硼缓释型高吸水性树脂制备与性能表征

以硼酸、丙三醇为原料,通过微波酯化法制备了硼酸双甘酯。以硼酸双甘酯和丙烯酰氯为原料合成了硼酸甘油丙烯酯,以此作为含硼功能单体,成功制备了以羟丙基甲基纤维素为骨架的硼缓释型高吸水性树脂。根据吸水倍率筛选含硼功能单体最佳添加量,并对产物的吸液倍率、吸液速率、保水性能以及基团结构和表观形貌进行了表征。由红外光谱曲线可以看出,试验成功制备了具有双键结构的硼酸甘油丙烯酯,并通过接枝聚合反应合成了含硼高吸水性树脂;当含硼功能单体添加量为丙烯酸质量的1%时,羟丙基甲基纤维素含硼高吸水性树脂吸水倍率为344. 06 g/g、吸盐倍率为44. 71 g/g; 35℃条件下,该含硼高吸水性树脂可保水72 h;重复使用6次后,该高吸水性树脂重复吸水率仍可达到60%以上,重复吸盐率仍可达到40%以上;该高吸水性树脂具有良好的硼缓释性,在去离子水中可持续缓释10 d,缓释硼总质量达182. 77μg,在育苗基质中可持续释放25 d,当添加量为育苗基质质量的0. 5%时,混合基质淋溶硼量比普通基质多0. 80μg/g。此外,羟丙基甲基纤维素含硼高吸水性树脂还具有良好的热稳定性,其表观形貌特征有利于促进对液体的吸收。     

日光温室中空板水循环集放热系统设计与集热性能试验

针对现有日光温室内置式水循环集放热装置存在的集热能力不足的问题,设计了中空板水循环太阳能集放热系统,通过理论分析,结合日光温室热环境模拟预测软件,验证系统可行性。理论计算表明,在室内地面面积400 m2聚苯板墙体日光温室内,系统集热总量可达350 MJ,可供日光温室2~3 d的夜间放热加温。通过现场试验测试系统的集热性能,试验结果表明:系统集热效率最大可达0.93;晴天条件下的系统日蓄热温升约比阴天条件下高1倍;在太阳辐射较弱时,中空板与室内空气的对流换热对集热效率影响显著;在3.3~5.9 m3/h的流量范围内,系统集热量随着水流量增大而增加。中空板系统作为装配式集热系统,建造成本低、简单实用,不占用室内栽培面积,适用于旧温室改造。     

设施园艺太阳能利用技术研究进展

正中国设施园艺起步于20世纪50年代,其最初目的是缓解中国北方居民的冬季蔬菜供应问题。自20世纪80年代改革开放后,中国设施园艺进入快速发展阶段。截止2015年,中国设施园艺面积达到了410.9万hm~2,产值达到了9800亿元,为调整农业产业结构、促进农民增收、丰富居民"菜篮子"起到了积极的作用~([1])。随着中国经济进入新常态,设施园艺越来越受重视,逐     

太阳能除湿系统中混合盐溶液的性能

溶液除湿和太阳能再生技术,是解决高温高湿地区蒸发降温技术难题的关键。该文利用建立的太阳能再生溶液除湿实验台,实验测量研究了氯化钙（CaCl2）和氯化锂（LiCl）混合盐溶液（物质的量比1∶1）的密度与不同质量分数之间的关系;研究了进口空气的温度、湿度、流量,盐溶液的流量,溶液的质量分数、水汽压差等参数与除湿量之间的关系。结果表明：混合溶液的密度与其中的某一组分的溶液（CaCl2）密度非常近似,两者有很好的线性关系;影响除湿量的关键因素是传热传质过程中混合盐溶液和空气的水汽压差的大小。根据Ertas的实验研究,论文得到了氯化钙（CaCl2）和氯化锂（LiCl）混合溶液质量分数为20%～40%的溶液水汽压的计算公式,以及水汽压差和除湿量之间的关系式。该研究为禽畜舍、温室等设施除湿技术提供了新的研究思路。     

日光温室保温被保温性能影响因素的分析

日光温室保温被保温性能受多种因素的影响。该文采用日光温室保温被传热理论模型,针对影响保温被传热系数的主要因素进行了模拟分析。结果显示:保温被的上表面红外辐射特性对其保温性能的影响更加显著;当保温被的厚度为40~50 mm时,普通隔热材料作为保温芯材,均可满足设施园艺覆盖材料保温性能要求;保温芯材在不考虑保温被冷风渗透的情况下,当保温被的传热系数较大,上表面发射率较小时,保温被传热系数随室外风速的增大而增大;当保温被的传热系数较小,保温被上表面发射率较大,保温被的传热系数随室外风速的增大而减小。在此基础上,构建了能反映保温被传热系数与各影响因素间的关系的传热系数经验计算式。该文分析结果及成果为保温被的合理开发及应用提供了参考依据。     

