施用生物炭对农田生态系统影响的研究进展

从施用生物炭对土壤理化性状、土壤生物、土壤碳截留、作物产量、温室气体排放的影响等方面,总结分析了施用生物炭对农田生态系统的影响。结果表明,施用生物炭能够改善土壤理化特性和微生物生境,提高养分利用率,但对作物的增产效应具有一定的不确定性。生物炭的稳定性对增加农田土壤碳截留有重要作用,其降解过程目前尚不清楚。添加生物炭影响土壤有机质分解即激发效应,但激发效应的方向和幅度的变异较大。在影响温室气体排放方面,施用生物炭能有效减少N2O排放,但对CO2和CH4的减排效应具有较大的不确定性,生物炭的性质、施用量、土壤类型和肥力状况等因素是导致这些不确定性的主要原因,今后应综合考虑以上因素开展长期定位试验,客观评价生物炭对农田生态系统功能的影响和作用。     

硅酸钾与密旋链霉菌Act12菌剂配施对连作草莓生长、果实产量及品质的影响

为了探索硅酸钾与生防放线菌配合施用对草莓连作障碍的修复效果,以"红太后"草莓为材料,采用日光温室栽培,研究了硅酸钾与密旋链霉菌Act12菌剂配施对连作草莓生长、果实产量及品质的影响。结果表明:(1)硅酸钾与密旋链霉菌Act12菌剂配施对日光温室连作草莓具有明显的防病促生作用,可使连作3年草莓1级苗比例提高44.7%,3级苗比例下降58.3%,连作4年草莓死亡率降至0%;连作3年草莓植株总鲜重、根鲜重、叶片数及叶片鲜重分别增加73.7%、71.3%、11.1%及38.7%。(2)硅酸钾与密旋链霉菌Act12菌剂配施对草莓开花、果实产量及品质有明显影响,可使连作3年草莓开花提前10 d,花蕾数提高17.0%,果实数、单果鲜重及单株产量分别增加18.6%、90.6%及126.2%,盛果期草莓果实可溶性固形物含量、糖酸比及维生素C含量分别提高21.7%、36.2%及27.0%;可显著提高连作4年草莓单果鲜重和单株产量(P<0.05),增幅分别为194.7%和359.1%。(3)硅酸钾与密旋链霉菌Act12菌剂配施可提高草莓的诱导抗性,草莓叶片可溶性蛋白含量和盛果期PPO酶活性分别提高67.4%和101.0%。由此可知,硅酸钾与密旋链霉菌Act12菌剂配施可显著促进连作草莓生长,提高果实产量及品质,增强植株抗病性,可有效缓解日光温室草莓连作障碍,在生产上具有较好应用潜力。     

Energy and resource consumption of land-based Atlantic salmon smolt hatcheries in the Pacific Northwest (USA)

This paper evaluates the resource and energy requirements of six different types of land-based, hatchery production systems located in the U.S. Pacific Northwest: flow-through with a gravity water supply, flow-through with a pumped water supply, flow-through with pure oxygen, partial reuse system, partial reuse with heating, and a reuse system for the production of Atlantic salmon (Salmo salar) smolts. Key parameters used in the evaluation include direct energy, indirect energy, transportation energy, greenhouse gas emissions, and pollutant discharges.Power (electricity and natural gas) and feed energy accounted for the majority of the required energy for all the rearing option evaluated. The sum of the fixed capital and chemicals components accounted for less than 2–12% of the total energy budget for any rearing option. The energy efficiency (energy output/energy input) of the six options ranges from 0.97% for flow-through with pumped supply to 3.49% for the flow-through with gravity supply. The rearing options with the three highest energy efficiencies were flow-through with gravity supply (3.49%), partial reuse (2.75%), and reuse (2.64%).On a kg of smolt produced basis, the six rearing options showed a wide range in performance. The reuse system had the lowest water (2 m³ kg^− 1) and land (0.13 m² kg^− 1) requirements and the third lowest total energy requirement (288 MJ kg^− 1). The partial reuse system had the second lowest total power requirement (276 MJ kg^− 1), a low land requirement (0.21 m² kg^− 1), and moderate water requirements (33 m³ kg^− 1). The partial reuse with temperature control had the second highest total power requirement (657 MJ kg^− 1) and land and water requirements similar to the partial reuse system without temperature control. The flow-through system with pumped water supply had the highest water (289 m³ kg^− 1), land (2.19 m² kg^− 1), and energy requirements (786 MJ kg^− 1) of any of the rearing options. By comparison, the flow-through system with gravity water supply had the lowest energy requirement (218 MJ kg^− 1), a moderate land requirement (0.78 m² kg^− 1), and a high water requirement (214 m³ kg^− 1). The ranking of the six rearing options based capital and operating costs are likely to be quite different from those based on energy, water, and greenhouse gas emissions.     

