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空间电场防病促生系统的设计与试验

更新时间:2009-03-28

空间电场防病促生技术可有效减少化学肥料和农药的使用,促进植物生长,提高作物的品质和产量。空间电场防病促生系统中的关键部分是直流高压发生器,其输出电压的稳定性直接影响空间电场效果。为此,基于高压静电放电原理设计一套空间电场防病促生装置,并以“日本银凤”番茄品种为试验对象,在整个结果期间进行对比试验,检测其对番茄果实品质和产量影响,以期为空间电场防病促生技术提供适用装置。

1 空间电场防病促生装置的设计

1.1 空间电场防病促生装置的组成

空间电场防病促生装置主要由10~50 kV可调式直流高压发生器、0~250 V可调变压器、ZYT16G微电脑时控开关、DZ12-60塑壳空气开关(20 A)、电力监测仪、14个绝缘子、电极线等组成。该装置由220 V AC提供电源,在微电脑时控开关的控制下按照间歇循环的方式工作,工作20 min休息45 min,通过0~250 kV可调变压器控制直流高压发生器的输出电压,由电极线产生电晕放电,在电极线周围产生大量带电粒子、微量臭氧和氮氧化物,形成空间电场。

1.2 直流高压发生器的结构

1.2.1 总体结构 可调式直流高压发生器由 220 V AC、24 V环形变压器、桥式整流电路、滤波电路、驱动电路和行输出变压器等组成。

从行政契约论的角度来看,纳税人与税务机关之间达成的预约裁定类似于具有契约属性的行政协议,此类协议与传统的民事合同存在许多相似之处。可将纳税人申请预约裁定看作是要约,税务机关作出裁定视为承诺,因此在税务机关作出裁定之时合同便已成立。但需要注意的是,预约裁定更类似于附生效条件的民事合同,生效条件即为裁定中所约定的交易事项。只有当纳税人按照约定事项进行交易安排时,合同方才生效,生效的合同对于纳税人和税务机关均产生约束力,税务机关如若不按照裁定进行征税则构成违约行为,违反了其因意思表示而为自身所设定的行政法上的意定义务。

该装置的技术参数为:

2.3.2 果实品质测定 10月17—24日采摘后标记好的番茄,计算果实的商品率、畸形率和单项不合格率。

输入电流:0.4±0.05 A;

频率:50 Hz;

额定输入功率:90 W;

2.3.3 产量测定 10月17—24日分别统计当天的产量和标记植株的单株产量。

日耗电量:0.3 kW/d。

1.2.2 驱动电路设计 驱动电路是直流高压发生器的关键部件,决定整套装置的输出功率和输出电压。驱动电路如图1所示。其工作原理为:整流滤波电路输出的平滑直流电压经过4个稳压二极管钳位在12 V电压后,分别送入4个MOS管的GS极,MOS管同时开通,上电瞬间电容C2上端电压升高;恢复二极管截止,MOS管Q2、Q3保持开通,MOS管Q1、Q4因失去 VGS而截止;MOS管 Q1、Q4上的 VDS=0,电容C2下端电压瞬间升高,MOS管Q2、Q3截止,MOS管Q1、Q4因获得VGS而导通;4个MOS管在一定时间内反复过程,时间由谐振电容C2的容量决定。整个工作过程中,10 kΩ电阻确保MOS管关断;470 Ω电阻限制MOS管的栅极电流;L1电感用于减少电源输出电流波动,确保提供稳定电流。

2 空间电场防病促生装置应用效果试验

2.1 试验设备和条件

在试验组和对照组各随机抽选20个番茄果实,用目测法观察每个番茄果实的外观,再用游标卡尺测量果实的纵径、横径,计算番茄的果形指数。

温室内的土壤偏碱性,白天相对温度控制在25~31℃,相对湿度控制在40%~80%,晚上相对温度控制在13~16℃,相对湿度控制在80%~100%。用双层塑料将温室分为试验组和对照组两部分。试验组安装空间电场防病促生装置;对照组不安装空间电场防病促生装置。两组植株的灌溉、施肥、管理和收获条件均相同。

试验番茄品种为 “云粉168”,2017年5月30日播种,用穴盘的方式育苗,7月8日定植,8月2日进入开花期,8月20日进入结果期。

部分水行政主管部门、工程管理单位、设计机构对该制度的了解和重视程度不够;部分地市一级的水行政主管部门、工程管理单位和设计机构虽然知道有启闭机使用许可管理制度,但对具体内容、规定和要求都不清楚、清晰,有的甚至不知道启闭机使用许可是国家设立的行政许可事项,行业监管缺失。部分市县一级主管的中小型水利工程,启闭机采购时常存在采用无证企业产品的现象,甚至层层转包导致产品质量严重不符合规范。

