垄台修复中耕施肥机的设计

针对东北垄作区保护性耕作由于缺乏相应的玉米中耕机具,出现秸秆覆盖地无法中耕的问题,设计了垄台修复中耕施肥机.该机利用旋耕碎秆装置在垄沟旋转作业,进行碎秆、除草,并将旋起的土分散在垄沟两侧,同时地轮驱动施肥,垄台修复轮进行镇压修垄、盖肥.田间试验结果表明,该机器防堵性能好,垄台修复和施肥效果均达到设计要求,符合东北垄作区秸秆覆盖地的使用要求.     

播种期液态肥精量深施系统喷肥装置研制

针对播种期液态肥精量深施的技术需求,该文提出一种液态肥对耙点施系统,并针对喷出的液态肥需满足较佳集束性和施肥量等要求,设计一种液态喷肥装置。在Fluent软件中建立锥直型、圆锥型和圆柱型三种不同形状喷嘴的流体仿真模型,对喷嘴的非淹没射流过程进行仿真,分析了不同喷嘴喷出的液态肥速度和总压的变化,得出不同喷嘴的集束性能,确定了圆锥型为最佳喷嘴形状。选用圆锥型喷嘴,以施肥量为评价指标,以液泵压力和喷嘴直径为试验因素,设计了二因素五水平全因子试验,建立施肥量与液泵压力、喷嘴直径之间的回归方程。仿真结果表明,液泵压力和喷嘴直径对喷肥装置的施肥量影响显著(P0.01),其中,喷嘴直径对施肥量的影响程度更大;台架试验结果表明,实际试验施肥量与仿真结果变化趋势一致,施肥量试验值与修正后的回归方程预测值整体平均误差为1.62%,基本满足施肥量要求。该研究为种期液态肥精量深施的进一步研究奠定了基础。     

3ZCF-7700型多功能中耕除草机设计与试验

为了解决机械除草过程中作物苗间与秧苗附近杂草较难铲除以及伤苗严重和除净率低等问题,研制出与大功率拖拉机配套的3ZCF-7700型多功能中耕除草机。该机在玉米、大豆等作物的中耕作业过程中能完成侧深施肥、苗间松土除草、起垄、培土和深松等工序的作业。该文论述了3ZCF-7700型多功能中耕除草机的结构、工作原理及关键部件的设计,田间试验结果表明：用于玉米苗间杂草除净率为76%,行间杂草除净率95.7%,伤苗率小于4.4%,其它各项技术性能指标均符合设计要求。该机可满足旱田作物中耕管理作业的农艺要求。     

基于GPRS的变量施肥机系统研究

研制了一种基于GPRS的变量施肥机系统。介绍了系统的组成结构和工作原理,探讨了远程通讯控制器的软硬件设计,并在此基础上,研究了远程处方下载的工作过程,引入机群监控的概念,阐述了监控端软件的实现。田间试验结果表明,研制的变量施肥机能够满足精准农业意义上的变量施肥作业要求。     

基于香蕉根系分布特征的变量施肥机研制

针对香蕉施肥作业中肥量分布不合理和施肥效率低等问题,对香蕉根系的分布特征进行统计分析,获得基于根系分布特征的施肥决策,并以此为基础,设计了香蕉变量施肥机,进行了样机试验。结果表明:香蕉幼苗期的施肥长度≤0.22 m,主次施肥区的施肥量比例为8:5,施肥长度比例为2:1;营养体生长期的施肥长度≤0.42 m,主次施肥区施肥量比例为2:1,施肥长度比例为5:1;生殖体发育期的施肥长度≤0.84m,主次施肥区施肥量比例为11:5,施肥长度比例为3:1。田间试验结果表明,机具前进速度0.38m/s、排肥盘转速22r/min、漏肥孔圆心角120°时,排肥量理论值与实际值平均相对误差为5.74%,施肥合格率为93%,满足香蕉施肥作业要求;采用变量施肥机施肥的香蕉植株长势优于常规人工穴施肥。该研究为香蕉变量施肥机的研究提供了基础数据和设计新思路。     

