农业高效用水及农艺节水技术

节水农业的中心问题是提高降水和灌水的利用效率,用水有效性无疑成为判断各种节水措施效果与潜力的标准。但用水有效性是一个相对概念,节水农业的标准也是比较型的,是与纵向和横向比较而言的,是可变的。随着科技的不断进步,节水措施的标准应该由有效用水向高效用水发展。高效用水农业就是高标准节水农业。就一个国家或一个地区而言,可以根据国情和地域情况制定一个节水农业的标准,如井灌区水的利用率为０７０,水的利用效率为１．２ｋｇ／ｍ３以上,可称为节水农业;水的利用率为０８５以上,水的利用效率达１．８ｋｇ／ｍ３以上…     

精准变量施肥机的研制与试验

该文针对传统均匀施肥，没有考虑土壤肥力不一致的特点，介绍了一种可与国产拖拉机配套实现变量施肥的施肥机，该施肥机在GPS导航系统的帮助下可以按照预先设计的处方图实现变量施肥。机械采用国产的普通外槽轮作为变量施肥机的肥料计量装置，通过调整外槽轮的转动速度达到调整肥料量的目的。对变量施肥机械在田间的作业原理和机械的基本结构进行了详尽的介绍。针对变量施肥机施用肥料的种类不同，试验了在不同槽轮转速情况下，使用不同肥料排肥数量的变化情况。试验证明在施用尿素时要增加槽轮的排肥槽长度，在施用磷酸二铵等不规则的肥料时，应力求减少排肥槽轮的长度，通过增加槽轮转速达到提高排肥计量系统的精度。     

猪场厌氧出水后续处理效果的测定

针对猪场污水厌氧处理出水的有机物浓度高,后续处理困难的问题,该试验对石灰混凝法处理猪场高浓度厌氧出水的效果进行了测试,并与氧化塘的处理效果进行比较分析。试验中选择了1g／L和5g／L两种石灰投加剂量,对沉淀1、2、3、4、5和6h的净化效果进行取样分析;并对氧化塘猪场污水处理工艺连续取样三天,分析处理效果。结果表明:石灰混凝法投加剂量为5g／L、沉淀时间为5h时,对COD的去除率高达57．8％,明显好于氧化塘的去除效果;但对氨氮的去除率低于氧化塘。石灰混凝法沉淀时间短,基建投资小,可作为猪场污水进入二级处理或深度处理工艺前的可选择性过渡工艺。     

冬季猪场污水处理设施温室气体排放测试

为研究畜禽废弃物处理过程中温室气体泄漏与排放状况，该文利用静态箱对北京市北郎中猪场的污水处理单元进行了温室气体泄漏与排放测试。测试结果表明：厌氧消化罐泄漏造成的温室气体通量为5823.19 mg·m^-2·h^-1 CO₂当量，一、二级氧化塘其CO₂当量的温室气体通量分别为607.75、8.61mg·m^-2·h^-1；由于污水以厌氧处理为主，各处理单元冬季的氧化亚氮排放很低，几乎可以忽略不计。     

Anthocyanin and flavonoid production from Perilla frutescens: pilot plant scale processing including cross-flow microfiltration and reverse osmosis

Extraction and concentration at a pilot plant scale of anthocyanins and flavonoids from Perilla frutescens var. frutescens harvested in the Guangzhou area of China were investigated. The study of extraction efficiency using mineral acids and organic acids showed that 0.01 mol/L nitric acid was the most suitable to extract flavonoids from this slightly red leaf cultivar. The red extract contained 12 mg/L (as cyanidin equivalent) anthocyanins and other flavones. The multistep process included cross-flow microfiltration (CFM) with a ceramic type membrane, reverse osmosis (RO), and rotating evaporation (RE). The filtration fluxes were high and constant for CFM (150 L/h/m2 at 0.6 b) and for RO (22 L/h/m2 at 40 b). The red extract was concentrated 9.4 times by RO and then 5.4 times by RE. It contained 422 mg/L anthocyanins, representing 77% of the total extracted anthocyanin. The proportion of flavonoids was found unchanged during processing. The concentrated extract showed a pH of 2.7, and its free acidity was found to be 46% of the acidity added for extraction, because of the buffering capacity of the extract. At the concentration level reached, a crystallized deposit occurred and was identified as tartrate.     