日光温室保温被传热的理论解析及验证

为掌握日光温室保温被的传热及其保温特性,该文运用传热学理论,建立了模拟辐射、对流以及导热等形式的传热方程,在此基础上构建了日光温室保温被这类厚型覆盖材料的传热理论模型,编制了计算机程序。该模型通过对保温被内、外表面与环境间的有效辐射、投射辐射的分析,来确定辐射换热量;根据能量平衡的原理,建立了保温被表面通过对流传热、辐射传热的传热量与内部传热量之间的关系。所建立的计算方法与程序可根据覆盖材料的红外辐射特性、导热系数、覆盖层的构造参数及工作环境等条件,定量分析保温被覆盖层的传热,计算其传热量及传热系数值。试验测试结果表明,保温被的传热量及传热系数的理论计算值与试验测定值较为一致,该文的方法为保温被一类厚型覆盖材料提供了保温性定量分析评价的理论手段。     

玉米秸秆沼渣土壤保水剂制备与性能表征

以玉米秸秆沼渣为试验原料,采用硝酸-乙醇法提纯、丙烯酸为接枝单体、过硫酸钾为自由基引发剂、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,在微波加热条件下,通过接枝聚合反应制备沼渣纤维素土壤保水剂,并对合成产物的吸液倍率、保水性能、红外光谱和表面形态进行表征。结果表明,单体丙烯酸与秸秆沼渣纤维素的质量比为7,中和度为70.0%,引发剂与单体质量比为2.0%,交联剂与单体质量比为0.1%,合成的秸秆纤维素保水剂具有较高的吸水倍率。红外吸收光谱中,沼渣纤维素保水剂在波数1 200 cm~(-1)出现了丙烯酸的C—O伸缩峰,在波数1 350 cm~(-1)附近出现了丙烯酸的O—H弯曲振动区。中和后的—COO-削弱了丙烯酸中的C=O,使C=O的吸收峰在波数1 557.98 cm~(-1)处出现,表明接枝成功。利用玉米秸秆沼渣中的纤维素进行接枝改性制备土壤保水剂,是实现农业废弃物资源化高效利用的一种新方法。     

散射膜日光温室中种植垄向对番茄生长和产量的影响

在普通薄膜覆盖下的中国日光温室中,普遍采用南北垄向的种植方式,但较短的南北种植距离限制了农机具的使用和作业效率的提高。该研究在散射光日光温室中(散射膜的雾度55%,透光率85%),对南北、东西2种垄向种植的番茄的光环境、生理和产量指标进行了测试分析,以探讨在散射光日光温室中采用东西种植垄向的可行性。结果表明:东西与南北垄向番茄冠层的光照累积量无显著性差异;东西和南北方向种植的番茄的叶面积指数(LAI)分别为4.34和4.29,SPAD值分别为(42.7±1.0)和(43.1±0.6),叶片净光合速率分别为12.8和12.4μmol/m~2·s,差异均不显著;2016年12月至2017年4月番茄的实测总产量,东西和南北垄向分为2 537.6和2 421.1 kg,也没有明显差异。因此,在散射光日光温室中种植垄向对番茄的生长和产量没有产生影响,可以采用东西垄向的种植方式来替代南北垄向进行番茄生产。     

玉米秸秆复配基质对黄瓜幼苗生长发育的影响

为探索玉米秸秆替代传统基质草炭的可行性,以"中农19号"黄瓜为供试材料,将玉米秸秆、草炭、沼渣、蛭石、珍珠岩等按不同体积比混配制成育苗基质。通过电镜扫描和能谱分析对玉米秸秆和草炭的形貌特征及元素组成进行分析比较,并进行穴盘育苗试验,研究玉米秸秆对基质理化性质和黄瓜幼苗生长的影响。结果表明:添加玉米秸秆对基质的容重、总孔隙度、有机质含量、p H值和电导率EC等理化性质有改善作用;将玉米秸秆按照适宜的体积配比代替草炭和沼渣育苗时,对黄瓜幼苗的生长发育有促进作用。试验表明,与对照组CK1(草炭25%、沼渣25%、珍珠岩25%、蛭石25%)相比,T1(秸秆10%、草炭20%、沼渣20%、珍珠岩25%、蛭石25%)和T2(秸秆20%、草炭15%、沼渣15%、珍珠岩25%、蛭石25%)更适宜作物生长,种子萌发40 d时,T1组黄瓜幼苗的株高为(8.61±0.34)cm、茎粗为(4.34±0.27)mm、叶绿素相对含量为(37.40±2.15)SPAD、叶面积为(60.21±1.69)cm~2、根系活力为(118.306±30.611)TTFμg/(g·h),均显著高于对照组CK1。因此,玉米秸秆对黄瓜幼苗的生长具有一定的促进作用,可代替部分草炭用于育苗基质的配制。     

严寒地区保温型塑料大棚土壤蓄放热特性

土壤温度及蓄放热特性是保温型塑料大棚土壤传热特性的重要体现.因此,为定性、定量地阐明棚内土壤温度变化规律和蓄放热特性,在严寒地区生产性大棚内进行了试验测试,并通过构建大棚土壤热量平衡简化方程、温差拟合等方法对土壤蓄放热特性进行了理论分析.研究结果表明:1)土壤温度波幅随深度的增加呈乘幂函数递减,通过计算得出测试地区大棚...