基于物质平衡的循环水养殖系统设计

针对工厂化循环水养殖系统中快速去除水中的溶解性氨氮和增加溶解氧等系统设计的核心问题,采用物质平衡关系建立氨氮、溶解氧的平衡方程式,推导出系统设计的计算公式,并根据工程实践的经验对部分公式进行了修正,得到了一组较贴近实际情况的设计参数,如：系统补水量、供氧量、循环量、循环次数、生物过滤器有效体积等。同时构建了一个工厂化循环水养殖系统设计的基本流程。以设计一套年产50 t鮰鱼（Ictalurus）,养殖密度为50 kg/m³的高密度工厂化循环水养殖系统为例,可以计算得到系统的补水量为30 m³/d,系统补水率为6%,系统供氧为11.0 kg/h,系统循环量740 m³/h,循环次数为36次/d,生物过滤器有效体积为44.2 m³。     

零排放循环流水水产养殖机械—细菌—草综合水处理系统研究

零排放技术是循环流水水产养殖实现可持续发展的关键之一，该文以机械—细菌—草综合水处理系统为基础进行零排放循环流水水产养殖，生产系统的两个养殖池(各1.325 m³水)共养殖淡水白鲳(Colossoma brachypomum)62尾(平均体重208.3±28.6 g，养殖密度4.87 kg/m³)。经过25 d的运行，养殖池NO^-₃-N、TAN(总氨氮)、TN(总氮)、TP(总磷)、COD(化学需氧量)、pH等水质指标基本维持稳定(p<0.05)，NO^-₂-N和SS(悬浮物)显著下降。在处理系统中，机械过滤器和生物滤器的大多数水质指标显著优于沉淀器沉淀区水质(p<0.05)。沉淀器沉淀区的高浓度污液定期(每天34.3 L)输送到植物滤器，间隔循环灌溉2.55 m² NFT培高羊茅(Festuca arundinacea Schreb.)，并定期(每4 d一次)回流重复利用。牧草的净化使水质发生了显著的改善(p<0.01)，NO^-₃-N、NO^-₂-N、SS的净化率超过90%，TN、TP的净化率超过85%，TAN和COD的净化率为45.2%和71.6%，此外，回流水的EC和pH显著高于污液，每次回流67.5±6.0L。淡水白鲳日增重4.55 g，饲料系数1.610。     

“零排放”复合生物净化模式用于循环水养鲍系统的试验研究

采用水生植物滤池(UB和PUB)和固定膜生物滤池（SB）的复合净化模式，对鲍鱼养殖水体和系统排放水体进行净化，实现了循环水养鲍系统的清洁生产。试验结果表明，植物滤池UB对养殖水体中总氨氮(TAN)具有很高的吸收效率，从而降低了SB的硝化负荷，大大减少了TAN、NO^－₂-N、NO^－₃-N和COD的积累，在整个试验过程中，养殖水体中TAN、NO^－₂-N、NO^－₃-N和COD的浓度分别低于0.19、0.01、1.75和1.20 mg/L。由于UB滤池的吸收作用和SB的硝化作用，养殖水体中PO^3-₄的浓度一直保持在0.30 mg/L以下。另外，这种复合净化模式具有调节水体pH值的作用，在试验期间，养殖水体中的pH值一直保持在8.11～8.14的良好水质范围，对鲍鱼的养殖十分有利。系统排放水经另一植物滤池PUB吸收净化后，PO^3-₄浓度降至0.22 mg/L 以下，NO^-₃-N的浓度甚至降至0.10 mg/L以下。本文还建立了养殖循环水体中无机氮的循环模型，用于对养殖水体中TAN、NO^－₂-N和NO^－₃-N的预测和控制。     