深施型液态施肥机扎穴机构动力学优化

为保证液态施肥机在高速作业下仍具有良好的可靠性,以液态施肥机扎穴机构为研究对象,将太阳轮x、y方向峰值力和波动力作为目标函数,运动学优化结果作为目标函数的约束条件,应用Visual Basic 6.0软件开发出基于“种间竞争”改进遗传算法动力学优化软件。软件得到优化参数为：喷肥针尖和行星轮轴连线与行星架的初始夹角-42o、行星架初始角位移45o、喷肥针尖与行星轮轴心距离285 mm。根据动力学优化结果,应用Pro/E和ADAMS对扎穴机构进行设计与仿真验证。结果表明,根据优化参数设计的扎穴机构既能满足工作要求,又具有较好的力学特性。     

4FZ-30型自走式番茄收获机的研制

为了适应加工番茄的大面积采收,该文设计了一种适用于加工番茄的自走式收获机,并阐述了该机的总体结构及切割捡拾装置、分离装置和色选装置三大核心工作部件的工作原理,并进行了田间试验。试验结果表明,在地形平坦,土壤绝对含水率为18%,番茄成熟度为98%的情况下,该机平均生产率为0.26%hm2/h,平均损失率为4.36%,平均破损率为4.10%,平均含杂率为3.09%,各项指标均达到行业标准NY/T1824-2009,满足设计要求。该研究为推动番茄收获机的国产化进程奠定了基础。     

多功能可降解液态地膜在花生生产的实际应用研究

通过多功能可降解黑色液态地膜与普通地膜对作物生长情况影响的对比应用试验,揭示了液态地膜在减少土壤残膜污染的同时,与普通地膜具有相近的保温、增产、提高效益等作用。     

保水肥、液态地膜对仁用杏土壤水分和生长的影响

为了促进半干旱风沙区仁用杏的抗旱造林,通过田间试验,比较研究保水肥、液态地膜对仁用杏土壤水分和生长的影响。结果表明:保水肥、液态地膜同时使用,在短期就可以明显提高土壤含水量,增加树木生长量。     

镁肥在桂中地区旱地土壤上的肥效

利用硫酸钾镁肥和水镁矾在甘蔗等７种作物上进行了４８次田间试验，结果表明，在氮，磷，钾肥基础上施用镁肥可使作物增产５－３０％。     

反相—高效液相色谱分析有机液肥中腐胺、亚精胺、精胺含量

建立了一种高效液相色谱法分离测定3种生物胺(腐胺、精胺、亚精胺)的方法。采用Agilent色谱柱C18反相色谱柱(250 mm×4.6 mm,粒径5μm),以乙腈-水为流动相梯度洗脱,丹磺酰氯作为荧光衍生试剂柱前衍生化。最佳测定条件为:丹磺酰氯浓度为3 mg/L,衍生化反应温度为60℃,衍生化时间为15 min,缓冲溶液pH为9.78。并将该方法成功应用于畜禽粪便制作有机液肥过程中腐胺、精胺、亚精胺的定性、定量分析。     

Phosphate fertilizer form and application strategy affect phosphorus mobility and transformation in a drip‐irrigated calcareous soil

The objective was to increase understanding about how P fertilizer form and application strategy affect P mobility and use efficiency in a drip‐irrigated calcareous soil. The study used two P forms (granular or liquid P) and two application methods (single or repeated application). Phosphorus uptake by roots was simulated by using diffusive gradients in thin films (DGT). Six fractions of inorganic P were obtained using the Jiang‐Gu sequential fractionation scheme. Mobility of P was greater when the fertilizer was applied in liquid rather than granular form. Depending on the fertilizer application rate, Olsen P concentrations 13.5–43 mm from the application point were larger by 22–96% in the liquid P treatment than in the granular P treatment. Liquid P increased DGT‐absorbed P by 29% and Ca₂‐P by 17% compared with granular P averagely. The P uptake and PUE were averagely larger by 32 and 121%, respectively, in the liquid P treatment than in the granular P treatment. In conclusion, liquid P fertilization reduces P fixation and increases P diffusion, availability, and bioavailability in calcareous soil. Phosphorus mobility is greater when the fertilizer is applied in a single rather than repeated application.     

