鱼菜共生水体溶解氧时空变化规律及其影响因素研究

为明确鱼菜共生系统中水体溶解氧分布特征,采用室内搭建的鱼菜共生系统,利用多点采样装置以及物联网传感系统对系统中水质参数、气象数据和生物量信息进行提取,通过相关性分析对该鱼菜共生系统中溶解氧时空变化规律以及光照强度与喂食量对其时空变化的影响进行了研究。结果表明,溶解氧在鱼池中随垂直深度增加而减小,相关系数范围为-0.9～-0.7时,鱼池溶解氧空间变化量与喂食量呈显著线性关系,相关系数为0.9294,方差分析中F值为126.94。溶解氧在水培槽中随水平距离增加而减小,相关性范围为-0.9～-0.8时,水培槽溶解氧空间变化量与光照强度呈显著线性关系,相关系数为0.8158,方差分析中F值为39.7954。溶解氧日变化受到各环节空间变化影响,白天波动下降,夜间平缓上升。研究结果为鱼菜共生系统溶解氧研究提供了一定理论依据。     

乌梁素海富营养化水体pH值与其它指标的相关性初探

内蒙古乌梁素海是河套灌区灌排水系的重要组成部分，针对其水体富营养化、浮游动植物等生物多样性减少，水位下降，盐碱化加剧等问题，采用野外监测和室内试验相结合的方法，测试了水质的物理、化学、生物等各项指标，通过SPSS软件进行了乌梁素海水体pH值与溶解氧、电导、化学需氧量、总氮、总磷、叶绿素等污染指标的相关性研究。研究pH与其他水体指标的相关性，对控制水体盐碱化有重要意义。研究结果表明：pH值与电导的相关系数0.629，与溶解氧相关系数为0.696，与总磷的相关系数为-0.542，与COD、总氮、叶绿素没有直接关系，由于污染物的输入，水体中的酸碱中和反应产生的氢离子引起了pH值的升高，水体中藻类光合作用是引起pH值升高的重要因素，因此，研究pH与其他指标的相关性为控制和治理水体污染提供了一定的理论依据。     

基质配方和灌溉方式对生菜根系和产量的影响

为筛选高产的生菜栽培基质配方及配套灌溉方式,根据滴灌和微喷灌水分在基质中的分布特点,研究了4种有机基质和2种灌溉方式下生菜产量和根长密度分布状况,分析了在滴灌和微喷灌条件下生菜根长密度剖面相对分布的异同,提出了生菜根长密度垂向分布模型及生菜产量和根长密度的关系模型。结果表明:滴灌处理在12 cm以下基质层含水率明显高于上层基质,微喷灌处理基质水分主要集中在15 cm以上基质层且水分分布较均匀。复配基质栽培生菜的根长密度比纯醋糟基质高27%,且在剖面的垂直分布随深度增加而递减;微喷灌下生菜根系集中于表层(0~6 cm),占71%以上,较滴灌有上移现象。复配基质栽培生菜产量比纯醋糟基质高10%。灌溉方式对生菜产量影响具有季节性,春季滴灌的生菜产量比微喷灌高22%以上,夏季滴灌的生菜产量比微喷灌低11%。选用复配基质进行栽培,春、夏季分别采用滴灌和微喷灌的方式最有利于生菜高产和根系的生长。     

基于氮元素循环利用的鱼粪生化处理工艺研究

为探究鱼菜共生系统中适宜氮元素高效循环利用的鱼粪生化处理工艺,设置厌氧和好氧两种工艺对鱼粪进行生化处理,每种工艺设置三个反应温度,三个鱼粪TS浓度,研究不同工艺处理后鱼粪液中氮元素变化规律以及鱼粪液对生菜生长的影响。结果表明,经厌氧处理后的鱼粪液铵硝比增大,经好氧处理后的鱼粪液铵硝比降至1.0以下,TS浓度3.0-3.5%的鱼粪经35.0℃好氧处理后水培生菜的生长速率最优,说明最适宜生菜生长的鱼粪生化处理工艺为：原鱼粪TS浓度3.0-3.5%,经35.0℃好氧工艺处理10天。     

