不同时间尺度下温室无土栽培番茄蒸散规律研究

采用试验测量法,以温室环境参数为变量,建立了不同时间尺度下番茄蒸腾量和椰糠水分蒸发量回归模型以分析温室无土栽培番茄蒸腾规律和椰糠水分蒸发规律。结果表明,1h、1d时间尺度下番茄蒸腾量回归模型的决定系数分别为0.673 8、0.801;68d(整个试验周期)时间尺度下,1号番茄累积蒸腾量与累积有效积温、累积辐射积的拟合决定系数分别为0.998 4、0.993 6。1d时间尺度下,椰糠水分蒸发量特性方程的回归系数为0.891;58d(整个试验周期)时间尺度下,椰糠累积水分蒸发量与累积有效积温和累积辐热积回归方程的决定系数分别为0.999和0.992 7。随着时间尺度增大,番茄蒸腾量和椰糠水分蒸发量与环境参数的相关性显著提高。     

甜瓜细菌性果斑病病菌鉴定及不同材料抗病性测定

为明确近几年江苏地区甜瓜叶片及瓜上发生的某一细菌性病害,以江苏绿港现代农业发展有限公司设施大棚中甜瓜发病叶片为研究对象,经分离纯化得到菌株LG08,观察病菌形态初步判定该病原菌为甜瓜细菌性果斑病菌,为进一步明确该病菌,分别用4对细菌性果斑病菌通用标记(BX、BX-S、ERC和WFB)、3对甜瓜细菌性果斑病菌特异性标记(AcM380、AcM797、AcM13)及16S测序进行分析.结果表明,菌株LG08为燕麦嗜酸菌西瓜亚种(Acidovorax avenae subsp.citrulli).苗期和坐果期对西甜瓜部分材料接种菌株LG08,结果发现菌株LG08对西甜瓜都有致病性.该研究不仅有利于进一步了解甜瓜细菌性果斑菌的特性,为果斑病的防治提供参考,而且也有助于甜瓜抗病品种的选育.     

基于CFD非稳态模型的温室温度预测控制

以Venlo温室内温度场为研究对象,提出了一种基于计算流体动力学(CFD)非稳态模拟模型的预测控制方法。CFD模型作为虚拟温室环境,将其非稳态模拟产生的时间序列数据代替真实的物理试验数据,结合系统辨识理论将CFD模型转换成基于数据的系统控制模型,实现基于CFD的温室温度预测控制。仿真结果表明,基于CFD的预测控制实现温室温度控制的平均偏差为2.65℃,标准偏差为3.27℃,可将室内温度平稳有效地控制在作物生长允许的温度范围内。系统辨识、控制算法和CFD技术的结合,提高了控制器设计的效率,丰富了温室控制系统的设计方法。     

可变边界条件下的Venlo温室温度场三维非稳态模拟

以外界温度、太阳辐射、风速风向作为随时间变化的边界条件,基于CFD方法建立了Venlo温室自然通风三维非稳态数学模型。结果显示,模拟值与实测值均方根误差RMSE为0.688℃,最大相对误差为8.9%,平均相对误差为2.8%,所建立CFD模型可以准确地描述室内温度场的时空变化。从整个模拟周期上看,温室内温度和室外温度变化趋势一致,室内温度和室外温度平均温差3.09℃;当室外风速从0.81 m/s跃变至1.2 m/s,风向由西南偏南变为西时,温室西侧迎风口局部气流速度出现了先增大后减小的变化模式,温室东侧上部气流速度明显增加,除温室迎风口附近区域外大部分作物区域气流速度维持在0~0.1 m/s的范围内,温室通风入口处x=1.5 m截面和作物冠层y=1.4 m截面平均温度在180 s内分别下降了1.87℃和0.92℃,室外风速风向对温室自然通风降温效果影响显著。     

