大田光伏提水滴灌自动化控制技术研究与应用

本文简述了光伏提水技术在我国农业中的重要应用,综合分析了光伏提水农田滴灌技术的应用对于推动兵团现代农业发展的重要意义。选取新疆农垦科学院高效用水观测站试验地3.33 hm~2,依据不同作物的轮灌需求、全生育期灌水次数及其所需总耗电量,开展了滴灌自动化系统与光伏提水技术的有机整合与集成研究。研究结果:(1)依据示范点面积,作物轮灌制度及全生育期总用电需求,筛选出了3.33 hm~2滴灌面积内的太阳能板组件、直流光伏水泵、MPPT控制器、蓄电池组、输出逆变器等光伏提水器材及技术指标优化组合;(2)依据示范地作物轮灌用水要求及现有滴灌管网布设条件,与北京农业智能装备技术研究中心合作,设计并试用了一种纯电力机械式开关,内径为75 mm的适合大面积农田滴灌的农用"电动"控制阀;(3)将已选型配套的大田光伏提水系统与滴灌自动化控制系统,包括自主开发的农田滴灌自动化"电动"控制阀等进行兼容性与适应性研究分析和有机整合,建立了一套大田光伏提水滴灌自动化控制系统。     

枸杞LbCO基因的克隆与生物信息学分析

CONSTANS(CO)基因是高等植物叶片中光周期途径的关键成分,生物钟及光信号控制CO基因的表达。本研究以宁夏枸杞(Lycium barbarum L.)品种之一‘宁杞7号’叶片为实验材料,通过转录组测序结果筛选,利用RT-PCR技术扩增得到‘宁杞7号’的CO基因cDNA全长序列,命名为LbCO。利用生物信息学手段对所获得的序列进行结果及功能预测,结果显示:LbCO基因的cDNA序列全长1224 bp,编码407个氨基酸,分子质量为44.83 k D,理论等电点pI=5.58,不稳定指数为39.66,是一种稳定的非分泌蛋白。该蛋白亚细胞定位于细胞核,二级结构中无规则卷曲占比最高(54.48%),其次为α-螺旋(28.99%)。系统进化分析表明枸杞LbCO蛋白与其它物种的CO蛋白具有较高的同源性,其中与辣椒属CO蛋白亲缘关系最近。本研究为后续进一步探讨该基因编码的蛋白在调控枸杞花期研究方面提供理论参考。     

植物开花光周期反应的分子调控机制

植物开花时间受到日照长短季节性变化的调节,拟南芥和水稻中与光周期反应相关基因的分离,使人们得以认识植物开花光周期反应的分子调控机制。植物感知日照长短的变化主要由CONSTANS(CO)基因的表达所控制。CO能够将光信号与生物钟信号整合,调节开花基因FLOWERING LOCUS T(FT)的表达,并最终控制植物的开花时间。本文对这一研究的最新进展进行了综述。     

开拓光伏农业市场蓝海

<正>光伏是国家新能源发展的重要方向。在农业设施面积逐年增加的大形势下,光伏产品在农业领域的市场蕴含无限商机。在第十七届中国国际花卉园艺展览会期间,全球领先的太阳能薄膜发电企业——汉能全球光伏应用集团举行了以"阳光走进农业"为主题的农业应用产品发布会,正式推出了将太阳能发电和农业设施相结合的新型薄膜组件——农用轻质背电极透光组件,受到了业内人士的关注。     

浅谈“光伏+农业”产业的发展模式

农业在中国经济发展中起着重要作用,是中国社会经济发展的基础。近年来,随着农业机械化以及科技现代化不断推进,多种现代科学技术逐渐在农业产业中得到应用,其中光伏发电技术在农业上的应用对于农业产业转型有着重要意义,是中国农业产业发展的强有力推手。光伏农业是将光伏发电与农业生产相结合的一种绿色、环保的全新产业模式,是集太阳能光伏发电、智能温控系统、现代高科技种植、养殖为一体的农业产业,有着非常广阔的应用前景。本研究综述了光伏农业中主要的几种结合形式：“光伏+种植业”、“光伏+畜禽业”以及“光伏+渔业”的业态,分析了各结合形式的研究现状和面临的问题,并对光伏农业发展趋势进行了合理展望,以期为未来光伏农业的发展提供参考。     