棉花膜下滴灌酸性液体肥的试验效果

棉花膜下滴灌技术是近几年在南北疆棉花产区重点推广的农业节水措施。试验和实践证明,此项技术对提高水肥利用率,具有十分明显的作用。酸性液体肥是新研发的一种用于棉花膜下滴灌的新型滴灌专用肥。其有效养分含量为25%,主要以氮、磷、钾、微量元素以及促根剂、促溶剂等成分为主,pH值2～3。经过2年多点试验测定,滴灌酸性液体肥的氮素利用率在47%～66%,平均为55%,与常规灌溉条件下的施肥相比,氮素利用率提高15～30个百分点;磷素利用率在24%～38%范围内,平均为31%,与常规灌溉条件下的施肥相比,磷素利用率提高10～17个百分点;平均增产子棉270kg/hm2,增产率为7 8%。每公顷用肥900～930kg,可生产皮棉1725kg/hm2,节约肥料35%。     

Plant Nitrogen Status of Southern Highbush Blueberry (Vaccinium corymbosum L. Interspecific Hybrid) Grown in Pine Bark Amended Soils with Varying Rates of Nitrates

An experiment evaluating three fertilizer types (granular, liquid, and controlled released fertilizer) with nitrate ranging from 0% to 44% was conducted over two seasons on southern highbush blueberry ‘Star’ at the University of Georgia’s blueberry farm in Alapaha, GA. The objective was to identify the effect on fruit quality, plant growth, and plant tissue nitrogen status. This work demonstrated that the applications of fertilizer had similar effects on fruit quality and growth for ‘Star’ grown in sandy organic soils. In addition, fertilizers with 36.5% or 44% nitrate did not appear to have significant accumulation of nitrate in the leaves. Soil analysis revealed that none of the fertilized soils significantly increased cation exchange capacity; however, soil pH increased in soils with 36.5% and 44% nitrate applications. This suggests these nitrate levels will require continued soil monitoring and possible soil acidification to maintain appropriate soil pH for blueberry production (4.0–5.5 pH).     

滑刀开沟-气力引射式液肥雾化侧深施肥装置设计与试验

为提高肥料利用率,降低肥料对水田的污染,该研究结合侧深施肥技术与液肥优点,研制一种水田滑刀开沟-气力引射式液肥雾化侧深施肥装置。该装置采用滑刀式开沟器开沟,利用气力引射式雾化施肥器雾化和引射液肥,将液肥侧深施于水稻根区附近土壤。设计了气液同轴气力引射式雾化施肥器内腔结构,以喉嘴距、混合室（喉部）直径、气体压力为因素进行全因子土槽试验,分析各因素对排肥量（液肥质量流率）和耗气量（气体流量）的影响。结果表明,影响液肥质量流率的主次因素顺序为混合室（喉部）直径、气体压力、喉嘴距;影响气体流量的主次因素顺序为气体压力、喉嘴距、混合室（喉部）直径。采用EDEM离散元仿真软件进行仿真优化,利用加权评分法综合评判仿真试验结果,结果表明,在不同工作速度下,滑切角为32.5°、刃口角为45°时,滑刀式开沟器可获得较优的工作性能。开展土槽试验验证仿真结果,滑刀式开沟器入土深度为30 mm、前进速度为1.2 m/s时,牵引阻力实测值为8.5 N,仿真结果为6.9 N,相对误差为18%,土壤扰动面积仿真结果为 1965.6 cm²;入土深度为50 mm、前进速度为0.6 m/s时,牵引阻力实测值为14.4 N,仿真结果为12.2 N,相对误差为15%,土壤扰动面积仿真结果为2137.2 cm²。土槽性能试验结果表明,该装置在入土深度为30 mm,前进速度为1.2 m/s时,排肥量标准差为0.2427 g/s,与最大排肥量的相对误差为1.42%,施肥深度与入土深度的相对误差为4.4%;在入土深度为50 mm,前进速度为0.6 m/s时,排肥量标准差为0.4796 g/s,与最大排肥量的相对误差为2.13%,施肥深度与入土深度的相对误差为2.1%。研究结果可为水田液肥侧深施技术的应用提供参考。     

利用海水汲取液的沼液正渗透浓缩技术

为实现沼液浓缩以提高其应用价值,该试验以海水作为汲取液,采用正渗透技术对山东某海滨猪场的沼液进行浓缩。试验结果表明,正渗透浓缩倍数为2时的膜通量最高可达到9.5 L/(m2·h);沼液浓缩后的总含盐量、总钾、总磷、总氮、化学需氧量的回收率均可以达到96.7%以上,在保证较高膜通量的条件下沼液体积最高可减小为原液的1/4;对数据拟合分析的结果表明,在沼液浓缩倍数为3时,正渗透膜具有较高的浓缩效率,可达到3.9 L2/(m2·h·g)。综上,采用正渗透技术对沼液进行浓缩的方式是可行的,这不仅缓解了沼液不能及时消纳所造成的资源浪费,而且还可以提高沼液作为肥料的应用价值。     

