子萌发影响的指示;5）将溴甲烷处理小麦与国产未处理小麦以1：2比例混配时,小麦中总溴含量可以降低到50mg·kg^-1水平以下,符合美国小麦卫生标准。     

丑橘携带柑橘大实蝇溴甲烷检疫熏蒸技术研究

[目的]研究了15℃条件下溴甲烷熏蒸处理对柑橘大实蝇[Bactrocera minax（Enderlein）]3龄幼虫的杀灭效果以及对春见[（Citrus reticulata×C.sinensis）cv.Okitsu No.44]、不知火[（C.unshiu×C.sinensis）×C.reticulate]2种丑橘品质的影响,为开发出口丑橘检疫处理技术提供理论依据。[方法]以春见、不知火2个品种的丑橘为研究对象,分别用6、12、18、24、30、36 g/m³的溴甲烷熏蒸,然后放置储存在不同条件下;采用毒力测定和品质测定法对其灭虫效果以及其对水果品质的影响进行研究。[结果]毒力测定结果表明,随溴甲烷熏蒸浓度的提高,柑橘大实蝇的死亡率逐渐升高;在95%置信区间内,溴甲烷杀灭99.996 8%柑橘大实蝇3龄幼虫所需的浓度-时间乘积约为125 g·h/m³。品质测定结果表明,溴甲烷熏蒸对2种丑橘的色泽、可溶性糖含量、总酸度等指标无显著影响,但与对照组（CK）相比各溴甲烷熏蒸组丑橘在冷藏后的货架期有较高的腐烂率,这种不利影响可以通过熏蒸后常温储运...     

溴甲烷和磷化氢混用对花斑皮蠹幼虫的室内毒力测定

在温度为25℃,相对湿度75%条件下,研究了溴甲烷与磷化氢以100∶1、100∶2、100∶5、100∶10的比例熏蒸防治花斑皮蠹(Trogoderma variabile)3～4龄幼虫各5 h,结果表明:溴甲烷及4种比例混用的LD50分别为8.43、6.71、6.42、5.89 g.m-3和3.86 g.m-3,4种比例混用均能使溴甲烷增效,但以100∶5的比例使用最好。     

种植密度与施氮量对烟田小气候及烟株光合特性的影响

探讨了烤烟种植密度(19 500、18 000、16 500株/hm~2)与施氮水平(105.0、127.5 kg/hm~2)对烟田小气候以及烟株光合作用的影响。结果表明:烟株叶面温度较田间垄间温度平均高2.50℃,二者呈正相关关系(r=0.800),受种植密度影响较大;施氮量为127.5kg/hm~2时,种植密度每增加1500株/hm~2,烟株下、中、上部垄间温度分别降低1.35、1.65和1.95℃,叶面温度分别下降1.80、1.55和1.40℃;种植密度与施氮量对垄间相对湿度的影响存在负的显著交互效应,效应值为–0.538;种植密度影响烟株中下部有效光合辐射,高种植密度下增施氮肥,导致中下部叶片有效光合辐射分别减少39.46%和56.98%;种植密度与施氮量显著影响烟株光合速率、胞间CO_2浓度,并存在交互效应,但不影响叶片气孔导度与烟株蒸腾速率,减小种植密度,增施氮肥,可提高烟株光合速率,种植密度16 500株/hm~2、施氮127.5 kg/hm~2处理各部位烟叶平均光合速率较种植密度19 500株/hm~2、施氮105.0kg/hm~2高23.09%;施氮量是影响胞间CO_2浓度的主要因素,且存在部位差异。回归分析表明,叶片气孔导度、胞间CO_2浓度和叶片蒸腾速率显著影响烟叶光合速率,有效光合辐射与垄间温度、叶面温度、田间相对湿度呈显著正相关,叶面温度与烟叶的蒸腾速率呈显著正相关,垄间相对湿度与叶片胞间CO_2浓度呈显著负相关。种植密度与氮肥施用,通过影响烟田垄间温度、叶面温度、田间相对湿度等烟田小气候,改变了烟株蒸腾速率,进而影响叶片胞间CO_2浓度,最终影响其光合速率。     

