Open-design Recirculating Systems for Zebrafish Culture

The zebrafish is an established vertebrate-animal model in biomedical research. Currently, their mass culture is mainly done using systems provided by commercial suppliers. Commercial systems are compact, recirculating, and use auto-cleaning tanks. These features minimize space use, labour cost, and water wastage; thus, facilitating maintenance of a large number of zebrafish using minimal resources. However, the often considered costs associated with these systems often impose a barrier to current and prospective researchers, especially those with limited funds or working in labs with no access to institutional centralized zebrafish culture facilities. In contrast to commercial systems, custom-made zebrafish maintenance systems are also described in the literature. To distinguish custom-made system from commercial systems, we termed them as “open-design” systems. Open-design systems are cost-effective, modular, and frequently being improved by zebrafish researchers. However, for further development and to present them as a viable option for zebrafish researchers around the world, a review of their current status and technical understanding is required. Here, we compile the disparate data on the purpose and technological development of the open-design systems. We believe this review will be a valuable resource for all zebrafish users and help streamline the open-design technology for zebrafish culture.     

封闭型植物工厂发展现状与展望

经过多年探索和发展,封闭型植物工厂无论在材料、装置和技术都取得了快速进步,生产产量成数倍增长。在介绍发展封闭型植物工厂必要性的基础上,着重分析了封闭型植物工厂的发展现状、设施分类、栽培形式选择、栽培技术选择,最后指出了存在的问题,并对未来的封闭型植物工厂外部设施及其栽培技术进行了展望。     

我国蔬菜肥料利用率现状与提高对策

我国露地蔬菜种植和设施蔬菜种植养分用量均超过蔬菜生长所需,导致土壤次生盐渍化、肥料利用率低,增加了面源污染风险,在分析这些现状的基础上,对造成蔬菜种植中氮、磷、钾肥料利用率低下的原因进行了分析,如有机肥与化肥施用配比随意性强,搭配不合理;氮、磷、钾肥配施比例不合理;大量元素与中微量元素配合施用不合理;肥料总施用量过大;土壤自身的原因等。并提出了提高肥料利用率的测土与科学配方施肥、有机肥与无机肥合理配合施用、采用水肥一体化技术和土壤调理剂等措施,有望提高我国蔬菜肥料利用率,节约资源,防止面源污染,实现蔬菜生产的可持续绿色发展。     

设施农业水利保障体系建设及管理探讨

为促进设施农业的稳步发展,对设施农业水利配套现状与使用情况进行了调查,认真分析了“十一五”期间水利设施现状,水力工程实施及运行情况,人员情况,信息化建设和工程管理办法,并充分结合实际,提出了水利保障体系发展的目标和保障措施.     

折流式水解反应器处理印染前道废水进水pH的影响

印染前处理阶段的前道水在印染废水中占有相当的比重,且难降解.运用折流式反应器(HRT=12 h)对其进行了水解预处理研究,考察了在不同的进水pH时,反应器内各格室的COD值及其去除率随进水pH值的变化规律以及反应器出水BODs/CODcr的变化.试验结果表明,进水pH值适宜范围为7.6～8.8,COD去除率在29%～40%之间,出水BODs/CODcr由进水的0.35左右提高到0.45左右,为印染废水的达标排放处理的水解pH条件提供参考.     

机器人在设施农业领域应用现状及发展趋势分析

机器人技术在设施农业领域的广泛应用,不仅大幅提升农业产量,也能够体现一个国家农业现代化科技水平。机器人操作系统ROS的兴起,逐渐成为国内外设施农业机器人研究开发的热点。对国内外机器人设施农业领域相关研究探讨分析,综述当前机器人在种苗嫁接移栽、喷药施肥、果蔬收获加工、畜禽健康养殖等设施农业领域方面的应用现状,总结归纳SLAM地图构建、自主导航、机器视觉三种机器人关键技术研究趋势,并对比分析路径规划中Dijkstra算法、BFS算法、A*算法的优缺点以及机器视觉在果蔬采摘分选等领域的发展趋势。面对农业向智慧农业方向发展,总结并展望设施农业机器人未来发展趋势。     

论设施农业的创新与发展

设施农业是在人为可控环境保护设施下进行的高效农业生产方式,具有经济、社会和生态综合效益.在我国大力发展设施农业,对于调整农业产业结构、促进农业增效、农民增收和推动农业可持续发展具有重要意义.为此,阐述了设施农业的内涵与特征,总结分析了我国设施农业发展取得的成就和存在的问题,并在此基础上从加强政府宏观调控、进行科技创新、有效组织、科学管理、完善服务体系、积极开拓市场以及改善环境等方面初步探讨了促进我国设施农业创新发展的对策.     

