小麦地氧化亚氮排放特征研究

对小麦地氧化亚氮排放特征作了初步研究。测量了小麦生长旺盛期的排放通量，探讨了施氮肥和未施氮肥小麦地排放通量的日变化规律和某些影响因素。小麦地氧化亚氮的排放量昼高夜低，土壤氮源和温度对排放直接的影响，施肥和高温能刺激小麦的氧化亚氮的排放量，使其值成位增加。还讨论了实验过程中的取样技术问题及其对通量测量的影响。并对今后开展农业氧化亚氮的研究工作提出了一些建议。     

影响静态箱检测开放式气体排放源N2O排放通量的关键因子

为研究影响静态箱检测开放式气体排放源氧化亚氮(N2O)排放通量的关键因子,以提高静态箱检测气体排放通量的准确性,该文在实验室条件下,探究了箱体配置(有无通气孔、有无风扇)和检测条件(不同密闭时间:30、40、50和60 min;不同排放源表面风速:0、0.5、1.0、1.5和2.0 m/s)对300 mm(直径)×300 mm(高度)(D300 mm×H300 mm)的静态箱检测N2O排放通量准确性的影响规律。结果表明,不同配置的静态箱测量结果偏差率随时间的变化趋势均相同,其中有通气孔和风扇的箱体在不同风速下的检测稳定性较好,检测准确性最高。当排放源表面风速为0~2 m/s时,风扇对静态箱检测准确性无显著性影响,排放源表面的风主要通过通气孔影响静态箱的检测准确性。静态箱检测的气体排放通量与实际排放通量的偏差率随排放源表面风速和箱体密闭时间的增加而显著降低。该试验推荐在排放源表面风速小于2 m/s的无粪便堆积的奶牛运动场以及排放源介质相似的开放式气体排放系统中使用有通气孔和风扇的静态箱对N2O排放通量进行检测,密闭50 min。     

堆肥处理蛋鸡粪时温室气体排放与影响因子关系

为了解动物废弃物(蛋鸡粪)的温室气体排放与影响因子之间的定量关系，在2001年9月25至10月24，将4种堆肥处理方式的蛋鸡粪装入密闭箱式堆肥处理系统，然后通过箱的特定出口抽取气样并测定二氧化碳(CO₂)、甲烷(CH₄)、氧化亚氮(N₂O)的浓度。结合其处理系统获得的温度、湿度、风速、有机质含量等实测数据，我们可以得出：在负压通风的条件下，二氧化碳的排放通量非常大，它与温度密切相关；甲烷的排放通量数值较少，这与鸡粪内部的氧气含量有很大关系；在有氧状况下，氧化亚氮主要来源于硝化。     

猪舍不同发酵床垫料氨挥发与氧化亚氮排放特征

为了探明发酵床养猪过程中的氨挥发与氧化亚氮排放特征,分别选取3种不同原料的发酵床:稻壳+锯木屑(FD)、稻壳+菌糠(FJ)、稻壳+酒糟(FW)作为研究对象,采用静态箱法收集气体,对1个养猪周期内(140 d)的氨挥发和氧化亚氮排放量进行测定。结果表明,3种垫料的氨挥发高峰期呈现出一定的时间顺序:FW主要出现在饲养前期,FJ出现在前中期,而FD则集中在饲养中后期。3种垫料的氨挥发总量具有显著性差异,FW发酵床在整个养殖周期内的氨挥发总量最大,为9.06 kg;其次是FJ,氨挥发总量达到4.83 kg。3种发酵床垫料的氧化亚氮排放规律具有一致性,即排放高峰期主要集中在饲养中后期;其排放总量同样具有显著性差异,同氨挥发总量一样,FW的氧化亚氮排放总量最高,达到2.06 kg;其次是FJ,氧化亚氮排放总量为1.74 kg。通过物质流分析发现,以氨气和氧化亚氮转化损失的氮量占氮素总损失量的23%~36%,说明气体转化是发酵床养猪过程中氮素的主要损失途径之一。     