漳州出口水仙花的熏蒸处理技术研究

目的针对漳州出口的水仙花中可能携带危险性有害生物,采用溴甲烷熏蒸处理技术,使其能有效的杀灭水仙花中的害虫。方法以漳州用于出口的水仙花为研究对象,考察溴甲烷在不同熏蒸压力、浓度、熏蒸时间等条件下对水仙花检疫处理效果。结果在真空度为10、20kPa、熏蒸温度大于20℃,2种熏蒸剂量(32g·m-3和24g·m-3)的条件下熏蒸1h后,对不带土水仙花种球和雕刻好的商品球的杀虫效果均可达100%。当真空条件在5kPa时,仅熏蒸1h时,不能杀灭所有昆虫,将熏蒸时间延长至2h后,虽然杀灭不带土水仙花种球和雕刻好的商品球所携带昆虫的效果提高了,但是不能全部杀灭昆虫。结论在真空条件为10kPa、20kPa时,施用剂量为32g·m-3和24g·m-3的溴甲烷熏蒸1h均可全部杀死清洗后不带土种球和雕刻好的商品球里的昆虫。在真空条件为10kPa时采用较低的剂量24g·m-3溴甲烷熏蒸,熏蒸1h即可达到最佳理想效果。在真空熏蒸结束后对水仙花进行1个月时间观察,水仙花均未有表现出不良影响。     

BAU型田间光合测定系统(简报)

BAU 型田间光合测定系统是由北京农业大学农学系最近研制而成的一种新型田间光合测定系统。它具有多功能、智能化、便携式、可组合的特点。特别适用于野外,尤其是作物田间测定。它可同时测定出光合、蒸腾、气孔阻抗和水分利用效率四项生理指标及光合有效辐射、温度、相对湿度和 CO_2浓度四项生态因子。在测定方式上可进行开始系统测定也可闭路系统的测定,能进行单叶测定也能进行群体测定。有不同类型的叶室,适用于各种植物的测定。并将测定结果立即打印出来,同时也贮存机内可与计算机通讯,进行较大规模的数据处理。该系统选用先进的单片机对四种高精度传感器(CO_2、光合有效辐射、温度、RH)进行     

续随子在山西太谷地区的光合特性研究

续随子的种子富含油酸,是一种理想的生物柴油替代原料,有很大的发展前景。在自然环境下,采用CB-1102便携式光合仪,测定了续随子的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)等光合生理生态因子,以及光合有效辐射(PAR)、田间CO_2浓度(Ca)、相对湿度(RH)等环境因子的日变化,以探究光合特性与栽培地区生理生态因素的关系。结果表明,续随子净光合速率变化呈现出双峰曲线,峰值分别出现在10:00和16:00左右,且第1个比第2个要高;11:00—14:00净光合速率快速下降,具有明显的午休现象;相关性分析结果表明,续随子叶片的净光合速率与蒸腾速率和气孔导度呈显著正相关,与胞间CO_2浓度呈显著负相关,但与环境温度、相对湿度和田间CO_2浓度相关性并不显著。     