  

图1 驱动电路原理Figure 1 Drive circuit principle

2.2 空间电场安装方法

2.3.1 植株标定 从第1垄起,每隔4垄选 1垄,共选出7垄,每垄随机抽样7株,统计番茄的单株平均产量和总产量。

“嫁个头!”女友的脸也如这桃花,艳丽,但不寂寞。“等你有了位子、房子、票子,我就嫁给你哟。”女友的话,如初春的寒风,居然有些刺骨。

现代教育理论认为有效地学习应该是要让学习者成为教学过程中积极的参与者而不是一个被动的接受者。McCowan和Knapper[2]指出:被动的学习对知识的理解是肤浅的,并且较容易遗忘。积极主动的学习有助于学生发展自我学习的技能,同时有助于对知识有更深入、更长久的了解。主动的学习是发展专业技能和整合不同来源的理论知识的唯一有效途径。

2.3 试验方法

试验组在番茄开花末期安装空间电场,把空气开关、微电脑时控开关和可调变压器固定在门口的墙壁上,把高压发生器、14个绝缘子放在内墙壁和房顶上,用粗导线将高压发生器负极与埋入土壤0.5 m的接地铁管相连;将绝缘子固定在棚顶中央,每5 m安装 1个,架设高度 2.3 m。

输入电压:220±10 V;

 

试验地点为新疆五一农场设施农业基地日光温室大棚试验区17号棚,总长84 m,宽 7 m,高3.5 m,面积588 m2;东西走向,彩钢板结构,顶部有通风口和卷帘被。整个温室内角度、高度一致。

全城免费打的先锋——驿城金丰公社,土地托管1.6万亩,拥有社长36名、社员超过7200户,组建160支打药队,免费打药4.6万亩,让年迈的老农人从繁重的农活中解脱出来。

 

输出电压:10~53 kV;

2.4 结果与分析

2.4.1 空间电场对番茄果实品质的影响 由表1可以得出:1)试验组番茄的果实属于圆形,对照组番茄的果实属于扁圆形,说明空间电场对番茄的果形有一定影响:2)试验组番茄属于特大果属性,对照组番茄介于大果和特大果之间,趋于大果属性,说明空间电场对番茄果实的单果质量有影响:3)与对照组相比,试验组的单果质量平均增加13.4%,商品率平均提高3.4%,畸形率平均降低 29.7%,由病虫害、褪色、疤痕、冻伤、皱缩、空腔、裂果、腐烂等引起的单项不合格率平均减少 31.4%。

虽然也有一些县保留了乡镇水利站,但这些水利站中仍有36.69%实行的是“以块为主,条块结合”的管理模式,水利站的人财物由乡镇政府直接管理,县水利局只是负责对水利员进行业务指导。这种管理体制导致县水利局无法根据工作需要统一调整配备人员,有的乡镇还将水利员调作他用或安排业务知识欠缺的人员从事水利管理,造成了水利站管理职责不明和人员管理上的失控,水利站的水利管理作用难以发挥。

在此次提交的报告中,有一个来自OECD国家和中国的税收和转移支付前后基尼系数变化的图表,采用的是2000年-2010年OECD国家和中国的数据。从表中可以看出,在税收和转移支付之前,除希腊与德国以外,各国基尼系数都在0.4以上,超过警戒线,于是各国都采取了税收和转移支付政策(如补贴),在这10年的区间内,大部分国家通过减税和补贴,基尼系数都有明显的下降,甚至降到警戒线以下。只有中国仅从0.443降至0.41,调节作用微乎其微。

利用EXCEL软件中的单因素方差分析试验数据,单果质量 P 值=0.021 883<0.05;畸形果率 P 值=0.023 091<0.05,组间差异均非常显著;果形指数、商品率和单项不合格率的P值均大于0.05,组间差异不显著。在实际生产中,空间电场对番茄果实的单果质量和畸形果率有显著性影响。

 

表1 空间电场对番茄果实品质的影响Table 1 Effect of circuit principle on fruit quality of tomato

  

处理 果形指数 单果质量/g 商品率/% 畸形果率/% 单项不合格率/%试验组1 7 日 0.8 8 4 2 3 4.9 8 6.2 7.3 6.5 2 0 日 0.8 8 8 2 2 7.2 8 5.3 8.6 6.1 2 4 日 0.9 2 3 2 3 5.4 8 9.7 6.5 3.8对照组1 7 日 0.8 5 4 2 1 1.1 8 3.7 1 0.3 6 2 0 日 0.8 4 3 2 1 3.7 8 4.2 1 1.8 4 2 4 日 0.8 8 9 1 9 1.8 8 4.6 9.7 5.7

