基于PID算法对热风炉热风温度控制及仿真分析

在农作物金银花干燥期间,为了满足干燥热风的温度和风速的稳定性要求,针对热风炉出风口热风温度与设定的温度值滞后和稳定性差等问题,设计了一套以单片机STM32作为核心处理器和模糊自适PID算法作为参数控制器的控制系统,实现模糊自适PID算法对参数进行调整。利用Matlab语言建立模型,对整套控制系统进行仿真分析。结果表明:出风口热风温度的稳定性能达到95%以上,该研究方法提高控制系统的性能,有利于农作物干燥的质量和效率。     

氮磷钾配施对超高产夏玉米养分吸收和产量性状的影响

旨在深入研究氮磷钾均衡施肥和分别减施氮、磷和钾肥对河北平原超高产夏玉米养分吸收特性和产量性状的影响。本试验以‘郑单958’为材料,采用常规植株养分测试和产量性状分析方法,进行不同养分处理下植株各生育时期氮磷钾含量和成熟期产量测定。与不施肥空白对照(CK)相比,氮磷钾均衡施肥处理(T)和分别减施氮素处理(T-N)、磷素处理(T-P)及钾素处理(T-K),显著增加各生育时期、生育阶段和全生育期的植株氮、磷和钾的积累量,提高吸收速率、产量、穗粒数和千粒重。T-N、T-P和T-K植株氮磷钾积累量、吸收速率和产量较处理T显著降低,其中以T-N减幅最大,T-P次之,T-K最小。各处理植株生育期间氮磷钾吸收速率呈单峰曲线,氮磷吸收高峰为大口—吐丝期,钾吸收高峰为拔节—大口期。不同处理每生产100 kg 籽粒吸收N为2.07 ~ 2.81 kg、P2O5为0.67~0.83 kg、K2O为2.21~2.52 kg,各施肥处理生产单位籽粒的氮、磷和钾量高于CK。本研究表明,适宜氮磷钾肥配施,具有改善生育期间植株养分积累、提高植株养分含量、增强植株干物质积累和产量形成的作用。     

不同质地土壤下缓释尿素与常规尿素配施对水稻产量及其生长发育的影响

以早熟晚粳南粳44为材料,分别在2种质地的土壤上,研究270 kg hm^-2施氮条件下, 2种缓释尿素(硫包衣尿素SCU)单施及与常规尿素(PU)按2种不同比例混配一次性基施对水稻产量及其生长发育的影响。结果表明,与PU分施相比,SCU2单施与SCU1+PU(1∶1)、SCU1+PU(2∶1)及SCU2+PU(2∶1)配施处理水稻产量、生长中后期氮素吸收量、氮素吸收利用率与偏生产力、干物质积累以及茎鞘可用性糖颖花比均显著提高,抽穗后期根系α-萘胺氧化量维持较高水平,下降幅度小;产量、氮素吸收量、氮肥吸收利用率、偏生产力及干物质积累量在黏土上略高于在沙土上;抽穗期与抽穗后10 d根系α-萘胺氧化量在黏土上低于在沙土上,抽穗后20 d、30 d在两种土上差异不大。SCU单施及与PU配施基本上能满足水稻生长需求,SCU1与PU配施效果明显优于单施;SCU2单施效果最佳,SCU2+PU(2∶1)次之,SCU2+PU(1∶1)效果不显著。     

氮肥后移对超高产夏玉米产量及氮素吸收和利用的影响

采用田间试验研究了氮肥后移对超高产夏玉米产量、氮素吸收积累和氮肥效率的影响,旨在了解超高产夏玉米(≥ 12 000 kg hm^-2)的氮素吸收和转运特性,为实现夏玉米超高产合理施肥提供依据。结果表明,夏玉米施氮显著增产,增产幅度为9.62%~15.95%,氮肥后移比习惯施氮增产2.27%~5.33%。超高产夏玉米吐丝后氮素吸收积累量占总积累量的40.30%~47.78%,保证后期氮素养分充足供应对于夏玉米达到超高产水平至关重要;氮肥后移可促进超高产夏玉米后期的氮素吸收积累,降低夏玉米茎和叶片氮素的转运率,显著增强灌浆期夏玉米穗位叶硝酸还原酶活性,提高灌浆期叶片游离氨基酸含量,增加蛋白质产量;氮肥后移比习惯施氮的氮肥利用率提高1.88%~9.70%、农学效率提高0.96~2.21 kg kg^-1,以“30%苗肥+30%大喇叭口肥+40%吐丝肥”方式施用氮肥的产量和氮肥利用效率最佳。     

