黄土丘陵半干旱区集流整地模式

探讨在不同的立地条件下,采取科学合理的集流整地模式,以提高对天然降雨资源的高效利用。结果表明,在半干旱黄土丘陵区,缓坡地整地适宜“88542”集流水平沟方式;斜坡地整地为“16542”、“16543”集流水平沟方式;陡坡地整地为1m×0.8m鱼鳞坑方式;梁峁、平掌台地和机修梯田整地为“4443”网格方式。它们在不同程度上有效地提高了土壤含水量,而且苗木的生长量也大幅度提高,达到了最佳集流效果。     

黄土丘陵半干旱区集流整地模式

探讨在不同的立地条件下，采取科学合理的集流整地模式，以提高对天然降雨资源的高效利用。结果表明，在半干旱黄土丘陵区。缓坡地整地适宜“88542”集流水平沟方式；斜坡地整地为“16542”集流水平沟方式；陡坡地整地为1．0m×0．8m鱼鳞坑方式；梁峁、平掌台地和机修梯田整地为“4443”网榕方式。它们在不同程度上有效地提高了土壤含水量，而且苗木的生长量也大幅度提高。达到了最佳集流效果。     

半干旱黄土丘陵区坡地雨水资源化工程技术研究

以水土资源的保育和高效利用为指导,对半干旱黄土丘陵区目前实施的"88542"水平沟、水平阶、鱼鳞坑、回字型整地等几种坡地雨水资源化工程技术措施进行了研究。对提高雨水资源化程度和利用效率、缓解危害程度,具有重要的科学价值和生产示范推广价值。     

半干旱黄土丘陵沟壑区造林整地工程集流分析

本文对陕北半干旱黄土丘陵沟壑区内的鱼鳞坑、水平沟、反坡梯田3种主要造林整地工程的集流与蓄水能力进行了测定和分析,结果表明:造林整地工程是提高栽植穴土壤水分的有效措施。年均集水量与集流面积及降雨量成正比,集水面积1.5m~2为29.22kg;2.0m~2为33.95kg;2.5m~2为37.58kg;平均蓄水量,以反坡梯田最高,为26.5mm;水平沟次之,为24.8mm;鱼鳞坑较差,为20.7mm。并提出了3种造林整地工程单场降雨集流预测模型。     

宁夏南部山区退化生态系统恢复途径

宁夏南部地区大部分位于六盘山北麓,每年7,8,9 3个月降水量较多,加之山区属于黄土丘陵区,故而较容易出现水土流失等生态退化问题.当地人民在实践中创造了"88542"集流水平沟方式、"16542"集流水平沟方式、鱼鳞坑集流整地方式等集水模式来治理水土流失的问题.同时提出封育模式、淤泥坝模式,最后提出退化生态系统恢复的综合模型,以期对宁夏南部山区生态治理具有一定的借鉴作用.     

半干旱黄土丘陵区小流域雨水资源潜力的定量分析

根据半干旱黄土丘陵区小流域土地利用现状和相关雨水集蓄资料,计算了彭阳中庄小流域雨水资源潜力,并对雨水资源开发利用潜力及其供需关系进行了初步评价。结果表明:(1)示范区小流域雨水资源最大理论值为7304550 m3,就地利用、异地利用和叠加利用3种方式所占比例分别为37.49%、2.10%和60.41%;(2)示范区雨水资源可实现潜力量为7124503 m3,占全流域雨水资源理论潜力的97.5%;(3)目前示范区小流域的需水总量为5339096.60 m3,仅占可实现潜力量的74.94%,从试区雨水资源的可实现潜力来看,还有较大的开发利用潜力。(4)雨水资源利用评价结果表明示范区小流域对雨水资源的利用还很不充分,应适当地加大雨水就地利用的规模。     