全程离地饲养商品肉鸡——育雏三周笼养、育肥在塑料大棚内竹竿架养

肉仔鸡0～3周龄在四层重叠式电热育雏笼中饲养,密度34只/m²;4周龄到出栏在塑料大棚舍内竹架上饲养,饲养密度为14只/m²,1350只7周龄平均每只活重达2100±330g,料重比1.96:1,死亡率3.11％。塑料大棚为两层膜中间夹30cm麦草,上盖草苫。竹架用Φ1.5～2.0cm粗细,间隙1.5～2.0cm,架高60cm,中间不清粪“全进全出”。     

养殖密度对圆形循环水养殖池自清洗能力的影响

循环水养殖具有养殖密度大、环境污染低、经济效益高的优点，是重要的水产养殖模式。然而，如何快速高效地排出养殖池内的残饵粪便等污物，降低其对水质的影响是循环水养殖模式中面临的首要问题。该研究采用物理试验研究鱼类养殖密度对圆形循环水养殖池的水动力特性及污物运动汇集的影响，揭示不同流量驱动下养殖密度与养殖池自清洗能力的响应关系。结果表明：提高鱼类养殖密度会降低养殖池内整体流场的平均流速v_avg，衰减幅度在0.05 m/s（25％）以内，并提高水中阻力系数C_t；鱼类游动引起的湍流能够导致池内污物再悬浮，有助于污物排出；集污时间同时受到养殖密度和流量的影响，9.8 L/min进水流量下集污时间都在5 min以内；进水流量为6.54 L/min时，养殖密度从0提高到6.2 kg/m³，湍流强度提高2.4倍，集污时间减少了40 min以上。因此，设计循环水养殖系统时需要综合考虑进水流量和预期养殖密度对养殖池自清洗性能的综合影响。研究结果可为圆形循环水养殖池的设计和日常管理提供参考。     

门头沟西侧小流域地表雨水资源量预测

应用传统的径流系数法与SCS-CN模型法预测了北京市门头沟西侧小流域雨水资源利用潜力,并对比了不同方法预测的雨水资源量及其时空分布规律。结果表明,径流系数法预测的丰水年(P=25%)、平水年(P=50%)、枯水年(P=75%)和多年平均年份地表雨水资源量分别为:2.84×10⁷m³,1.98×10⁷m³,1.22×10⁷m³和2.14×10⁷m³。模型法预测的丰水年、平水年、枯水年和多年平均地表雨水资源量分别为:3.21×10⁷m³,2.16×10⁷m³,1.31×10⁷m³和2.50×10⁷m³,经验法预测值小于模型法。夏季的7月,地表的雨水资源利用潜力达到相应特征年份的最大值。     

硫自养反硝化对含盐水体脱氮及其动力学模型

以闭合循环养殖系统去除硝酸盐为目的,研究了填料床硫自养反硝化反应器对含盐水体的NO₃^--N去除效果及动力学特性。结果表明,反应器对NO₃^--N浓度为22.5～368 mg/L的含盐水体具有良好的反硝化性能。（29±1）℃条件下,进水NO₃^--N负荷0.052～1.088 kg/(m³·d)为最适进水负荷范围,NO₃^--N去除率大于95%,出水NO2--N浓度小于1 mg/L。进水NO₃^--N负荷2.171 kg/(m³·d)时,达到最大NO₃^--N体积负荷去除率,为1.65 kg/(m³·d)。动力学研究结果表明反应器填料表面生物膜对污染物NO₃^--N的去除呈半级反应速率关系,反应器单位体积半级动力学常数K^1/2v为7.84～ 8.5 mg^1/2/(L^1/2·h)。建立的动力学模型采用该值的计算结果可以预测出水NO₃^--N的浓度,预测值与实际值采用统计软件SAS 8.0做方差分析表明,Pr＞F值分别为0.9732和 0.8845,模型预测值与实际值无显著性差异。     

