SHAW模型在冬小麦晚霜冻害监测中的适用性研究

利用一维多层水热耦合SHAW(Simultaneous heat and water)模型,在2015年商丘田间实验基础上,模拟冬小麦拔节后晚霜冻敏感期幼穗层气温,并结合拔节后天数对晚霜冻害的发生及其程度进行监测,以研究SHAW模型在冬小麦晚霜冻害监测中的适用性。结果表明,模型能准确模拟晚霜冻敏感期幼穗层20~60 cm高度垂直方向上的每小时气温变化,模拟值与实测值间的绝对误差低于1℃的占44.7%,低于2℃的占72.5%,且夜晚的模拟效果优于白天,相较于气象站日最低气温,SHAW模型模拟的幼穗层日最低气温和低温持续时间更能反映实际冻害发生时的低温环境。由于农田小气候的影响,气象站、农田上方2 m高度和幼穗层气温具有较大差异性,当SHAW模型所需的农田上方2 m高度气象数据缺乏时,将气象站数据转换为农田2 m高度气象数据代入模型的模拟方法优于直接将气象站气象数据代入模型的模拟方法,前者模拟的幼穗层日最低气温与实测值更为接近,所确定的晚霜冻等级与实际情况更加符合。因此,利用SHAW模型对冬小麦晚霜冻害进行监测是可行且适用的,相较于传统的气象站日最低气温监测指标,可提高监测晚霜冻害发生情况和冻害程度的准确率。     

基于云模型推理的施肥机营养液pH值调节过程控制

针对精准施肥机营养液的pH值调节过程控制本质非线性、时滞性、时变性、不确定性等特点,建立了描述该过程的数学模型。利用云模型能够处理定性概念和定量描述之间不确定转换的特点,提出了一种基于云模型推理的变论域模糊PI控制(CVFPI)算法。该算法采用正态云模型描述系统误差和误差变化率的语言值,通过X条件隶属云和Y条件隶属云分别实现规则前件和规则后件的推理,利用伸缩因子实时调整输入输出变量论域,由二维云推理机实现控制参数的在线修正。为验证该算法的有效性和优越性,分别对CVFPI、VFPI、PI等3种控制算法进行了仿真测试和田间试验。试验结果表明,提出的CVFPI控制算法能够适应精准施肥pH值调节过程的控制要求,相比于常规PI控制算法和VFPI控制算法,在不同工作点条件下超调量分别减小45.3%、21.2%,均方根误差分别减小54.9%、52.9%,在不同流量条件下超调量分别减小59.0%、48.4%,均方根误差分别减小54.1%、37.9%,具有较好的动态特性和稳态特性。     

基于PLC的吊蔓器制作装备控制系统的设计

农业上藤蔓类植物大多采用吊蔓栽培技术,因此设计研发出一种吊蔓器制作装备来加工吊蔓器。为了提高该设备的机械自动化水平、解放劳动力,从而更加高效率地加工吊蔓器,采用西门子小型PLC控制技术,结合液压传动技术与设计思路,分析了主要的硬件原理图和软件梯形图,实现了对吊蔓器加工的自动控制。最终,将设计的控制系统对吊蔓器进行加工试验。结果表明:程序结构紧凑、运行效率高,可以很好地实现设计要求。     

气吹式播种机气室结构对流场性能的影响分析

通过对国内外育苗播种机供种方式的研究,设计了一种基于气吹式供种的新方案,并对种箱气室进行了理论分析研究,包括种箱气室内部流场数学模型研究。同时,设计了3种结构形状的气室,运用Fluent软件平台,分别在不同高度,不同宽度、不同入口速度情况下进行正交数值模拟实验,找出各因素对种箱气室出口流场均匀性和出口速度的影响规律及结果,显示种箱气室的入口速度和气室宽度对实验结果有显著性影响,种箱气室结构形状是气室出口速度的大小及流场均匀性为主要影响因素。仿真实验结果为后期样机的制作及其试验提供了有效的理论基础。     

轻便型高地隙喷杆喷雾机大豆田间施药试验

针对大豆作物生长中后期施药难、施药效果差的问题,设计了一种轮距1600～1750mm可调、地隙800mm、轴距2000mm、喷幅8000mm、具有风幕辅助喷雾系统的轻便型高地隙喷杆喷雾机,并进行了田间施药试验。试验结果表明：在作业速度4km/h时,通过提高喷雾压力可使大豆冠层叶片正面的雾滴覆盖率在上层提高19.0个百分点,中层提高17.0个百分点,下层增加不到5个百分点;叶片背面的雾滴覆盖率在上层提高5.5个百分点,中层提高2.3个百分点,下层增加不足1.0个百分点。通过更换喷嘴而提高雾滴的喷施量可以使大豆冠层叶片正面的雾滴覆盖率在上层提高210个百分点、中层提高26.0个百分点,下层提高10.0个百分点;叶片背面的雾滴覆盖率在上层提高5.0个百分点,中层提高1.0个百分点,下层无显著影响。当风幕出口风速为11.5m/s时,风幕系统能够使大豆冠层中部叶片正面雾滴覆盖率提高26.8个百分点,下部提高22.0个百分点,对大豆冠层上部叶片背面雾滴覆盖率提高23.1个百分点,中部提高18.1个百分点,下部提高8.4个百分点;风幕式施药技术能够有效提高雾滴在大豆冠层中的穿透性和分布均匀性,增加雾滴在植株各冠层叶片背面的附着率,但雾滴的地面流失率相对不使用风幕有所增加。     