水气互作对辣椒根系形态、产量和品质的影响效应

为揭示水气互作对辣椒根系形态、产量和品质的影响效应,设置地下水灌溉C（溶解氧质量浓度5mg/L）作为对照,2个加气量：A（溶解氧质量浓度15mg/L）和O（溶解氧质量浓度40mg/L）,2个灌水量：W1和W2（0.8倍和1.0倍作物-蒸发皿系数）开展随机区组试验,基于相关性分析和主成分分析对不同处理进行综合评价。结果表明,加气灌溉对辣椒根系形态、产量、品质、株高和氮素利用效率均有明显的促进作用。处理AW1产量最高,为6.78t/hm2,较处理OW1和CW1产量分别增加39.04%和42.89%,较处理AW2产量增加30.80%（P<0.05）。与处理CW1相比,处理AW1的可溶性糖含量（BRIX）、可溶性蛋白含量和糖酸比（SAT）分别增加29.49%、75.24%和68.10%（P<0.05）,处理AW1根干质量、总根长、根体积和根表面积分别增加13.63%、11.09%、59.47%和6167%（P<0.05）。与处理CW2相比,AW2辣椒株高、氮素吸收量、产量和灌溉水利用效率分别增加17.88%、66.56%、26.28%和26.12%（P<0.05）。根系形态指标（根干质量、总根长、根体积和根表面积）与氮素吸收量、株高、产量、BRIX含量和可溶性蛋白含量均呈显著正相关,且处理AW1综合得分最高。综上,综合考虑提质、增产、节水3方面,确定加气量15mg/L、灌水量0.8倍作物-蒸发皿系数为最佳水气调控模式。     

乌梁素海表层沉积物与上覆水间氮磷迁移规律分析

通过同步监测表层沉积物和上覆水体氮磷浓度以及环境因子（pH值、温度、溶解氧等）,利用回归分析方法,对溶解氧、表层沉积物有机质含量与上覆水体氮磷浓度之间的关系以及氮磷在表层沉积物和上覆水体间迁移规律进行探讨。结果表明,高水温、碱性环境有利于氮磷营养物质的释放;上覆水体氮磷浓度与溶解氧呈现显著非线性负相关关系,与表层沉积物中有机质含量呈现显著线性正相关关系,且冬季极显著;表层沉积物氮磷含量与上覆水体氮磷浓度呈现出互补的动态特征。     

水培生菜适宜营养液氮素供应浓度优化

以生菜为试验材料，设置5个营养液氮素浓度水平0.9、3.5、7、14和28 mmol/L（分别标记为T1、T2、T3、T4、T5），分析水培生菜生长、品质对营养液氮素浓度的响应。结果发现:各处理生菜茎粗无显著差异；T1处理生菜叶片数较少，显著低于T2、T3、T4、T5处理；T3处理生菜叶片叶绿素含量（SPAD值）较大，显著高于T1处理；T3处理生菜产量最佳，单株产量与T1、T2、T4、T5处理相比，分别高482.11%、53.53%、14.48%、32.49%；提高营养液氮素浓度有利于提高生菜可溶性总糖含量，随着营养液氮素浓度的增加，生菜维生素C含量和硝酸盐含量均呈先增加后减小趋势；利用生菜产量与营养液氮素浓度的关系优化得到生菜适宜营养液氮素浓度为9.69 mmol/L，在该条件下生菜可获得较高产量。      

基于BiLSTM-GRU融合网络的稻虾养殖溶解氧含量预测

在稻虾养殖模式中溶解氧含量(浓度)是养殖水体的重要指标之一,其直接影响小龙虾的摄食量和新陈代谢,因此在养殖过程中精准预测溶解氧含量至关重要。针对稻虾养殖中溶解氧含量变化复杂,难以快速准确预测的问题,提出了BiLSTM-GRU融合神经网络预测模型。为了保证精准预测,首先对传感器进行了清洗校准,并根据偏移量对历史数据进行了修正。在此基础上构建了基于BiLSTM和GRU的融合神经网络训练模型,BiLSTM提取更多特征因子,GRU实现快速预测,快速准确预测溶解氧含量变化。为了使监测预测性能更优,对不同采样周期下的资源损耗及预测模型性能进行综合对比分析,确定了传感器数据最优采样周期为30 min。进一步与LSTM、GRU、BiLSTM以及BiGRU模型对比,表明本文提出的BiLSTM-GRU融合神经网络模型的预测效果更好,其平均绝对误差、均方根误差和决定系数分别为0.275 9 mg/L、0.616 0 mg/L和0.954 7,比传统的LSTM神经网络模型分别高25.14%、13.25%和2.22%。     

