设施农业物联网情景感知技术应用研究

将虚拟现实与物联网技术相结合,构建基于物联网情景感知的设施农业生产三维可视化管理系统.通过在三维制作软件Maya中使用多边形建模方法构建日光温室等模型,并应用骨骼动画技术实现卷帘控制动画,结合Unity3d三维引擎快速构建整个日光温室园区的三维场景;完善感知数据传输及设备远程控制功能,实现设施农业三维交互场景与物联网测控功能的融合,通过三维场景实时获取温室内数据并实现设施生产执行机构的在线控制,解决复杂三维场景客户端协调处理瓶颈.结果表明,设施农业物联网情景感知技术可以为设施农业智能化生产及未来并行化农业生产管理提供技术支撑.     

长期施用沼肥对设施菜田土壤养分和盐分累积量的影响

为研究规模养猪场沼液沼渣在农田施用对土壤养分及盐分含量累积的影响,以安康市某养猪场农业园区施用沼液设施菜田土壤为研究对象,以当地常规施用化肥设施菜田为对照,定点采集施用沼肥区和对照区0 a、1 a、3 a、5 a和7 a的设施菜地土壤,分别测定土壤中碱解氮、有效磷、速效钾、有机质、全铜、全锌质量分数及电导率和pH。结果表明,随着沼液沼渣施用年限的增加,土壤中碱解氮、有效磷、速效钾、有机质、全铜、全锌质量分数和电导率均相应增加,7 a后分别达96.1 mg/kg、91.5 mg/kg、73.7 mg/kg、11.9 g/kg、118.5 mg/kg、263.4 mg/kg和0.366 mS/cm,分别是未施用沼液沼渣土壤中各成分含量的3.4倍、1.5倍、3.3倍、1.3倍、3.9倍、1.88倍和4.74倍,说明施用沼液沼渣能有效增加土壤养分含量,同时土壤养分和盐分快速累积,对土壤环境带来较大的污染风险。     

设施菜地土壤氮素运移及淋溶损失模拟评价

设施菜地因大水大肥管理方式导致的氮素淋失已成为当前关注焦点。探寻氮素淋失阻控技术需要首先探明土壤中NO_3~--N的运移和淋失过程,找到淋失阻控的关键点,从而实现蔬菜栽培高产量低环境成本。本研究以京郊设施菜地黄瓜-番茄轮作系统为研究对象,通过田间试验获取土壤温度、湿度、NO_3~--N含量等数据,对反硝化-分解(DNDC)模型进行参数校验,并以农民常规种植模式为基线情景,设置改变土壤基础性质、灌溉量、施氮量等不同情景,运用DNDC模型对设施菜地系统土壤氮素运移及淋溶损失进行定量评价。结果表明:经验证后的DNDC模型能够较好地模拟蔬菜产量、5 cm土壤温度和0～20 cm土壤孔隙含水率变化以及NO_3~--N的迁移过程,是模拟和评价氮素运移和损失的有效工具。模拟不同情景表明,设施菜地0～60 cm土壤NO_3~--N累积主要受灌溉水量和氮肥施入量的影响,此外土壤pH和土壤有机碳的变化也是影响NO_3~--N运移的重要因子。节水节肥是设施菜地氮素淋失减量的最有效方法,相比常规措施,同时减少20%灌溉量和20%施氮量可明显降低59.04%的NO_3~--N淋失量。同时,在节水节肥的基础上改变灌溉方式并提高20%土壤有机碳含量,在保证蔬菜产量的前提下,能够进一步降低69.04%的NO_3~--N淋失量。可见, DNDC模型为设施菜地NO_3~--N淋失评价和阻控提供了一个较好的解决方案。在当前重点关注减氮节水等管理措施的同时,提高土壤本身的质量,不失为一种更有效的减少设施菜地氮素淋失的途径。     

设施大棚间作玉米对丛枝菌根网络形成及辣椒疫病防治的影响

丛枝菌根（Arbuscular mycorrhizal,AM）真菌对辣椒疫病等土传病害具有生防潜力,但由于难以纯培养而未能实现规模化生产应用,如能调动土著AM真菌的抑病功能则对实际生产具有重要指导意义。依托重庆石柱辣椒科技园,研究设施大棚中间作玉米对土著AM真菌生长及辣椒疫病防治的影响。结果表明,与辣椒单作相比,间作玉米处理辣椒根系AM真菌侵染率、根际AM真菌数量与土壤磷酸酶活性以及小区作物养分总吸收量均显著提高,辣椒疫病发病率与病情指数、单株辣椒的磷吸收量及果实生物量均显著下降,其中种植密度更高的等垄宽间作处理两种作物根系AM真菌侵染率、小区玉米产量及作物养分总吸收量均显著高于等行距间作处理,辣椒疫病发病率与之正好相反。设施环境下间作玉米或能通过促进AM真菌生长及其对辣椒根系的侵染来增强其对辣椒疫病的防治功效,其中等垄宽间作处理具有更好的经济效益。     