红酵母发酵产类胡萝卜素的研究

研究了红酵母菌株AS2.2241液态发酵产类胡萝卜素的最佳培养基配方和工艺条件,分析了碳源、氮源、无机盐的质量浓度,以及反应温度、初始pH值、菌种种龄、发酵时间、转速等因素对类胡萝卜素产量的影响,确定了小规模发酵生产的最适培养基和发酵条件。红酵母AS2.2241菌株在5L发酵罐中产类胡萝卜素的最佳发酵条件为:葡萄糖40g/L,酵母粉10g/L,蛋白胨10g/L,MgSO41g/L,K2HPO40.5g/L,发酵温度28℃,pH值6.0,接种量10%,接种龄48h,培养时间145h,发酵液体积2L,转速280r/min,空气流速量3.00L/min,罐压0.01MPa。在此条件下,获得生物量的质量浓度达35.12g/L,类胡萝卜素的质量浓度达301.78μg/g。     

不同施肥时期对不同穗型水稻品种群体结构及产量的影响

通过不同施肥时期试验,研究不同施肥时期对不同穗型水稻品种群体结构及产量的影响。结果表明,穗数型品种牡丹江19群体结构、产量最佳的处理为分底肥、蘖肥和粒肥三次施入的处理,比其他处理增产17.9%～34.3%。穗重型品种系选1号群体结构、产量及产量构成因子最佳的处理为分底肥、蘖肥、穗肥和粒肥四次施入的处理,比其他处理增产8.3%～22.6%     

粳稻品质性状间的相关关系研究

采用单因素随机区组试验设计,对16个粳稻品种品质中较为重要的性状进行分析测定,以研究粳稻品质性状间的相关关系.结果表明,碾米品质性状间具有很好的相关性,整精米率是三个碾米品质性状中最重要的指标;垩白率、蛋白质含量影响整精米率;在硬度、黏度和平衡度三个质地性状中,平衡度是最重要的质地性状指标,它能充分反映米饭的食味和外观品质好坏;在3个基本黏度值中,重要性依次为最高黏度＞最低黏度＞最终黏度;在另外4个特征值中,重要性依次为峰值时间＞崩解值＞消减值＞回复值;RVA谱特征值能够充分反映直链淀粉含量高低,其次是米饭食味值、米饭外观和黏度,再其次是米饭硬度,而蛋白质含量与RVA谱特征值无关.     

中华甲虫蒲螨防治双条杉天牛的试验分析

文章在试验的基础上,研究探讨了利用生物天敌中华甲虫蒲螨Pyemotes zhonghuajia Yu and Zhang防治双条杉天牛Semanotus bifasciatus（Motschulsky）的技术。本试验将有虫侧柏木段（长1m, 直径10cm）绑置在柏树林中以模拟田间状况,并在4月上中旬到5月下旬,每隔10天左右释放一次天敌蒲螨。每次设置两个蒲螨释放量及一个空白量。试验结果表明两个试验量即1管螨/木段和2管螨/木段对天牛幼虫的致死率差异不显著;并就天敌蒲螨释放时间对天牛致死率的影响分析得出,北京地区利用天敌蒲螨防治双条杉天牛幼虫的最佳时间为5月上中旬,即日均气温到达20℃以上。因此在实际的防治工作中,应在温度条件适合蒲螨寻找寄主时,利用较少的天敌投放量,尽早开展防治工作。     

不同浓度的食盐 蒜对泡菜发酵中各种微生物的影响

以白菜为原料发酵制作泡菜,通过稀释涂平板法培养菌落,利用统计计数法得到在盐水(质量浓度分别为18.67g/L,28.00g/L,37.33g/L)、蒜(加蒜量分别为23.33g/L,37.33g/L)发酵过程中的细菌总数、乳酸菌、肠杆菌数量变化,并测定溶液pH值及亚硝酸盐含量等相关指标。结果表明,随着食盐浓度的升高,各种微生物数目均减少;加入蒜试样的微生物数目也减少,适量的蒜对乳酸菌的抑制作用不大,其中加入23.33g/L蒜的泡菜水中乳酸菌含量较多,肠杆菌含量少,亚硝酸盐含量较少,故添加23.33g/L蒜的泡菜适合发酵。