卷盘式喷灌机技术经济实例分析

针对近年来国内引进、应用、研制、开发卷盘式喷灌机的热潮,本研究对1996年进口的卷盘式喷灌机实际应用情况做了实地调查,选取沈阳市于洪区购进的卷盘式喷灌机项目作为技术经济分析实例,计算和分析了不同和物和不同价格时的技术经济指标,供有关部门进行推广和国产化研制时参考。     

基于SPI和云模型的海河平原区干旱特征研究

根据海河平原20个气象站1955—2019年逐日降水量计算了年尺度和季尺度的标准化降水指数(SPI),对各尺度不同等级的干旱频率及其时空特征进行分析;以年尺度SPI为样本,采用正态云发生器算法和多步还原逆向云变换算法构建云模型,分析了干旱的随机性和稳定性。结果表明,海河平原区干旱频率主要分布区间为[0.28,0.31],呈现轻旱高频、重旱低频的特点;春旱发生频率最高,冬旱频率最小,夏季地区间及年际间差异最大。年际间SPI云模型的3个特征参数均呈减小趋势,其中熵呈显著减小趋势,且超熵与熵呈显著正相关,即SPI分布的随机性和不均匀性变化趋势一致;空间上各站点超熵和熵则呈极显著负相关,随机性和不均匀性呈相反趋势;云特征的年际差异大于站点间差异,即云模型能够更好地反映区域年际间SPI在空间上的随机性和稳定性。海河平原整体上有趋于干旱的趋势,各站点SPI的随机性显著减小,且变化趋于稳定。     

Stacking集成模型模拟膜下滴灌玉米逐日蒸散量和作物系数

为准确模拟膜下滴灌玉米逐日蒸散量和作物系数,该研究以4个经典机器学习模型:随机森林(Random Forest,RF)、支持向量机(Support Vector Machine,SVM)、BP神经网络(Back Propagation Neural Network,BP)和Adaboost集成学习模型(Adaboost,ADA)为基础,基于Stacking算法建立了集成学习模型(Linear Stacking Model,LSM)对膜下滴灌玉米逐日蒸散量和作物系数进行模拟。并将LSM的模拟精度与RF、SVM、BP和ADA模型的模拟精度相比较,结果表明:1)RF、SVM、BP和ADA模型模拟膜下滴灌玉米的逐日蒸散量和作物系数时的相对均方根误差均大于0.2;2)相比RF、SVM、BP和ADA模型,LSM模型提高了玉米逐日蒸散量和作物系数模拟精度。LSM模拟的膜下滴灌玉米的作物系数相比于FAO推荐值更接近实测值;3)日序数、平均温度、株高、叶面积指数和短波辐射5个特征对玉米膜下滴灌玉米日蒸散量和作物系数影响最高,基于这5个特征建立的LSM模型模拟膜下滴灌玉米的蒸散量和作物系数的R2分别为0.9和0.89,相对均方根误差分别为0.23和0.16。因此,建议在该研究区使用日序数、平均温度、株高、叶面积指数和短波辐射5个特征参数建立LSM模型模拟膜下滴灌玉米蒸散量和作物系数。该研究可为高效节水条件下作物蒸散量和作物系数的精准模拟和合理制定灌溉制度提供参考。     

AquaCrop作物模型应用研究进展

Aqua Crop是FAO于2009年研发的一款新型作物模型,它以输入参数少、界面简单等优点被广泛应用于生产实践中。论文基于Aqua Crop模型原理和特点,深入探讨了Aqua Crop模型国内外应用研究进展。当前,Aqua Crop模型在灌溉策略、气候变化下的情景模拟以及与其他模型联合应用等方面取得了显著进展。但是,该模型在应用过程中还存在若干缺陷。一是模型在保守参数缺少验证的情况下,会使得模拟精度不稳定;二是由于土壤空间变异性的客观存在,模型在由点位向面上扩展时应用效果不佳;三是当前对雨养区作物生长模拟研究还很少,且其非保守参数难以准确确定;四是目前该模型生理、养分和水养互作模块尚不够完善,未考虑作物病虫害和品种遗传差异,当作物生长遭受水分、盐分或温度等严重胁迫时会导致模拟精度下降。今后在模型应用时,可利用多年数据对保守参数进行校正,将区域同一站点多年数据和多站点相关数据相结合调试模型非保守参数;其次,应加强雨养地区模拟研究,从而扩大模型应用范围。开发者应进一步完善Aqua Crop模型子模块,为提高模拟精度和拓宽应用范围提供支撑。     

