水稻再生水灌溉下的节水减排效果

为探明水稻再生水灌溉下的节水减排效果,在国家农业环境大理观测实验站开展了水稻再生水灌溉试验研究.试验设淹水灌溉(Flooding Irrigation,FI)及间歇灌溉(Alternate Wetting and Drying,AWD)两种灌溉模式,F1(全生育期清水灌溉+施全部化肥)、F2(分蘖期、拔节孕穗期再生水灌溉+施部分化肥)及F3(返青期、分蘖期、拔节孕穗期再生水灌溉+施部分化肥)3种施肥模式.分析了再生水灌溉下稻田田面水、不同深度地下水氮磷及化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)浓度变化及其流失负荷量,并研究了稻田的氮磷消纳能力及再生水对清水、肥料替代率.结果表明,再生水灌溉下田面水氮素浓度峰值出现次数多但峰值均较小,氮、磷径流损失负荷量平均值分别为2.65及0.62 kg/hm2,比清水灌溉增加了26％及28.6％.地下水氮、磷浓度整体上呈随深度的增加而减小趋势,再生水灌溉下氮素淋溶损失比清水灌溉少11％.AWD下氮、磷径流、淋溶负荷较FI均减少,返青期灌再生水在淋溶损失方面与其他再生水灌溉处理相比没有明显差异.稻田对所灌的再生水中氮、磷的消纳能力分别为92％及81％;灌再生水后4～5 d,COD的去除率可达78.2％.采用再生水灌溉几乎不会对环境造成负面影响.再生水灌溉替代清水效率可达75％左右,FI模式下再生水带入肥量较AWD大,75％水平年氮素替代化肥效率达35.8％,而磷素的带入量和替代率均较小.     

微咸水灌溉模式对向日葵产量和品质的影响

为研究干旱半干旱灌区向日葵利用微咸水进行灌溉的适宜矿化度及可行性,采用淡+咸+咸畦灌模式,在向日葵苗期采用淡水灌溉,现蕾期、灌浆期采用不同矿化度微咸水2.5 g/L(KX2)、3.0 g/L(KX3)、3.5 g/L(KX4)、4.0 g/L(KX5)进行灌溉,并以全生育期淡水灌溉(KX1)为对照,研究微咸水灌溉对向日葵品质和产量的影响.结果表明:葵花籽粒中的蛋白质和油酸随着灌溉水矿化度的增加而增加,亚油酸和脂肪随着灌溉水矿化度的增加而减小,棕榈酸和硬脂酸随着灌溉水矿化度的增加呈现先增加后减小的趋势,VE随着灌溉水矿化度的增加呈现先增加后减小再增加的趋势.部分品质指标之间具有比较强的相关性,其中,蛋白质与油酸、亚油酸之间有较强的相关性,脂肪与脂肪酸各组成指标(亚麻酸除外)、VE之间有较强的相关性,脂肪酸各组成指标中除了棕榈酸与其他脂肪酸指标相关性不显著外,其他脂肪酸指标之间具有较强的相关性.并且脂肪-油酸、亚油酸-蛋白质呈正"S"变化趋势,脂肪-亚油酸呈倒"S"变化趋势;脂肪-VE、油酸-蛋白质是正相关线性关系,亚油酸-油酸是负相关线性关系,且亚油酸和油酸的相关度很高.不同处理籽粒品质指标平均综合得分排名依次为:KX5>KX4>KX2>KX3>KX1,品质指标综合得分随着灌溉水矿化度的增加而增大,不同处理向日葵平均产量依次为:KX3>KX1>KX2>KX4>KX5,产量随着灌溉水矿化度的增加而减小.因此,当灌溉水矿化度为3.5 g/L时,既不会造成向日葵大幅度地减产,又能提高其品质,是比较合理可行地微咸水灌溉浓度.     

