日本水稻种植机械化技术的最新研究进展

该文介绍了日本水稻种植机械化技术的最新研究进展,包括水稻点播直播机械—枪管式水稻直播机、水稻长毡式育秧和插秧系统以及无人操纵高精度水稻插秧机的工作原理及特点。     

设施蔬菜生产节水灌溉制度研究现状及发展趋势

该文论述了节水灌溉对蔬菜生长发育的影响,评价了目前设施蔬菜生产过程中各种灌溉方式的特点和存在的问题。文中分析了设施栽培的耗水特点,指出一个良好的适于设施栽培的灌溉系统应具备的条件,在此基础上提出了对建立蔬菜生产优化灌溉制度的途径,并进行了初步的可行性分析。     

循环式海绵基质培设施结构和性能的研究与应用

循环式海绵基质培是根据世界无土栽培技术发展趋势和中国具体国情进行试验设计、研制而成的新型无土栽培设备.其主要特点是1)基质用量少,成本低;2)供排液分开,避免根际病害传播;3)配套营养液生物过滤装置,提高系统安全稳定性;4)营养液供给自动控制.循环式海绵基质培由贮液池、农用海绵基质(黑白双色膜包被)、双层槽式集液系统、营养液滴灌系统及自控设备、营养液生物过滤系统等组成.循环式海绵基质培在中国东南沿海地区一年量达10000 kg以上,亩产值1.5万元以上,适合农业示范园区内的大型温室应用.     

Co-amelioration of red soil acidity and fertility with pig manure rather than liming

Lime (calcium oxide), animal manure and crop straw soil treatments have been shown to ameliorate soil acidity, yet their effectiveness at concurrently enhancing soil fertility status and improving crop yields is less well understood. In this study, an acidic nutrient deficient red soil (Ferralic Cambisol) received these treatments at various dosage rates (% of DW soil) in pot experiments with maize plants. Lime was applied at four dosage rates (0.05%, 0.10%, 0.15% and 0.20%), pig manure at three rates (0.50%, 1.00% and 1.50%), maize straw or milk vetch at two rates (0.50% and 1.00%) and combinations of lime (0.10% or 0.15%) with maize straw (0.50%) and/or pig manure (0.50%). Soils treated with and without chemical fertilizers were also included as controls. Measurements of soil pH, exchangeable acidity, plant available nutrients and maize shoot biomass were recorded. Maize shoot biomass increased by 4.7–7.6 times under pig manure treatments, 1.1–1.6 times under milk vetch, 0.4–1.5 times under lime and 1.1–6.2 times under combination treatments, compared with the control. Soil pH increased by 0.5–0.9 units under lime, by 0.2–0.4 units under pig manure and by 0.7 pH units under the combination treatment relative to the control. Variance partitioning analysis showed that on an individual basis, soil acidity amelioration (pH, exchangeable H⁺ and Al³⁺) or nutrient input (C, N, P, K, Ca, Mg, Zn) explained only 4.3% and 5.6% of improved maize growth, respectively. Whereas, their interaction explained 85.9% of the variation. We also report that the over-application of pig manure could lead to P saturation and negative impacts on aquatic systems in the wider environment. Therefore, we recommend a combination of lime, pig manure and straw provides an optimal solution for addressing soil acidity and limiting P saturation in acid soils.     

利用Terra/MODIS数据提取冬小麦面积及精度分析

利用遥感技术提取作物播种面积是农情监测研究中一种实用而可行的方法。以河北省藁城市为研究区域,研究利用多时相Terra/MODIS数据提取2004年冬小麦播种面积的技术方法。在分析MODIS波谱特性与冬小麦生物学特征,并考虑了有关植被指数图像对面积提取精度的影响基础上,选择将MODIS数据的Red、Blue、NIR和ESWIR波段作为基础工作波段。利用4种方法提取了2004年藁城市各乡镇的冬小麦播种面积,并利用2004年各乡镇统计数据及土地利用数据进行了精度评价。结果表明：4种方法提取的冬小麦播种面积总体上都与参考值比较吻合,总体误差和平均误差均小于5%。可见,利用Terra/MODIS数据提取冬小麦播种面积是完全可行的。研究还发现,最佳的MODIS数据是冬小麦抽穗期的Red、Blue、NIR、ESWIR波段图像和冬小麦播种期与抽穗期EVI差值图像的组合。     

基于层次分析法的面制主食杀菌及包装生产线设计与试验

为适应面制主食工业化生产,保证主食流通过程中的质量,研制可集成于面制主食工业化生产线末端的复合杀菌包装生产线。依据面制主食贮藏特性及流通过程中变质的影响因素,结合食品保鲜包装的技术与方法,确定面制主食杀菌包装生产线由主食干燥、复合杀菌和包装三大功能装置组成。在设计方案时采用层次分析法,选择主食杀菌包装生产线上所用食品干燥、杀菌保鲜技术方案,并设计生产线的物料流程。优选的结果为,干燥采用红外线干燥,复合杀菌方式为低温、紫外线和臭氧相结合,包装采用接缝式裹包,且整条生产线可程序化控制,实现杀菌时间、紫外线照度、臭氧浓度和温度的实时调节,为主食品工业化生产提供杀菌包装装备。利用该设备对馒头进行复合杀菌试验,结果表明馒头的色泽和质构均优于自然放置的馒头,经杀菌包装后的馒头在温度4℃,相对湿度为50%~70%的环境中贮存20 d其菌落总数为3.5 lg(CFU/g),达到预定20 d的保质期。研究结果为面制主食工业化生产及复合杀菌包装装备设计提供参考。     