氮钾配施对玉米产量和土壤钾素的影响

研究了氮磷钾不同配施条件下,钾肥的效应及土壤钾素的变化,结果表明:玉米施用氮、钾肥有显著的增产作用,氮、钾对玉米的影响程度为:N>K,钾素的盈余随钾肥用量的增加而呈上升趋势,施用钾肥对抑制土壤钾素的下降作用明显。郑州潮土区建议施钾量(K2O)为112.5kg/hm2,驻马店砂姜黑土区建议施钾量(K2O)为150kg/hm2。     

氮素实时管理对夏玉米产量和氮素利用的影响

为实现氮素效率和玉米产量的协同提高,以山东省泰安市和兖州市为试验地点,连续3年在4个田块上进行了基于土壤硝态氮测试的氮素实时管理,结果表明,优化施氮处理产量比农民习惯施肥增加2.73%~14.22%,平均增产7.90%;氮肥用量比习惯施肥减少36.80%~53.85%,平均减少44.75%。与农民习惯施肥相比,优化施氮处理氮素吸收效率增加13.68%~115.91%,氮肥表观利用率增加44.26%~377.89%,氮肥农学效率增加54.31%~271.31%,氮肥偏生产力增加53.38%~141.23%,产/投比增加37.35%~93.18%。说明应用土壤硝态氮测试进行氮肥实时管理可以明显减少玉米氮肥用量,提高氮肥利用效率,增加产量和经济效益。     

不同基因型夏玉米间作对产量及氮素吸收利用的影响

为探究不同氮效率夏玉米品种间作的氮肥增产效果,采用田间试验研究了不同施氮水平下,不同氮效率夏玉米品种间作种植模式对其产量、氮素积累量、地上部生物量、光合特性及氮肥利用效率的影响。结果表明,不施氮水平下,郑单958和浚单20间作较郑单958和浚单20单作产量分别增加8.82%和6.34%,吐丝期净光合速率分别增加47.68%和30.89%;施氮240 kg/hm~2水平下,间作较郑单958和浚单20单作产量分别增加7.19%和5.88%,吐丝期净光合速率分别增加27.31%和22.16%;施氮450 kg/hm~2水平下,间作较郑单958和浚单20单作产量分别增加6.53%和5.31%,吐丝期净光合速率分别增加19.20%和7.43%。间作模式下,施氮240,450 kg/hm~2,玉米分别增产9.55%和11.22%,但2个氮水平间差异不显著。郑单958和浚单20间作提高了夏玉米氮素积累量,氮肥利用率提高3.10~3.47个百分点,氮肥农学效率提高1.08~2.64 kg/kg;施氮240 kg/hm~2水平下,郑单958和浚单20间作的氮肥利用率高于浚单20单作,氮肥农学效率最高。综合产量和氮肥利用效率,郑单958和浚单20间作施氮240 kg/hm~2效果较好。     

不同肥料配施对青贮玉米产量和品质的影响

采用“3414”最优回归设计,研究了不同施肥处理对青贮玉米品种‘大京九26号’的产量和营养品质的影响。结果表明,适量增施氮肥对提高青贮玉米鲜重产量和干物质产量的作用大于磷钾肥,并显著提高粗蛋白(CP)含量,对改善酸性洗涤性纤维(ADF)、中性洗涤性纤维(NDF)和脂肪(Fat)含量均有有益作用;钾肥对改善青贮玉米营养品质的作用较小;磷肥的增施对营养品质改善不利;在14个处理中,以N₂P₁K₂处理的综合表现较好。本研究结果为冀西北地区高产、优质青贮玉米的栽培技术的制定奠定理论基础。     

