植物工厂生菜根际通风对冠层和根际环境影响

随着植物工厂规模的不断扩大,传统环控方式难以实现各处均匀通风,环控效果难以保证,能源利用效率较低。该研究针对这一问题,提出了根际通风方法,使植物工厂环境空气流经水培系统中营养液面与栽培板之间的空气层后进入植物冠层下部,实现高效的通风。该文以成熟期的生菜作为试材,在同一环境条件下对低速连续通风(LCRV)、高速间隔通风(HIRV)与传统通风方式(CEC)下生菜冠层及根际环境参数变化进行对照,测试其通风调温效果。结果表明,各处理空气层温度均低于环境温度,湿度则普遍高于环境。其中,LCRV温度最低,与环境温差能够达到4.07℃;CEC湿度最高,可达100%。在冠层下部,LCRV温度低于环境3.47℃;CEC湿度较环境提高27.56%;该区域CO2浓度在LCRV作用下较CEC高139×10~(-6)。随着高度的增加与冠层遮挡的减小,根际通风对冠层上部环境参数的影响逐渐削弱,LCRV温度仍为最低,但其温差已经缩小至0.75℃,CEC温度则高于环境0.84℃;各处理相对湿度与环境的差异也有所减小,数值最高的LCRV较环境高15.8%。在营养液中,LCRV液温较CEC降低4.03℃;HIRV大幅减缓了溶解氧下降趋势,试验结束时仍维持在3.8 mg/L,同期LCRV和CEC处理只有1.8 mg/L。由此可见,传统环控方式下冠层与环境参数差异明显,以环境参数作为调控依据不够准确;相比之下,根际通风在解决传统环控方式通风温控不均匀的同时,对地上部及地下部多种微环境参数调控起到了积极作用,降低环控要求,提高空调温控效率,具有推广价值。     

日光温室空气对流蓄热中空墙体热性能试验

空气对流循环蓄热墙体是一种通体中空型日光温室墙体,其内部中空层与温室空间连通而具有空气对流换热效果。为详细了解该墙体构造的蓄放热特性及其对日光温室热环境的影响,通过与同样构造但中空层封闭的无对流墙体的对比,在北京市通州区试验温室中测试了墙体内部温度分布及变化规律、墙体蓄放热量及其对温室内气温的影响。其结果,与对照墙体相比,对流方式下墙体内部温度分布规律不同,墙体内部整体温度水平较高、且昼夜波动幅度较大,墙体白天蓄热量提高15.1%,夜晚放热量提高14.7%,这一效果使得温室夜间最低温度提高2.2℃,有效提高了墙体的蓄放热能力,改善了温室夜间温度水平。     

牛粪垫料再生系统温室气体排放及其对环境的影响

为深入了解牛床垫料再生系统的工艺技术特点及对环境的影响程度,对垫料再生系统处理过程中物料特性和温室气体排放进行测试。结果表明:BRU系统的核心—发酵仓,其运行过程基本不改变物料的理化特性,随着出料流量的增大,仓内温度和CO_2、CH_4及N_2O的排放速率均显著降低,而相对湿度则明显提高;牛场粪污固液分离后经垫料再生系统处理,每1.00t牛粪的CO_2、CH_4、N_2O气体排放量分别为2.15~5.04kg、1.95~7.25g、27.09~58.11mg,1.00t鲜牛粪温室气体排放量相当于3.60kg CO_2当量。BRU系统和好氧发酵2种垫料生产系统的生命周期评价结果显示,BRU系统对环境影响远小于好氧发酵系统,仅为好氧发酵系统的9%,其环境友好性优于好氧发酵系统。     

畜禽舍排风机性能测试与影响因素分析

为定量分析畜禽舍排风机叶轮转速、入口百叶窗开度及出口导风筒对风机整体性能的影响规律,以目前畜禽舍常用的轴流排风机为研究对象,采用国内先进的风机测试装置,测试12种不同工况下的风机整体性能参数。结果表明:风机性能与叶轮转速呈正相关关系,能效比与转速呈显著的负相关(P0.001)。风机性能与百叶窗开度呈正相关关系,能效比与百叶开度呈显著的正相关(P0.05)。风机安装导风筒后风机的整体性能平均增加4.3%,能效比增加18.81%,导风筒具有很好的节能作用。与通过调整百叶窗开度来调整风量相比,采用变频调速来调整风量可大大降低风机电能的消耗。     

肉牛场生命周期估计及环境影响评价

试验采用生命周期估计(life cycle assessment,LCA)方法对江西高安某存栏1 800头的肉牛育肥场在整个育肥期间(7个月)的污染物排放量,以及污染物在全球变暖、环境酸化、富营养化、光化学臭氧合成方面对环境的影响进行了评估。系统边界包括化肥生产、农作物种植、饲料运输、肉牛生产和粪便处理。结果表明:温室气体排放量为(以CO2当量计)为11 908t,环境酸化气体排放量(以SO2当量计)为84.6t,富营养化气体排放量为(以PO43-当量计)为14.4t,光化学臭氧合成问题气体排放量为(以C2H4当量计)为1.68t。其中饲料运输主要影响全球变暖(占总排放量的49.8%)和光化学臭氧合成问题(占总排放量的54.1%),而粪便处理主要影响环境酸化(占总排放量的70.1%)和富营养化(占总排放量的76.4%),肉牛生产对环境的影响主要是全球变暖(占总排放量的18.1%)和光化学臭氧合成问题(占总排放量的30.9%)。因此,可考虑通过降低运输距离,改善饲料配方、粪便处理方式等降低污染物排放量。     

