基于CERES-Rice模型的覆膜旱作稻田增温效应模拟

水稻覆膜旱作技术具有显著的节水、增温、防污和减排效应,是节水稻作技术体系的重要措施之一,将CERES-Rice模型用于覆膜旱作条件时,必须首先解决覆膜增温效应的准确模拟问题。该文拟应用热量传输理论及目前旱地作物生产系统中采用的覆膜增温效应模拟方法,来模拟水稻覆膜旱作生产体系中的增温效应,从而为完善CERES-Rice模型并使其能用于覆膜旱作水稻的生长模拟奠定基础。参数调校与模型检验验证通过2013、2014年在湖北房县开展的2 a水稻覆膜旱作田间试验来进行,共涉及淹水(对照)、覆膜湿润栽培和覆膜旱作共3个水分处理,分别对2个生长季、2个覆膜处理地表5 cm及地下10、20 cm处温度的变化过程进行了模拟,结果表明:经过参数调校后,所建立的覆膜增温模型可较好地模拟覆膜稻田地表和剖面上土壤温度的变化规律,地表5 cm处土壤温度模拟值与实测值的均方根差、相对均方根差分别低于1.8℃和10%,相关系数在0.89以上(P0.01);尽管地下10、20 cm处的模拟误差稍大,也基本可满足要求,相应的均方根误差3.2℃,相对均方根差15%,相关系数0.65(P0.01)。     

埃及的土地资源与土地开垦

埃及的土地资源与土地开垦中国农业大学土壤和水科学系左强对于似埃及这样一个干旱的国家，水是土地生产的基本因子，为此，有人将埃及土地资源的变化分为两个时期：阿斯旺大坝建成之前与建成之后。大坝的建立与技术水平的提高使得埃及可资利用的水资源更为可靠与稳定，但...     

遗传算法在盐分胁迫下冬小麦根系分布预报中的应用

盐分存在条件下根系在土壤剖面中的分布会随众多的因素产生变化,由常规的拟合方法得到的根系分布与实际值会存在较大的误差。在此,基于遗传算法建立了一种获得盐分胁迫下冬小麦根系分布参数的模型,经过检验,模型整体预报效果较好,可以通过间接的、相对容易的途径获得相对准确的根系参数,可以满足实际应用的需求。     

外源钙对低温胁迫下番茄幼苗生化指标及膜伤害的研究

以番茄为试材,研究了低温胁迫下外源钙对番茄幼苗生理生化指标及膜伤害程度的影响。结果表明:喷施钙盐后可以降低番茄幼苗电解质渗透率和丙二醛含量,同时增加番茄幼苗的可溶性蛋白质和可溶性糖的含量,说明钙在番茄幼苗抗冷调控过程中起了重要作用。     

咸水灌溉地区盐分积累的数值分析

在分析河北省临西县灌溉试验站实际情况的基础上,对咸水灌溉条件下的水盐运动规律进行了数值模拟。结果表明:在当地某一平均年份及正常的灌溉制度下,咸水灌溉可以起到压盐的作用,使土壤耕作层的平均含盐量呈下降的趋势,且保持在作物正常生长的范围之内,但地下水的矿化度却在明显增加;尽管排水沟排盐的效果不是很明显,但仍为咸水灌溉地区排盐的一条主要途径;为增加排水沟的排盐量,应适当加深排水沟的沟深,延长排水时间。     

2D电液比例方向阀弹性压扭联轴器研究

针对传统直动式电液比例方向阀流量小,而导控式电液比例方向阀结构复杂的不足,提出了一种流量大、结构简单的位置反馈型2D电液比例方向阀。该阀由2D方向阀、弹性压扭联轴器和比例电磁铁共轴联结。其中弹性压扭联轴器实现比例电磁铁衔铁直线运动和阀芯旋转运动的转换,并同时放大比例电磁铁推力。在分析弹性压扭联轴器工作原理的基础上,建立了数学模型,推导了轴向力、扭矩、转角与挠度的解析方程。基于ANSYS Workbench 13平台对弹性压扭联轴器静力学特性进行了有限元仿真,仿真结果与解析方程计算结果及实验结果基本一致。研究结果表明:比例电磁铁输入55 N,通过弹性压扭联轴器转换,阀芯产生了1.2 N·m扭矩,且输入力与输出扭矩的线性度较好;弹性压扭联轴器应用于2D电液比例方向阀是可行的。     

