摘要：为揭示肥液(尿素)浓度影响下土壤湿润体中不同形态氮素的运移转化规律,选取黏壤土和砂壤土作为肥液入渗试验供试土壤,量化分析肥液浓度对土壤累积入渗量和不同形态氮素在分布和再分布过程中运移转化特性的影响。结果表明:相同入渗时间内土壤累积入渗量随肥液浓度的增大而增加,Kostiakov公式的入渗系数与肥液浓度呈现线性关系,建立并验证了考虑肥液浓度影响的土壤累积入渗量估算公式,模拟值与实测值具有较高的一致性,两者间的相对误差绝对值均值均<8.0%;入渗结束时,土壤湿润体相同位置处的尿素态氮、铵态氮(NH_(4)^(+)-N)和硝态氮(NO_(3)^(-)-N)含量均随肥液浓度的增大而增加;NH_(4)^(+)-N主要分布在土壤湿润体深度20 cm以上,尿素态氮和NO_(3)^(-)-N含量随着湿润体深度的增大呈现下降趋势;再分布过程中,土壤湿润体中尿素态氮含量随再分布时间的增加整体呈现减小趋势,且黏壤土和砂壤土湿润体中的尿素态氮分别在再分布5,3天时基本水解完成;NH_(4)^(+)-N含量呈现先增加后减小的趋势,黏壤土湿润体中的峰值约出现在再分布3~5天,而砂壤土约在再分布3天;黏壤土湿润体中NO_(3)^(-)-N含量呈现先增加后减小的趋势,其峰值约在5~10天,而砂壤土中NO_(3)^(-)-N含量在再分布10天时,始终保持在较高水平。研究结果为农田灌溉施肥系统的设计和管理提供理论基础和技术支撑。

摘要：通过室内入渗试验,研究了不同浓度的膜孔肥液单向交汇入渗NO3--N的分布特性。研究表明,不同肥液浓度的膜孔入渗湿润体膜孔中心和交汇界面中心垂向土壤NO3--N的浓度锋运移距离与土壤水分运动的湿润锋一致;肥液浓度越大,相同入渗时间的NO3--N浓度锋运移距离越大,土壤NO3--N浓度最大值越大,相同深度处土壤NO3--N浓度也越大。建立了肥液交汇入渗湿润体膜孔中心和交汇界面中心垂向土壤NO3--N浓度分布特征与湿润体深度之间的分段函数模型,经实测资料验证表明,该模型精度较高。入渗供水过程中,NO3--N浓度锋运移距离和浓度最大值随时间的延长而增大;再分布过程中,NO3--N浓度前锋运移距离随时间延长而增大,而NO3--N浓度最大值逐渐减小。

摘要：设计了一种同心圆柱环型电容式肥液浓度传感器,主要由稳压器、10MHz有源晶振、施密特触发器、电容传感器和真有效值检测器组成,检测结果以直流电压形式输出。在8×10^(-1)~1×10^(-3)mol/L浓度范围内,配置一系列待测肥液对传感器进行了试验:1)标定试验结果表明传感器输出电压与浓度对数呈线性负相关,决定系数R^2>0.987;2)温度变异性试验结果表明传感器输出电压与肥液温度呈线性正相关,其决定系数R^2=0.984 17;3)稳定性试验结果表明同一浓度下连续测量10 h内测量最大差值为0.000 3 mol/L,传感器稳定性良好;4)验证试验结果表明最大检测误差为9.8%。满足在线检测的实际应用要求。

摘要：为提高混肥精度,该文在基于脉宽调制的文丘里变量施肥装置的基础上,对其结构进行了改进,并利用电导电极设计了一个电导率测量仪用以实时反馈肥液浓度,使之构成一个闭环控制的自动混肥装置。该装置采用粗细2级调节的控制策略,首先根据检测的入口水压调用对应的函数关系,自动调节电磁阀PWM（pulsewidthmodulation）控制的占空比进行混肥;然后以电导率测量仪实时反馈混肥浓度,并采用模糊控制算法进一步细调PWM的占空比,使混肥浓度尽量逼近目标浓度。试验结果表明,电导率测量仪的有效测量范围为0~12.64mS/cm,它所测量的电导率与肥液浓度呈显著的线性关系,其决定系数R2为0.997。对混肥装置进行了实测验证,结果表明混肥时的最大浓度误差为0.04%,控制装置达到稳态的响应时间为7.8～10.4s,能满足实际应用的要求。

摘要：为实现肥液pH/EC的快速在线检测,设计了一种pH/EC测量仪,主要由MSP430F2132单片机、pH/EC传感器、电源稳压模块、人机交互界面、pH信号调理电路、EC信号调理电路等组成.通过配制9种不同pH的溶液,在10~40℃范围内,测试了温度对pH值的影响,并与经验方程的计算值作对比,结果表明在适合农作物生长的土壤环境(pH值为6.5~7.5)中,由温度引起的测量误差可忽略.以1.0~19.5 ms/cm范围内的195种不同电导率值溶液为待测肥液,试验确定了采用8档电阻分档测量模式,其测量激励信号为幅值±3.5 V、频率4 kHz的方波信号,并进行了电导率的温度补偿.对测量仪进行了标定与验证试验,结果表明:pH值测量的最大绝对误差为0.04,EC值测量的绝对误差在±0.1 ms/cm内,能在农业工程上满足要求.

摘要：【目的】开发一种适应于以固态水溶肥为原料的自动施肥系统,测试分析自动施肥系统性能。【方法】主控机采用ARM9电路控制模块可实现对轮灌编组、预搅拌时长、施肥开始与结束时间、施肥持续时长、施肥量等参数的设置;选择以蠕动泵为注肥装置,通过变频器控制注肥泵电机功率的方式控制注肥速率,控制施肥量。对装置核心部件搅拌器额定功率、计量方式、溶肥搅拌参数、排肥速度及固液相比例等主要参数等进行设计与测试。【结果】电感脉冲计量方式标准误差最大值1.26%,误差小、性价比好,确定其为本装置采用的计量方式;搅拌器以1.5 KW额定功率、38 r/min转速搅拌、肥液浓度在1.1~1.3 g/mL、预搅拌时间30 min时,罐内各液位输出肥液浓度值差异不显著(P<0.05),达到对肥料浓度均匀性的设计要求。【结论】将施肥开始前的预搅拌时间设为30 min、搅拌转速设为38 r/min、肥液浓度不高于1.3 g/mL,输出肥液浓度有较好的均匀性,实现精准施肥。