液态有机肥对酚酸胁迫下马铃薯生长发育和土壤酶活性影响

为明确液态有机肥对土壤酚酸导致马铃薯的连作障碍的缓解效应,采用盆栽试验,将阿魏酸与香草酸等量混合后按不同浓度(0,50,100,150 mg/kg)施加于马铃薯基质土壤中,模拟马铃薯连作分泌的有机酸自毒物质,并施加不同浓度梯度液态有机肥(0,225,450,675 kg/hm^2),探讨酚酸胁迫下液态有机肥对马铃薯生长发育以及土壤酶活性的影响。结果表明:单一施加外源酚酸对马铃薯株高、茎粗、叶面积以及干物质量皆有不同程度的抑制作用,随酚酸浓度增加,土壤中脲酶、酸性磷酸酶、蔗糖酶活性相对对照分别降低2.74%~10.95%,11.11%~20.55%,5.29%~12.96%,过氧化氢酶、多酚氧化酶活性升高,FDA水解酶活性表现为低促进高抑制。施加液态有机肥后提高了马铃薯株高、茎粗、叶面积以及干物质量,土壤酶活性均有提高,脲酶、酸性磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶、FDA水解酶活性相对对照处理最高分别提高了10.80%,21.40%,18.20%,29.60%,37.69%,12.31%,但是液态有机肥浓度过高降低了其对磷酸酶、脲酶、过氧化氢酶的提升效果,抑制了FDA水解酶活性。因此合理施加液态有机肥可以促进马铃薯生长发育,提高土壤酶活性,增强马铃薯的抗逆性,从而缓解酚酸对马铃薯的胁迫作用。     

基于MATLAB仿真的非规则齿轮行星系扎穴机构的优化设计

为更好地满足深施型液态施肥机喷肥针入土垂直度及穴口较小的农艺要求,采用MATLAB GUI开发平台,编写了非规则齿轮行星系扎穴机构的反求设计与运动学分析仿真软件。该软件避免了正求方法试凑参数的盲目性,通过改变静轨迹上若干型值点的坐标,控制喷肥针尖姿态,直观动态地显示出反求过程、结果以及机构仿真运动过程,优化出最佳参数:穴口宽度为28 mm,静轨迹的高度为252 mm、宽度为182 mm。为了验证扎穴轨迹的正确性进行高速摄像试验,观察和分析了实际作业过程中喷肥针尖的相对运动轨迹、关键点姿态。试验结果表明:喷肥针尖轨迹高度246 mm、宽度188 mm,在试验误差允许范围内,轨迹的高度和宽度与理论仿真软件优化结果基本一致,充分验证反求设计分析的准确性和可行性。该研究为扎穴机构的反求设计提供了参考。     

FeSO_4-ZnSO_4-H_2O水盐体系相图及其应用

采用等温溶解平衡法研究了ZnSO4-FeSO4-H2O体系平衡关系,以Zn2+、Fe2+浓度为坐标轴,在直角坐标系中制出了0℃、10℃和25℃时ZnSO4-FeSO4-H2O体系相图,在相图中单相区和c(Fe2+)+c(Zn2+)=100 g/L直线上方的重合区域就是Zn-Fe微量元素水溶肥料的配方区。多温相图分析及实验表明:根据10℃时ZnSO4-FeSO4-H2O相图配方区制备出来的Zn-Fe微量元素水溶肥料具有良好的储存性能。     

液态缓释复配肥在日光温室蔬菜上的应用研究

节能日光温室蔬菜生产中,在农民自己施肥的基础上,于茄子、黄瓜采收前距离植株10 cm处,打直径为5~7 cm的孔,茄子地适宜孔深为40 cm,黄瓜地适宜孔深为20 cm,灌施液态缓释复配肥,间隔20 d时间灌施1次,连续灌施3次,茄子以每次每株灌施800 mL为宜,其增产率为35.8%。黄瓜每次每株灌施500 mL为宜,增产率为17.2%。茄子高效益期的产量占总计产时段产量的58.3%,而产值占总计产时段产值的71.5%。黄瓜高效益期的产量占总计产时段产量的64.3%,产值占总计产时段产值的86.5%。