AMI—2000型反刍动物甲烷测定箱的研制

在分析反刍动物甲烷测定技术研究进展的基础上，研制出了开路式ＡＭＩ－２０００型反刍动物甲烷测定箱。测定箱由主箱体、空调系统、流量测定系统、甲烷分析系统及计算机监控系统等组成。其自动化程度高，箱内温度、湿度、压力和风速等小气候参数，以及流量和甲烷的分析结果均可在计算机上实现瞬时显示和定时打印。     

奶牛自动饲喂系统的研究与开发

奶牛自动饲喂技术在国外如欧洲、北美、前苏联等国家很早就得到了普遍应用，但我国却几乎是处于空白状态。因此开发和研究此技术是十分必要，也是很迫切的任务。该文分析了国内外奶牛自动饲喂系统的研究开发及应用现状，结合我国奶牛生产的特点，进行了奶牛自动饲喂系统的研究与开发，并就系统的功能、总体设计思路、结构、软硬件设计以及系统抗干扰技术进行了全面介绍，总结了设备的技术特点和应用前景。该系统每套自动饲喂机可供10-30头奶牛使用，每条总线可为640～1920头奶牛服务，适合大规模牛场应用。     

密闭箱处理蛋鸡粪的氧化亚氮氨气排放研究

采用密切箱处理蛋鸡粪的方法，研究了密闭箱内产生的氧化亚氮、氨气的排放规律、影响因子及两者存在的内在联系。结果表明，氧化亚氮的产生与有机质的含量以及蛋鸡粪内部的氧氧状况密切相关；氨气与氧化亚氮的逐日排放变化规律存在很大的相似性；蛋鸡粪的内部温度作用表现不明显，受外界气温影响很小。     

水肥管理对稻田土壤甲烷和氧化亚氮排放的影响

就稻田水肥管理以甲烷和氧化亚氮排放的影响研究进行了综述，文章分析表明，甲烷和氧化亚氮的排放条件存在明显的反位关系，即有利于甲烷排放的水分条件往往不利于氧化亚氮的排放，稻田温室气体的排放与水分管理的历史有明显的关系，不同的肥料施用对甲烷和氧化亚氮排放影响的机制不同。因此，要真正有效地控制温室气体的排放必须首先弄清甲烷和氧化亚氮在不同条件下的排放关系。     

饲料原料种类在线识别系统设计与试验

入仓原料种类识别是饲料生产过程中的关键环节之一。目前,入仓原料主要通过人工取样的方式,依靠工人感官经验识别原料种类,以确保原料正确入仓。为了实现饲料原料种类在线自动取样和识别,提高饲料加工的自动化水平,该研究设计了一种多通道饲料原料自动取样装置,应用机器视觉技术,搭建了原料种类在线识别系统。该系统主要由取样单元、样品输送单元、图像采集单元等组成;采用Arduino Uno为系统控制核心,设计了控制流程和控制线路;在Arduino IDE开发环境下编写了控制程序;运用卷积神经网络的方法构建了饲料原料种类识别模型CAM-ResNet18;基于PyQt5环境开发了饲料原料种类在线识别系统软件,包括上位机人机交互软件系统和下位机自控控制系统。上位机系统软件通过串口与下位机控制器通讯,实现对饲料原料种类在线取样识别装置的自动控制。通过模型嵌入和系统集成,对系统的基本功能、识别准确率和识别时间进行测试。饲料原料种类在线识别系统运行正常可靠,实现了饲料原料入仓过程中的自动取样、图像采集、种类识别、结果反馈、一键报警的全环节智能操作。系统性能测试中,饲料原料种类识别准确率为98%,取样识别周期为10.13 s。研究结果表明开发的饲料原料种类在线识别系统可以实现入仓饲料原料在线取样和种类识别功能,为饲料加工中饲料原料种类的自动识别提供了新的方法和技术支撑。     

