基于水肥一体化的酿酒葡萄高效栽培与效益分析

水肥一体化技术在干旱、半干旱区应用广泛,为了探究水肥一体化技术在酿酒葡萄上的应用效果及经济效益,以"赤霞珠"为研究对象连续3 a对宁夏贺兰山东麓传统水肥管理(CK)、滴灌+常规施肥管理(DF)和水肥一体化栽培方式(FI)下酿酒葡萄产量、品质、成本及经济效益进行了分析。结果表明,水肥一体化前期投入较传统水肥管理偏高,酿酒葡萄水肥一体化增产效果较差,但品质及价格提升明显,葡萄原料收购价显著高于传统种植模式,灌溉水量和农药用量显著降低。与传统水肥管理相比,水肥一体化节约水费1 853元/hm~2,节约人工成本9 585元/hm~2,年均收益达到43 128元/hm~2,产投比高达2.98,而传统水肥管理下年均亏损7 192元/hm~2,产投比仅为0.77。传统水肥管理不仅成本高,而且产出低,水肥一体化则成本低,产出高,是解决干旱区酿酒葡萄品质低下、劳动投入量大、经济效益低的有效措施。在宁夏贺兰山东麓酿酒葡萄园开展水肥一体化技术能显著改善品质,节本增效,适宜在干旱、半干旱区域广泛使用。     

生物炭对草甸黑土物理性质及雨后水分动态变化的影响

为探明生物炭对草甸黑土物理性质及雨后水分动态变化的影响,在大豆全生育期生长条件下,研究了东北黑土区草甸黑土5种生物炭添加量(0、25、50、75、100 t/hm2)下土壤物理性质(包括:土壤水分特征曲线、土壤含水率常数、土壤水分扩散率)和单次降雨土壤含水率变化特征,分析了生物炭对黑土区草甸黑土耕层土壤持水能力及雨后水分动态变化的影响。结果表明,施用生物炭能降低土壤残余含水率,增加土壤饱和含水率和田间持水量,其中对残余含水率的影响最显著,100 t/hm~2生物炭处理使残余含水率最多降低27.6%;施用生物炭能明显降低土壤水分扩散率,随生物炭添加量的增加依次比对照组减少34.8%、37.5%、71.4%和58.9%;在单次降雨过程中,施用生物炭能减小土壤含水率的变化幅度,使土壤含水率在降雨之后更快地由迅速下降期进入缓慢下降期,并能明显提高缓慢下降期对应的土壤含水率;施用生物炭可以提高大豆产量,以75 t/hm~2生物炭处理最高。研究结果可为黑土区农业水土资源高效利用与保护提供理论依据。     

高标准农田建设区域划定与项目区选址研究

以河南省新郑市为例,基于GIS和改进突变级数模型相结合的方法测度高标准农田建设的适宜性和空间稳定性指数,并以耦合协调度模型统筹适宜性和空间稳定性,从而明确高标准农田建设的区域,在此基础上通过冷热点分析遴选高标准农田建设项目区。结果表明,研究区较为适宜开展高标准农田建设,优先建设区、重点建设区、全面整治建设区和不宜建设区的面积分别为27 004.83、17 040.40、4 361.16、5 761.55 hm2。其中优先建设区应大力发展特色优质安全高效现代农业,重点建设区以整治项目为依托提升利用效率和效益,全面整治建设区以优化耕地布局和提升潜力为主,不宜建设区应注重修复提升地力、增强防灾抗灾能力。通过冷热点分析高标准农田建设的适宜性和空间稳定性耦合协调度在空间上的联系模式,实现了快速识别高标准农田建设项目区,结合研究区实际遴选了10个高标准农田建设项目区。同时,基于障碍度模型诊断识别各项目区的主要障碍因素,从而有针对性地指导各项目区有序开展高标准农田建设活动。     

螺旋揉搓式豌豆脱皮机设计

针对豆类淀粉行业急需对粉碎之前的豌豆进行脱皮这一现状,设计了一种螺旋揉搓式豌豆脱皮机。该脱皮机总体上采用行星结构,在滚筒带动筒内豌豆低速回转的同时,由驱动装置通过行星架驱动揉搓辊对豌豆进行揉搓。在计算功率、确定转速等总体设计的基础上,对滚筒结构及各种轴等主要零部件进行了结构设计计算及分析。设计后的脱皮机揉搓辊在随着行星架公转的同时,还绕着行星轴做旋转方向与公转方向相同的自转,增强了对豌豆的揉搓效果;相邻行星轴上的揉搓辊构成一条螺旋线,揉搓辊在对豌豆进行揉搓脱皮的同时还能将其轴向推移,以实现物料的轴向输送。     

