基于随机森林的中大尺度农田产能提升潜力评价——以广东省为例

[目的]中大空间尺度上农田产能提升潜力的客观准确评价,对于预测区域粮食安全保障能力至关重要,但现有方法过于追求大而全,评价指标多重共线性显著,相互干扰噪声强,指标体系离散性明显。[方法]以广东省2011-2015年高标准农田建设前后农田可实现产能潜力的变化值为因变量,以文献法整理的17个影响因素为自变量,采用随机森林模型测度的影响因素重要性,构建农田产能提升潜力评价指标体系,并以广东省为例研究区进行测算验证。[结果]①根据随机森林模型测度结果,不同因素对农田产能提升潜力重要性(I值)在0.21～12.71,其中水源与农田匹配系数与土壤性质的重要性大于基础设施配套状况、交通状况。②根据随机森林模型测度结果,地形坡度、水源与农田匹配系数、有机质含量、有效土层厚度、剖面构型等5个指标的重要度大于5.00,为农田产能提升潜力评价的核心指标。③经测算,广东省农田产能提升潜力在1.04×10~4～6.06×10~4 hm~2,农田产能具有较大的提升潜力。[结论]中大空间尺度上农田产能提升潜力与地形水文、土壤条件、农田基础设施状况、交通状况等有关,但不同因素的重要性存在较大差异,通过随机森林模型构建的评价指标体系降维收敛效果显著,其测算结果具有较强的科学性和合理性。     

山地果园开沟机倾斜螺旋式开沟部件设计与优化

为缓解中国山地果园开沟施肥作业中,可用开沟机型短缺、已有开沟机型普遍存在开沟功耗高、开沟稳定性差的问题,该文设计并优化了山地果园开沟机倾斜螺旋式开沟部件,进行了直刃刀、曲刃刀与齿形刀对比试验和齿形刀开沟刀片结构参数优化仿真试验。为验证优化效果及分析作业参数对开沟功耗的影响,进行了开沟作业参数对开沟功耗影响试验。试验结果表明:开沟功耗方面曲刃刀与齿形刀较优且差异不大,直刃刀较差;开沟沟深稳定性方面3者比较接近。利用响应面分析方法和EDEM软件建立了齿形刀结构参数优化仿真模型,仿真结果表明:对开沟功耗影响显著顺序为折弯角刃角安装角齿形。优化后结构参数为安装角4.5?,折弯角49?,刃角21?,原齿倍数1.25,对应开沟功耗为9.73kW。对开沟功耗影响显著顺序为沟深前进速度开沟转速;转速为566r/min时,开沟功耗较低。优化后开沟功耗降低12.80%,沟深稳定性系数提高1.18%。对比现有开沟机,开沟功耗降低22.22%,沟深稳定性系数提高7.2%～8.5%。研究结果可为山地果园开沟机开沟部件结构设计和开沟刀片结构参数优化提供参考。     

单轨道山地果园运输机齿条齿形优选

为减小单轨道山地果园运输机能耗及提高运输效率,该文基于动力学理论建立了运输机驱动轮与轨道齿条啮合的动力学模型,并设计、加工制造了链轮齿形齿条、销轮齿形齿条、摆线齿形齿条。以运输机驱动轮旋转角速度、轨道坡度、齿条齿形为考察因素,以驱动轮与不同齿形齿条啮合时所需提供的驱动扭矩为评价指标,探究齿条齿形对单轨道山地果园运输机力学性能的影响,得到在相同条件下驱动轮与链轮齿形齿条啮合时的驱动扭矩最小,且波动幅度最小。在驱动轮转速为+88.08 rad/s、轨道坡度分别为+0?、+6?、+12?时,驱动轮与链轮齿形齿条啮合时的驱动扭矩均值较驱动轮与圆弧齿形齿条啮合时的驱动扭矩均值分别减小33.82%,33.45%,21.59%;在驱动轮转速为-88.08 rad/s、轨道坡度分别为-0?、-6?、-12?时,驱动轮与链轮齿形齿条啮合时的驱动扭矩均值较驱动轮与圆弧齿形齿条啮合时的驱动扭矩均值分别减小35.55%,27.24%,30.43%。试验结果表明,链轮齿形齿条综合性能最优,较圆弧齿形齿条更适宜用于单轨道山地果园运输机的轨道运输中。该研究为单轨道山地果园运输机轨道的结构优化设计提供了参考。     

果树再植病的综合防治

果树再植病也叫重茬病,是指在老果园旧址上,重新栽植同种果树时,表现出的栽植成活率降低,生长量小,产量低,品质差等现象.其原因一是前茬果树分泌物对重茬果树的抑制;二是土壤微生物的侵害;三是土壤营养元素的缺乏或积累.     

沼气池常见故障及处理方法

一．发酵液颜色变黄 1．原因 发酵原料酸化 2．处理方法 （1）当发酵pH值不低于6时．可向沼气池内增投一些接种物或正常产气池的发酵液。（2）当发酵液pH值低于6时．则需取出1／3的发酵液．先加入接种物或加入石灰水或草木灰将pH值调至6．5左右后，再补允接种物或正常产气池的发酵液。     