三开门自动温室气体测定箱的应用效果

为了降低农田自动温室气体测定箱在观测过程中对作物生长环境及作物生长的干扰,本研究在玉米大田环境条件下比较了一种新型的三开门自动温室气体测定箱与传统单开门自动温室气体测定箱对环境空气温湿度、土壤温度与水分、玉米生长以及温室气体排放的影响。结果表明：三开门温室气体测定箱能显著减小与大田环境条件下的空气温度、湿度及土壤温度的差异;相对于单开门箱,三开门箱在箱体打开及关闭条件下气温平均低0.90和0.74℃,空气湿度平均增加1.36%和降低5.69%;在玉米小喇叭口期前土壤温度约降低2℃,小喇叭口期后差异不显著;对土壤水分的影响在玉米苗期有一定的作用,但差异不显著;三开门箱相对于单开门箱能显著降低箱体对作物生长的影响,还能降低CO2平均通量值6.85%及N2O的平均通量值3.68%,而对CH4平均通量值基本无影响。因此,三开门箱相对于传统单开门自动温室气体测定箱能显著减小测定箱对观测环境及作物生长的干扰,应用这种箱体观测能更好地反映田间温室气体排放状况。     

我国作物秸秆燃烧甲烷,氧化亚氮排放量变化趋势预测（1990—2020）

本以我国农作物秸秆燃烧甲烷和氧化亚氮排放量现状估算值为基础，采用灰色系统方法对我国近年农作物产量进行模拟并预测１９９０年－２０２０年的发展变化趋势，根据我国农作物秸秆燃烧甲烷氧化亚氮排放控制措施的可能推广情况，分高、中、低三个方案用ＩＰＣＣ推荐的计算方法对各年度我国农作物秸秆燃烧甲烷、氧化亚氮排放量进行预测。预测结果表明：到２０２０年我国农作物秸秆燃烧甲烷和氧化亚氮排放量将比１９９０年增长３０．     

静态箱法测定旱地农田温室气体时密闭时间的研究

应用自动观测装置对华北平原冬小麦田典型天气条件下密闭箱内气体排放通量进行了连续测定,分析了不同气体排放通量的变化过程,研究了密闭时间对其产生的影响.结果表明：测定CO2的密闭时间应不超过25min,测定N2O的密闭时间以15～30min为宜,测定CH4的密闭时间应在30min以内.此结果对静态箱法测定农田温室气体具有重要的参考价值.     

奶牛自动饲喂系统的研究与开发

奶牛自动饲喂技术在国外如欧洲、北美、前苏联等国家很早就得到了普遍应用,但我国却几乎是处于空白状态。因此开发和研究此技术是十分必要,也是很迫切的任务。该文分析了国内外奶牛自动饲喂系统的研究开发及应用现状,结合我国奶牛生产的特点,进行了奶牛自动饲喂系统的研究与开发,并就系统的功能、总体设计思路、结构、软硬件设计以及系统抗干扰技术进行了全面介绍,总结了设备的技术特点和应用前景。该系统每套自动饲喂机可供10-30头奶牛使用,每条总线可为640～1920头奶牛服务,适合大规模牛场应用。     

冬季猪场污水处理设施温室气体排放测试

为研究畜禽废弃物处理过程中温室气体泄漏与排放状况,该文利用静态箱对北京市北郎中猪场的污水处理单元进行了温室气体泄漏与排放测试。测试结果表明:厌氧消化罐泄漏造成的温室气体通量为5823．19 mg·m~(-2)·h~1CO_2当量,一、二级氧化塘其CO_2当量的温室气体通量分别为607．75、8．61mg·m~(-2)·h~(-1);由于污水以厌氧处理为主,各处理单元冬季的氧化亚氮排放很低,几乎可以忽略不计。     

用于污染分析的色谱技术

色谱技术的应用,大大地提高了对空气和水样污染的研究水平。选择合适的检测器并配用各种色谱柱以及柱内衬物,增强了环境分析的能力。本文介绍了空气、废水、饮用水和固体废弃物中有机污染物测定的各种色谱方法。三种理想技术即顶空取样(动态和静态),微萃取(液—液萃取或液—固萃取)和固相萃取。这些技术提高了研究能力,使得分析化学家在现场能迅速地完成监测和低浓度的分析及毒性物质的测定。     