不同结构土壤固化剂集流面的力学与集流性能研究

【目的】研究不同结构对土壤固化剂集流面的抗压强度、吸水性和集流效率的影响,为土壤固化剂在雨水集蓄工程中的推广应用提供指导。【方法】在雨水集蓄工程示范的基础上,针对土壤固化剂集流面的不同施工工艺,采用抗压强度、吸水率和集流效率试验,对不同结构土壤固化剂集流面的力学与集流性能进行研究。【结果】结构3(10cm 6%固化土基层+5cm土壤固化剂混凝土)集流面的吸水率和集流效率与结构8(15cm水泥混凝土)集流面的相近,但其抗压强度最高;结构1(15cm 12%干性固化土+固化剂浆液罩面)与结构2(15cm 18%塑性纤维固化土+固化剂浆液罩面)集流面的表面处理一样,故其集流效率也相近,但是前者的抗压强度高于后者,吸水率低于后者;结构6(15cm 12%干性水泥土+固化剂浆液罩面)集流面表面由于采用固化剂浆液进行收光处理,所以表面抗压强度和集流效率均高于结构7(15cm 12%干性水泥土)集流面;结构5(表层掺粒径4～8mm碎石+15cm 12%干性固化土)集流面的抗压强度比仅由单纯的固化土构成的集流面高,但是集流效率却有所降低;结构4(40cm×40cm×5cm 12%砌块固化土)集流面抗压强度较高,但是由于砌块之间有施工缝隙,集流效率最低。【结论】干性固化土的抗压强度高于塑性固化土;土壤固化剂集流面表面采用固化剂浆液进行收光处理,或在固化土基础上铺设一定厚度的土壤固化剂混凝土面层,不仅可增强抗压强度,提高集流效率,而且能够延长集流面的使用寿命。     

宁夏半干旱黄土丘陵区土壤结构的退化特征

为了进一步研究宁夏半干旱黄土丘陵区土壤结构退化的机理,以宁夏半干旱黄土丘陵区彭阳中庄典型小流域为研究区,选取16个不同的立地类型,包括不同坡度、不同坡位、不同措施、不同年限等,采用实地调查和土壤采样分析相结合的方法,从土壤容重、土壤团聚体、土壤持水量及孔隙度等方面对土壤的退化特征进行了分析。结果表明:不同立地类型的土壤结构均有不同程度的退化,为该区域生态综合治理提供了理论依据。     

黄土丘陵旱坡地枣树密植栽培经济效益研究

黄土丘陵旱坡地，采用坡面汇流、水平沟集流和旱井蓄流的系统集水工程积蓄径流营建隔坡水平均枣树密植园，具有较高的生态、经济和社会效益，形成了集径流、有机旱作、密植丰产于一体的新的枣树栽培模式。8年生枣树密植园净收入达到80599．5元／hm^2，投资回收期仅为3．1a，投入产出比为1：4．35，初盛果期每年的投入产出比为1：7．0，经济效益十分显著。     

红壤小流域水土治理模式及其环境效益分析

江西省赣南地区是典型的南方水土流失易发丘陵山区,曾有"江南红色沙漠"之称,是南方红壤区水土流失最严重的地区之一,经过以小流域为单元的水土保持综合治理,生态环境明显改善。以江西省赣州市的3个红壤小流域为对象,通过调研、试验及监测,总结红壤小流域水土治理模式,分析其环境效益。总结出以前埂后沟+梯壁植草+反坡台地、竹节水平沟+乔+灌+草、坡面雨水集蓄、顶林-腰果-底谷立体治理、"封禁+补种+管护"生态修复治理等技术和措施为主的水土综合治理模式。通过对不同时期的小流域产流产沙分析表明,经水土治理,左马小流域侵蚀量大为减少,侵蚀强度从中度侵蚀下降为轻度侵蚀。对比分析2个小流域果园集水区发现,无水保措施的城源集水区侵蚀强度为极强烈侵蚀,而采取水保措施的东坑集水区为微度侵蚀,经果林+工程措施等治理措施能够明显调控径流泥沙,采取的现代坡地水土保持生态果园开发模式对溶解态面源污染中总磷含量的拦截率为40%、总氮含量的拦截率超过80%。     

担筒集材作业成本的多因素分析

应用多元回归分析方法,研究作业条件对担筒集材作业成本的影响,并对其影响的重要程度进行排序,按贡献的大小排:平均集材距离、单位面积出材量、地表坡度.以永安元沙国有林业采育场为研究区域,进行应用分析.     

茎叶类蔬菜机械化收获技术研究现状与发展

为深入系统地了解茎叶类蔬菜收获机关键技术,采用文献综述和归纳总结的方法,从无序收获技术和有序收获技术2方面对国内外茎叶类蔬菜收获技术的研究成果进行梳理与分析。结果表明:1)在茎叶类蔬菜无序收获技术中,国外集中式蔬菜收获技术已较为成熟,我国相关机型存在通用性不高、自动化程度低等问题。选择式蔬菜收获技术的研究尚始于起步阶段,在工作可靠性和收获效率等方面和集中式收获技术存在明显差距。2)在茎叶类蔬菜有序收获技术中,柔性夹持输送机构和有序铺放梳理装置是有序收获机的关键部件,对低损伤、低扰动柔性夹持输送和有序铺放梳理技术的研究是当前茎叶类蔬菜有序收获技术研究的重点。针对茎叶类蔬菜收获机械作业要求,提出以下发展策略:优化收获机械结构,研究具备一机兼收功能的通用型茎叶类蔬菜收获机;整合机械系统与电气控制技术,提高收获机具的自动化水平;加强成熟蔬菜有效识别定位和末端执行机构相关研究,提高茎叶类蔬菜选择式收获机工作效率;研究茎叶类蔬菜物理特性,突破低扰动切割技术、可调式低损伤夹持输送技术等有序收获关键技术。     