猪舍内CO_2的排放研究进展

CO_2是猪舍中主要的温室气体,与其它有害气体不同,CO_2已经以一定浓度存在于空气中,正常浓度范围的CO_2不会对猪的健康有害,容易被人忽视。近年来,随着规模化、集约化猪舍的发展,对猪舍中的温湿度、NH3、H2S、CO_2等影响猪只正常生长的因素研究日渐增多。其中CO_2在猪舍环境中扮演很重要的角色,是评估舍内环境质量的重要参数。猪舍内CO_2的有效管理可提高猪场饲养管理水平,实现经济效益最大化。文章首先阐述了猪舍中CO_2的排放主要来源猪的呼吸、粪便排放、取暖设备,分析了CO_2排放量主要受外界环境、猪的数量和种类、猪舍体积以及粪便存储时间等因素影响。对比分析了生猪在断奶、育成、育肥、母猪不同生长时期,在漏缝地板、部分漏缝地板、垫草、木屑地板条件下CO_2排放量。论述了舍内不同浓度CO_2所产生的对饲养人员、猪只生理行为、猪肉品质的影响,根据CIGR数据,得出畜禽舍内最大CO_2浓度限值为0.3%,对人CO_2浓度限值为0.5%。猪舍内CO_2含量过高时,氧气的含量不足,时间长会使猪出现慢性缺氧、精神萎靡、食欲下降、增重减缓、体质虚弱、易感染传染病、生产水平下降等问题,严重时会致死,致死后的猪出现瘀斑,宰杀出现血溅,肉质的p H值、导电性、含水率下降,极大影响猪肉的品质。其次概述了舍内CO_2含量监测方法以及国内外研究进展,目前主要使用光谱分析仪器测量猪舍内CO_2含量。归纳分析了CO_2与通风强度、通风率、进风口位置之间的关系,详细论述了粪坑通风系统通过改变通风强度、进风口位置、地板开口的大小,可有效地降低舍内CO_2含量。归纳出猪舍中计算通风率的方法有三种,一是利用动物本身体温平衡来计算,二是利用空气湿度来测定,三是CO_2平衡方程法。目前的主流方法是利用空气中的CO_2平衡特性,监测CO_2浓度,根据CO_2浓度与通风率的关系式,计算通风率的大小。最后,对猪舍中CO_2含量的未来研究方向以及发展趋势进行了展望。     

植物叶片颜色及生态环境参数无线数据采集系统的设计

【目的】设计一套植物叶片颜色及生态环境参数无线数据采集系统,为研究生态环境参数变化对植物生长的影响提供技术支持。【方法】采用C8051F330单片机配合TCS230颜色传感器、温湿度传感器、光照传感器及nRF24L01+无线收发模块,组成无线数据采集节点,与带有无线接收节点的PC计算机结合,构建植物叶片颜色及其生态环境参数的无线数据采集系统。【结果】利用所建立的无线数据采集系统,可将从数据采集节点所采集的数据通过无线通信方式实时传送到PC计算机,在开阔地无干扰条件下通信距离可达100 m,可设置多个数据采集节点,数据也能以脱机的方式保存于节点的存储器中,按每个记录4个参数,一次可保存6 400个数据记录,再集中传送到PC计算机中。【结论】设计的无线数据采集系统能可靠地获得长期的植物叶片颜色数据以及对应时间的温湿度和光照等环境参数,且无线通信方式具有线路铺设简单、灵活、经济及数据通信可靠等优点,同时可进行多点数据采集,能显著提高研究工作效率。     

Germination and appressorium formation of Pyricularia oryzae Cavara can be inhibited by reduced concentration of Blasin®Flowable with carbon dioxide microbubbles

We investigated the possibility to reduce the usage of Blasin^®Flowable (BF), a disinfectant inhibiting the germination and appressorium formation of Pyricularia oryzae Cavara conidia, by using carbon dioxide microbubbles (CO₂MB). Germination was significantly inhibited by 10 000-fold diluted BF solution containing CO₂MB generated by the decompression-type generator compared to CO₂ millibubbles (CO₂MMB) and CO₂MB generated by the gas-water circulating-type generator. Appressorium formation in the 10 000-fold diluted BF solution containing both CO₂MBs was less than that in CO₂MMB. Scanning electron microscopy showed wrinkles and dents on the surface of conidia treated with 5 000-fold diluted BF solution containing both CO₂MBs. Via transmission electron microscopy, we observed the expansion of the vacuole and the intracellular space and bloated or absent lipid granules in the conidia treated with BF solution containing both CO₂MBs. Our results show that inhibition of the conidium germination and appressorium formation of P. oryzae Cavara by 10 000-fold diluted BF solution could be achieved by using the decompression-type CO₂MB.     