渗灌节水技术在保护地蔬菜栽培中的应用研究

结合保护地渗灌栽培试验,介绍了渗灌节水技术在保护地蔬菜栽培中的优势和应用现状,提出了渗灌技术在保护地应用过程中存在的问题,并提出了解决当前存在的主要问题及建议.     

PP_(333)对温室葡萄枝条次生木质部细胞解剖结构的影响

为了研究设施栽培条件下葡萄木质部细胞的特征性结构及其受PP_(333)的影响,试验通过对温室葡萄喷施PP_(333)后的枝条次生木质部细胞的解离、观察,经统计分析,结果表明:(1)不同浓度PP333处理对各类型细胞的X形态结构没有明显影响;(2)浓度不同对各类细胞的长度和直径抑制作用不同,喷施1500mg/L浓度的PP_(333)对其营养生长的抑制效果最好。通过该试验的研究,为更好地探索设施栽培条件下果树的生理生态特征和化学调控技术提供了依据。     

基于时空双序列分析的温室WSN故障诊断

根据温室无线传感器网络(WSN)所采集数据在时间和空间上具有很强的相关性,从温室无线传感器网络基本结构出发,在分析WSN原始数据的基础上,通过对时空序列样本信息的预处理,分别建立了时间和空间故障诊断数学模型,据此分析传感节点的工作状态,给出了温室WSN故障诊断的综合算法.研究结果表明,该故障诊断方法能够及时、有效地发现温室WSN的异常并诊断出故障节点,提高了WSN工作的可靠性.     

温室环境监控系统的显示屏设计与实现

提出一种基于ARM处理器LPC2212为核心的温室环境监控系统的显示屏设计方案，实现了对温室环境参数的自动巡回显示。对以SD16726芯片为显示驱动电路的显示屏硬件和软件实现进行了详细阐述。     

华北地区冬季温室植物冠层温度建

基于温室内植物冠层能量平衡关系,建立了与温室内、外气象条件和温室结构相关的冠层温度模拟机理模型,并在华北地区文洛型温室内对该模型进行了试验验证.结果表明:模型能较好地模拟冬季温室内植物冠层温度,模拟值和实测值之间的相关系数为0.797 5,均方根误差为1.3℃.建立了冠层温度的BP神经网络模型,模型相关系数为0.783 5,均方根误差为0.6℃.在所建神经网络模型基础上,运用敏感性分析法对影响冠层温度的各因素进行重要性分析和排序,得出影响冠层温度的最重要因子是室内温度,其次为蒸腾速率、室外太阳辐射和室内相对湿度.     

利用动态规划设计温室前屋面最佳形状的研究

用动态规划方法进行温室的最佳前屋面形状设计表明，采用总进光量最大作为规划目标，建立了动态规划求解模型，并对沈阳地区跨度为６０ｍ、脊高为２８ｍ的温室进行了优化。     

温室环境下黄瓜采摘机器人信息获取

研究基于近红外图像的黄瓜果实与茎叶的信息表达方法,有效实现了近色系生物信息的图像识别。分析了黄瓜采摘深度图像信息的特点,通过建立基于灰度相关与极线几何相结合的匹配策略实现了双目视觉下的黄瓜抓取点的立体匹配和三维重建。研究温室环境下不同时间光照强度变化特点,建立了光照分析模型,提高了不同光照条件下的导航线提取的适应性。试验表明机器人视觉系统能有效识别、定位果实的空间位置,定位误差控制在±5mm以内。