2.4.2 空间电场对番茄产量和总产值的影响 试验组番茄果实的始收期是9月30日,对照组番茄果实的始收期是10月5日。两组番茄果实的末收期均是11月18日,试验组比对照组提前5 d成熟,采摘次数比对照组多了2次,表明空间电场可以延长番茄的采收期。

 

表2 空间电场对番茄产量的影响Table 2 Effect of circuit principle on tomato yield ld

  

处理 单株产量/k g 总产量/k g 总产值/元对照组 3.4 3 6 2 6.6 1 0 8 7 9.8试验组 2.7 4 0 5 0.7 1 2 1 5 2.1

由表2可以得出:试验组番茄的单株平均产量为3.4 kg,对照组番茄的单株平均产量为 2.7 kg,比对照组高25%,说明空间电场对番茄果实的单株产量影响较大;对照组番茄的总产量为3 626.6 kg,试验组番茄的总产量为 4 050.7 kg,比对照组提高 11.7%,说明空间电场对番茄果实的总产量有明显影响。

直流高压发生器通过电极线产生电晕放电,在温室内形成空间电场。根据电极线的场强分布规律可知:以电极线为轴时,在垂直于电极线的平面上,距离电极线等相的圆周上场强相同,距离电极线越,远场强越小,故电极线对正下方番茄植株的影响较大,对两边番茄植株的影响逐渐减小。番茄单株产量高于总产量是由空间电场场强分布不同引起的。

据调查,10月7—29日新疆乌鲁木齐市北园春批发市场西红柿的价格在 3.0~3.8 元/kg 之间,10 月30 日—11 月 18 日期间番茄的价格在 2.5~3.0 元/kg之间。根据番茄采摘情况可知:以平均3.0元/kg计算,试验组番茄的高产期在10月11—24日,处于单价最高时期,对照组番茄的总产值平均为10 879.8元,试验组番茄的总产值平均为12 152.1元,比对照组番茄增加 1 272.3元,增长率为 11.7%。

2.4.3 空间电场对日光温室内湿度的影响 冬季日光温室内的湿度范围为50%~90%,日出后到日落前的相对湿度为70%~90%,晚上到日出前的相对湿度为90%~100%。日光温室为封闭空间,植物蒸腾作用和土壤水分蒸发导致室内的湿度比大田高很多。传统的日光温室除湿方法是晚上点燃高效氯氰菊酯(烟剂,具有强毒性),翌日早上开窗通风,平均1次/10 d。该方法可起到除湿作用,但会造成温度剧烈变化,对番茄植株的生长具有一定负面影响。

10月25日试验区附近晴转多云,最高温度17℃,最低温度3℃,上午10:00日光温室内的温度为16.6℃、湿度为100%。使用空间电场防病促生装置15 min 后,温度为 17.6 ℃,湿度为 68.5%,温度升高 1℃,湿度下降31.5%,雾气消除。而对照温室的温度为17℃、湿度为91.2%,温度升高0.4℃,湿度下降9.8%。

工程造价咨询企业在确定和有效控制工程造价,实现建筑工程经济效益最大化、投入最小化方面起到了积极的作用。随着全球经济一体化的快速推进,工程造价咨询企业在迎来越来越多机遇的同时,不可避免会面临一些挑战,在新形势下如何提高工程造价咨询企业市场竞争力,更好地服务于我国建筑市场,成为当前我国工程造价咨询企业面临的主要问题。

3 结论与讨论

根据空间电场的防病促生原理设计一套空间电场防病促生装置。装置应用对比试验结果显示,在番茄结果期间,对番茄单果重、畸形果率、单株产量和总产量均有明显影响,对果实品质和商品率也有一定影响。此外,空间电场防病促生装置有降湿除雾作用,工作15 min即可降低温室内湿度31.5%,消除雾气。

参考文献

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[2]王艳红,胡伟.现代物理农业工程的创新与发展[J].农业工程,2015,5(S1):1-10.

[3]张俐,申勋业,杨方.高压静电场对生物效应影响的研究进展[J].西北农林科技大学学报:自然科学版,2000,31(3):307-312.

[4]陈淑英,李旭英,刘宇,等.空间电场对土壤水分和大麦生长的影响[J].农业工程学报,2010,26(2):59-63.

[5]朱琳,薛少平,闫勤劳,等.利用高压静电杀灭黄瓜害虫的试验[J].农业工程学报,2011,27(12):152-155.

[6]于丽妮.基于 excel的方差分析与实例应用[J].广东科技,2012(5):33-34.

 
孙滨洪,郭辉
《农业科技与装备》 2018年第03期
《农业科技与装备》2018年第03期文献

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