Automatic online testing methods of soil CO2 concentration

An online extraction method for monitoring CO₂ concentration during soil respiration is described based on the assay of gas pump and gas extraction with a dynamic air chamber. Also, a study is done on the relationship between data collected from online CO₂ measurement and time, as well as the curve fitting. This method uses the optimization algorithm to extract the CO₂ concentration in the soil respiration chamber, and sets up a mathematical model for online soil CO₂ concentration extraction. It is verified that the extraction method is feasible with the automatic site detection. This method, which can reduce the volume of data redundancy and improve data reliability, has a high reference value for the similar characteristics of online data extraction, compared with the traditional CO₂ detection methods during soil respiration.     

大气CO_2浓度和温度升高对稻麦轮作生态系统N_2O排放的影响

【目的】研究大气CO_2浓度和温度升高条件下稻麦轮作生态系统N_2O排放的响应规律,以期科学评估未来气候变化情境下,CO_2浓度和温度升高对稻麦轮作生态系统N_2O排放的影响,为中国应对未来气候变化提供数据支持。【方法】依托同步模拟自由大气CO_2浓度升高和温度升高的T-FACE试验平台,设置本底大气CO_2浓度和温度(Ambient)、500μmol·mol~(-1) CO_2+本底大气温度(C)、本底大气CO_2浓度+温度增加2℃(T)和500μmol·mol-1 CO_2+温度增加2℃(C+T)等4个处理。采用静态暗箱-气相色谱法原位观测稻麦轮作生态系统N_2O排放通量,研究稻麦轮作生态系统N_2O排放对大气CO_2浓度和温度升高的响应规律。【结果】(1)CO_2浓度升高使水稻和小麦生物量和产量分别显著增加9.7%、11.3%和5.6%、5.7%(P0.05);温度升高使水稻和小麦生物量和产量分别显著减少21.1%、18.0%和31.6%、17.7%(P0.05);CO_2浓度和温度的同步升高使水稻和小麦生物量和产量分别显著降低13.5%、8.7%和26.0%、10.3%(P0.05)。(2)CO_2浓度和温度升高,均未改变稻麦轮作系统N_2O的季节排放模式。CO_2浓度升高条件下,水稻季和小麦季N_2O排放分别增加15.2%和39.9%,其中后者达显著水平(P0.05);温度升高未显著影响水稻季N_2O排放,但显著增加小麦季N_2O排放20.5%(P0.05);CO_2浓度和温度同步升高对水稻季N_2O排放的影响存在较大的年际差异,但总体上有促进N_2O排放的趋势;CO_2浓度和温度同步升高极显著增加小麦季N_2O排放(46.0%,P0.01)。(3)小麦季N_2O排放与小麦生物量密切相关,在CO_2浓度和温度升高条件下,小麦季N_2O排放与小麦地下部生物量和ΔSOC之间具有显著的正相关关系。(4)与对照组相比,CO_2浓度升高、温度升高以及两者的共同作用,分别导致稻麦轮作系统单位产量的N_2O排放强度(GHGI)分别增加29.1%、66.3%和81.8%,其中温度升高和CO_2浓度和温度同步升高处理达显著水平(P0.05)。【结论】CO_2浓度升高和温度升高均未改变稻麦轮作生态系统N_2O的季节排放模式。CO_2浓度升高导致稻麦轮作系统N_2O排放显著增加;温度升高显著增加小麦季N_2O排放,但未显著影响水稻季N_2O排放。CO_2浓度和温度升高导致稻麦轮作系统温室气体排放强度增加,各处理条件下温室气体排放强度的响应从大小依次为:C+TTC。可见,在未来CO_2浓度和温度升高情境下,为保证现有粮食供应水平不变,由稻麦生产所导致的N_2O排放强度变化可能会进一步加剧气候变化进程。     

基于ZigBee 无线网络的智能猪舍控制系统设计

为了实现规模化养猪场猪舍的智能化控制,以CC2430芯片为核心,开发了一套基于ZigBee技术的无线猪舍控制系统,该系统能实时监测猪舍内温湿度及氨气的浓度,自动控制换气扇的转速及保温门的状态,达到自动控制猪舍环境的目的,提高了养猪场的自动化水平.同时,通过M35模块和红外模块可以实现控制系统的远程控制和近程控制.     