虾稻共作田虾沟溶解氧和pH值对小龙虾产量的影响

为探究虾稻共作中虾沟中溶解氧和pH值的变化规律及其对小龙虾产量的影响,在湖北荆州市丫角村开展了虾稻共作田的虾沟水质监测与虾产量试验。试验以2019年和2020年虾稻共生期7-9月为主要观测期,对9块虾稻田进行了虾沟中溶解氧含量、pH值的监测。通过试验得出结论：虾稻共作田溶解氧的含量和虾沟中水生植物、降雨、人工处理措施有关。虾沟中浮萍过多、长历时暴雨会降低虾沟中溶解氧的含量。小龙虾的产量与溶解氧含量整体呈正相关关系,当溶解氧低于2 mg/L时,小龙虾产量下降明显。虾沟中pH值总体在7.3～8.4之间变化,2020年虾沟的平均pH值低于2019年。通过与产量进行对比,当pH在7.7左右波动时,小龙虾平均产量处于较高水平。     

温度和光照对藜麦幼苗生长发育的影响

以藜麦为材料,采用水培方法,设置2种光照时间（8和12 h）和2种温度（10和25 ℃）对藜麦幼苗进行交叉处理。研究不同温度和光照对藜麦幼苗的发芽率、鲜质量、干质量、含水量、株高和根长、根系活力和叶绿素含量的影响,为藜麦的高产种植提供依据。结果表明:25 ℃下光照8 h时,幼苗整株鲜质量、干质量和株高最大,但与其他处理差异不显著;10 ℃下光照12 h时,幼苗叶绿素含量和根系活力最高。可见,低温延长光照时间有利于藜麦后期生长,并且藜麦适于高寒地区种植。      

不同溶氧量对油麦菜生长、光合指标和产量的影响

通过大棚立体种植油麦菜试验,以灌溉水中溶氧量为试验因素,研究不同溶氧量(T1处理6.8 mg/L、T2处理8 mg/L、T3处理7.4 mg/L、T4处理1.2 mg/L)对油麦菜生长量、光合指标、植株鲜质量、干质量和产量的影响。结果表明,(1)不同溶氧量对油麦菜株高、叶片数和茎粗有显著性影响;各处理株高均值次序为:T2处理T3处理T1处理T4处理,叶片数均值次序与株高的相同;(2)不同溶氧量对叶绿素质量分数、净光合速率、蒸腾速率、气孔开度有显著性影响,但是对胞间CO2摩尔分数影响并不显著;(3)不同溶氧量对单株鲜质量和干质量影响显著,T2处理的单株鲜质量和干质量最大,分别为56.25、10.71 g;T4处理的最小,分别为42.64、3.52 g;T1、T2、T3处理与T4处理相比产量分别提高了13.2%、22.6%、28.3%。以产量为研究目标时,7.4 mg/L溶氧量+灌水定额45 m3/hm2为最佳组合。     

鱼菜共生耦合智能控制系统设计与试验

为研究鱼菜共生系统鱼菜耦合关系,采用传感器技术、物联网技术和自动控制技术设计一套含数据自动采集、记录、分析和控制于一体的鱼菜共生耦合智能控制系统。该系统能实现鱼池和生化池溶氧、温度及水位自动控制,水肥自动配比、旋转立体栽培架自动灌溉及温室环境自动控制功能,数据自动采集、存储和分析功能,以及设备远程控制、状态远程查看等功能。      

The hydroponic production of lettuce (Lactuca sativa L) by using hybrid catfish (Clarias macrocephalus × C. gariepinus) pond water: Potentials and constraints

An experiment was conducted at the Asian Institute of Technology, Thailand, for 54 days to investigate on the effect of pond water filtration and aggregates (hydroponic substrates) on lettuce (Lactuca sativa L.) production, nutrient uptake and growth. A 2 × 3 factorial experiment consisting of 2 filtration regimes (unfiltered versus partially filtered pond water) and 3 aggregates (styrofoam as control, sand, and gravel). The hydroponic units were placed on a bamboo platform across the pond surface. An earthen pond (226 m²) was stocked with 8000 hybrid catfish with an average initial weight of 6.58 ± 1.72 g. The fish were fed with commercial pelleted feeds containing 30% crude protein. Twenty-one days old lettuce seedlings were transplanted on to hydroponic units after stocking catfish for 4 months in the pond. Pond water was partially filtered by using a settling tank and filtration tank, which contained netting materials to trap solids. Lettuce plots were irrigated twice daily at 0800 and 1600 h using either filtered or unfiltered pond water for 45 min.The highest head weight and yield of lettuce were observed with plants grown on the sand media followed by gravel and the control treatments. Partially filtered pond water treatments had significantly higher lettuce yield (P < 0.05) and filtration increased lettuce yield of the control, gravel and sand treatments by 87, 63 and 52%, respectively, over unfiltered water treatments. Lettuce grown on gravel and the filtered water control treatments had adequate tissue N content. Nutrient rich hybrid catfish (Clarias macrocephalus × Clarias gariepinus) pond water provides an opportunity to use it in the hydroponic vegetable production.Although pond water is mainly constrained by the high suspended solids, and low dissolved oxygen, the study showed that filtration of catfish pond water enhanced the potential to use it for the hydroponic lettuce production.     