不同颜色地膜覆盖下春玉米主要生长性状对耕层积温的响应

为了探讨东北雨养区不同颜色地膜覆盖下春玉米主要生长性状和产量对耕层积温的响应规律,设置了无色透明膜(M₁) 、黑膜(M₂) 和露地对照(M₀)田间试验。根据2016和2017两年数据,应用Slogistic方程拟合了不同颜色地膜覆盖下玉米株高、成熟期之前叶面积指数以及干物质累积随耕层积温变化动态,通过逐步回归分析探讨了玉米干物质累积的Slogistic曲线特征量与产量关系。研究表明:1)玉米株高渐增期的平均生长速率大小表现为M₂>M₁>M₀,在快增期表现为M₂>M₀>M₁,缓增期表现为M₀>M₂>M₁;2)玉米叶面积指数渐增期和缓增期平均增长速率表现与株高一致,快增期则表现为M₂>M₁>M₀,黑膜处理下叶面积指数和最大增加速率最高,无色透明膜处理次之;3)黑膜处理显著增加了快增期干物质累积持续时间,并且较无色透明地膜和露地处理率先进入干物质累积快增期,这有助于提高玉米产量;4)干物质累积最大速率、干物质累积曲线拐点等特征量与产量密切相关,达到极显著水平(P<0.01)。研究认为,地膜覆盖对玉米生长渐增期影响较大,其中无色透明膜加速玉米衰老;黑膜处理下干物质累积最大,产量最高,玉米生长更稳定。对玉米生长性状和产量的研究,可用于玉米生产管理决策中作物生长路线的设计,能够为提高玉米生产管理水平提供决策依据。     

地下滴灌系统设计应用相关问题探讨

通过近年来国内外试验、示范、推广应用地下滴灌技术的实践经验,对地下滴灌系统规划设计、运行管理有关问题进行了总结和阐述,对滴灌管线的选取、适宜埋设深度的确定、灌水小区的冲洗、真空阀的设置、水质处理等地下滴灌系统设计应用常见问题逐一进行了说明,可为地下滴灌技术在我国的进一步推广应用提供参考。     

以色列地下水可持续管理的探索

根据心理学家亚伯拉罕—马瑟洛夫提出的人类社会需求的金字塔理论 ,可以建立一个与此类似的关于地下水需求的金字塔体系。在社会需求的金字塔中 ,只有满足了较低层次的需求时 ,人们才开始触及更高层次上的需求。以此推理 ,一旦社会对地下水的基本需要得以实现时 ,地下水的管理决策者们就希望向前发展达到一个最终的目标———地下水资源可持续发展。以色列滨海含水层地区的地下水资源 ,可以作为这方面的一个实例。为了有效地实现地下水可持续发展 ,技术方面采取的措施必须结合社会的支持来进行。社会需求和地下水需求两个相似可比的金字塔体系之间的平衡只能靠引导全社会充分认识到地下水资源的可持续发展对未来一代人有十分重要的意义时 ,社会才会有充分的准备为这种发展采取行动 ,并参加到为长远利益考虑的环境计划中去     

Flash技术在水泵及水泵站CAI课件中的应用

利用Flash软件的优势,结合水泵及水泵站课程特点,根据CAI课件制作要求,详细介绍了Flash技术在水泵及水泵站课件制作中的应用及相关的制作流程。课件的完成,实现了将静止死板的教学内容制作成布局合理、内容丰富的首页导航栏,以及运用Action Script语言进行外部程序的链接。课件的使用活跃了课堂气氛,提高了教学效率,在教学中取得了很好的应用效果。     

土壤墒情预测模型对比

为实现实时准确的墒情预报,以北京市延庆区为例,利用在该地区获取的2012—2016年5年的系列土壤墒情和气象数据,对土壤墒情预测模型进行了对比研究。通过相关性分析选取时段初墒值W_0、降雨、湿度、气温、气压、地温和蒸发7种影响因子,对土壤墒情分别建立线性回归方程、基于主成分分析的径向基函数(PCA-RBF)神经网络和误差反向传导(BP)神经网络3种预测模型,并对3种模型预测结果进行了对比分析。结果显示:PCARBF神经网络模型精度最高,平均精度达到96.8%,线性回归模型和BP神经网络模型分别为94.6%和95.7%。研究认为,PCA-RBF神经网络具有稳定性好、精度高的特点,可以很好的实现土壤墒情预测。     

东北地区自然降雨条件下种植密度对玉米田间水分的影响

以沈阳地区为例,通过大田试验,对天然降雨条件下不同种植密度对土壤含水率的变化及其对玉米产量的影响进行了初步研究。结果表明,玉米生育期内土壤含水率的波动变化与降雨量和棵间蒸发密切相关。种植密度对土壤储水区的分布有一定影响,高密度时20～40cm土层水分变化最大,低密度下最小。依靠自然降雨,适宜种植密度为48000株/hm2,产量可达12 567.3 kg/hm2。