Simulation of transpiration, drainage, N uptake, nitrate leaching, and N uptake concentration in tomato grown in open substrate

Free-drainage or “open” substrate system used for vegetable production in greenhouses is associated with appreciable NO₃⁻ leaching losses and drainage volumes. Simulation models of crop N uptake, N leaching, water use and drainage of crops in these systems will be useful for crop and water resource management, and environmental assessment. This work (i) modified the TOMGRO model to simulate N uptake for tomato grown in greenhouses in SE Spain, (ii) modified the PrHo model to simulate transpiration of tomato grown in substrate and (iii) developed an aggregated model combining TOMGRO and PrHo to calculate N uptake concentrations and drainage NO₃⁻ concentration. The component models simulate NO₃⁻-N leached by subtracting simulated N uptake from measured applied N, and drainage by subtracting simulated transpiration from measured irrigation. Three tomato crops grown sequentially in free-draining rock wool in a plastic greenhouse were used for calibration and validation. Measured daily transpiration was determined by the water balance method from daily measurements of irrigation and drainage. Measured N uptake was determined by N balance, using data of volumes and of concentrations of NO₃⁻ and NH₄⁺ in applied nutrient solution and drainage. Accuracy of the two modified component models and aggregated model was assessed by comparing simulated to measured values using linear regression analysis, comparison of slope and intercept values of regression equations, and root mean squared error (RMSE) values. For the three crops, the modified TOMGRO provided accurate simulations of cumulative crop N uptake, (RMSE = 6.4, 1.9 and 2.6% of total N uptake) and NO₃⁻-N leached (RMSE = 11.0, 10.3, and 6.1% of total NO₃⁻-N leached). The modified PrHo provided accurate simulation of cumulative transpiration (RMSE = 4.3, 1.7 and 2.4% of total transpiration) and cumulative drainage (RMSE = 13.8, 6.9, 7.4% of total drainage). For the four cumulative parameters, slopes and intercepts of the linear regressions were mostly not statistically significant (P < 0.05) from one and zero, respectively, and coefficient of determination (r²) values were 0.96-0.98. Simulated values of total drainage volumes for the three crops were +21, +1 and −13% of measured total drainage volumes. The aggregated TOMGRO-PrHo model generally provided accurate simulation of crop N uptake concentration after 30-40 days of transplanting, with an average RMSE of approximately 2 mmol L⁻¹. Simulated values of average NO₃⁻ concentration in drainage, obtained with the aggregated model, were −7, +18 and +31% of measured values.     

超级稻扬粳4227机插秧壮秧培育技术

应用高吸水种衣剂种子包衣,研究其在扬粳4227机插秧上的应用效果,分析不同药种比种子包衣处理对水稻秧苗出苗率、成苗率、秧苗素质及秧苗根系形态特性的影响,结果表明,适宜药种比包衣(1∶30)处理出苗率、成苗率分别比不包衣处理高出3.93个百分点和7.35个百分点;且壮秧率大幅度提高,秧苗素质明显增强;同时还起到了适当增强秧龄弹性,延长适栽期的效果。     

论园林绿化工程中的大树移栽

论述园林绿化工程大树移栽的定义、意义、特点和原则,并对大树移栽前的准备和处理、移栽中的操作规程、移栽后养护管理等方面进行了较为详细的阐述,方法简明、技术适用、科学有效,对各地园林绿化大树移栽成活有一定指导意义。     

安徽省水稻机械化插秧作业成本构成及效益分析

通过对安徽省的水稻机械化插秧作业成本与效益的数据采集与统计分析,总结出水稻机械化插秧作业成本的主要构成要素及其对作业总成本的影响,得出作业收益与总成本和年作业量间的关系以及不同作业类型的成本与效益差异。同时,为开展机插秧社会化服务,增加机械化插秧效益提出了建议。     

迟播迟栽对不同类型粳稻品种机插产量及生育期的影响

以杂交稻和常规稻为试验材料,在苏南常熟、苏中兴化和苏北东海3个试验点同时开展播期试验,探讨迟播迟栽条件下机插稻稳产、增产问题。结果表明,随着播期的推迟,各试验点水稻生物产量、经济产量、经济系数、单位面积穗数、每穗粒数、群体颖花量和结实率不断下降,生育期延迟且全生育期缩短。分析发现,每穗粒数受播期影响最大,其余依次为结实率、穗数、千粒重。甬优2638依其大穗优势具有更高的产量潜力,但随着播期的推迟,其产量优势减小。甬优2638在各稻区均表现出抽穗较早、群体库容大、生物产量高等优势,具有在迟播迟栽生产条件下获取稳产、高产的潜质。迟播迟栽对不同类型水稻品种产量及生育期具有较大影响。据此,从安全生育性及稳产角度考虑,对不同类型品种在不同稻区生产的最晚播期进行了初步拟定,以为大面积生产提供参考。     