日光温室4种起垄覆膜方式对甜椒幼苗生长的影响

我国北方地区日光温室蔬菜生产过程中,土壤起垄覆膜栽培应用广泛。提出了一种新型起垄覆膜栽培方式——起垄内嵌式基质栽培（Ridge substrate-embedded cultivation,RSC）,在此基础上衍生出两种形式的起垄覆膜方式,即土壤嵌槽覆膜（RSC-P）和嵌膜覆膜（RSC-W）,并研究了包括土垄覆膜（SR）和基质栽培槽覆膜（PEG）在内的4种起垄覆膜方式对甜椒幼苗生长的影响。试验结果表明:相对于SR,RSC-P、RSC-W和PEG 3种起垄覆膜方式能够显著提高甜椒幼苗的株高、叶片数和叶绿素含量,其中株高分别比SR栽培垄的甜椒幼苗高26%、27.5%和32%,叶片比SR甜椒幼苗多4片,叶绿素含量更是显著高于SR栽培的甜椒幼苗。试验表明,设置的3种起垄覆膜方式都能显著促进甜椒幼苗生长。      

不同产量水平下夏玉米光合及耗水特性研究

【目的】通过控制施肥量来模拟夏玉米不同产量水平,了解不同产量下夏玉米光合及耗水特性变化,为田间用水管理、区域农业高效用水发展战略的制定提供理论依据。【方法】设置4个产量水平分别为9 000 kg/hm~2(C0),9 750 kg/hm~2(C5),10 500 kg/hm~2(C10),11 250 kg/hm~2(C15),以不施肥为对照(CK),研究不同产量下夏玉米穗位叶光合性能、叶绿素荧光及耗水量和水分利用效率变化。【结果】夏玉米拔节期、花前和花后的株高、叶面积指数、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均随目标产量的提高而增加,花前胞间CO2摩尔分数随产量的提高而增加,C15处理株高、叶面积指数、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和胞间CO2摩尔分数分别较CK平均增加25.5%、39.1%、42.1%、97.9%、79.8%、32.0%;夏玉米拔节期、花前和花后SPAD随目标产量提高,C15处理SPAD较CK平均增加17.9%,qP、ETR、Y(Ⅱ)在不同光照强度下为CKC0处理>C5处理>C10处理>C15处理;耗水量和水分利用效率随产量的提高而增加,土壤体积含水率降低,C15处理耗水量和水分利用效率较CK分别提高15.2%、14.1%,土壤体积含水率较C0处理降低11.0%。【结论】夏玉米较高的叶面积指数、生物量和耗水量是形成高产的重要原因,其中后期干物质的合成是产量形成的主要原因,因此应加强夏玉米生育后期田间用水管理。     

水气互作对温室番茄生长、产量和水分利用效率的影响

[目的]探寻温室番茄适宜水气组合及加气阈值,为温室番茄的高产提供理论基础及技术指导.[方法]采用微纳米气泡水结合地下滴灌系统,设置了3个灌溉水溶解氧质量浓度分别为井水对照3～5 mg/L (O1)、15 mg/L(O2)和25 mg/L (O3),每个溶解氧质量浓度下均设置3种不同灌溉控制水平,土壤含水率分别控制在田间...     

紧压白茶品质安全性评价

为了探明紧压白茶饮用的安全性,以不同年份和花色的紧压白茶为原料,选用国家标准方法测定其主要的品质安全性指标,并进行分析和评价。结果表明:不同年份和花色的紧压白茶中未测出致病菌,其中1个样品检出霉菌;农药残留符合GB2763-2016食品中污染物限量要求;重金属检测中,铅含量0.229~0.819 mg/kg,砷含量0.071~0.205 mgkg,镉含量0.006~0.036 mg/kg,铬含量0.111~6.522 mg/kg,铜含量9.892~23.399 mg/kg,铝含量126.717~668.417 mg/kg,汞含量0~0.024 mg/kg,符合食品中污染物限量要求;理化检测中,水分含量4.6%~10.5%,灰分含量4.6%~5.7%,水浸出物含量30.2%~40.1%,茶梗含量0.8%~4.5%。由此可得出结论:紧压白茶的品质安全性可靠。