不同灌溉处理下冬小麦水平衡与灌溉增产效率研究

水资源是华北平原冬小麦、夏玉米种植区最重要的生产制约因素, 农业水资源高效利用具有重大的社会需要。通过设置冬小麦不同灌溉处理, 分析了各处理的水分平衡、产量和灌溉增产效率。结果显示: 1)不同灌溉处理具有不同的水分平衡过程, 雨养农田、充分灌溉处理、返青水胁迫处理、拔节抽穗水胁迫处理和灌浆水胁迫处理的蒸散量分别为251±58 mm、482±48 mm、352±44 mm、388±22 mm 和324±53 mm; 2)灌溉量对于小麦产量的增加具有明显的正效应, 拔节-抽穗水胁迫对作物产量有较大影响, 灌浆水胁迫和返青水胁迫均没有对小麦产量造成明显影响; 雨养农业的经济产量为2 950±635 kg·hm^-2, 充分灌溉下的经济产量约为5 994±994 kg·hm^-2; 冬小麦返青期、拔节抽穗期、灌浆期施加适度的水分胁迫, 产量分别为5 163±885kg·hm^-2、5 047±1 180 kg·hm^-2、5 249±975 kg·hm^-2, 与充分灌溉相比, 没有明显的产量下降; 3)小麦的灌溉增产效率存在明显的年际差异, 在丰水年或特丰水年, 灌溉增产效率为1.9 kg·m^-3, 在枯水年为0.4 kg·m^-3, 平水年为1.6 kg·m^-3。     

人工光型密闭式植物工厂的设计与环境控制

完全使用人工光源的密闭式植物工厂就是以最小限的物质、能源和资源消耗为前提实现适度环境控制的系统,可用来进行高品质种苗生产。研究利用不透光的绝热材料在中国农业大学建成了2套示范型密闭式植物工厂,利用与植物光合吸收光谱特性近似的荧光灯作为人工光照源、层流循环送回风及粗效/高效过滤有效地调控植物生产空间的物理环境和洁净度。经过两年的实际运行表明该密闭式植物工厂的空气洁净度达到了国家标准M7级。面积为15 m²的组织培养间在荧光灯的光照度分别为(47±8),(67±12)和(113±21)μmol/m²/s时,控制点的温度变化分别为(25.4±0.5),(25.3±0.7)和(25.5±0.7)℃,相对湿度变化分别为(63±4)%,(65±6)%和(63±7)%,CO₂浓度变化为(803±13)μL/L。因此,该人工光型密闭式植物工厂作为一种清洁高效的新型生产模式能够达到适度的环境控制和较高的洁净度,且植物生产空间的环境差异较小,适用于高品质种苗和高附加价值的药草或香料植物的大规模生产。     

保水剂用量对紫色土微量元素有效态及活化率的影响

运用野外径流侵蚀泥沙小区的模拟试验,在紫色土中施加不同用量(T0:0 kg/hm²、T1:30 kg/hm²、T2:90 kg/hm²、T3:150 kg/hm² 和T4:210 kg/hm²)的保水剂,研究不同保水剂施用量对紫色土微量元素及其有效态含量的影响。结果表明,土壤微量元素含量表现为:Mn(134.68±11.02)mg/kg>Zn(69.46±5.24)mg/kg>Fe(24.02±3.03)mg/kg>Cu(17.42±12.17)mg/kg>Mo(1.04±0.17)mg/kg,土壤微量元素有效态含量表现出相似规律。随着保水剂施用量的增加,土壤Mn、全Zn、土壤有效Zn逐渐增加,表现为T0Cu>Mn>Fe>Zn。本研究可为提高紫色土区抗旱性能及土壤微肥的高效利用及土壤肥力综合评价提供理论依据与数据支持。     

扬辐粳7号的特征及选育体会

采用杂交和辐射育种相结合的方法,育成扬辐粳7号水稻品种,该品种表现优质、高产、抗病,适应了江苏省的农业生产条件对水稻品种的要求。     

浅谈优良固沙灌木的遗传育种

种植防风固沙植物是西北干旱、半干旱地区生态环境建设的重要措施，在缺水干旱区及沙漠化地区种植优良固沙灌木极为重要。提出建设优良固沙灌木的种源基地、无性系选择及采穗圃建设、种子园建设、杂交育种和非常规育种与常规育种结合等是开展优良固沙灌木遗传育种的有效途径。     