不同施肥模式对设施生菜产量和氮损失的影响

  目的  探讨液体肥滴灌施肥模式和常规施肥模式对设施生菜产量和氮损失（氨挥发、氧化亚氮排放、硝态氮淋洗）的影响。  方法  采用田间小区试验,以日光温室生菜为对象,共设3个处理,分别为液体肥优化施肥模式（LF,170 kg hm?2 N,基肥不施氮肥 + 3次追肥）、固体水溶肥常规施肥模式（CF,200 kg hm?2 N,基肥 + 2次追肥）,以及不施氮对照（CK,0 kg hm?2 N,磷钾做基肥+清水滴灌）。安装水肥一体化设施进行追肥灌水,采用通气法和静态箱法收集并测定生菜生长季内氨挥发和氧化亚氮的排放。  结果  结果表明,与常规施肥处理（CF）相比,液体肥料处理（LF）在生长前期可以延迟氨挥发和氧化亚氮的排放高峰3 ~ 5 d,且在生长季内显著降低土壤氨挥发和氧化亚氮的排放量,减排率分别为24.6%和21.6%;应用液体肥料可以减少0 ~ 100 cm土层硝态氮残留21.0%,降低了氮素淋洗风险;与CF模式相比,LF模式在减氮15.0%的基础上,产量没有下降,氮肥利用率提高了32.4%。  结论  新型液体肥料优化施肥模式（LF）可以显著降低设施菜田氨挥发和氧化亚氮排放量,减轻土壤硝态氮淋洗风险,维持产量不降低并提高肥料利用效率,是一种节氮减排的绿色生产方式。     

双季稻减排增收的水氮优化管理模式筛选

为筛选出"低投入-低排放-高收益"的稻田水氮管理模式，该研究以汉江平原双季稻为研究对象，设计4种氮肥管理方式：1）普通尿素；2）树脂包膜控释尿素；3）普通尿素减氮20%；4）控释尿素减氮20%，和2种水分管理方式：1）常规灌溉；2）薄浅湿晒节水灌溉。采用静态箱-气相色谱法测定甲烷（CH4）和氧化亚氮（N2O）的排放量，应用生命周期法（life cycle assessment, LCA）计算水稻生产碳足迹，基于成本收益核算分析单位水稻产量和单位净收益的碳排放强度。结果表明，控释尿素能有效提高双季稻产量，节水灌溉和减氮20%能节约投入成本，对双季稻产量存在一定负效应，但差异不显著。相比普通尿素和常规灌溉，不同水氮优化处理可不同程度降低水稻生产的碳足迹和排放强度，并有助于提高收益。其中节水灌溉搭配控释尿素减氮的综合减排效果最好，早、晚稻总减排量分别为45.8%和42.5%（P<0.05），同时全年净利润最高，达14 340元/hm2。因此，节水灌溉、控释尿素同时减氮20%的组合技术可实现稻田节本减排增收。     

奶农采用精准奶业技术行为的影响因素分析

为掌握精准奶业技术在中国的应用现状及其关键影响因素，该研究调研了华北产区345个奶农对国际上水平较高的4种精准奶业技术的采用情况，结果表明自动脱杯、自动识别、产奶量自动记录和自动发情监测4种精准奶业技术的采用率分别为64.9%、57.7%、56.2%和37.7%。而未采用任何一种技术的88个奶农的调研结果显示，技术前期投资成本太高，无法承担费用（占比71.9%）是未采用这些技术的最重要的原因，但有26个奶农表示接下来打算使用。调研的11种因素中，有7种因素至少对1种技术的采用产生显著影响。其中3种因素即奶农受教育程度、养殖规模和日均产奶量对4种技术具有显著正向促进作用，其他4种因素至少对2种技术的采用产生显著正向影响。4种技术中，自动脱杯受养殖规模、政府补贴、技术培训的影响最小。自动识别受收入满意程度和教育程度的影响作用最大。产奶量自动记录受日均产奶量、政府补贴的影响最大，不受技术培训的影响。自动发情监测受教育程度、日均产奶量的影响最低，受养殖规模和技术培训的影响最高，不受政府补贴的影响。影响因素分析进一步为政府和企业针对4种技术制定推广应用措施提供依据，如针对自动脱杯技术，由于养殖规模对其影响最小，应将推广重点放在小规模养殖场上。而自动发情监测技术的推广重点应放在大规模养殖场上，并利用技术培训提高奶农认知水平和数据管理技能。     