射流式马铃薯输送泵性能试验

为了研究射流式马铃薯输送泵的性能,该文根据马铃薯输送的特点设计了一台射流式马铃薯输送泵,通过试验的方法对流量比、面积比和输送高度3个因素对输送性能的影响进行了研究,并分析了不同工况对马铃薯损伤的影响。研究结果表明:马铃薯的最高输送能力达1 667.46 kg/h;在相同的输送高度和面积比下,输送能力和泵水功率随着流量比的增加而增加;在相同的被吸流体流量和扬程下,输送能力随着面积比升高而降低;在相同的面积比和工作流体流量下,输送能力随着输送高度的升高而降低,而输送单位质量马铃薯的能耗随之升高;在大部分工况中,马铃薯在输送过程中没有损伤;但是在少数流量比较低的工况中,由于回流的作用,马铃薯可能与喷嘴或者泵内壁面碰撞而导致损伤;综合考虑输送能力和马铃薯损伤,在试验所涉及的工况中,射流式马铃薯输送泵面积比1.75,流量比0.49,输送高度1.40 m为输送马铃薯的最优工况。     

莲子薄层热风干燥特性与水分变化规律

为了解莲子干燥过程中水分传递过程,监控、预测水分变化,该文通过开展莲子薄层热风干燥试验,考察了莲子在不同干燥温度(50、60、70、80、90℃)下干燥特性,建立了莲子热风干燥试验模型;利用低场核磁共振技术(nuclear magnetic resonance,NMR),弛豫时间(transverse relaxation time,T2)和成像(nuclear magnetic resonance imaging,MRI),考察了干燥过程中莲子内部水分分布状态与变化规律。结果表明,莲子干燥一直处于降速干燥段;干燥温度显著影响干燥过程(P0.05),干燥温度升高,干燥时间缩短;通过比较4种数学模型,发现莲子干燥过程采用Midilli模型(决定系数R20.998)进行准确模拟(相对误差E10%);有效扩散系数在6.056 7×10-10~1.660 3×10-9 m2/s之间,并随着干燥温度的升高而增大;活化能为24.268 5 k J/mol。核磁共振试验表明,半结合水是莲子的特征水分,占新鲜莲子总水分的85.59%,其脱除过程呈现指数特征(R20.91);干燥过程中,不同状态的水分流动性变差。莲子内部存在水分梯度,表层最先失去水分,莲芯水分最后脱除;干燥终止时,剩余水分主要存在于莲芯部位。MRI为确定莲子干燥终点提供了直观的参考依据。研究结果可为控制莲子热风干燥过程、优化干燥工艺参数提供理论依据。     

铁改性生物炭促进土壤砷形态转化抑制植物砷吸收

通过盆栽试验研究了不同砷污染水平(10、20、40和80 mg/kg)下,添加不同量(10、20和40 g/kg)改性前后的生物炭对土壤砷形态及植物吸收砷规律的影响。该文以棉花秸秆生物炭及改性生物炭(棉花秸秆生物炭与Fe Cl3?6H2O按质量比为20∶1)为试材,小白菜为供试植物。结果表明:生物炭(10~40 g/kg)和改性生物炭(10 g/kg)能促进小白菜的生长,在添加量分别为20和10 g/kg时生物量最大,其最大值分别为8.26和6.68 g/盆,改性生物炭在添加量为10 g/kg时高于对照组和等量未改性生物炭处理组。在砷质量分数为10和20 mg/kg的基础上,添加生物炭(10~40 g/kg)后,土壤中砷主要以残渣态形式存在;水溶态砷分别增加了0.22%~3.36%和0.96%~3.70%;改性生物炭添加对土壤砷质量分数为10 mg/kg时水溶态砷无明显影响,土壤砷质量分数为20 mg/kg时,添加改性生物炭(10~40 g/kg)后水溶态砷减少了0.12%~0.58%。在高浓度(40和80 mg/kg)砷土壤中,水溶态砷含量随着土壤中砷含量的增加而增大;添加生物炭(10~40 g/kg)后,土壤中水溶态砷分别增加了0.21%~1.56%和2.11%~8.94%,但砷主要以铝形砷形式存在,残渣态砷次之。各处理组小白菜可食部分和根部砷质量分数在添加10~40 g/kg生物炭后的变化规律不尽相同,等量的改性生物炭添加后,可食部分由18.28 mg/kg显著降低至2.66 mg/kg(P0.05),根部从133.99 mg/kg显著降低至20.21 mg/kg(P0.05)。改性生物炭与未改性生物炭相比,改性生物炭能降低土壤中水溶态砷的含量及对小白菜吸收砷有显著的抑制作用。因此,该研究可为改性生物炭在含砷土壤的修复应用中提供数据支撑与理论基础。     

无定河粗泥沙产沙量的变化及其原因

 为了解决黄河治理中迫切需要解决的粗泥沙来源和数量问题,依据大量实测资料,运用统计方法对无定河粗泥沙产沙量进行研究。结果表明:无定河流域d>0.05 mm粗泥沙产沙量呈现出减少趋势,这种减少与年降水量、年沙尘暴频率的减少和水土保持面积的增大有一定的因果关系;估算出最大30d降雨量和年沙尘暴频率的变化对d>0.05mm粗泥沙产沙量变化的贡献率分别为66.5%和33.5%,即沙尘暴特征的变化对粗泥沙产沙量变化的贡献率相当于暴雨特征的变化贡献率的1/2。建立了粗泥沙年产沙量与最大30d降雨量、年沙尘暴频率和水土保持措施面积之间的回归方程,表明粗泥沙年产沙量随最大30d降雨量、年沙尘暴频率的减小而减小,随水土保持面积的增大而减小。因此,20世纪50年代以来暴雨的减弱、沙尘暴的减弱和水土保持措施面积的增大是无定河流域粗泥沙产沙量减少的原因。