浅谈入世对我国节水灌溉设备发展的影响与应对措施

入世对我国节水灌溉设备的发展而言是风险与利益并存，挑战与机遇同在。本文分析了目前我国节水灌溉设备的现状，闸述了加入WTO对我国节水灌溉设备发展的影响，并提出应对措施。     

设施园艺移动平台分布式驱动自适应防滑控制

针对设施园艺特殊作业场景对电驱移动平台灵活作业与高操纵稳定性需求,该研究设计了一种四轮轮毂电机独立驱动的分布式设施园艺电驱移动平台,并提出了一种可提高转向灵活性与稳定性的自适应防滑控制策略。在该控制策略中,首先构建电驱移动平台动力学模型与Ackermann差速转向模型,结合速度瞬心原理及轮胎侧偏角确定各车轮转向目标转速;其次,为提高电驱移动平台对时变附着系数的适应能力,采用改进的强跟踪自适应无迹卡尔曼滤波算法设计复杂路面识别器,实现对路面附着系数准确估计;最后,设计基于自适应滑模算法的防滑控制器,根据路面附着系数估计值确定车轮相对最佳滑转率并实时控制滑转率。为验证所提控制策略的有效性,开展了Carsim-MATLAB/Simulink联合仿真与分布式设施园艺电驱移动平台实车试验。试验结果表明,所提控制策略可准确估计复杂道路下路面附着系数,降低车轮滑转率误差;在不变路面、对接路面与对开路面3种工况下,左侧车轮滑转率误差分别为0.031、0.015和0.038,右侧车轮滑转率误差分别为0.026、0.005和0.028;在不变路边随机路面实测路况下,电驱移动平台路面附着系分别数约为0.44和0.47,最大滑转率分别约为0.69和0.68,有效抑制了轮胎转向时的过度滑转,提高了电驱移动平台的行驶稳定性。研究可为设施园艺车辆驱动防滑控制提供具体理论依据和实施方案。     

不同改良措施对设施蔬菜土壤肥力和番茄品质的影响

为探明不同改良措施对设施蔬菜土壤及番茄果实品质的影响,该研究以陕西省太白县秦西蔬菜种植示范园大棚为研究试点,选取草木灰、生物炭、EM菌(Effective Microorganisms)3种改良剂,设置了EM菌(E)、生物炭(S)、生物炭+EM菌(SE)、草木灰(C)、草木灰+生物炭(CS)、草木灰+生物炭+EM菌(CSE)和不施加任何改良剂的空白对照(CK)7个处理。结果表明:各处理均能改善土壤理化性质,其中草木灰+生物炭+EM菌(CSE)处理在提高土壤pH值、有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效磷、全钾及速效钾含量方面效果最显著,与CK处理相比,分别提高了23.06%、130.94%、44.34%、52.78%、67.72%、126.71%、16.24%、119.48%;与CK处理相比,各种配施改良剂处理的植株全氮含量显著高于单施改良剂处理,草木灰+生物炭+EM菌(CSE)处理最显著,提高了25.17%;各处理的植株全磷含量较CK处理均显著增加,草木灰+生物炭+EM菌(CSE)处理效果最明显,且草木灰+生物炭+EM菌(CSE)处理是CK处理的2.09倍;除EM菌(E)处理外,其他5个处理均能显著提高植株全钾含量,草木灰+生物炭+EM菌(CSE)处理效果最显著,且草木灰+生物炭+EM菌(CSE)处理是CK处理的1.44倍;但6个处理均对植株灰分无显著影响;与CK处理相比,草木灰+生物炭+EM菌(CSE)处理的糖酸比最高,达69.23%;与CK处理相比,各处理的土壤综合肥力指数均显著提高,而草木灰+生物炭+EM菌(CSE)处理效果最显著;通过对各处理的综合得分均值进行比较,草木灰+生物炭+EM菌(CSE)处理得分最高。综合分析得出,施加草木灰+生物炭+EM菌能有效改善太白县高山设施蔬菜种植土壤的酸化、肥力等,提高西红柿的品质。