提高北方寒区紫花苜蓿越冬率的综合技术措施

近几年，随着农业产业结构调整的不断深入和种草养畜业的迅速发展，黑龙江省紫花苜蓿的栽种面积不断扩大。但由于冬季气候比较寒冷，紫花苜蓿的越冬成为最令人关心的问题。为了更好地提高紫花苜蓿安全越冬能力，笔者在从事饲草饲料的生产工作实践中，采取了以下几项综合技术措施，收到了良好效果。     

高寒区土壤包气带融雪入渗特征及其影响因素分析

融雪入渗是寒区重要的标志性水文过程之一,其特性及影响因素对于寒区春季产汇流过程、农业灌溉及地下水模拟与利用等方面的研究都起到至关重要的作用.融雪入渗过程可以大致划分为积雪层入渗、融层入渗、冻层入渗和未冻包气带层入渗4个阶段,主要影响因素包括上述4个层位的位置规模、结构岩性、容水性质、持/给水性质、透水性质,以及其对应的积雪表面、地表面、冻层上界面、冻层下界面、地下潜水面5个界面的界面特征,同时环境影响因子对于融雪入渗过程也有一定的影响.     

寒区畜禽舍空气内循环除湿系统设计与试验

针对北方冬季密闭畜禽舍普遍存在的舍内湿度大、传统除湿方法成本高的问题,设计了一种以翅片管换热器为核心部件的自然冷凝式节能除湿系统,利用北方冬季寒冷的舍外自然条件使制冷剂充分制冷后循环引入翅片管换热器中,依据冷凝原理实现舍内高湿气体冷凝析湿。该除湿系统实现舍内空气内循环除湿,减少直接或间接通风除湿造成大量的热量损失。利用湿空气理论计算除湿速率,通过在密闭试验舱进行试验测试来验证换热除湿系统的工作性能。结果表明,翅片管换热器有效换热面积、舱内空气和制冷剂初始温差、风机风速和制冷液流量对除湿速率和舱内降温有着正向影响。风速为1m/s、平均初始温差约为33℃情况下,在约为36m3的试验舱内平均降温为4.67℃,平均除湿速率约为2.69kg/h。在有效换热面积为18m2的换热器除湿试验中,空气与制冷剂的质量流率比为0.31、0.63和0.95时,能效比分别为5.63、12.25和11.03,表明换热器存在热交换能力的上限,能效比不能随风机风速增大而持续增加,可为除湿系统的节能调控提供参考。该系统充分利用了东北寒区冬季舍外自然低温,除湿和节能效果明显,可为解决北方冬季畜禽舍除湿和节能之间矛盾提供有效途径。     

生物炭对北方寒区农田土壤热性能参数的影响

为揭示生物炭对土壤热特性参数的影响规律,以施加不同生物炭的北方寒区农田土壤为研究对象,设置土壤含水率水平分别为0%、8%、16%、24%、32%、40%,利用ISOMET2114型热性能分析仪,测定土壤在15～-15℃温度范围内导热率、热扩散率和体积热容量的变异特征,探究生物炭调控作用下土壤热特性参数对水热环境的响应机理。研究结果表明:在冻结与非冻结状态下,随土壤含水率增加,土壤导热率、体积热容量和热扩散率均表现出增大趋势,在3℃条件下,生物炭含量为0 t/hm2、含水率为24%和32%时,土壤导热率相对于含水率为16%时分别增加0. 141 4、0. 580 5 W/(m·K)。随生物炭含量增加,土壤导热率和热扩散率呈降低趋势,体积热容量在非冻结情况下呈降低趋势,在冻结情况下则呈增大趋势,在-3℃条件下,含水率为32%、生物炭含量为4 t/hm2和6 t/hm2时,土壤体积热容量相对于0 t/hm2水平分别增加0. 16、0. 20 J/(cm3·K)。土壤导热率与含水率呈对数函数关系,土壤体积热容量与含水率呈线性函数关系,土壤热扩散率与含水率呈二次函数关系。本研究结果可为准确描述北方寒区农田土壤热性能和生物炭改良土壤技术提供理论依据。     

北方寒区生物质热能沼气池越冬产气技术研究

自然条件下北方寒区户用沼气池一年中只有5—6个月能正常产气;大棚保温沼气池不能越冬,但可延长沼气池的产气时间;生物质热能沼气池增温层60-70天换料,一年换料2～3次,就可使沼气池越冬产气;经济效益分析结果表明,生物质热能沼气池与常规沼气池比较,在不增加生产成本的情况下,增加了沼气产量。     

