设施土壤有机氮组分及番茄产量对水氮调控的响应

【目的】酸解铵态氮和酸解氨基酸氮是土壤有机氮的主要组分,可表征土壤的供氮能力,并在氮素矿化、固定、迁移以及为植物生长供氮过程中起到至关重要的作用。研究水、氮调控下设施土壤有机氮组分和番茄产量的相互关系,为评价设施土壤肥力变化和制定科学合理的水、氮管理措施提供科学依据。【方法】田间定位试验在沈阳农业大学的温室内进行了5年,供试作物为番茄,栽培垄上覆盖薄膜,打孔移栽番茄幼苗,膜下滴灌。定位试验三个氮肥处理为施N75、300、525kg/hm^2,记为N1、N2和N3;三个灌水量为25、35和45kPa灌水下限(灌水始点土壤水吸力),记为W1、W2和W3,共9个肥水处理组合。在试验第五年番茄生长期(2016年4—8月)调查了番茄产量及其构成,在休闲期(2016年9月)测定0—10、10—20和20—30cm土层土壤有机氮组分、有机碳和全氮含量。【结果】9个处理中,土壤全氮、有机碳和除酸解氨基糖氮外的有机氮组分含量均随土层深度的增加而降低,且0—10、10—20和20—30cm土层间含量差异显著(P<0.05)。三个土层中酸解总氮占土壤全氮的66.0%、64.6%和55.2%,是土壤有机氮的主要存在形态。土壤酸解总氮中各组分含量及其所占比例的大小顺序为酸解氨基酸氮、酸解铵态氮>酸解未知态氮>酸解氨基糖氮。灌水下限和施氮量对番茄产量及单果重的影响均达极显著水平(P<0.01),水氮交互效应也达显著水平(P<0.05)。休闲期土壤酸解铵态氮与番茄产量间显著负相关(P<0.05)。番茄产量W1N2(25kPa+N300kg/hm^2)、W2N1(35kPa+N75kg/hm^2)和W1N1(25kPa+75kg/hm^2)处理间差异不显著。【结论】灌水和施氮量及其交互效应对各土层土壤全氮、酸解总氮、酸解铵态氮和酸解氨基酸氮的影响均达到极显著水平(P<0.01),而对土壤有机碳的影响不显著(P>0.05)。相同施氮量下,0—30cm土层酸解铵态氮和0—20cm土层酸解氨基酸氮含量均在土壤水吸力维持在35~6kPa范围内达最高值,此土壤水分含量下的0—20cm土层酸解氨基酸氮含量在施N75kg/hm^2时达到最大值。从节水减氮和番茄产量的角度考虑,控制土壤水吸力不低于35kPa、每季随水施N75kg/hm^2为供试番茄生产条件下最佳的水、氮组合量。     

龙眼压差通风预冷装置风速控制与能耗分析

针对龙眼的物理特性,设计了一套龙眼压差通风预冷试验装置.根据果蔬压差预冷7/8时间特性,通过试验得到了龙眼包装箱压差与风速关系以及异步电动机频率与风速关系.进一步研究龙眼压差预冷装置能耗与风速关系可知,对于龙眼果实,较小的风速预冷能耗较小,预冷时间较长;当预冷时间按要求设定时,在风机允许范围内控制风速按一定规律递增,直到龙眼终止温度,可以在设定时间内完成龙眼预冷,且能耗最小.     

立式多级筒袋泵吸入装置的优化设计

通过试验和数值计算,研究了立式多级筒袋泵的空化性能及泵内空化流场．为改善立式多级筒袋泵的吸入性能,分析了几种叶轮几何参数对泵空化的影响。研究结果表明：采用叶片进口断面面积较大的双吸式首级叶轮,且在首级叶轮的两侧进口加设诱导轮,大幅提高了立式多级筒袋泵的空化性能,使泵的空化比转速达1479;基于均衡混合流假设的空化模型,可合理预测泵的平均空化性能,模拟的空化流场有助于了解水力设计诸因素对泵内空化发展的影响;在设计诱导轮及首级叶轮时,选取较大的叶片进口安放角有利于改善泵装置的吸入性能,同时有利于发挥诱导轮的功效．     

Nitrate leaching in a silage maize field under different irrigation and nitrogen fertilizer rates

Quantification of the interactive effects of nitrogen (N) and water on nitrate (NO₃) loss provides an important insight for more effective N and water management. The goal of this study was to evaluate the effect of different irrigation and nitrogen fertilizer levels on nitrate-nitrogen (NO₃-N) leaching in a silage maize field. The experiment included four irrigation levels (0.7, 0.85, 1.0, and 1.13 of soil moisture depletion, SMD) and three N fertilization levels (0, 142, and 189 kg N ha⁻¹), with three replications. Ceramic suction cups were used to extract soil solution at 30 and 60 cm soil depths for all 36 experimental plots. Soil NO₃-N content of 0-30 and 30-60-cm layers were evaluated at planting and harvest maturity. Total N uptake (NU) by the crop was also determined. Maximum NO₃-N leaching out of the 60-cm soil layer was 8.43 kg N ha⁻¹, for the 142 kg N ha⁻¹ and over irrigation (1.13 SMD) treatment. The minimum and maximum seasonal average NO₃ concentration at the 60 cm depth was 46 and 138 mg l⁻¹, respectively. Based on our findings, it is possible to control NO₃ leaching out of the root zone during the growing season with a proper combination of irrigation and fertilizer management.     