移栽秧龄对机插杂交稻产量及群体质量的影响

为探明中、迟熟型杂交稻品种在不同机插秧龄条件下的适应性及品种间生长发育及产量的差异,研究了不同移栽秧龄对机插中、迟熟杂交稻产量及群体质量的影响。结果表明,21 d适龄移栽杂交稻的产量、各生育时期的群体茎蘖数、分蘖成穗率、叶面积指数、抽穗后剑叶光合、群体透光、抽穗期的有效叶面积、高效叶面积、有效叶面积率以及高效叶面积率显著大于迟栽处理。品种选择上,迟熟杂交稻品种无论在产量还是在各群体指标方面均优于中熟品种,尤其是迟熟型中F优498分蘖力中等,株型好,这些特征改善了机插条件下杂交稻群体光合生产和通风透光状况,穗型大且穗粒数较多,茎蘖成穗率较高,秧龄弹性较大,可适当延长秧龄到28 d也能保持较高产量。中熟型中辐优838虽然穗数多,但其穗粒数限制了产量的增加,且其分蘖力过强,导致无效分蘖过多,对机插产量的发挥造成一定影响。研究结果为生产中选择机插适栽秧龄及高产杂交稻品种提供参考。     

稻田耕作方式和施氮水平对抛栽水稻群体质量及产量的影响

比较了4个施氮水平下免耕抛栽水稻和常耕抛栽水稻的群体质量及产量。结果表明,在127.5~193.0 kg/hm2施氮水平内,结实率随施氮水平的提高而降低,穗数、穗前干物质生产量、穗后干物质生产量、总干物质生产量、茎叶干物质表观输出量和表观输出率、植株高度、单茎重、粒叶比和根系活力随氮肥施用量的增加而增加,产量随施氮水平的提高而增加。1 9 3.0kg/hm2施氮处理的产量显著高于127.5 kg/hm2处理的。常耕抛栽水稻的有效穗数和粒叶比高于免耕抛栽水稻,但免耕水稻的干物质生产量、茎叶干物质表观输出量、茎叶干物质表观输出率、植株高度、单茎重、根系活力和颖花茎流量比常耕水稻的高,免耕抛栽水稻的群体质量略优于常耕抛栽水稻的。免耕抛栽水稻比常耕抛栽水稻增产2.10%,但差异不显著。     

水田侧深施肥装置的分析与试验

水稻插秧时,均匀、定位、定量及可靠施肥是保证秧苗均匀吸收肥料、均匀生长的必要因素,侧深施肥技术的应用给出了水稻生产过程中科学合理的施肥方法,以上问题有了明显改善,但水田机械施肥时肥料易受潮粘结堵塞带来了新的难题。为此,设计了一种电动螺旋施肥装置,并对该技术的优越性进行了分析。该装置通过控制器来调节直流电机转速,驱动软轴强制排肥,不但实现了施肥量的无极调节,且传动简单节省了空间,解决了水稻插秧侧深施肥过程中肥料受潮粘结堵塞开沟器的问题,提高了肥料排施作业质量和效果。样机试验表明:该机具有施肥均匀、性能先进及安全可靠等特点。该项新技术及装置技术关键突破后,解决了水稻插秧侧深施肥作业堵塞问题,可为水稻插秧侧深施肥技术的研究提供参考。     

丹参膜上倾斜移栽机构设计与试验

针对丹参膜上倾斜移栽人工作业效率和质量较低、劳动强度较大、现有移栽机不适合丹参膜上倾斜移栽等问题,结合丹参大垄双行覆膜高效生产技术提出的膜上倾斜移栽农艺要求,设计一种基于变形椭圆齿轮-双变速曲柄五杆机构的鸭嘴式丹参膜上倾斜移栽机构。在移栽机构所要求的运动轨迹、栽植器倾斜姿态和设计要求的基础上,分析机构的工作原理并建立机构理论模型。依据数学模型运用Matlab开发出移栽机构人机交互可视化辅助程序,应用该辅助程序研究机构参数对栽植器倾斜角和栽植器端点轨迹的影响规律,通过人机交互的方式得到符合丹参膜上倾斜移栽机构农艺要求的参数组合。根据优化后的参数组合设计样机并进行虚拟仿真和样机田间试验,试验结果表明:变形椭圆齿轮-双变速曲柄五杆式丹参膜上倾斜移栽机构在满足丹参膜上倾斜移栽要求的同时能保证作业质量,移栽机构的立苗角度合格率为90. 7%、漏栽率为2. 7%、株距变异系数为5. 6%、栽植深度合格率为93. 7%。     

油菜钵苗开沟槽水平推苗栽植机构设计与试验

为了提高油菜钵苗移栽效率与质量,设计了一种适合厢面开沟槽水平推苗移栽的栽植机构。为了分析和优化该机构的结构参数,建立了数学模型和运动学方程,并编写了基于Matlab的人机交互式程序。结合油菜钵苗水平推苗移栽的农艺要求,探讨了栽植机构运动轨迹与幼苗移栽直立度合格率的关系。研究了水平推苗移栽的运动机理,优选了栽植机构杆件长度、安装位置和初始角度等参数,并根据该参数设计了油菜钵苗幼苗移栽试验装置。进行了栽植机构运动静、动轨迹验证试验和栽苗试验,轨迹验证试验表明,样机实际运动规律符合仿真设计要求,栽苗试验表明,在行驶速度0. 4～0. 6 m/s、栽植机构循环频率在1～1. 5 Hz之间,移栽株距0. 2～0. 3 m,移栽深度0. 04～0. 06 m时,水平推苗栽植合格率不低于90%,说明水平推苗移栽满足油菜钵苗移栽要求。