减氮条件下配施控释尿素对冬小麦-夏玉米氮素利用及产量的影响

针对华北地区冬小麦-夏玉米轮作区氮肥用量大、损失严重而控释尿素成本高、推广难的问题,基于3 a 6季冬小麦-夏玉米轮作田间定位试验,探究不同减氮条件下普通尿素配施控释尿素对氮素利用的影响,以期在前期明确控释尿素与普通尿素适宜配比的基础上进一步优化施氮量,进而为华北冬小麦-夏玉米轮作区化学氮肥减量增效和控释尿素的推广应用提供技术参考。试验设置6个处理：不施氮(CK)、农民习惯施氮(FH,冬小麦季施氮270 kg/hm²,夏玉米季施氮240 kg/hm²,基追比为1∶1)和不同减氮条件下配施控释尿素的处理(N1、N2、N3和N4:冬小麦季分别施氮243,216,189,162 kg/hm²,其中控释氮占40%;夏玉米季分别施氮216,192,168,144 kg/hm²,其中控释氮占30%;均一次性基施)。结果表明：与FH处理相比,仅N1处理可实现冬小麦和夏玉米的连年增产增收,可使冬小麦在2017—2018年,2019—2020年分别显著增产4.0%,5.4%,即使在2018—2019年其他减氮处理均减...     

氮磷钾配施对小麦植株养分吸收利用和产量的影响

采用大田试验,研究了不同氮水平与磷、钾配施对小麦植株氮磷钾含量、土壤速效氮磷钾含量和产量的影响。结果表明,在低氮（135kg N/hm ²）、中氮（225kg N/hm ²）和高氮（315kg N/hm ²）与2个磷钾用量（P₂O₅-K₂O,90-120、135-180kg/hm ²）处理组合中,各处理不同生育时期植株干重、氮钾含量、氮钾累积量随供氮水平提高而增高;等氮条件下,增施磷钾使植株含氮量降低,植株氮、磷和钾累积量随磷钾用量增加而增多。各施肥处理生育期间土壤碱解氮含量呈波动性变化,表现为起身期较冬前降低,起身至开花期不断增高,开花期至灌浆期明显下降,灌浆期至成熟期有所回升的特征。随生育进程,各处理土壤速效磷含量不断降低,土壤速效钾含量呈“V”字形变化,在开花期达到谷底。高氮水平各生育时期的土壤速效磷、钾含量低于低氮处理;等氮水平下增施磷、钾肥处理的土壤速效磷、钾含量提高。单位面积穗数随供氮增多而增加,穗粒数和千粒重以中氮处理最高;产量表现与穗数相似,但中、高氮处理差异较小。等氮水平下,增施磷钾可明显改善各产量构成因素和产量。随供氮增多,单位氮素生产子粒能力降低,氮肥利用率下降;单位磷、钾素生产子粒能力随氮素用量增多呈低—高—低变化。研究表明,中氮（225kg N/hm ²）配施磷钾（P₂O₅-K₂O,90-120kg/hm ²或135-180kg/hm ²）有利于调节生育期间土壤养分供应,改善植株养分吸收、干物质生产和产量形成能力。     

控释尿素和普通尿素配施对土壤氮含量及大豆产量和品质影响

为了探讨控释尿素和普通尿素混施的最佳比例,以施用常规尿素为对照,设5个处理,研究控释尿素和普通尿素混施对土壤氮含量及大豆产量和品质的影响。结果表明：控释尿素和普通尿素配施能够提高土壤碱解氮含量和全氮含量,在整个生育时期碱解氮呈下降趋势,土壤全氮呈上升趋势。控释尿素不同比例的施用,提高大豆不同生育期的生物量,R4到R8时期提高最明显,以控释尿素100%(T5)处理提高最大。大豆蛋白质上升,脂肪下降,蛋脂总量提高,改善品质。5个处理中,以控释尿素占50%(T3)产量最高,达到3019.88 kg/hm2。与常规施肥(T1)相比提高11.33%,差异达到显著水平。     

