近55 a内蒙古极端降水指数时空变化特征

基于内蒙古100个气象站点1960-2014年日降水数据,选取气候变化监测与指数专家组(ETCCDI)推荐的9个极端降水指数,采用Sen’s斜率法和Mann-Kendall非参数统计检验方法以及空间地统计方法,研究了极端降水指数时空演变特征。结果表明:研究区区域平均的全部极端降水指数均呈不同程度的下降趋势,且年际波动显著;分区的年际趋势有所差异,即东部地区潮湿日数(NW)呈增加趋势,其余极端降水指数均呈减少趋势,其中持续干燥指数(CDD)呈显著下降趋势(P<0.05);中部地区所有极端降水指数均呈减少趋势,其中年总降水量(PRCPTOT)减少趋势较明显;西部地区持续湿润指数(CWD)、强降水量(R95)、单日最大降水量(Rx1day)、5日最大降水量(Rx5day)呈减少趋势,其余指数均呈增加趋势。从极端降水指数变化趋势的空间分布特征来看,区域差异显著,总体上呈下降趋势的站点主要分布于内蒙古东部和中部地区,而呈上升趋势的站点主要分布于内蒙古东北部和西部地区。     

无人机施药对棉蚜的防治效果及经济效益分析

为探讨采用无人机防治新疆南部地区棉蚜的可行性并筛选防治效果好的杀虫剂及具有增效作用的杀虫剂助剂,研究了采用大疆MG-1S型无人机喷施不同的杀虫剂+助剂对棉蚜的防治效果,并对无人机飞防的经济效益进行了分析。结果表明:采用MG-1S型无人机喷施22%氟啶虫胺腈悬浮剂(SC) 225 mL/hm2(制剂量,下同)时对棉蚜的防治效果最好,优于喷施70%吡虫啉水分散粒剂(WG) 30 g/hm2和70%啶虫咪WG 60 g/hm2。在添加助剂方面,以分别在70%啶虫脒WG 60g/hm2和70%吡虫啉WG 30g/hm2中添加15 mL/hm2的高工效通用助剂的防治效果最好,其次为聚合物类助剂和飞防增效剂;而在22%氟啶虫胺腈SC(150 mL/hm2)中,以添加150 mL/hm2的飞防增效剂的效果最好,其次为矿物源类、有机硅类和聚合物类助剂。采用无人机施药,在施药后3 d和5 d的防治效果与采用机械+人工拖管施药相比均无显著性差异,但无人机田间作业施药液量减少1/3,工作效率提高3倍,机械作业费减少60元/hm2,可满足现代农业高效、节药和降低成本的需要。     

Cover Image,Volume 75, Issue 6

The cover image is based on Research Article Field evaluation of an unmanned aerial vehicle (UAV) sprayer: effect of spray volume on deposition and the control of pests and disease in wheat by Guobin Wang et al., DOI: 10.1002/ps.5321 . Illustration Credit: Guobin Wang, Yubin Lan, and Yuxing Han.

     

轮盘式液态肥穴播深施机设计与试验研究

液态肥穴播深施是利用高压液柱冲击土壤,通过精确控制流体喷射进行肥料定向深施的一种农机农艺新方法。为此,设计并研制了一种轮盘式液态肥穴播深施机,并通过土槽试验研究了液态肥穴播深施的可行性、成穴的基本规律及合适的工作参数范围。设计的开穴施肥轮上分布着多个导流开穴器,当导流开穴器插入土壤后,端面凸轮控制其开启,经过增压的高压液态肥沿导流开穴器射入土壤,解决了液态肥施肥过程中作业速度低、喷肥孔易堵塞及施肥量调节复杂等问题。研制了施肥机工作参数的试验测试系统,通过正交试验确定了其工作压力、流量和转速的最佳参数。试验表明:当压力取0.3MPa、节流阀开度为50%、转速为30r/min(对应机具速度0.86m/s)时,施肥量可满足设计要求。田间试验表明:轮盘式液态肥穴播深施机对覆膜、秸秆覆盖地、免耕地等作业环境有很强的适应性,比普通喷洒施肥节约肥料42%、提高作业效率30%以上。本研究为液态肥的深施肥作业机具研究和田间追肥农艺改进提供了参考。     

可快速拆装的模块化微耕机设计

针对南方丘陵山地耕地落差大,耕作机具在田间转移困难的问题,以LZ-1WG4.2Q型微耕机为原型,设计一款可快速拆装、易于转移、工作稳定性好的模块化微耕机。设计了发动机过渡节、变速箱过渡节与弹性动力座架总成等主要部件,对薄弱部件进行强度校核,利用有限元分析法对关键部件进行静态和模态仿真分析,结果证明该设计合理、可靠,为未来山地微耕机的模块化、便携化生产提供参考。      