基于奇异摄动理论的综合温室控制系统设计

为了建立集环境因子、作物生长过程和上层指标的综合温室控制系统,分析了现有温室控制研究成果,基于控制周期原则将温室控制系统分为分钟级温室环境因子控制系统(快速时变系统)、天或旬级的作物生长周期控制系统(中速时变系统)、年级的温室上层指标控制系统(慢速时变系统)。通过多时间尺度分析发现3类控制系统具有多时标特性,借助奇异摄动理论,对温室控制系统进行了分层递阶设计,进而得出该理论下的总体温室控制系统模型与控制器求解过程。通过算例演绎该设计方法的步骤,进行了仿真研究,结果表明,基于奇异摄动理论的温室控制系统设计思路清晰、计算量小、易于工程实现。     

表面涂饰对杨木强化材TVOC释放影响的研究

为减少TVOC对人体和环境的危害,改善室内空气环境质量。通过不同涂料、不同饰面方法对杨木强化材进行表面涂饰,并与强化材和杨木素板的TVOC释放情况比较,得出以下结论:(1)水性涂料与硝基涂料和醇酸清漆涂料相比,环保性能更为优越;而涂饰方法对TVOC释放量的影响不大。(2)表面涂饰对杨木强化材内部萜烯类和烷烃类的释放有较好的抑制作用,且涂料中的TVOC能够以较快的速度挥发出去;此外,饰面后芳香烃类物质的释放量明显增加,但萜烯类和烷烃类物质的释放量显著降低。     

纳米TiO_2和ZnO改性水性漆的漆膜性能及其VOCs研究

为了探究不同添加量的纳米TiO_2和纳米ZnO对丙烯酸水性漆漆膜性能以及挥发性有机化合物(VOCs)成分的影响,向丙烯酸水性漆中分别添加占涂料成膜物质质量0.05%,0.10%,0.30%,0.50%的纳米TiO_2以及纳米ZnO制备改性水性漆。将制备的改性水性漆均匀涂在基材上,按照相关的国家标准测试改性水性漆的漆膜耐磨性、附着力、硬度,并利用15 L小型环境舱采集改性水性漆释放的挥发性有机化合物,采用气相色谱-质谱联用仪分析VOCs的主要成分、主要危害物质。结果表明:随着纳米氧化物添加量的增大,水性漆漆膜耐磨性逐渐增加。在加入等量纳米氧化物的情况下,纳米ZnO对水性漆耐磨性的增强作用更明显;纳米TiO_2和ZnO在一定程度上都能增强水性漆漆膜硬度以及附着力,但是这种增强作用是有限的,当加入量为0.30%时,漆膜硬度和附着力达到最大;纳米材料主要通过增加挥发性有机化合物(芳香烃类、酯类)的浓度来增加总体VOC的浓度;丙烯酸水性漆释放的主要危害物质为苯、甲苯,次要危害物质为二甲苯、邻苯二甲酸二丁酯。     

基于光谱探测的小麦精准追肥机设计与试验

为了实现小麦生长过程中的实时变量追肥,使用近地光谱探测技术,设计了大田实时变量追肥机。追肥光谱监测系统实时获取作物冠层归一化植被指数,结合追肥策略计算出当前的目标施肥量,采用测速和测距法反馈肥料流量信息,并根据追肥机实际行进速度,实时调整追肥量,实现精准变量追肥。试验结果表明,田间小麦长势存在空间差异性,冠层的归一化植被指数可以解析此差异性;追肥机追肥控制精度达到90%以上,可以满足精准追肥的要求;变量追肥比定量均匀追肥增施氮肥28 kg/hm2左右。     

设施保护地专用早熟迷你樱桃番茄新品种爱吉红秀

番茄是设施蔬菜的主栽品种之一,在蔬菜生产中具有重要地位。近年来,随着设施农业、观光农业等都市农业的发展,樱桃番茄作为一大番茄品类,以其营养丰富、风味独特、果菜兼用等特点,深受广大消费者喜爱,生产和需求量较大,种植规模和效益均逐年快速增长,栽培品种也丰富多样。为了满足日益变化的生产和消费需求,针对樱桃番茄生产上缺乏优质多抗的设施栽培国产品种等问题,培育出适合设施栽培、优质、多抗、高产樱桃番茄新品种,对促进樱桃番茄产业化发展具有重要意义。