辽西地区光伏种植生产模式可行性分析——以高粱为例

为综合利用辽西地区丰富的太阳能资源和土地资源,探讨辽西地区光伏种植模式的可行性,在梳理国内外光伏农业研究的基础上,通过分析光伏设施对作物生长发育和产量的影响,以及光伏种植对生态环境、社会经济的作用,发现光伏种植模式可以减少温室气体排放,防风固沙,控制水土流失,并提高土地单位面积产出,增加农民收入。同时选择适宜的作物品种和栽培技术可以降低光伏设施对作物种植带来的不良影响,以抗逆性优良、辽西地区主栽杂粮作物高粱为例,分析光伏设施对高粱种植的影响,为辽西地区光伏种植模式可行性提供科学依据,并为其他地区发展光伏种植提供参考和借鉴。     

基因组原位杂交技术在植物研究中的应用

基因组原位杂交是以亲本之一的总基因组DNA做探针,另一亲本的基因组DNA做封阻,在荧光原位杂交技术的基础上发展起来的一种染色体/染色质检测技术。在其发展的十几年里,已在植物的基因组研究中发挥了重要的作用。应用这一技术可对多倍体中基因组之间的亲缘关系、基因组组成及起源进行研究;对杂交种中染色体组的组成进行分析;对代换系、附加系和易位系进行有效的鉴定,并对其中的外源染色体或染色体片段的来源、大小、数目及发生位点进行检测和定位。此外,利用基因组原位杂交技术还有助于确定物种间的同源性;研究杂交种中来源不同的染色质在核中的分布;探索B染色体的起源、染色体间的配对、重组、交换等现象。随着基因组荧光原位杂交技术体系的不断发展、完善和改进,其应用范围不断拓展,在植物基因组研究领域中发挥了越来越重要的作用。     

智慧温室到底有多“智慧”

<正>无影玻璃、嵌入芯片的盆花、太阳能薄膜光伏发电、草莓高产栽培装置、苗木移植机器人、基于植物生长检测的物联网系统、智能型自动转移喷灌机……总面积3 024 m2的国内首个拥有自主知识产权集成创新的智慧温室,将再生能源、现代农业装备以及物联网技术进行了有机融合,集成应用了物联网技术、无土栽培技术与自动化装备,通过可视     

太阳能光伏温室现身云南

<正>鲜切花是设施化程度最高的产业,因立体气候突出,云南鲜切花生产设施大棚类型多样,有中高档钢架大棚、玻璃温室,还有大量的竹子或水泥骨架简易大棚。但这一现状即将被打破。由切花月季专业生产商通海锦海农业科技发展有限公司投资建造的云南首座太阳能光伏温室,预计将于7月份建成使用。该太阳能光伏温室投资近百万元,每平方米建造成本800元,是普通钢架大棚的10倍左右,安装有30块太阳板,每天可发电110伏,是清洁能源     

登封引进光伏农业科技

不用农药也能让害虫远离大棚蔬菜,产值（亩）超几十万元,这种不生虫的蔬菜大棚是登封市首家太阳能光伏农业科技大棚。     

Energy Efficiency of Water Transportation System for Surface Water Source Heat Pump

The forms of water transportation, arrangement and operation of pumps contribute to the water transportation energy consumption, which influences the energy-saving effect of surface water source heat pump. The relation between the pumping height and energy consumption of pumps is found by analyzing the model of pump energy consumption. The concept and calculation of critical pumping height is presented considering the limited rate of system energy efficiency. Based on the principle that the pump power changes with water flow rate, the determination of pumps arrangement of one or two stage pumps is described with a concrete example. The influence of water flow rate on heat pumps and water pumps is analyzed, and the energy efficiency of constant and variable water volume are compared. The operation way of this example is concluded for the optimal system energy efficiency. It is found that there is a critical pumping height for the energy-saving effect of surface water source heat pump compared with the traditional system. Moreover, the operation strategies should be determined by the system optimal model since the energy consumptions proportions of heat pumps and water pumps are variable.     