水泡粪妊娠猪舍冬季有害气体含量影响因素分析

规模化养猪生产中,环境条件、地面类型、清粪方式等对舍内空气质量的影响程度不同,尤其是清粪工艺对舍内NH3,H2S、CO2等有害气体含量高低影响很大。为了解水泡粪工艺猪舍有害气体含量差异的影响因素,本文选取河南、黑龙江二地典型猪场的水泡粪妊娠猪舍开展了有害气体的同期测试和比较分析。结果表明,冬季猪舍因通风不足,CO2含量普遍较高,虽然舍内NH3含量均未超过环境卫生学标准,但不同测试猪舍内空气质量存在显著差异。NH3含量与舍内相对湿度存在正相关关系,相同饲养模式下,温度增加会促进NH3和CO2的释放;在相同饲养密度下,采用群养方式的猪舍,舍内CO2含量较限位饲养方式高1.4倍;全漏缝地板形式猪舍的NH3含量是半漏缝地板舍的2.5倍。     

周博士考察拾零(七十七) 一种装配式外保温塑料大棚

正塑料大棚建造成本低、建设速度快、土地利用率高、适合中国南北气候区域,其分布遍及大江南北,可种植蔬菜、花卉、食用菌、果树,也可用于蔬菜育苗、水稻育秧、畜牧养殖和水产养殖,所以塑料大棚一直是中国设施农业中的重要生产设施之一,面积占全部设施(不含中小拱棚)面积的一半以上。塑料大棚在北方地区主要用于春提早和秋延后作物生产,不能进行越冬生产是影响这种设施在北方地区大面积推广的最大障碍,尤其在北方     

栖架养殖模式下蛋鸡体重实时监测系统设计

针对蛋鸡生产过程中,鸡群体重传统监测方式费时费力、不能实时获取体重数据、监测过程易出现鸡群应激等问题,设计并搭建了蛋鸡体重实时监测系统。蛋鸡体重实时监测系统以新型栖架离地立体养殖系统中的栖杆为载体,在其两端安装质量传感器,采用LabVIEW编写蛋鸡体重实时监测程序对质量传感器的数据进行采集与处理。对蛋鸡体重实时监测系统进行测试,结果表明:1)系统对栖杆上鸡只数量识别的总体准确率达98%;2)在光期系统所监测的鸡群平均体重的变化幅度较大,与当日人工称量得到的鸡群平均体重的最大差值为292g。在暗期开始后1h系统监测的鸡群平均体重趋于稳定,且稳定值接近当日人工监测的鸡群平均体重;3)选取每日22:00—23:00系统所监测的鸡群平均体重的平均值作为当日鸡群平均体重,系统监测鸡群平均体重结果与当日人工监测结果的平均误差为±109g,最大误差±152g,相对误差2.6%~8.1%。     

缓解奶牛热应激的喷淋水滴特性试验

夏季高温造成奶牛热应激,物理降温以蒸发散热缓解奶牛高温,其中喷淋降温系统是我国常用的降温方法。利用激光雨滴谱仪(LPM)对6种不同标准扇形喷嘴(9010、9030、9060、9080、90100、90120)在0.15、0.20、0.25 MPa工作压力下进行了测试,计算分析了6种喷嘴在不同工作压力下水滴粒径的分布,研究了水滴粒径与喷淋流量、单个水滴动能、喷淋强度的关系。结果表明:水滴粒径分布呈正态分布模型,不同工作压力(0.15、0.20、0.25 MPa),所测6种不同型号的喷嘴水滴平均粒径为0.475~1.210 mm;水滴粒径与喷淋流量呈线性关系(R20.96);9010、9030型号喷嘴在小水滴粒径0.125~0.250 mm范围内占有10%~20%的比例,易雾化飘移,不适合奶牛蒸发降温;不同工作压力下单个水滴动能随水滴粒径的增大而增大,呈幂函数关系(R20.96);喷嘴的平均喷淋强度和水滴平均粒径呈指数关系(R~20.96),平均喷淋强度均大于72 mm/h。试验得出水滴平均粒径0.801 mm(9060)、0.914 mm(9080)、1.047 mm(90100)、1.210 mm(90120)将仿真奶牛从39.3℃降温至37℃所用时间平均值为85、75、48、30 s。     

水肥一体化氮磷钾不同用量对茄子产量和品质的影响

本试验以茄子‘布利塔’嫁接苗为材料,共设6个氮磷钾施用水平,以不施肥为对照(CK),通过水肥一体化-膜下滴灌技术分秋冬茬和冬春茬进行设施茄子栽培,探究氮磷钾用量对茄子产量和品质的影响。结果表明,果实品质综合评分和产量均随施肥量增加呈先升高后降低趋势,秋冬茬果实品质综合评分以氮磷钾肥减量40%和减量20%处理较高,冬春茬以100%氮磷钾用量处理最高;两茬茄子均以100%氮磷钾用量处理下产量较高,但秋冬茬中氮磷钾减量40%、减量20%、100%用量和增量20%处理没有显著差异,冬春茬中氮磷钾肥减量20%、100%用量和增量20%处理间产量差异亦不显著。因此,水肥一体化条件下,从节约肥水且不对茄子产量和品质产生重要影响方面考虑,秋冬茬(从定植后生育天数为115 d)优质高产设施茄子栽培适宜氮磷钾用量范围分别为N 150.10～250.16 kg·hm~(-2)、P_2O_5 126.08～210.14 kg·hm~(-2)和K_2O 328.71～547.86 kg·hm~(-2);冬春茬(从定植后生育天数为130 d)分别为N 233.29～291.62kg·hm~(-2)、P_2O_5 146.67～244.44 kg·hm~(-2)和K_2O 507.76～634.70 kg·hm~(-2)。