烤烟成熟采收标准与质量关系的研究

1998～ 2 0 0 0年对烤烟成熟采收标准进行了试验、示范和推广。结果表明 ,成熟采收标准为下部叶适时早收 ,中部叶成熟稳收 ,上部叶充分成熟采收 ,顶部 4～ 6叶过熟后集中一次采收。成熟度好的烟叶可提高烟叶的内在及外在质量 ,增加效益。     

Influence of two-stage harvesting on the properties of cold-pressed rapeseed (Brassica napus L.) oils

Rapeseed (Brassica napus L.) harvesting method is critical since it significantly determines the seed yield, oil quality, and industrial efficiency. This study investigated the influences of harvesting methods on the quality of cold-pressed rapeseed oil of two varieties. Oil color, peroxide value (POV), tocopherol content, fatty acid composition, and polarity of total polyphenols (PTP) contents of two rapeseed varieties in Huanggang and Xiangyang were compared through artificially simulated combined harvesting and two-stage harvesting. Results showed significant differences in the quality of rapeseed oil between the two harvesting methods. The red value (R-value), POV, total tocopherol contents, linoleic and linolenic acid content, and PTP content of the pressed rapeseed oil prepared by the combined harvesting method were about 27.6, 5.7, 15.8, 2.0, 0.5, and 28.6% lower than those of the oil produced from the two-stage harvesting method, respectively. Xiangyang and Huayouza62 performed better in the two regions and two varieties, respectively. To sum up, the rapeseed oil obtained 41–44 days after final flowering of combined harvesting, 35 days after final flowering, and six days of post-ripening of the two-stage harvesting had the best quality.     

雨水集蓄利用研究进展

综述了国内外近半世纪以来 ,雨水集流的雨水集蓄技术和雨水集蓄系统模型等方面的研究进展和成果 ,阐明了在集水区研究、雨水集存技术研究、系统模型研究等方面存在的问题及未来发展的趋势     

絮凝沉降法采收小球藻的研究

考察了明矾、硫酸铝、聚合氯化铝、三氯化铁、硫酸亚铁、壳聚糖6种常用絮凝剂对小球藻(Chlorella vulgaris)细胞采收的效果,并研究了p H对絮凝采收效果的影响。结果表明,三氯化铁和明矾的絮凝效果较好,当絮凝剂浓度分别为0.6、1.6 g/L时,小球藻细胞采收率分别达到98.3%和98.2%。p H对小球藻细胞最大采收率的影响差异显著,以三氯化铁和明矾为絮凝剂时,p H分别为10和8时为最佳,此时细胞采收率最大。     

基于咬合型末端执行器的柑橘采摘机器人采摘姿态研究

针对采摘机器人视觉系统在复杂自然环境中无法准确提供柑橘果实生长姿态,进而导致采摘成功率下降的问题,基于柑橘采摘机器人咬合型末端执行器提出了一种最佳采摘姿态确定方法。该方法依据末端执行器构型参数,建立其采摘姿态对果实中心位置影响的性能评价函数,并使用该函数计算得到执行器最佳采摘姿态。通过搭建采摘实验平台和设计采摘实验,对计算出的最佳采摘姿态进行验证。实验结果表明,与一般的水平采摘姿态相比,采用最佳采摘姿态评价方法优化后的采摘姿态,在进行柑橘采摘时采摘成功率提高26.32%。     