控释尿素水氮耦合对夏玉米产量和光合特性的影响

采用旱棚盆栽试验,以郑单958为材料设置3个水分水平(正常水分W3、轻度水分胁迫W2、重度水分胁迫W1)和高氮N3(施纯氮315 kg hm–2)、中氮N2(施纯氮210 kg hm–2)、低氮N1(施纯氮105 kg hm–2)、不施氮N0四个控释尿素施氮水平,探讨控释尿素水氮耦合对夏玉米产量和光合特性的影响。结果表明,控释尿素水氮耦合对夏玉米产量和光合特性具有显著影响。相同水分条件下,夏玉米产量随施氮量增加而增加,W1条件下增产13.17%~20.96%,W2条件下增产13.93%~32.48%,W3条件下增产14.37%~21.83%。相同施氮水平下,产量也随水分增加而增加,W2N3、W3N2和W3N3的产量在所有处理中较高。水氮耦合对夏玉米穗位叶净光合速率的影响显著,W1条件下N3、N2和N1处理间差异不显著,均显著高于N0,W2、W3各施氮处理的净光合速率随施氮量增加而增加,W3各处理的平均净光合速率高于其他2个水分处理,W2N3比W3N3和W3N2前期略低,后期无显著差异。水氮耦合效应能有效减缓穗位叶的实际光化学效率ΦPSII、叶片光化学猝灭系数qP以及PSII反应中心的最大光能转换效率的下降速率,提高光能利用率。控释尿素水氮耦合能有效提高夏玉米花后穗位叶净光合速率,保证籽粒对营养物质的需求,提高穗位叶实际和最大光化学效率,从而提高夏玉米的产量,产量构成因素中增加千粒重和穗粒数的优势较大。综合产量与光合特性、荧光特性的表现,在田间持水量为75%±5%的土壤条件下,控释尿素施氮量以纯氮210 kg hm–2为最佳;在田间持水量为55%±5%的土壤条件下,控释尿素施氮量以纯氮315 kg hm–2为宜。     

控释氮肥对棉花植株N素吸收、土壤硝态氮累积及产量的影响

通过2年田间定位试验研究了控释氮肥和普通氮肥不同用量对棉花植株N素吸收和土壤硝态氮累积及产量的影响.结果表明:2008年控释氮肥处理植株N素吸收量和吸收速率在苗期和蕾期小于普通氮肥,但花期以后超过后者,并维持较高水平,2009年的N素吸收量控释氮肥始终高于普通氮肥,同时,控释氮肥不同程度地提高了氮肥表观利用率;在施氮量...     

控释尿素对吉林春玉米产量和氮肥利用率的影响

为了研究控释尿素对吉林春玉米产量和氮肥利用率的影响,通过不同的控释尿素和普通尿素施用量对吉林春玉米进行处理,在吉林省公主岭市陶家屯进行控释尿素施用效果田间小区试验。试验结果表明,全氮用量和75%氮用量情况下,控释尿素与普通尿素相比,对吉林春玉米增产分别为10.8%和8.1%,产量差异显著;且控释尿素与普通尿素混施增产效果高于控释尿素单一施用效果,增产7.3%。全氮用量和75%氮用量条件下,控释尿素氮素利用率分别为50.4%和57.3%,显著高于普通尿素,且75%氮用量氮素利用率高于全氮用量。     

