基于数值方法的农田土壤零通量面的模拟

零通量面能够反映土壤水分运动情况,定量计算土壤水分的入渗和蒸散量。采用Richards方程描述了降雨和蒸发边界条件下的一维土壤水分运移,通过土壤传递函数估算得到Van-Genuchten水分特征曲线参数,借助参数化Hydrus-1D模型计算得到一维土壤空间不同层的土壤含水量和基质势的数值解,并采用田间实测数据对数值解进行了验证,根据不同层的水势梯度和水流通量的值判断零通量面出现位置以及零通量面类型,最后分别设置5个不同的降雨和蒸发强度,模拟分析了土壤零通量面的空间位置和类型。研究结果表明:(1)采用Hydrus-1D可以准确模拟降雨和蒸发条件下的一维土壤水分运移;(2)在降雨和入渗条件下,零通量面位置随之降低;(3)蒸发强度增加时,零通量面上部土水势降低,土壤吸力增大,使其位置上升。结果证明该方法可行,能够模拟零通量面的动态变化。     

推进天津市农业绿色转型发展的问题研究

天津市农业绿色发展对于改善生态环境、深化农业供给侧结构改革和实施乡村振兴战略具有重要的战略意义,同时也是践行绿色发展理念的重要举措。本文全面总结了近年来天津市在推进农业绿色发展方面取得的成就,高度重视农业资源保护和节约利用,使绿色发展理念得到深入贯彻,农业投入品的使用效率和绿色农产品供给能力不断提升,农业废弃物治理成效显著;同时指出了转型发展中面临的困境,包括农业资源约束仍不同程度存在,科技、人才支撑体系不完备,种养结合等循环发展机制不健全;并从健全农业绿色发展的体制机制、强化资源的利用和保护、加强产地环境治理、完善科技和人才支撑体系等方面提出了相关对策。     

肥料与农业可持续发展的关系探析

人口数量的剧增,耕地面积的日趋减少,必须在有限的耕地上提高单位面积产量,才能确保粮食安全目标的实现。肥料是作物的粮食,施肥是促进作物生产的一种有效手段。目前,我国肥料的投入占农民整个生产性投资的50%左右,我国农田化肥施用量达到480kg/hm^2,是发达国家规定的安全上限225kg/hm^2的2.1倍。然而,随着化肥施用量的逐渐增加,出现了一些农田增肥不增产的现象。过量施肥导致肥料利用率下降,我国当季作物肥料利用率氮肥为30%~35%、磷肥为10%~25%、钾肥为35%~50%,每年有大量养分流入我们所生存的环境,造成了土壤肥力下降,农业面源污染严重,导致环境污染和生产成本增加,严重制约了我国农业的可持续发展。     

刺齿报春苣苔肌醇半乳糖苷合成酶基因的鉴定及序列分析

肌醇半乳糖苷合成酶基因与植物光合产物运输、种子耐脱水性、抵御生物与非生物胁迫和自我保护等生理生化过程密切相关。基于刺齿报春苣苔(Primulina spinulosa)转录组测序数据,获得(鉴定)1个肌醇半乳糖苷合成酶基因。序列分析结果表明,该基因全长1 347 bp(GenBank登录号为MG521418),开放阅读框(ORF)为1 008 bp,共编码335个氨基酸。进一步基于氨基酸序列的分析表明,该基因编码的蛋白质分子量为38.05 ku,理论等电点为5.09,为亲水性蛋白,含有1个与糖基转移酶家族蛋白相同的保守结构域;刺齿报春苣苔的肌醇半乳糖苷合成酶基因与同科的旋蒴苣苔(Boea hygrometrica,FJ222452)的相似性高达90%,两者在系统进化树上聚为1支。研究结果为进一步研究刺齿报春苣苔的肌醇半乳糖苷合成酶基因的分子结构和功能奠定了基础。     

响应面法优化提取安吉白茶多糖工艺

采用超声波辅助热水浸提法从白茶中提取茶多糖,并用硫酸-蒽酮法计算多糖提取率,研究茶多糖提取率与料液比、超声时间和提取次数之间的交互关系,并以响应面试验设计优化工艺条件。结果表明,提取次数对白茶多糖的提取率影响程度最大,其次是料液比及超声时间;响应面试验的最佳条件为料液比1∶62(g/m L)、超声时间94 min、提取次数3次,在此条件下,茶多糖得率的预测值达到9.7%。采用ABTS法检测茶多糖的抗氧化能力发现,所得茶多糖具有一定的抗氧化能力,且其能力随茶多糖浓度的增加呈递增趋势。     

基于响应面法的多砾石砂土滴灌春小麦水肥条件优选

【目的】研究多砾石砂土土质条件下不同水肥处理对滴灌春小麦生长发育的影响,为阿勒泰地区小麦的水肥施用提供指导。【方法】设置30 mm(W₁)、45 mm(W₂)、60 mm(W₃)3个灌水水平及尿素施用0 kg/hm²(N₀)、300 kg/hm²(N₁)、600 kg/hm²(N₂)3个施肥水平,利用方差分析及响应面法进行结果优选。【结果】同一灌水水平下,N₀处理相比N₁、N₂处理春小麦株高及干物质积累量较低,其中N₀处理与N₂处理株高和干物质积累量差异显著(P<0.05);同一施肥水平下春小麦株高及干物质积累量随着灌水量增加逐渐增加。灌水量对有效穗数有显著影响(P<0.05),对千粒重无显著影响(P>0.05)。施肥量对千粒重和有效穗数无显著影响(P>0.0...     

