铁基生物炭海绵与沉水植物协同净化水体中的氮磷

为探讨铁基生物炭海绵与沉水植物协同净化系统对农田退水中氮磷的去除效果,以苦草、伊乐藻、金鱼藻3种沉水植物和铁基生物炭海绵为材料,通过动态循环水模拟渠道的方式,研究不同净化系统对农田退水中总磷、总氮、氨氮的去除效果。结果表明：3种沉水植物均能在较高氮磷浓度农田退水中生长发育,株高及生物量有明显增长。在单一沉水植物净化系统中,金鱼藻对总磷的去除效率最高,达到29.85%,苦草对总氮的去除效率最高,为35.03%,金鱼藻对氨氮的去除效率最高,为83.09%。铁基生物炭与金鱼草协同净化系统对总磷和氨氮的去除效率最高,分别达到56.00%和91.86%,铁基生物炭与苦草协同净化系统对总氮的去除效率最高,为54.05%。研究表明,铁基生物炭海绵与沉水植物协同净化系统对氮磷的去除效果全面优于单一沉水植物净化系统。     

自然降雨条件下农田地表产流及氮磷流失规律研究

基于淮北平原自然降雨条件下2个连续汛期观测的降雨-径流试验数据,分析不同试验处理下农田地表产流规律和氮磷浓度及其构成,探讨地表径流氮磷浓度和流失量的时间变化过程及其分布差异。结果表明,当地农田地表径流氮磷浓度构成分别以颗粒态氮和可溶性磷为主,而可溶性氮中又以溶解性有机氮为主,且硝态氮是农田地表径流无机氮流失的主要成分。汛初7月不同土地利用方式下农田地表径流量及铵态氮、硝态氮、可溶性氮磷和颗粒态氮磷的浓度及流失量间的差异相对较小,但8月期间的差异却明显增加,低秆高密度作物种植模式下的相应流失量最低。在淮北平原夏季种植黄豆、棉花等矮秆高密度作物,可起到有效减少地表径流氮磷流失量的作用,减缓因农业非点源污染对地表水体富营养化产生的潜在威胁。     

基于高光谱的抽穗期寒地水稻叶片氮素预测模型

为快速、无损地监测水稻叶片氮素营养状况,开展了基于高光谱成像技术的抽穗期寒地水稻叶片氮素预测模型的研究。以不同施氮水平的寒地水稻叶片为研究对象,采用连续投影算法(successive projections algorithm,SPA)和分段主成分分析(segmented principal components analysis,SPCA)方法选择水稻叶片的高光谱特征波段,SPCA方法降维后结合相关分析(correlation analysis,CA)构建特征光谱参量,并建立基于全波段高光谱数据、SPA特征波段及SPCA特征光谱参量的多种回归分析模型且对模型进行检验和筛选。研究结果表明:在校正集决定系数RC2上,基于多元逐步回归分析(multiple stepwise regression analysis,MSRA)的全波段模型较好,RC2=0.9 6 4,校正集均方根误差RMSEC=0.083;RP2为0.961,RMSEP为0.050。该研究结果为快速检测水稻叶片氮素含量及水稻生长期间精确施肥管理提供了技术支撑和理论依据。     

贵州中部喀斯特山区水稻田面水N、P浓度变化及污染评价

为了探讨喀斯特山区水稻土中N、P的迁移转化规律及对地表水环境的影响,选择贵州中部普定县喀斯特山区代表性的水稻土为对象,研究喀斯特山区水稻田面水中N、P浓度的变化及其与土壤中N、P含量的关系。结果表明：喀斯特山区水稻田面水中总氮(TN)浓度范围为1.39~15.81 mg/L,其中NH4+-N、NO3--N浓度分别为0.57~13.35 mg/L和0.15~1.37 mg/L,其浓度的变化与土壤中碱解氮含量有一定的正相关性;田面水中总磷(TP)的浓度范围为0.027~0.324 mg/L,其浓度变化与土壤有效磷含量有显著的正相关性。田面水中TN和NH4+-N浓度超过地表水Ⅴ类水体的标准限值,农田排水氮的迁移对周围地表水体质量会产生明显的影响。     