车用小型气暖加热器的研制

介绍所研制的车用小型气暖加热器的结构、工作原理及其主要特点。     

膜式空气弹簧动态特性有限元分析及试验研究

运用ABAQUS有限元软件仿真分析空气弹簧在不同频率与振幅激励下的动态特性,获得空气弹簧最小刚度频率曲线。通过与试验结果的比较,发现空气弹簧刚度随激励频率有一定变化规律,频率是影响空气弹簧动态力学性能的关键外在因素之一。     

基于改进欧拉算法的双吸离心泵泥沙磨损特性研究

固液两相流算法对双吸离心泵泥沙磨损模拟精度有直接影响。采用改进的固液两相流欧拉算法,考虑了相间阻力和泥沙扩散系数两方面因素,对典型悬移质泥沙粒径条件下的双吸离心泵流场进行了数值计算。研究发现,叶片表面湍流强度在头部和尾部较大,可达6%~10%;叶片头部和尾部的颗粒动态尺度大于中部。由湍流强度和颗粒动态尺度组成的湍动尺度效应,在叶片头部和尾部表现强烈,湍动尺度效应使固液相间阻力增大,更有利于颗粒的扩散,避免了颗粒聚集,对大颗粒的作用强于小颗粒。湍动尺度效应导致叶片表面固相体积分数分布范围减小,大颗粒的变化值大于小颗粒,叶片头部和尾部的改变值大于中部,叶片表面的严重磨损部位为叶片工作面尾部的块状磨损区,这比采用传统算法得到的带状磨损区和偏磨区计算结果,更符合离心泵实际磨损情况,考虑湍动尺度效应后得到的磨损率也有所增大。在此基础上,提出了双吸离心泵叶片水力设计和表面喷涂防护原则,为提高双吸离心泵抵抗泥沙磨损能力奠定了基础。     

2BMQJ6型气吸式玉米免耕播种机的研制

针对现有的型孔轮式、组合内窝孔式玉米免耕播种机对种子尺寸要求高、适应性差等问题,研制开发了一种对种子尺寸要求低、适应性强的用于小麦收割后直接播种的气吸式玉米免耕播种机。该机主要由机架、风机、划印器、播种单体、施肥系统和传动系统等组成,可一次性完成破茬、施肥、开沟、播种、覆土、镇压等作业。田间试验结果表明:该机的粒距合格指数≥8 5%,重播指数≤1 0%,漏播指数≤5%,种子破损率≤0.5%,性能指标优于行业标准;机具结构设计合理,作业时土壤扰动小,满足高速精密播种质量要求。     

气吸式打瓜穴播器对不同尺寸种子排种适应性的研究

针对气吸式打瓜穴播器(新疆石河子科神公司研制)排种适应性差这一问题,以新疆主要种植的打瓜品种—内蒙大片、内蒙中片、内蒙小片为试验材料,应用正交试验设计的方法,分析了打瓜品种类型、取种盘转速、负压室压力对穴播器排种适应性的影响。试验结果确定了影响穴播器排种适应性因素的主次顺序,以及穴播器排种适应性的最优工作参数组合。     

基于SHAW模型的冬小麦近地面层气温模拟

利用一维多层水热耦合SHAW（The simultaneous heat and water）模型,在田间实验的基础上,模拟河南省商丘地区2015年冬小麦拔节后近地面层0~40 cm垂直方向上的每小时气温变化特征。结果表明,冬小麦近地面层气温模拟整体效果较好,其中48%模拟的绝对误差低于1℃,75%模拟的绝对误差低于2℃,不同高度上模型效率ME均大于0.94;夜晚气温的模拟效果优于白天的模拟效果,白天11:00—14:00气温被过低估计,并随着近地面层高度的增加,模拟值误差越大;近地面层内3种气温特征值模拟效果的优劣依次为：日平均气温、日最低气温、日最高气温,其中,日平均气温模拟值与实测值基本吻合,日最低气温被略微高估,日最高气温被过低估计。此外,SHAW模型在冬小麦拔节后6个生育期的模拟效果均存在差异,拔节期、灌浆期和乳熟期模拟效果较好,孕穗期和开花期次之,抽穗期模拟效果相对较差。