基于结构优化的择伐对锐齿槲栎天然林结构与生长的影响

以甘肃小陇山林区锐齿槲栎天然林为对象,分析基于结构优化的择伐方式林分和未择伐林分的树种组成、生物多样性、径级结构、空间结构及生长之间的差异。结果表明：1)2008-2018年,择伐后的林分密度、平均胸径、平均树高、胸高断面积和树种数均呈现出先下降后增加的趋势,而Shannon-Wiener指数值和Pielou均匀度指数呈现增加的趋势;未择伐样地林分的密度、树种数、Shannon-Wiener指数值和Pielou均匀度指数呈现下降的趋势,而平均胸径、平均树高和断面积呈现增加的趋势;2)择伐样地和未择伐样地10 a间林木径级分布结构和林木的分布格局没有改变;而择伐样地的林木混交程度不断提高,未择伐样地的林木混交程度下降;3)2次调查间隔期内,择伐样地的胸径平均相对生长率分别较未择伐高18.4%和55.2%,胸高断面积相对生长率分别较未择伐高18.2%和54.4%;4)2008-2013年,择伐样地的进阶率和死亡率均高于未择伐样地,而在2013-2018年,择伐样地死亡率大幅下降。5)择伐样地和未择伐样地内各径级间的胸径平均生长率呈现随径级的增加而下降的趋势,且各径级间差异显著。择伐样地和未...     

圆弧齿轮排肥器设计与仿真试验

针对外槽轮式排肥器存在排肥流量均匀性较差的问题,设计一种圆弧齿轮排肥器。对排肥轮结构进行理论分析,建立排肥量数学模型,并确定在结构参数不变的情况下,影响排肥器排肥量的工作参数。设计仿真试验,研究工作参数对圆弧齿轮排肥器排肥量的影响、对比圆弧齿轮排肥器与外槽轮式排肥器排肥流量均匀性高低;设计验证试验,检验仿真试验可靠性;结果表明:1)因调肥隔板与排肥轮间存在间隙,导致肥料堆积产生滑移现象,排肥器无法通过改变工作槽段长度对排肥量进行稳定调节,但排肥轮转速可线性改变排肥器排肥量,且排肥轮转速与排肥流量间存在线性关系;2)圆弧齿轮排肥器较外槽轮式排肥器排肥流量变异系数平均减小30.14%,排肥流量均匀性有了较大的提高;3)台架试验值与离散元仿真值相对误差值均小于2.5%,离散元仿真试验结果可靠。     

HSPF模型在流域面源污染模拟中的应用

HSPF模型是以斯坦福水文模型为基础,能综合模拟流域径流、土壤流失、污染物传输、河道水力等过程的应用模型。该模型是半分布式水文水质模型的优秀代表。综述了HSPF模型及与其他常用面源污染模型的对比,概括HSPF模型应用优势,并综述了HSPF模型在不同空间属性条件、不同气象和水文条件下国内外流域面源污染模拟中的实际应用,以及HSPF模型参数的不确定性研究,最后提出对HSPF模型在我国流域面源污染控制中的应用展望。     

多段曲线拟合弹齿式枝条捡拾参数反求法求解

为了达到矮砧集约栽培种植模式果园行间果树枝条高效还田处理的目的,研究了拖拉机悬挂式枝条粉碎设备的关键部件—弹齿滚筒式枝条捡拾器。通过分段设计弹齿在空间的理想运行姿态及运动轨迹,来满足捡拾枝条过程中不同阶段的捡拾要求。使用反求法,建立弹齿滚筒式捡拾器的数学模型,编制人机对话软件,对滑道中心函数曲线求解,并进行曲线拟合及其数据后处理,同时优化曲柄半径L1、弹齿长度L2、弹齿角度β、十字架半径r、弹齿与曲柄夹角θ等变量参数,以达到捡拾枝条时各项参数最佳匹配的性能要求。优化后的具体参数为:L1=50 mm、L2=170 mm、r=80 mm、θ=55°,α在一个周期内顺时针旋转,将其分成了5段,即α1、α2、α3、α4、α5,相对应转动的角度分别是45°、45°、90°、90°、90°。与α每段对应的β值,即β1、β2、β3、β4、β5,对应的角度范围分别是:65°>β1> 60°,60°>β2>-70°,-70°>β3>-220°,-220°>β4>-280°,-280°>β5>-295°(65°)。