苏北不同杨树人工林经营模式下土壤呼吸日变化观测与测定方法比较

采用动态密闭气室法(IRGA)对苏北地区具有代表性的4种杨树人工林经营模式和农田对照的土壤呼吸进行了日动态观测,同时采用碱液吸收法(AA)测定土壤日呼吸速率,并把两种方法测定的结果进行了比较。结果表明:①采用动态密闭气室法(IRGA)和碱液吸收法(AA)测定土壤日呼吸速率范围分别为3 065~5 880 mgCO2-C/(m2.d)和1 060~1 697 mgCO2-C/(m2.d)。AA法测定结果均低于IRGA法,平均为IRGA法测定结果的33.8%,两者测定结果的线性相关性达到显著水平,线性关系为IRGA=3.8231A-A1118。②P1和P2模式下杨树根系呼吸分别占土壤总呼吸量的47.9%和13.5%。③土壤呼吸日变化为单峰型曲线,峰值出现在13:00~17:00,与温度变化有很好的一致性。     

蔬菜嫁接机夹苗机械手机构设计及仿真

为了提高生产率和生产质量,设计了以黄瓜为穗木、南瓜为砧木、贴接法为嫁接方法的嫁接机。夹苗机械手是嫁接机的关键部件之一,其结构和性能参数直接影响嫁接机的工作速率和嫁接成功率。依据对嫁接过程中机械手的动作分析和秧苗的物理机械特性,设计了夹苗机械手的机构,并用SolidWorks软件建模,用COSMOSMotion进行了动态仿真分析,绘制了内外指的夹苗点轨迹,研究结果表明设计合理、可行。     

不同氮肥管理模式对早稻产量及氮肥利用率的影响

为了探明不同氮肥管理模式对水稻产量及氮肥利用率的影响,采用田间小区试验,对氮肥用量、施用时期、有机无机肥结合等氮肥管理方式下早稻产量及氮肥利用率的差异进行研究。结果表明,施用氮肥在水稻生产中增产效果显著,与对照相比,早稻施氮比不施氮增产41.06%~76.90%。不同的氮肥管理模式对产量的影响较大,高产高效模式、超高产高效模式与农民模式相比均可以显著提高水稻产量,增产幅度为16.62%~25.41%,并可以不同程度地提高氮肥利用率,同时提高了单位面积有效穗,也促进了氮、磷养分的累积。     

饲用玉米根际促生菌资源筛选及其特性研究

为获得玉米根际促生菌(PGPR)菌株并明确其功能特性;以玉米根系及根际土壤为材料,利用选择性培养基分离筛选溶磷菌与固氮菌,测定所选菌株溶磷能力和固氮酶活性,并测定其产IAA的能力,从中筛选综合性能优良的菌株,在此基础上,运用生理生化鉴定和16SrDNA分子生物学鉴定相结合的方法鉴定优良菌株的种属。结果表明:玉米根际有大量PGPR菌,分布特征表现出根表(RP)根表土(RS)远根土(NRS)根内(HP)的数量分布规律,呈根际效应。最终获得262株PGPR菌,其中固氮菌48株,溶解无机磷细菌108株,溶解有机磷细菌106株,有分泌IAA能力的菌株15株。筛选出综合性能优良、有进一步开发应用潜力的菌株7株。经鉴定其中3株为Pseudomonas fluorescens;2株为Bacillus subtilis;Klebsiella oxytoca和Bacillus megaterium各1株。     

东北春玉米连作体系土壤剖面无机氮的变化特征

【目的】研究不同施肥方式对东北春玉米生长及连作体系土壤中氮素含量的影响,为春玉米的合理施肥提供理论依据。【方法】2005-2006年,在东北中部黑土春玉米连作区进行2年的田间定点试验,研究了一次性施肥（农民习惯施肥1、农民习惯施肥2）和推荐施肥条件下,玉米不同生育阶段地上部生物量和吸氮量及土壤无机氮含量的变化特征,并对土壤氮素表观盈亏进行了估算。【结果】玉米地上部生物量和吸氮量均随施氮量的增加而增大,其中推荐施肥处理的生物量和吸氮量均最高。施氮显著增加了0～90 cm土层中的无机氮含量。2个习惯施肥处理土壤的硝态氮含量受降雨量的影响较大,且下移明显;推荐施肥处理可明显降低硝态氮在土壤中的残留。土壤氮素表观盈亏取决于氮肥用量,2006年农民习惯施肥1处理的土壤氮素表观盈余量最高,且多以残留硝态氮的形式累积在深层土壤中。【结论】在东北黑土春玉米连作区,氮肥一次性基施会导致土壤中的无机氮高残留,增加氮损失,易对该地区的生态环境造成威胁,本试验中的推荐施肥是较好的施肥方式。     

基于Matlab的挖掘机工作装置动力学方程

根据机械手结构原理，将液压挖掘机工作装置机器人化。运用拉格朗日功能平衡法，结合Matlab软件编程运算，构造了工作装置的动力学模型。输入已知参数即可由程序快速、准确地输出动力学方程，为进一步研究自动控制和仿真问题奠定了基础。