冬季猪场污水处理设施温室气体排放测试

为研究畜禽废弃物处理过程中温室气体泄漏与排放状况，该文利用静态箱对北京市北郎中猪场的污水处理单元进行了温室气体泄漏与排放测试。测试结果表明：厌氧消化罐泄漏造成的温室气体通量为5823.19 mg·m^-2·h^-1 CO₂当量，一、二级氧化塘其CO₂当量的温室气体通量分别为607.75、8.61mg·m^-2·h^-1；由于污水以厌氧处理为主，各处理单元冬季的氧化亚氮排放很低，几乎可以忽略不计。     

氮肥用量和脲酶抑制剂对滴灌马铃薯田氧化亚氮排放和氨挥发的影响

【目的】 氨挥发和氧化亚氮排放是氮素损失的重要途径。内蒙古阴山北麓滴灌马铃薯田种植面积大,普遍存在过量施肥的问题。研究适宜的氮肥用量,利用脲酶抑制剂来抑制氨挥发和氧化亚氮排放,对提高当地氮肥利用率和减缓环境压力具有重要意义。 【方法】 田间试验分两年在内蒙古武川县两个村庄进行,供试地块种植马铃薯,采用滴灌技术。2015年设置4个处理,分别为:不施氮 (CK);优化施氮模式,施N 180 kg/hm2 (Opt);优化施氮减半模式,施N 90 kg/hm2 (OptR);农民传统施肥量,施N 270 kg/hm2 (Con)。2016年试验处理根据2015年的结果进行调整,设置4个处理:不施氮 (CK);优化施氮添加脲酶抑制剂模式,施N 162.6 kg/hm2 (OptI);优化施氮模式, 施N 162.6 kg/hm2 (Opt);农民传统施肥量,施N 320 kg/hm2 (Con)。分别采用静态暗箱法和通气法采集氧化亚氮和氨气,每次施肥后,两天采集一次气体样品,氧化亚氮连续取样三次,氨气持续取样直至气体含量低于仪器检测值下限。 【结果】 氨挥发速率在施入尿素后第1～5 d出现峰值。Con处理2015和2016年氨挥发的最大峰值分别是13.2 mg/(m2·d) 和5.3 mg/(m2·d),氨挥发累积量分别为N 3.61和3.96 kg/hm2;Opt处理的最大峰值分别为8.69 mg/(m2·d) 和3.19 mg/(m2·d),累积挥发量分别为N 3.11和2.72 kg/hm2;OptR处理氨挥发速率最大峰值为5.63 mg/(m2·d),氨挥发累积量为2.66 kg/hm2,OptI处理氨挥发速率最大峰值为3.67 mg/(m2·d),氨挥发累积量为2.50 kg/hm2。氨挥发累积量随着氮肥用量的增加而增多,Con处理的氨挥发量显著高于其他处理;氧化亚氮排放量在施入尿素后第3 d达到峰值,Con处理2015和2016年的氧化亚氮排放峰值分别达到0.3 mg/(m2·d) 和0.2 mg/(m2·d),氧化亚氮累积排放量分别为N 1.96和1.18 kg/hm2,显著高于其他处理;Opt处理两年的排放最大峰值均为0.11 mg/(m2·d),氧化亚氮累积排放量为N 0.95、0.69 kg/hm2;OptR的氧化亚氮排放量最大峰值为0.09 mg/(m2·d),累积量为0.90 kg/hm2。OptI的氧化亚氮排放量最大峰值为0.12 mg/(m2·d),氧化亚氮累积量为0.66 kg/hm2。相比Opt,OptI处理的氨挥发和氧化亚氮累积排放量分别降低了11.8%和16.7%,但未达到显著水平。氨挥发速率与土壤温度呈显著正相关,土壤温度的升高会显著增加氨挥发速率,土壤湿度的增加会抑制氨挥发速率,影响不显著。氧化亚氮的排放与土壤湿度呈显著正相关,土壤中水分增加会显著增加氧化亚氮的排放量,土壤温度与氧化亚氮排放成负相关,影响未达到显著水平。 【结论】 与农民传统施肥模式相比,优化施氮模式可显著降低氨挥发和氧化亚氮排放量,添加脲酶抑制剂未达到显著降低尿素氨挥发量和氧化亚氮排放的效果。土壤湿度和土壤温度在一定程度上影响着氨挥发速率和氧化亚氮的排放通量。在供试地区马铃薯田的施肥管理中,推荐可有效地降低氨挥发和氧化亚氮排放量的优化施氮模式。