精准农业土壤采样栅格划分方法的研究

针对精准农业技术应用的日益普及,通过对一个地块土壤养分进行详细栅格采样分析,利用计算机插值的方法对土壤中各种营养元素和微量元素进行了分析。在采样栅格大小不同的条件下,随机选择5个采样点进行插值,分析了5个采样点在不同栅格采样条件下的插值结果。通过插值计算得到土壤中的全氮、速效氮和速效磷随着采样栅格的加大,插值点处的插值误差呈现出加大的趋势,但对于速效钾和其他的微量元素则呈现出与之不同的结论,采样点在田间的分布将直接影响计算机插值计算的分析结果     

水资源系统生态风险的分析与评价——以香日德绿洲地区为例

 水资源系统的风险分析与评价,是水资源可持续利用的关键问题,而对内陆河流域绿洲地区的水资源系统所面临的各种风险进行评价分析,成为研究的热点。以青海省香日德绿洲地区水资源系统为研究对象,建立该地区由水资源径流量的不确定性所造成的风险评价的2个模型,定量分析水资源的不确定性以及这种不确定性对绿洲主要用水行业(农业,防护林网)的风险影响。实例的计算结果表明:香日德绿洲地区的水资源径流量的不确定性造成的风险指标为0.362;对防护林网不完整造成的风险是0.289,而受水资源及防护林共同影响的农业结构存在的风险为0.294,水资源系统的整体生态风险为0.2925。     

农田气象条件下阿特拉津在土壤中淋溶动态的数值模拟

阿特拉津(Atrazine)是我国华北地区夏玉米田常用的除草剂,而夏玉米生育期又是该地区的主要降雨时段,对这一时段Atrazine在田间尺度的淋溶风险进行评价,对保护浅层地下水环境具有重要意义。以北京市通州区永乐店试验站一块27 m×27 m的农田为背景,通过田间采样、测试分析土壤样品并收集2001年的气象数据,基于简化土壤水三维流场的柱模型假设,在同时考虑土壤水力学参数、Atrazine运移和吸附参数空间变异性的情况下,对该农药在农田尺度下淋溶动态的空间分布进行了数值模拟。在此基础上,对夏玉米不同生育期耕层20 cm深度处的土壤水负压、水流通量和Atrazine浓度的空间变异结构进行了地质统计学分析。结果表明,在整个夏玉米生育期内这三个参量的半方差模型基本上为球状模型,它们的变程多在8~10 m。本研究案例对布设农田尺度土壤水分和Atrazine动态监控网具有一定的参考意义。     

上海农田土壤重金属含量的空间分析

土壤环境中的污染物积累及其在食物链中的迁移转化是影响食品安全的重大科学问题。重金属污染因滞留持久、高富集等特性,易于通过食物链进入农产品中,影响农产品质量安全,危害人类健康[1,2]。因此,针对农田土壤中的重金属累积状况进行调查和评价,已是国内外广泛关注的问题。近年来,前人分别从不同的角度对土壤重金属空间分布特征进行了研究。从研究区上看,城乡结合部是土壤重金属污染研究的热点区域[3,4],如Zhao等[3]研究了无锡城市边缘区土壤重金属累积与空间分布特征。从研究尺度上看,Facchinelli等[5]从宏观尺度上研究了意大利Piemonte地区农田重金属污染的空间分异特征;刘付程等[6]从县域     

基于实例分割的白羽肉鸡体质量估测方法

针对白羽肉鸡体质量测量自动化水平低、易造成肉鸡应激的问题,提出一种结合深度学习的非接触式白羽肉鸡体质量估测方法。利用Mask R-CNN和YOLACT(You only look at coefficients) 两种实例分割算法获取白羽肉鸡位置与覆盖掩膜,并进行效果对比;采用自适应掩膜随机提取白羽肉鸡身体部分边缘点,并作为观测点进行椭圆拟合,映射白羽肉鸡背部像素投影面积;通过双变量相关性分析验证白羽肉鸡背部投影面积与体质量间的显著相关性,根据白羽肉鸡背部投影面积与背部像素投影面积的线性比例关系,按照最小二乘原则建立白羽肉鸡背部像素投影面积与体质量间的线性回归模型。试验表明,单只鸡体质量估测中以Mask R-CNN进行特征提取的体质量估测平均准确率为97.23%,以YOLACT进行特征提取的体质量估测平均准确率为97.49%,群鸡场景中体质量估测最低准确率为90.50%。