蚓粪施用对土壤微生物特征以及酶活性的影响

通过将不同比例的蚓粪(0,5%,10%和20%)施用于菜园土,研究玉米种植期间蚓粪施用对土壤微生物学特征和酶活性的影响。结果显示:随着土壤中蚓粪比例的增加,土壤溶解性碳、碱解氮、速效磷含量明显增加,微生物生物量碳氮的含量显著提高,过氧化氢酶、转化酶和脲酶活性增强(P0.05),其中20%蚓粪处理上述各指标含量和活性均为最高水平。与对照相比,蚓粪处理土壤的呼吸速率明显较高,特别是5%的蚓粪处理(P0.05)。另外,与对照相比,蚓粪处理的微生物生物量碳氮比和代谢熵差异不大(P0.05)。相关分析结果显示:土壤溶解性碳、碱解氮、速效磷与微生物生物量碳氮含量、转化酶、过氧化氢酶和脲酶活性变化呈显著正相关关系(P0.05)。多元数据分析结果进一步显示:与对照和5%的蚓粪处理相比,10%和20%蚓粪处理综合生物学特征差异显著,生物学综合质量较高(P0.05)。利用农业有机废弃物生产蚓粪,并选择适宜的蚓粪比例培肥土壤的技术具有一定的应用价值。     

桑基鱼塘陆面子系统物质循环利用研究进展

为揭示桑基鱼塘生态系统内部潜在的科学规律,从而促进桑基鱼塘的传承和保护.本文通过系统梳理桑基鱼塘陆面子系统的基本模式、物质来源与归趋、物质循环过程,通过分析桑叶的矿物元素和营养物质含量、桑树产量质量的影响因素、桑叶活性成分含量的影响因素、用桑量水平对蚕种产量质量的影响、蚕对桑叶营养物质消化率的影响因素来揭示桑叶对桑基鱼塘生态系统的影响特征.并通过分析蚕沙营养物质的分布特征、蚕沙对桑基鱼塘系统水质的影响、蚕沙的资源化利用,总结了蚕沙对桑基鱼塘生态系统的影响特征及资源化利用情况.通过分析池塘底泥的物质分布特征、堆肥对底泥理化性状的影响、底泥的资源化利用,综述了池塘底泥对陆面生态系统的影响.     

华南地区壮伟环毛蚓（Amynthas robustus）和皮质远盲蚓（Amynthas corticis）对土壤酶活性和微生物学特征的影响

【目的】研究华南地区两种常见蚯蚓对水稻土和菜园土的土壤酶活性和微生物学特征的影响。【方法】选取两种生态类型蚯蚓：壮伟环毛蚓（Amynthas robustus）和皮质远盲蚓（Amynthas corticis）,接种到水稻土和菜园土中。通过分析蚯蚓对土壤过氧化氢酶、脲酶、转化酶、酸性和碱性磷酸酶以及土壤基础呼吸、微生物量碳、微生物代谢熵等微生物特征的影响,探讨其对不同土壤的生物学性状的作用。【结果】皮质远盲蚓可以显著提高水稻土基础呼吸,增强过氧化氢酶和脲酶活性,并降低酸性磷酸酶活性（P＜0.05）;两种蚯蚓均可增加菜园土脲酶活性,同时壮伟环毛蚓能够促进转化酶活性提高,而皮质远盲蚓则有利于过氧化氢酶活性增强（P＜0.05）。多元数据分析结果显示皮质远盲蚓和壮伟环毛蚓均能够显著提高两种土壤的生物学综合性状（P＜0.05）;且皮质远盲蚓对菜园土生物质量的优化作用高于壮伟环毛蚓。【结论】蚯蚓活动有助于土壤生物学质量的提高,因此其能够作为有效生物资源应用于可持续土壤管理体系。但是,蚯蚓对土壤生物学性状的改变与蚯蚓自身生态类型和土壤特征密切相关。在未来工作中,根据不同土壤特征进行蚓种筛选和适宜有机物添加十分必要。     

赤子爱胜蚓对赤红壤铝形态的影响

【目的】研究蚯蚓添加对华南地区赤红壤酸化特征和铝(Al)形态的影响,为华南赤红壤的酸化改良提供理论依据。【方法】通过室内盆栽试验,用赤红壤培养赤子爱胜蚓Eisenia fetida 40 d后测定蚓粪和土壤pH、有机质、全氮和阳离子交换量(CEC);通过连续浸提法测定土壤各铝形态含量,包括交换态铝(Al_(Ex))、弱有机结合态铝(Al_(Orw))、有机结合态铝(Al_(Or))、无定形态铝(Al_(Amo))、氧化铁结合态铝(Al_(Oxi))、非晶态铝硅酸盐和三水铝石(Al_(Aag));采用主成分分析法研究不同处理土壤中铝的形态分布。试验以未添加蚯蚓的土壤为对照。【结果】与对照相比,蚓粪的pH提高了1.27,全氮、CEC、Al_(Or)以及交换性K、Na、Ca含量分别提高了62.16%、38.22%、355.70%、151.38%、65.38%和51.90%;蚓粪和土壤Al_(Ex)含量分别降低了50.95%和53.14%。蚓粪的pH、CEC、Al_(Or)含量和交换性K、Na、Ca含量显著高于未吞食土壤。【结论】蚯蚓可提升土壤pH和土壤Al_(Or)的含量,促进交换性Ca、Mg的释放,降低土壤Al Ex含量。     

N-{2-[(5-对氯苯基)-1,3,4-噻二唑基]}芳氧烟酰胺的合成研究

采用活性基团拼接的方法合成了中间体芳氧基烟酸。芳氧基烟酸经酰氯化,再与氨基噻二唑作用,得到了3种未见文献报道的芳氧烟酰胺类目标化合物。采用核磁共振氢谱和红外光谱表征了目标化合物的结构,探讨了目标化合物的其他理化性质,讨论了中间体芳氧基烟酸及目标化合物的合成条件。