基于咸水处理和精准灌溉相结合的优势分析

咸水淡化技术是开发利用海洋资源最合理的方式。文章从咸水直接灌溉带来的土壤盐渍化危害入手,概述了咸水处理与精准灌溉的意义,介绍了微咸水淡化流程和精准灌溉流程,提出了微咸水处理及精准灌溉的结合方式,展望了咸水淡化和节水灌溉的发展趋势,并分析了制约咸水淡化技术发展的能源和工艺2个因素。本研究得出,节水灌溉技术未来将集远程灌溉管理和综合调控分析于一体,真正实现智能化灌溉管理。将太阳能技术与纳滤技术相结合会创造广阔的市场前景,纳米颗粒膜和光热转化碳纤维等材料将是海水淡化研究的热点。因此,咸水淡化技术与精准灌溉相结合,其资源利用效率将大幅提高,土壤环境亦会得到极大改善,与未来生态科技的发展趋势将更加契合。     

Performance analysis of a concentrating solar hybrid photovoltaic thermal system

The photovoltaic components of a hybrid photovoltaic thermal (PV/T) system are combined with a solar thermal collector, which generates both thermal and electrical energy simultaneously with a higher integrated efficiency. A three dimensional steady model of the concentrating solar PV/T system which has a plate type metallic thermal collector with a serpentine rectangular channel is developed. The processes of photovoltaic and thermal transformation and heat transfer in the PV/T collector are calculated and simulated. The effects of the optical concentrating ratio, coolant mass flow rate, ambient air velocity and glass cover on both thermal and electrical performance of the collector are presented and discussed.     

Study on Underground Hot Water Storage Tank Cooling of Solar Energy Heating System

In view of the different of the underground heat storage water tank of solar position arrangement, make use of the Fluent software program numerical simulation and calculation, it is concluded that under different conditions the heat storage water tank temperature field distribution of the soil around. At the same time, establishing physical model and mathematical model of underground heat storage water tank and combined with practical engineering, verify the underground storage tank for heat and energy storage, to obtain the relationship between the tank roof loss and total heat release. Calculation results show that under the same conditions, outdoor storage tank at the top of the heat dissipating capacity to reduce, so the method can be used to offset at the top of the energy required collector to reduce, so the method can be used to offset this part of the energy required collector area of the cut, improve thermal efficiency and reduce the user store hot water tank of the store.     

山东五莲太阳能资源发展的思考

为了应对常规能源面临的短缺,抑制全球气候变暖的持续发展,阐述了五莲县开发太阳能的自然条件和国家政策,指出太阳能资源开发利用是应对气候变化的必然趋势,介绍了五莲县太阳能利用的现状,以及存在缺乏具体政策、完善的经济补贴措施,对太阳能资源的战略意义认识不足,资源优势未转化为经济优势等问题,对太阳能利用的前景如太阳能热水器、太阳能烤房、太阳能电池和太阳能发电等进行了分析,提出制定新能源开发利用强制性政策、政府鼓励补贴措施和制定发展规划,建立研发机构,宣传太阳能利用的对策建议,促进了太阳能资源的开发利用。     

西藏“一江两河”流域油菜需水关键期降水的变化特征

摸清西藏“一江两河”油菜关键生育期降水的气候变化特征,为本区域科学、合理化灌溉提供参考。基于西藏“一江两河”流域9个站1981—2014年逐旬降水量资料,采用算术平均、线性趋势等统计方法,对流域油菜需水关键期的降水特征及趋势变化进行了分析。研究表明：流域油菜蕾苔期和开花期的降水变率较大,多数年份自然降水不能满足作物需水,水分亏缺严重。近34 年油菜蕾苔期的降水除江孜表现为减少趋势外,其他各站均呈一致的增加趋势,平均每10 年增加0.5~8.6 mm;开花期降水各站均表现出增加趋势,增幅为2.9~10.9 mm/10 a;全生育期的降水量各站以3.9~32.4 mm/10 a 的速率呈增加趋势。区域降水增加,水分亏缺量减少,有利于油菜的生长发育。     