设施畜牧业关键技术研究态势分析

[目的/意义]目前中国畜牧业正处于加快转型的重要时期,了解相关技术的发展态势对于畜牧业的发展具有一定的借鉴意义。[方法/过程]本文以设施畜牧业领域技术研发的3个主要方向：笼舍技术、饲喂饮水技术和环境控制技术的相关专利为研究对象,利用专利计量的方法对其发展趋势、技术分支、申请人、各阶段重点专利等进行了分析。[结果/结论]笼舍、饲喂饮水和环境控制技术发展同步经历了萌芽期、波动发展期、快速发展期3个阶段,当前申请量呈现直线上升的态势;技术研发主体以企业为主,各研发单位之间技术布局差异性明显;近些年重点专利中的国内专利明显增多;笼舍技术方面装置研发均侧重于粪尿清除、垫板等技术;饲喂饮水技术方面饲喂技术的研究多于饮水技术,且均侧重于研发自动化设备;环境控制技术侧重于废弃物处理技术、空气调节技术和房舍清洁刷洗技术。     

智能氮肥在干湿交替灌溉下对水稻产量与水分利用率的影响

为探究智能氮肥(pH响应性控释氮肥)在干湿交替灌溉模式下的适宜性,设置3种程度的干湿交替灌溉W1(灌水下限100％饱和含水率)、W2(灌水下限90％饱和含水率)、W3(灌水下限70％饱和含水率),3种施肥形式智能氮肥(SF)、普通无机氮肥(MF)以及不施氮肥(NF)的桶栽试验,分析其对水稻产量及水分利用效率的影响.结果表明:SF×W1处理下下产量最高,为64.84 g/桶,高出常规氮肥21.8％(W1)、13.9％(W2).SF×W1处理下水分生产效最高,为3.17 kg/m3,SF×W2处理下灌水生产率最高,为1.20 kg/m3.智能氮肥在与适度干湿交替灌溉结合下,能达到节水、增产的目的,是实现水稻节水、高产、控肥的有效途径.     

水肥一体化技术在北京市设施农业中的应用与思考

水肥一体化技术在设施农业的发展中具有重要作用，在介绍水肥一体化技术发展的基础上，分析水肥一体化技术在北京市设施农业中的应用现状，提出水肥一体化技术进一步应用的思考，以期对科研人员、设施农业生产人员和相关人员具有一定的借鉴意义。      

亏缺灌溉对南疆棉花生长和水分利用的影响

针对南疆地区水资源短缺、作物水分利用效率低等问题,以棉花为试验材料进行田间小区试验,在棉花现蕾期、开花期以及结铃期分别设置3个亏缺灌溉水平(W₁:50%ET_c,W₂:65%ET_c,W₃:80%ET_c,ET_c为作物蒸发蒸腾量),以全生育期100%ET_c灌溉处理为对照(CK),研究膜下滴灌条件下,不同生育期亏缺灌溉对棉花生长、产量、氮素吸收和水分利用效率的影响.结果表明:现蕾期亏水对棉花株高、叶面积指数、地上干物质生长、氮素吸收和产量有不同程度的抑制效应,但复水后补偿效应显著,其中轻度亏水(W₃)在籽棉产量减少3.48%的条件下,WUE高达1.57 kg/m³,显著高于CK的1.48 kg/m³;开花期亏水,棉花的各项生长指标均有显著降低,复水后补偿效应不显著,不利于棉花生长发育;结铃期亏水对棉花地上干物质累积、氮素吸收和产量均有显著的抑制效应,但在W₂和W₃水平下,WUE均达1.51 kg/m³.综合考虑在保证棉花产量的同时达到节水增产的目的,可在棉花蕾期进行80%ET_c灌水,其他生育阶段实施充分灌溉,来控制营养生长,促进生殖生长,获得更高的水分利用效率.     