不同种植密度下缓/控释肥施肥量对夏玉米氮利用和子粒产量影响

为了探明缓释肥施肥量对夏玉米氮积累利用和子粒产量的影响,以夏玉米品种‘郑单958’为材料,在不同种植密度水平（6.75×104株/hm2、8.25×104株/hm2）下,以当地传统施肥量(750 kg/hm2)为对照,增加缓释肥施肥量(975 kg/hm2)进行比较研究。结果表明：缓/控释肥施肥量对夏玉米各器官及全株氮含量、氮利用效率均无显著影响;增加缓/控释肥施肥量明显降低了玉米空秆率（其均值较对照施肥量降低了20.0%）,尤其是在高密度下空秆率比同密度低肥量处理降低了27.0%,单穗重也增加12.4%。缓/控释肥施肥量对产量影响虽然未达到显著水平,但高密度下增施缓/控释肥处理比对照产量增加15.0%,比同密度低肥量处理增加19.4%,经济效益也比对照增加12.3%。因此,在高密度种植（8.25×104株/hm2）下适量增加缓释肥(975 kg/hm2)更有利于挖掘夏玉米增产潜力,实现夏玉米节本增产增效。     

控释尿素对水稻产量、氮肥利用率及土壤硝态氮含量的影响

为探讨等量氮肥及合理节肥条件下,控释尿素对水稻的增产效应及氮素的高效利用,通过田间试验,比较分析了控释尿素(CRU)和普通尿素(CU)在不同施用量下对水稻产量、氮肥利用率及土壤硝态氮含量的影响。结果表明：CRU100%处理的产量最高,达8986.5 kg/hm²,较同等氮素用量的CU100%处理增产380.7 kg/hm²,差异呈显著水平。CRU3/4处理与CU100%处理,以及CRU1/2处理与CU100%处理之间产量差异不显著。这说明与普通尿素相比,控释尿素减少1/4~1/2的氮素用量时也能达到同样的产量水平。氮肥利用率以CRU1/2处理最高,达68.3%,较同等氮素用量的CU1/2处理提高20.6个百分点。同时,控释尿素还可明显降低水稻土壤中硝态氮的含量,减少硝态氮向土壤深层渗漏数量,以减轻对地下水污染风险。     

控释尿素与普通尿素混施对夏玉米产量和氮肥效率的影响

以释放期60 d的控释尿素为供试材料, 研究相同氮肥用量条件下0、10%、30%、50%、100%的控释氮肥与普通尿素配合追施对夏玉米光合性能、灌浆速率、产量、经济效益及氮肥利用率的影响。结果表明: (1)与单施普通尿素处理比较, 控释掺混处理的夏玉米穗位叶净光合速率、叶绿素含量以及硝酸还原酶活性均较高, 籽粒灌浆启动较快, 灌浆活跃期延长。(2)随控释尿素比例的增加, 玉米产量呈先升高后降低的趋势;与普通尿素处理相比, 控释掺混处理的玉米产量分别增加2.90%、7.91%、9.48%和5.68%, 经济效益依次增加397.34、1077.65、1263.94和611.3元 hm^-2。(3)各控释掺混处理的氮肥农学效率依次为8.31、10.55、11.81、12.50和9.46 kg kg^-1, 氮肥利用率依次为29.71%、31.83%、38.49%、40.72%和44.63%, 两项指标分别比普通尿素处理增加1.15%~4.19%和2.12%~14.92%。(4)控释尿素与普通尿素的掺混比例为50%时, 增产效果最好。     

控释氮肥对土壤硝态氮和玉米植株全氮含量及产量的影响

为了探讨控释氮肥施用的最佳用量比例,在大田条件下,试验设6个处理：T1不施氮肥、T2常规施肥（基施）、T3常规尿素（基施+追施）、T4控释尿素100%、T5控释尿素90%、T6控释尿素80%。研究控释氮肥对土壤硝态氮和玉米植株全氮及产量的影响。结果表明：土壤硝态氮和秸秆全氮含量随着生育期的推进呈下降趋势,且拔节期含量最高。控释氮肥处理灌浆期到成熟期不同氮素含量高于常规施肥处理。控释氮肥处理提高了玉米不同生育时期的地上部干物重,而从拔节期到成熟期,控释尿素100%、控释尿素90%处理地上部干物重高于普通尿素处理,且控释尿素90%处理最大。控释氮肥合理用量提高了玉米的茎粗、穗粒数,减少了玉米秃尖长度,但对百粒重影响不大。控释尿素90%处理产量最高,达到8637.6 kg/hm2,与不施氮肥和常规施肥相比差异达到显著水平。