甜、糯玉米育种研究概况

甜、糯玉米是有较大开发利用价值的特用型玉米。近年来甜、糯玉米的育种越来越受到玉米育种家的高度重视。本文简述了甜、糯玉米的育种研究进展,为甜、糯玉米育种提供参考。     

华北地区蛋鸡养殖产业碳排放核算

华北地区是中国蛋鸡养殖的主要区域,摸清华北地区蛋鸡养殖产业碳排放清单,开展科学规范的蛋鸡养殖产业碳排放核算,可为中国畜牧业碳减排技术筛选和政策制定提供依据。该研究利用混合生命周期评价和联合国政府间气候变化专门委员会（intergovernmental panel on climate change,IPCC）国家温室气体清单指南的相关核算方法,结合实地调研数据、GABI 软件中Ecoinvent 数据库和中国蛋鸡养殖业文献Meta分析数据,对华北地区蛋鸡养殖产业碳排放因子进行完善,构建出“饲料种植-蛋鸡饲养-鸡蛋包装-粪污存储-粪污处理”全生命周期的蛋鸡养殖产业碳排放核算方法。并将该方法用在华北某区域362家蛋鸡养殖场,综合分析蛋鸡养殖产业链各环节碳排放量,找到目前存在的碳排放问题,并提出碳减排建议。结果表明：1）大规模养殖场每羽蛋鸡1 a的碳排放量（以二氧化碳当量计,CO2-eq）为23.0 kg,较小规模养殖场的25.6 kg和中等规模养殖场的24.4 kg少10.1%和5.7%。2）对每羽蛋鸡不同养殖环节1 a的碳排情况进行分析,发现饲料种植、蛋鸡肠道发酵、鸡蛋包装和粪便存储处理为主要排放源,排放量分别为13.0、2.2、2.2和1.2 kg 。3）建议通过精准饲养,提高饲料利用率、提升畜禽粪污的处理水平、打破蛋鸡养殖固化模式等方式减少蛋鸡养殖碳排放。该研究可为蛋鸡养殖产业碳排放核算提供方法,并为制定碳减排政策提供科学依据。     

Keeping fit on the ark: assessing the suitability of captive-bred animals for release

Reintroduction programs are widespread but have low success rates, particularly when captive-bred animals are used. There are high financial costs, and important ethical concerns about animal welfare. We have explored the concept of utilizing a behavioural approach to assess the suitability of captive-bred animals for release. We compared the behaviours of wild-bred and captive-bred animals in identical novel environments, using bank voles, Clethrionomys glareolus, as a model. The wild animals provided an adaptive baseline against which the behaviour of captive-bred individuals was compared. Although captive-bred voles displayed some wild-type behaviours - nest building and burrowing - despite lacking previous opportunities to do so, they were unable to utilize a key food resource and were less dominant. We suggest that a similar approach could be applied to species of conservation concern in order to rank available animals in terms of likely suitability for release. It could also help to identify characteristics that appear deficient in captive-bred animals, or to evaluate the impact of interventions such as environmental enrichment.     

基于Web的猪育种管理系统设计

针对种猪场育种管理中存在的弊端和技术力量薄弱,提出构建基于Web的猪育种管理系统的设想,利用Web的资源共享功能,采用Asp.net技术完成系统设计。将系统应用到实践中,养殖户不需单独购买育种管理软件,只需登录到此系统的网络平台即可完成所有与育种相关的工作,可以降低猪场育种管理方面的成本。系统还可完成有遗传联系的猪场育种数据集成化,促进区域联合育种。与同类系统相比,系统添加了专家评估模块和猪性状优良库。专家可以分析猪场的育种现状,提供有针对性的技术服务。场方以猪性状优良库为参照标准,了解本场猪种优良情况,明确自身努力方向,提高本场种猪选育水平。     