控释掺混肥一次性减量施用对夏玉米产量、氮肥利用和叶片氮代谢酶活性的影响

探索一次性施用控释掺混肥对夏玉米产量、氮肥利用效率和叶片氮代谢关键酶活性的影响,为化肥减施增效提供技术支撑。以夏玉米品种‘明科玉77’为材料进行了大田试验,试验设5个处理,分别是不施氮(CK)、常规施氮(U100)和3个控释掺混肥处理(CBB100、CBB90和CBB80,较U100分别减氮0、10%和20%),分析调查了夏玉米产量、氮素利用效率、叶片氮代谢关键酶活性、施肥经济效益和土壤无机氮动态。结果表明,控释氮肥在田间的释放主要集中在夏玉米生长前中期,夏玉米拔节和收获时氮素累积释放率分别为56.2%和86.2%。与U100相比,CBB80、CBB90和CBB100处理的夏玉米产量分别提高-2.64%、4.41%和9.41%,氮肥农学利用率分别增加-0.03、2.99和4.45 kg·kg~(-1),氮肥利用率提高16.6%～29.5%,氮肥偏生产力增加4.45～10.25 kg·kg~(-1),每公顷净收益(扣除肥料投入)分别增加了-108、816和1442元。施氮显著提高了夏玉米抽雄期叶片硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合成酶、谷氨酸脱氢酶活性,CBB90和CBB100处理叶片酶活性高于U100,其中谷氨酰胺合成酶活性差异显著,其他差异均不显著。综合夏玉米产量、氮肥利用率和施肥经济效益等因素,不减氮一次性施用控释掺混肥的效果最好。     

不同规格根际调控基质块对玉米生长及Cd吸收的影响

污染土壤修复一直是科学家高度关注的问题。目前通常采用的是物理、化学和生物修复方法,但上述方法都有一定局限。为了探索新的方法技术,为根际调控修复污染农田提供技术和实践依据,采用4种不同规格基质块（直径×厚度分别为50 mm×20 mm、35 mm×20 mm、50 mm×25 mm、65 mm×20 mm,质量分别为40.0、19.6、50.0、67.6 g）与含5.19 mg·kg-1 Cd的土壤组合成5个处理的盆栽试验,探索不同规格根际调控基质块对玉米生长及Cd吸收的影响,进行基质块根际调控阻抗重金属研究尝试。结果表明,体积和质量最大基质块处理5比其他处理显著促进了玉米地上部生长,同时,该处理的总根系干重、块内和块外根系干重也显著高于其他处理。与不用基质块的处理1（CK）相比,应用基质块的玉米地上部Cd含量降低了11.5%~46.3%、根系降低了1.19%~56.0%,只有处理5的玉米地上部Cd含量显著下降。试验结果还表明,根际调控需要适当调节空间,验证了本科研组提出的重金属根际调控技术的可行性以及实际应用的可操作性。     

温室微气候模拟与温室作物生长模型研究进展

现代的温室是一个复杂的环境系统,其中土壤、作物和微气候三个子系统间各种生物和非生物现象时常发生。农业数学模型可以用来模拟和预测温室内微气候和植物生长的变化,从而推荐最优化的生产管理策略。本文对国内外温室气候模型和温室作物生长模型进行了综述,温室气候动态模型可以预测关键气候因子,分为机械模型和黑箱模型。机械模型基于物理方程构建,它描述了基于过程的知识模拟的系统;黑箱模型属于经验模型,更多地用于温室系统控制、优化和设计的应用。作物生长模型是基于科学原理和数学关系的一种定量化工具,可以评估温室内土壤、微气候、水分和管理因素对作物生长发育的影响程度,预测作物生长状况。作物生长模型主要包括两类：描述性模型和解释性模型。温室作物模型是基于露地作物建立的最早的作物生长模型,并在几十年发展过程中对原来各功能模块进行修正、扩展和升级而来。功能-结构植物模型（functional–structural plant modeling,FSPM）是基于植物建筑学并结合气候和作物模块而形成,可以模拟单个植物的生长、形态以及它们与其生长环境的相互作用。最后指出未来趋势是利用数字技术、人工智能结合FSP模型,利用云...     

冬小麦生长条件下改进遗传算法在根系水盐运移模型中的应用研究

应用改进遗传算法,优化人工神经网络模型的权值,对盐分存在下的冬小麦根系分布进行定量预报,将获得的根系分布参数与根系吸水模型以及水盐运移模型相结合,进行了水分、盐分分布的数值模拟。结果表明,应用改进遗传算法可以为根系吸水模型提供所需的根系参数,并且可以较好地对土壤中水分、盐分的运移分布情况进行模拟;该方法建模简单、实用,模型对于土壤次生盐渍化的防治与微咸水的灌溉利用等具有参考价值。