寒区旱区间歇性干旱对接种根瘤菌苜蓿草地土壤养分动态的影响

通过盆栽法模拟田间土壤的干湿交替变化过程和强度,研究了寒区旱区间歇性干旱条件对接种根瘤菌(Rhizobia)苜蓿(Medicago sativa L.)草地土壤养分的影响。结果表明:1年龄苜蓿接种根瘤菌能显著提高土壤全N、有机质、速效N、速效K和速效P含量,而对土壤pH和全P含量影响不大,间歇性干旱处理能显著降低土壤全N、有机质、全P、速效N、速效P和速效K含量,且土壤养分下降量总体上为有机质>全P>全N>速效K>速效N>速效P;通过相关和回归分析,土壤全P和有机质含量的下降量与干湿交替间隔周期呈显著直线正相关(P<0.05),土壤速效K和速效P含量的下降量与干湿交替间隔周期呈显著直线负相关(P<0.05);当干湿交替间隔周期相同时,土壤全N、全P、速效N和有机质含量的下降量,50%田间持水量的处理大于80%田间持水量的处理,而土壤速效K和速效P含量的下降量,50%田间持水量的处理小于80%田间持水量的处理。     

冬油菜在西北旱寒区的适应性和北移的可行性研究

 【目的】对不同冬油菜类型和品种在西北旱寒区的越冬抗寒性、适应性进行分析比较，研究冬油菜北移的可行性。【方法】在张掖、酒泉等不同生态条件下，对55份不同类型和来源的冬油菜品种（系）的抗寒性、经济性状、生育期、含油率、产量表现等进行了研究分析。【结果】在西北旱寒区海拔1 477～2 300 m、极端最低气温-22.7～-31.6℃、年平均气温5.9～8.7℃、年平均降水量92.0～630 mm、无霜期150～172 d的地区，甘蓝型和白菜型两种类型的冬油菜，仅白菜型冬油菜能够越冬，越冬率最高达到100.00%，生长发育正常，且表现出良好的适应性和农艺性状，生育期275～295 d，含油率40.84%～44.15%，产量1 500.0～4 400.3 kg•ha-1。不同白菜型冬油菜品种（系）抗寒性和适应性存在巨大差异，越冬率0～100%。根据越冬率与抗寒性，可将参试白菜型冬油菜品种（系）划分为超强抗寒性、强抗寒性、抗寒性和弱抗寒性品种（系）4种类型。在乌稍岭以东地区，一般抗寒品种（系）均能越冬，但在河西走廊，只有超强抗寒性品种（系）和强抗寒性品种（系）才能越冬，【结论】在西北旱寒区，发展白菜型冬油菜生产是可行的，从而使冬油菜栽培种植北界向北向西延伸1 000多公里，海拔由1 000 m提高到2 300 m左右，纬度由35°30′提高到39°46′。冬油菜北移进入中国西北旱寒区种植能够有效地增加该区冬春季植被覆盖度，同时为该区发展一年二熟耕作制创造了条件，具有显著的经济效益和生态效益，对促进北方寒区冬油菜生产和农业的可持续发展、生态环境建设具有十分重要的意义。     

冻融作用对土体物理力学性质影响研究进展

冻融作用是强风化作用,显著改变土物理、力学性质,影响寒区构筑物安全性和耐久性。通过比对分析冻融后土的物理性质和力学性质,表明试验材料和方法是试验结果差异主要成因,尤以孔隙率和内摩擦角差异性最显著。在解决工程实际问题时,应结合实际气象资料确定温度控制模式,采用模型比尺选取温度变化范围和速率,与实际气温变化吻合。由于土体冻融过程复杂性,开敞和封闭系统下冻融过程对土体物理性质、力学性质影响差异显著。     

高寒公路隧道温度场分布规律

对于寒区隧道,冻害问题一直是一个比较棘手的问题,与之密切相关的两个因素就是排水系统和温度场分布。本文通过对青海省共玉公路姜路岭隧道进出口段一定范围内围岩、支护结构及洞内外环境温度的现场监测,确定隧道所在范围围岩冻融圈的范围;沿隧道纵、横断面的温度变化规律以及环境气温的变化情况,继而为防寒泄水洞的设防长度和衬砌结构保温段的长度、保温材料厚度的设计选取提供了依据。     

北方寒区畜舍防寒保暖技术及发展前景

目前国内外科技工作者经过多年的研究,已经将许多先进的科学技术应用到提高畜舍的防寒保温效果上来,并取得了非常喜人的成效.下面介绍几种应用在畜舍防寒保温性能中的技术及方法.