利用有性杂交和激光辐射相结合的方法培育大豆新品种

利用对大豆孢囊线虫 2号生理小种免疫的品种资源“黑豆 2”与高产“黄沙大豆”进行有性杂交 ,再对表现良好的杂交后代进行激光辐射处理 ,经过多年的稳定和筛选 ,并经多年多点品系比较试验 ,选育出高产、优质、抗病大豆新品系德豆 99 1 6。该品系 2 0 0 3年参加了山东省大豆区域试验 ,产量居第 1位 ( 2 739 0kg hm2 ) ,比对照鲁豆 1 1号增产 8 0 5 % ;蛋白质含量、脂肪含量均达国家优质大豆品质标准 ;高抗大豆孢囊线虫 2号生理小种。     

天地结合开展我国空间诱变育种研究

本文着重介绍了自 1 987年以来 ,我国空间科学家和农业生物学专家 9次利用返回式卫星、2次利用神舟号飞船和 4次利用高空气球搭载了 70多种植物近 5 0kg的种子 ,涉及粮、棉、油、蔬菜、瓜果、牧草和花卉等植物。经国内 2 2个省、市、自治区 70多个研究单位多年的地面选育 ,已培育出一批具有高产、优质、抗病经审定的新品种 1 9个 ,其中水稻新品种 5个、小麦 2个、棉花 2个、青椒 1个、番茄 1个、芝麻 1个、西瓜 3个、莲子 3个、灵芝 1个 ;另外还选育出新品系 5 0多个 ,还有一大批种质资源。在航天育种机理方面也做了不少研究工作 ,航天诱变的生物学效应 ,在细胞和分子水平上研究了航天新品种的遗传物质变异 ,地面模拟试验进行了许多研究 ,均取得了一定的进展。在全国许多省市建立了航天育种示范基地 ,累计示范推广航天新品种 (系 )面积 2 70 0 0 0hm2 ,取得了很好的科技成果和社会经济效益。我国空间诱变育种的研究工作走在世界的前列。本文还介绍了我国前 3代返回式卫星在空间科学方向所做的成果及贡献。列出前 3代返回式卫星与空间诱变育种研究相关的基本参数。报道了返回式卫星回收舱的空间环境的数据。我们还对今后空间诱变育种提出了展望。     

种养平衡——农业污染减排模式探讨

种植业与养殖业缺乏协调规划导致“种养分离”日趋明显,由此影响了种养系统间物质循环利用过程,导致畜禽粪便过量对生态环境造成极大危害。为此,从种养系统间物质循环与农业污染之间的内在联系出发,提出“种养平衡”发展模式,分别从以种定养、以养促种的角度探讨了种植业与养殖业平衡发展模式的实现途径：“以种定养”是从种养系统物质循环的角度合理规划养殖规模,防止畜禽粪便过量产出增加环境压力;“以养促种”是通过畜禽粪便无害化处理和科学合理地还田利用等手段,降低畜禽粪便资源化的环境风险。通过建立“以种定养”、“以养促种”的农业生产模式,实现废弃物高效循环利用,降低环境污染风险,从而缓解农业污染减排压力。     

种猪数字化养殖平台的构建

目前,虽然中国规模化养猪业快速发展,但是饲养设施和技术手段与发达国家相比仍然相对落后。该文提出数字化种猪养殖平台,利用先进技术和管理方法提高养猪业效益。整个平台从种猪生产过程和个体信息的管理到数字化监管等方面作了详尽的阐述,并逐一给出平台中各组成子系统的构建方法,利用无线射频识别（RFID）、智能控制、网络传输等多项数字化技术和手段,完成平台的建设,包括饲料的自动输送和精细饲喂系统、猪舍环境智能化调控及数字化表达、猪只个体信息的数字化表达和猪舍实况的可视化监视、种猪养殖全过程的网络化监管。该平台作为内蒙古科技园区数字化养殖的具体示范实例,将数字化技术应用到种猪生产,体现了农牧业生产过程科技化的基本理念。