基于乡村生态宜居建设的可持续创新与实践

生态宜居是实施乡村振兴战略的关键环节,是提高广大农民生态福祉的重要基础和保障,需要在以往的实践基础上,不断丰富和发展。通过梳理总结全球环境基金项目——“节能砖与农村节能建筑市场转化”执行过程取得的实践和创新成果,并结合正在执行的“中国零碳村镇建设促进”项目设想和预期成果,提出基于乡村生态宜居建设背景下的农村零碳与分布式能源体系建设的建议,其中包含加强政策规划引领,完善农村清洁能源发展制度设计;加强基础设施建设,构建农村分布式可再生能源体系;加强城乡统筹协调,促进城乡能源互联互通;加强产业融合发展,协同解决生态宜居建设过程环境问题;加强创新支撑,推动农村能源高质量发展。进而促进乡村生态宜居可持续发展,建设美丽新农村。     

酵素菌剂对设施盐碱地土壤理化性状的影响

摘要：设施盐碱地改良是当前农业发展的一项紧迫任务。本研究采用酵素菌微生物法对不同地区不同程度的设施盐碱地进行改良，经过两年的跟踪检测得出，采用酵素菌剂改良后设施盐碱土壤均有不同程度的改善，pH值上口镇由7.90下降至7.50，稻田镇由8.21降至7.48，营里镇由8.65降至7.98，电导率（EC值）上口镇由890μs/cm降至776μs/cm，稻田镇由1011μs/cm降至880μs/cm，营里镇由1270μs/cm降至1003μs/cm，活菌数量、有机质、全氮、有效磷、速效钾不同程度增加，且中轻微程度设施盐碱改善效果明显。     

Evaluating Domestic Sheep Survival with Different Breeds of Livestock Guardian Dogs

Livestock guard dogs (LGDs; Canis familiaris) have been widely adopted by domestic sheep (Ovis aries) producers because they reduce predation by wild carnivores. LGDs were originally used in the United States to reduce coyote (Canis latrans) depredations, but their efficacy against a suite of large carnivores, including wolves (Canis lupus), brown bears (Ursus arctos), black bears (Ursus americanus), and cougars (Puma concolor), and whether specific breeds perform better than others remains unclear. To assess breed-specific effectiveness at reducing depredations from a suite of livestock predators, we compared survival rates of sheep protected by different breeds of LGDs, including three breeds from Europe (Turkish kangal, Bulgarian karakachan, and Portuguese cão de gado transmontano) and mixed-breed LGDs, “whitedog,” common in the United States. With the help of participating sheep producers, we collected cause-specific mortality data from domestic sheep in Idaho, Montana, Oregon, and Wyoming between 2013 and 2016. All three of the novel breeds of LGD tested were associated with overall reductions in sheep depredation relative to whitedogs, ranging from 61% to 95% (P < 0.05). In terms of predator-specific effectiveness, the Turkish kangal was associated with decreases in depredation from cougars (e^β = 0.31, 95% CI = 0.10–0.94, P = 0.04), black bears (e^β = 0.33, 95% CI = 0.28–0.37, P < 0.01), and coyotes (e^β = 0.56, 95% CI = 0.35–0.90, P = 0.02). The Bulgarian karakachan was associated with a decrease in coyote depredations (e^β = 0.07, 95% CI = 0.01–0.49, P < 0.01). The Portuguese transmontano was not associated with significant reductions in depredation hazard for any specific predator. Although variations in breed-specific effectiveness were subtle and nuanced, these findings will help livestock producers and wildlife managers make tailored decisions about how best to incorporate different breeds of LGD into sheep grazing regimes.     

安犏牛与牦牛设施化养殖技术试验研究

通过采用犏牛、牦牛犊牛培育技术结合设施化养殖技术,研究不同的饲养方式对犏牛、牦牛生长发育、增重效果及屠宰率的影响,研究结果表明,采用犊牛培育技术,6月龄犏牛公犊牛和牦牛公犊牛的体高、体斜长、胸围、管围都有不同程度的增长,体重也明显增加,与对照组相比,差异显著(P<0.05);采用设施化养殖技术,犏牛设施组的总增重及平均日增重显著高于牦牛对照组,差异显著(P<0.05);牦牛设施组、犏牛对照组和犏牛设施组的总增重及平均日增重显著高于牦牛对照组,差异显著(P<0.05)。犏牛设施组胴体重及净肉重分别为138.27±3.17kg和113.29±2.87kg,屠宰率和净肉率分别为58.47%和47.91%,犏牛设施组屠宰率和净肉率显著高于犏牛对照组,差异显著(P<0.05);牦牛设施组胴体重及净肉重分别为99.09±2.35kg和79.83±1.91kg,屠宰率和净肉率分别为57.46%和46.29%,与牦牛对照组和犏牛对照组相比,牦牛设施组和犏牛设施组的屠宰率和净肉率显著高于牦牛对照组和犏牛对照组,差异显著(P<0.05)。采用犏牛、牦牛犊牛培育技术结合设施化养殖技术,犏牛、牦牛的生长发育速度显著提高,总增重、日增重、屠宰率和净肉率显著高于传统放牧条件下的犏牛和牦牛。