Localization of CO2 source by a hexapod robot equipped with an anemoscope and a gas sensor

A hexapod robot was developed to explore an agricultural field and gather agronomical information such as soil nutrients and plant growth. In addition, a sensor device for the robot to track a gas source was developed. The sensor device consisted of a CO₂ gas sensor and an anemoscope. The gas sensor detected the concentration of CO₂ in the surroundings, and the anemoscope indicated the upwind direction from the robot. An indoor test was conducted during which the hexapod robot tracked windward direction using the sensor device. According to the results, the hexapod robot with the sensor device successfully localized a CO₂ source that was in the upwind direction. The robot paused on the spot under windless conditions, and walked windward as soon as the wind started blowing again.     

基于单片机的大棚温湿度检测系统的应用

该系统是一个专门为温室大棚温湿度控制而设计的智能系统。通过对系统的硬件部分和软件部分设计来达到监控要求。硬件部分实现了对温湿度传感器模块、A/D转换模块、显示模块、控制模块的设计;软件部分主要根据系统的设计思想设计出了主程序和子程序流程图,并通过汇编语言和C语言实现。通过实践证明,该系统具有性能好、操作方便等优点,实现了对温湿度的显示、调节、自动控制和手动控制。     

Interactive Effects of Elevated CO2 and Temperature on Rice Planthopper,Nilaparvata lugens

It is predicted that the current atmospheric CO₂ concentration will be doubled and global mean temperature will increase by 1.5–6°C by the end of this century. Although a number of studies have addressed the separate effects of CO₂ and temperature on plant-insect interactions, few have concerned with their combined impacts. In the current study, a factorial experiment was carried out to examine the effect of a doubling CO₂ concentration and a 3°C temperature increase on a complete generation of the brown planthopper (Nilaparvata lugens) on rice (Oryza sativa). Both elevated CO₂ and temperature increased rice stem height and biomass of stem parts. Leaf chlorophyll content increased under elevated CO₂, but only in ambient temperature treatment. Water content of stem parts was reduced under elevated temperature, but only when coupled with elevated CO₂. Elevated CO₂ alone increased biomass of root and elevated temperature alone enhanced leaf area and reduced ratio of root to stem parts. Brown planthopper (BPH) nymphal development was accelerated, and weight of and honeydew excretion by the F₁ adults was reduced under elevated temperature only. Longevity of brachypterous females was affected by a significant interaction between CO₂ and temperature. At elevated temperature, CO₂ had no effect on female longevity, but at ambient temperature, the females lived shorter under elevated CO₂. Female fecundity was higher at elevated than at ambient temperature and higher at elevated CO₂ than at ambient CO₂. These results indicate that the combined effects of elevated temperature and CO₂ may enhance the brown planthopper population size.     

烤烟房温湿度专家控制系统的设计和研究

烤烟房温湿度是烟叶烘烤工艺中十分重要的控制参数,对保证烤烟品质具有重要意义。通过对烟叶烘烤过程中的温湿度控制过程的分析,研究了烤烟房温湿度专家控制的算法,对控制变量选取、知识库建设和控制规则进行了分析。设计了以单片机C8051F020为核心器件,以DS18B20温湿度传感器为检测元件,以液晶显示模块作为人机界面的烤烟房温湿度专家控制系统。该系统对烤烟房自动控制技术具有一定的应用价值。