进气道燃料喷射氢内燃机回火机理与控制研究

建立了包含进气道和气缸的氢内燃机三维仿真模型,研究了进气道燃料喷射氢内燃机不同转速和负荷条件下的回火机理.提出了通过优化喷氢相位,使低浓度混合气在进气门打开时首先进入气缸,降低缸内废气和热点温度,从而抑制回火的方法.仿真分析了不同转速和负荷条件下喷氢相位对进气门处混合气浓度和温度的影响,得到了最优的喷氢相位.经试验验证,优化的喷氢相位使氢内燃机能够在全工况内达到或超过混合气化学当量燃空比无回火工作.     

土壤成分与特性参数光谱快速检测方法及传感技术

近红外光谱技术在分析土壤成分含量以及理化特性参数方面获得了良好的预测精度.人工神经网络、遗传算法、小波变换和支持向量机等现代数据处理算法的应用,最大限度消除了光谱外界干扰、提取了光谱有效信息,使得土壤特性参数预测分析模型更准确、稳定.在进行土壤参数原位实时光谱检测时,如何消除土壤含水率、土壤粒度等的影响,还需要技术突破.开发便携式或车载式农田土壤光谱实时分析仪,是促进精细农业实践的重要措施,已开发的车载式土壤在线光谱仪可以实现多个土壤参数的分析,并达到了相当高的精度.进一步开发多功能土壤在线检测系统,利用土壤介电特性或机械特性与光谱特性测量结果相互补偿与校正以消除误差并提高测量精度,是未来的发展方向之一.光声光谱、激光诱导击穿光谱和太赫兹光谱技术等现代光谱分析方法在土壤成分与特性参数分析方面表现出很强的能力,开展基础研究,揭示这些光谱技术在不同土壤类型、不同土壤成分条件下的吸收特征参数,是未来的研究方向.     

挤压超声联用提取米糠多糖工艺优化

为了提高米糠多糖得率,将挤压与超声方法联用,在单因素试验基础上采取二次正交旋转组合试验,研究了酶法提取米糠多糖的挤压工艺条件和超声波处理条件,并构建了超声波处理的数学模型.试验结果表明:在物料含水率20％、挤压温度115℃、螺杆转速120 r/min的挤压条件下,获取的米糠经酶解后,在处理时间21 min、超声波功率117W、处理温度72℃、液料比为8.7 mL/g的优化条件下,米糠多糖得率可达7.18％.     

面向不确定数据的农产品追溯方法

针对现有追溯模型无法对可追溯单元的混合过程进行定量表示的缺陷,将不确定数据引入到追溯系统中,搭建了不确定数据追溯模型,提出了一个新的面向不确定数据追溯的查询方法,利用不确定数据的基本表示和查询方法,解决了多源追溯问题.基于模型,实现了追溯模型中的简单查询、节点评价和单节点异常推断功能.并且给出了多节点异常的求解方法.     

自适应滴头的控制体受力分析

为分析自适应滴头的自动调流功效,研究了自适应滴头控制体的弹性调节膜原始尺寸和装配后的预变形挠度,进行了弹性调节膜的综合受力分析,并运用力学的作用应力、挠度和有效面积以及接触面的密封比压等理论分析与计算方法,得出控制合力对接触面的实际密封比压。结果表明：自适应滴头弹性膜片在装配变形挠度产生的预紧力和土壤负压20 kPa等控制分力的共同作用下,产生的最小实际密封比压为0.61 MPa,而计算的理论密封比压也为0.61 MPa,符合两个接触面正向压紧密封需要的“实际密封比压不小于理论密封比压”条件,足以维持滴头的初始断水模式,并处于止水、通水的临界状态。当土壤继续干旱、土壤负压微微变大到21 kPa以上时,实际密封比压降至0.54 MPa,远小于理论密封比压,滴头即开始滴水,进入自动调节通水状态,有效地实现了自动调流功效。     

不同沟灌方式下夏玉米单作物系数试验研究

采用FAO推荐的单值作物系数法,对常规沟灌和控制性交替隔沟灌溉两种灌水方式下不同水分处理（水分控制下限为田间持水率的80%、70%、60%）的夏玉米作物系数进行研究。结果表明：灌水方式修正系数可用相对蒸腾量来表示,与播后天数具有良好的6次函数关系,相关性显著;两种沟灌方式的单作物系数呈现相同脉冲波动变化趋势,但交替隔沟灌的作物系数小于常规沟灌;利用单作物系数法计算作物需水量与实测值相比偏差均低于10%,吻合良好。