侧挂式电动移栽机系统开发

现有的大田使用的蔬菜苗移栽机,体积庞大,作业半径较大,动力一般为内燃机,作业时有废气排出,很难直接应用于温室内作业。侧挂式电动移栽机系统采用水平侧挂结构,尺寸小,转弯灵活;以直流电动机作为移栽动力,无废气排出,不会对温室内空气环境造成污染;更适合温室内移栽作业,不仅可以提高种植效率,也有利于降低劳动强度和劳动成本。      

NaOH改性稻秆对亚甲基蓝染料吸附性能的研究

为解决农村稻秆的资源化利用问题,将稻秆用NaOH改性做吸附剂处理亚甲基蓝染料废水;考察pH值、吸附剂投加量、染料浓度和温度对染料吸附性能的影响;分析改性稻秆对亚甲基蓝染料的吸附动力学过程。研究结果表明,亚甲基蓝浓度为150mg/L,pH值为12、吸附剂投加量为4g/L时,改性稻秆对亚甲基蓝染料有很好的去除效果,染料的吸附率达到98.1%;改性稻秆对亚甲基蓝染料的吸附符合Freundlich等温模型,最大吸附量为52.910mg/g,升高温度能够增加吸附剂对亚甲基蓝染料的吸附效果;改性稻秆吸附亚甲基蓝是一个快速吸附过程,符合伪二级吸附动力学方程。     

新疆高盐农业污水回用研究

对新疆盐碱地排碱渠渠水、水渠水、井水和塔里木河水水样进行了分析:其总盐量分别为12 915、11 352、9 980、1 421mg/L,根据水质评价标准当地水样主要有害盐分离子为Na+、Cl-,除塔里木河水外其他水样含盐量均严重超过了农业灌溉用水标准,未经任何处理的高盐农业废水对地下水体和公共水体都造成了一定的盐污染。对比分析各种水除盐方法,初步讨论采用价格低廉且具有良好选择吸附性能的钙基膨润土作为吸附剂对3号水样(水渠水:盐度为11 352mg/L)进行除盐。在固定温度50℃、搅拌速度为0.75m/s、吸附剂用量为5g(每100mL水样),搅拌1h后静置1d,总盐量降幅为23%,Na+浓度降幅为32%。此实验结果对高盐农业废水的再利用具有重要参考价值。     

成熟期库尔勒香梨理化指标变化规律及相关性研究

为了研究库尔勒香梨成熟过程中理化指标的变化规律,探求成熟期库尔勒香梨主要理化指标间的相关性,以成熟期库尔勒香梨为研究对象,研究库尔勒香梨果实硬度、叶绿素含量、SSC(可溶性固形物含量)和维生素C含量的变化规律;采用相关分析和回归分析的方法,应用Spss软件和Excel软件对指标均值以及各指标间相关性进行了分析,并对试验结果进行了实验验证。研究结果表明:在成熟期内,库尔勒香梨果实理化参数变化范围分别为:硬度4.23~7.99 kg/cm2、叶绿素3.17~6.54 mg/100 g、SSC11.54%~15.41%、维生素C 1.9~4.2 mg/1 0 0 g;随着成熟的深入,果实硬度逐渐降低、叶绿素含量逐渐减少、SSC逐渐增加、维生素C含量逐渐增加;各指标均值在0.01水平上显著相关。回归分析过程中选取最优的拟合方式,并建立相应的数学模型,果实硬度和SSC与叶绿素含量和维生素C含量间决定系数均大于0.95,验证试验预测值与测量值误差小于3.2 1%,在库尔勒香梨成熟过程中可应用果实硬度和SSC对叶绿素和维生素C含量进行预测。研究结果能够为库尔勒香梨成熟度评价和分级提供参考。     

航空施药中雾滴沉积传感器系统设计与实验

基于变介电常数电容器原理设计雾滴沉积传感器及检测系统,由此实现对航空施药中雾滴地面沉积量的快速获取。通过实验,分析建立了传感器对电导率487μS/cm、25 mS/cm雾滴的沉积量测量线性回归方程,决定系数R2分别为0.9923和0.9544。利用M-18B型飞机和AU-5000型喷雾机,对系统进行了应用测试,结果表明:与水敏纸图像分析方法对比,2种方法获得的雾滴地面沉积量分布曲线拟合度可达0.914 6,样点单位面积沉积量的相对测量误差分布在10%~50%之间。