机械收获方式对油菜籽粒关键性状的影响

【目的】收获是油菜生产的关键环节之一,影响油菜籽粒产量、品质及效益。通过人工模拟联合收获和分段收获方式,分析不同收获方式对油菜籽粒关键性状的影响,以期为机械收获方式选用及配套参数确定提供依据。【方法】选用含油量不同的2个中熟油菜品种,在湖北黄冈和襄阳设置联合收获不同收获时期（终花后20—44 d（黄冈）和终花后23—47 d（襄阳）,每隔3 d收获1次）以及分段收获不同割倒时间（终花后20、26和32 d（黄冈）和终花后23、29和35 d（襄阳））和后熟时长（3、6、9和12 d）试验,测定千粒重、含水量、品质等关键指标。【结果】联合收获两试点、两品种均在终花后38 d左右达籽粒生理成熟期,所需积温约1 100℃,千粒重和含油量最大。终花后46 d左右,籽粒含水量和叶绿素含量可快速降至最适点,为机械化联合收获适宜时期。籽粒含水量降幅与日均温及大气压极显著正相关;叶绿素含量降幅与日均温极显著正相关,与降雨量显著负相关。与D1、D2相比,分段收获在D3条件下（终花后33 d左右）割倒后熟,籽粒千粒重、含油量、出油率、整齐度及油酸含量均值最高,叶绿素含量、亚油酸含量及含水量均值最低;后熟天数对籽粒含油量、出油率、千粒重、整齐度、油酸、亚油酸含量影响不显著,后熟6—9 d时籽粒叶绿素与含水量可快速降至最适点,为适宜捡拾脱粒时期。籽粒含水量降幅与太阳辐射量极显著正相关,与降雨量极显著负相关。【结论】终花至收获期间,平均日均温19—22℃、降雨量1.0—3.5 mm,大气压1.45—1.75 kPa条件下联合收获在终花后46 d左右（生理成熟后8 d左右）收获,分段收获在终花后33 d左右（即生理成熟前5 d左右）割倒;平均相对湿度64%—80%、降雨量0.7—3.1 mm、太阳辐射量10—13 MJ·m^-2条件下分段收获后熟6—9 d捡拾脱粒最为适宜。此条件下,籽粒含水量均可降至15%左右、叶绿素含量均可降至10 mg·kg^-1以下。且2种收获方式在籽粒千粒重、含油量、出油率及整齐度等方面均无显著差异;但与联合收获相比,分段收获籽粒油酸、亚油酸含量更高,籽粒和油脂品质更佳。     

不同品种辣木钙的动态变化特征研究

为了解不同品种辣木钙的动态变化规律,对西双版纳不同树龄的多油辣木、狭瓣辣木和‘PKM1’辣木叶、叶柄、枝中钙含量的年动态变化特征进行比较研究。结果表明,辣木钙含量随品种、树龄、时间而变化。辣木钙含量呈现叶>叶柄>枝、3 a树龄>14 a树龄,随时间变化逐渐降低。叶中钙含量呈现多油辣木和PKM1辣木>狭瓣辣木;叶柄中钙含量呈现PKM1辣木和狭瓣辣木高于多油辣木;枝中辣木钙含量受品种、受树龄的影响而呈现不同差异。辣木钙累积量呈现枝>叶>叶柄,狭瓣辣木最高、多油辣木和PKM1辣木最低。辣木叶钙含量与蛋白质含量成极显著的正相关。     