电能表末端管理智慧仓储系统

1背景和现状智能电能表是国家规定的用于电能贸易结算的强制校验计量器具,其重要性不言而喻。然而在利用电能表的同时,供电企业却忽视了对于那些已经达到或超出规定使用年限的电能表、故障电能表等拆回管理工作(简称为:电能表末端管理工作)。     

灌溉流量自调节阀的结构设计与性能分析

基于土壤负压原理、产品结构优化设计和信息感知、无线传输、微电子控制等先进技术,研发了适用于输配水管路的灌溉流量自调节阀新型样品,具有土壤实际水分状况感知采集、信息反馈和输水流量实时调节控制等复合功能。根据其工作原理和设计技术指标,通过室内试验对灌溉流量自调节阀进行指标测试和性能分析,结果表明:试制的DN25流量自调节阀样品的开度调节范围0～100%,在100～300 kPa供水压力下,流量自调节精准度达81%～99%,且控制灵敏度较高,阀片响应时间随着阀门开度增大而逐渐延长,单程启闭最长响应时间不足3 s,较好地实现了节水灌溉的流量精量调配功效,为流量自调节阀的进一步结构优化、性能改进和产品定型等提供技术依据。     

增氧型复混肥提高土壤氧化还原电位促进水稻养分吸收

  【目的】   稻田长期淹水所导致的土壤通气性差妨碍水稻的生长。探索增氧型复混肥对改善土壤通气状况的作用，为水稻专用肥研发提供理论依据。   【方法】   在复混肥制造过程中，添加特制的粘结剂和3.6%、4.8%、6.1%的过氧化钙制成具有增氧功能的复混肥OCF1、OCF2、OCF3。以Q681 (全两优681) 和EK1 (鄂科1号) 两种常规中稻品种为试材进行盆栽试验。设淹水 (WL)、增氧灌溉 (MBWI) 和分次增施过氧化钙 (FCP) 为对照，一次性基施OCF1、OCF2、OCF3 3个处理，在水稻主要生育期，测定土壤氧化还原电位、无机氮含量和pH，测定水稻叶片光合作用、水稻产量及氮磷钾养分含量。   【结果】   增氧措施OCF2和OCF3处理均能不同程度地提高移栽期、分蘖期、齐穗期和乳熟期土壤的氧化还原电位。与WL、MBWI和FCP处理相比，OCF1、OCF2和OCF3处理的土壤在分蘖期和齐穗期保持较高的氧化还原电位，其中以OCF2和OCF3的作用最明显；整个生育期，对照和各处理的土壤pH没有显著差异，与WL处理相比增氧型复混肥还可提高齐穗期土壤过氧化氢酶的活性。所有增氧处理均能够保持或显著提高耕层土壤铵态氮含量，其中OCF2和OCF3表现最明显。与WL处理相比，各增氧处理均不同程度地提高水稻叶片的光合速率，其中OCF3处理增幅最大，提高了11%以上，高于或显著高于增氧灌溉和分次增施过氧化钙处理 (MBWI和FCP)。OCF3处理的有效穗数、千粒重和产量比淹水灌溉WL处理分别提高25%、38%和107%，比MBWI和FCP处理提高29%～58%。   【结论】   增氧型复混肥能较长时间提高土壤通气性和土壤的氧化还原电位，有利于水稻对土壤养分的吸收利用。与分次追施过氧化钙和增氧灌溉相比，肥料制作过程中添加过氧化钙制备增氧型复混肥提高水稻土通气性的效果更好，操作更加方便，是提高水稻专用肥效益的有效途径。     

基于LoRa物联网的智能节水灌溉系统

针对园林与农业的水资源浪费问题,该研究介绍了一种新的灌溉系统用水管理方法,它可以应用于园林或农田,用LoRa无线传感器网络代替人工干预。传统的灌溉系统由于管理和配置不当,平均浪费了30%的用水。该种智能灌溉系统可以提高灌溉过程的效率,不仅为用户节省资金,而且节约水和电等资源,该系统可以实时检索数据,并利用这些数据确定正确的园林与农业用水量。运用该系统,当使用来自环境温湿度和土壤湿度的传感器数据时,可以节省多达33%的水,当仅使用温度输入时,可以节省多达25%。实测结果验证了该设计的可行性和有效性,能够满足园林与农业节水灌溉的需要。