1980-2009年藏西北地区水分盈亏量的变化特征

为了解藏西北地区气候干湿状况,采用研究区近30年来的气象观测资料和彭曼公式,分析了藏西北气候水分盈亏量的时空分布特征和变化趋势。结果表明：藏西北地区水分盈亏量总体表现为水分亏缺的分布特征,无论年水分亏缺量,还是季节水分亏缺量,其分布均由西向东逐渐减少;近30年来藏西北地区年和不同季节水分亏缺量基本呈减少趋势,表明水分亏缺有缓和的趋势;夏季水分亏缺量减幅最大,春季次之,秋季减幅最小;年、夏季和冬季水分盈亏量存在显著突变规律;水分盈亏量与平均气温、平均风速、日照时数基本呈负相关,与相对湿度、降水量呈正相关;降水量增加,日照时数、风速减少可能是导致水分亏缺量减少的主要气象因子。     

Landfill Leachate Treatment by Cavitating Water Jets

Cavitating water jets were used to degrade complicated organic compounds sampled from landfill leachate from a sanitary landfill in Chongqing, P. R. China. The law of chemical oxygen demand (COD) and the impact of factors such as pumping pressure, confining pressure, cavitating time and pH were evaluated in the experiment. We concluded that a cavitating water jet can degrade complicated organic compounds. Cavitating water jets therefore can improve biological oxygen demand (BOD)5/COD. The optimal cavitating condition was also obtained: at a pH 9.0, confining pressure 0.6MPa, cavitating time 90mins and pumping pressure 10MPa,the COD, BOD5 and BOD5/COD increase to 124.8%, 293.3% and 52.44% respectively. Chromaticity decreases while SS increase to 191.5%. These changes create good conditions for subsequent treatment.     

北疆地区牧草高效立体种植模式与耗水规律研究

混、间播是合理利用土地、充分利用光能、提高单位产量、改善饲料品质、培养土地肥力以及延长多年生饲草料地利用年限等方面的重要措施和有效途径。为了分析北疆干旱荒漠地区牧草组合、施肥量、灌溉定额对产量影响的显著性程度和多因素不同水平的最优组合方案,以及混播牧草的耗水规律及耗水量,并且提出该地区不同水文年的灌溉制度,通过对多年生人工牧草进行不同水肥条件下混、间播灌溉试验,并应用SPSS软件对结果进行分析。结果表明,混、间播的最优组合为：苜蓿和老芒麦组合,施肥量18471 kg/hm²,灌溉定额为3600 m³/hm²,影响产量的主要因素是灌溉定额;混播牧草生育期内最大耗水强度为86 m³/(hm²·d),混播牧草干旱年灌水4次,灌溉定额为3600 m³/hm²。通过综合分析,评价了混播牧草的优越性,为北疆干旱荒漠地区发展高产、优质的灌溉饲草地提供技术参考。     

Poly-generation of cooling, heating and power performance analysis of PV radiant panel PV/T system

A combined cooling, heating and power mono-silicon solar photovoltaic radiant panel (PV/R) is proposed, which compounds the radiant panel with the PV module. The PV operating temperature is decreased through the internal cycling of liquid pipe of radiant panel. Thus the power efficiency of PV module is increased, at the same time, the heat of PV using for heating can be recollected. While at night, the cooling used for the daytime is collected through the nocturnal cooling storage. In the experiment testing, the PV/R not only increases the power efficiency by 8%~16%, but obtains the heating efficiency by 45% and gets the cooling capacity of 40~80 W/m 2.