专题导读：机械粒收推动玉米生产方式转型

玉米机械粒收是利用联合收获机摘穗、脱粒一次完成的收获方式,由于减少了果穗储运、晾晒、脱粒等作业环节,不仅大大降低劳动强度、节约人力成本,还可降低晾晒、脱粒过程中的籽粒霉烂与损失,是我国玉米机械收获的发展方向和今后玉米生产转方式的重点^[1]。美、德等国20世纪50年代玉米收获作业也以机械穗收为主,70年代全面采用田间机械粒收^[2-4]。目前我国玉米机械播种率已超过80%,但机械收获率仍较低,2015年统计为63%,且以穗收为主;粒收主要分布在新疆、黑龙江3—5积温带和内蒙古东北部等玉米产区^[5],占比不足5%。玉米机械收获、特别是粒收水平低是制约我国玉米全程机械化发展的瓶颈。 国外有关玉米机械粒收技术、相关基础理论研究及适合粒收品种选育的转型主要集中于20世纪60—90年代,为机械粒收技术的全面普及提供了支撑。20世纪60年代,随着能够实现田间籽粒直接收获的玉米割台被广泛接受,粒收技术才迅速发展起来^[6]。在美国玉米带的Iowa,Illinois,Indiana,Minnesota等州,玉米籽粒联合收获的面积从1964年的24%增加到1968年的48%^[7-9] ,从此机械粒收技术在美国全面铺开。美国在刚推广机械粒收技术时,籽粒水分一般在20%以下,机械损伤问题并不突出。但烘干技术被广泛采用后,20%—35%之间水分的玉米都能收获,因水分高导致的籽粒机械损伤过大、烘干成本高等问题出现^[2-3],使得农民遭受巨大损失^[10],并严重威胁到了美国玉米在国际市场的地位^[11]。为此,美国和一些玉米生产技术先进国家开展了大量相关研究,通过品种改良、提早成熟延长脱水时间、改进粒收机械等措施,逐步解决了籽粒含水率高、机械粒收质量不佳的问题。 推广机械粒收是玉米生产方式的一次重大变革,涉及农机、品种、栽培、收储、烘干、销售、加工等多个环节,是一项系统工程。以往我国玉米生产以人工收获和机械穗收为主,在玉米品种籽粒脱水特征和影响因素、生理成熟后田间站秆晾晒、收获机械及其作业质量、籽粒烘干收储等与机械粒收相关领域的研究较为薄弱,制约了粒收技术的应用推广。其中,品种是当前影响我国该技术推广的主要制约因素。20世纪80年代以来,我国玉米育种以高产为目标,在传统人工收获条件下,采取了高秆稀植大穗、延长生育期获取高产的育种路线,加之脱水性状的复杂性,相关籽粒脱水研究进展较慢,后期脱水快的种质资源严重不足。目前,我国许多玉米产区种植的品种生育期偏长,收获时籽粒含水量通常在30%—40%,活秆成熟现象还较为普遍,不仅难以实现机械粒收,而且堆积晾晒过程中霉变严重,影响玉米商用品质。培育早熟、籽粒脱水快、收获时含水量低的品种应成为各产区机械粒收技术推广的前提。此外,籽粒破碎率作为评价玉米机械粒收质量的主要指标,据本团队在全国16个省市区194个地块获得2 450组机械粒收田间测试样本^[5,12-19]统计分析表明,当前玉米机械粒收破碎率均值为8.56%,高于≤5%的要求^[5]。籽粒破碎不仅造成玉米收获损失、降低玉米等级和销售价格,而且增大烘干成本、增加安全贮藏的难度,成为我国玉米机械粒收技术推广的重要限制因素。鉴于破碎率受品种遗传因素、收获机械及其作业质量、天气因素、栽培措施等多因素综合影响^{[2,4-5,20-22]},深入研究这些因素对破碎率影响的定量关系,才能为制定高质量的收获措施提供依据。为推动玉米机械粒收技术的应用,中国农业科学院作物栽培与生理创新团队自2010年起开展宜机收品种的筛选、影响收获质量关键因素的研究与技术集成示范,取得较大进展。《中国农业科学》50卷11期“玉米栽培研究”专刊中曾集中发表了6篇团队在玉米机械粒收方面的研究论文,本栏目又以“玉米机械粒收专题”形式发表5篇文章,其中,《玉米生长后期倒伏研究进展》针对倒伏这一制约玉米种植密度进一步提高和机械粒收技术发展的重要因素,从玉米生育后期植株的衰老生理及其影响因素角度进行综述分析,提出提高玉米后期抗倒伏能力的措施与建议。《玉米品种穗部性状差异及其对籽粒脱水的影响》测定了苞叶、籽粒、穗轴、穗柄等4个部位共计41项穗部性状指标,剖析了这些性状在品种间的差异及其对籽粒脱水的影响,发现苞叶短、穗轴生理成熟期含水率低、果穗夹角大、穗粒数少、籽粒小等穗部特征有利于籽粒脱水。《玉米穗轴机械强度及其对机械粒收籽粒破碎率的影响》一文研究了玉米生育后期穗轴机械强度的变化特征及其影响因素,提出玉米穗轴机械强度是影响机械粒收籽粒破碎的重要因素之一,生育后期穗轴干物质积累和含水率是影响穗轴机械强度的重要因素。《夏玉米籽粒脱水特征及与灌浆特性的关系研究》通过系统观测玉米籽粒灌浆和脱水动态,建立了玉米籽粒含水率与授粉后积温（＞0℃）的预测模型,分析了夏玉米籽粒脱水和灌浆特征及二者之间的关系,提出灌浆期积温和生理成熟期籽粒含水率两个参数作为粒收品种筛选指标的建议。《基于品种熟期和籽粒脱水特性的机收粒玉米适宜播期与收获期分析》利用籽粒含水率预测模型,分析了西北灌溉春玉米籽粒含水率变化动态及其适宜机械粒收收获期,以规模化生产的大农场为研究对象,提出了高产高效协同生产目标下的品种和播期的配置原则,为规模化生产条件下基于粒收品种的搭配提供了依据。希望这些论文的发表,能抛砖引玉,带动更多科技工作者开展玉米机械粒收相关理论与技术研究,促进以机械粒收为核心的现代玉米生产技术的推广应用。