作者： 李亚军;向阳;林洁雯;胡正方;龙震寰

期刊： 中国农业大学学报,2020年25(3):88-98 ISSN：1007-4333

作者机构： 湖南农业大学工学院,长沙410128;[林洁雯; 李亚军; 龙震寰; 胡正方; 向阳] 湖南农业大学

关键词： 叶菜;机器视觉;Huber损失函数;自主导航

摘要： 针对目前叶菜类蔬菜田间作业自动化程度低,缺乏适用自主导航技术等问题,提出一种基于机器视觉的叶菜类蔬菜菜垄识别算法.利用改进超绿算法(Gray=2Cg Cr-Cb)对菜地图像进行灰度化,通过二值形态学变换和连通区域提取获得菜垄区域和边界,基于Huber损失函数进行边界曲线拟合,最终提取导航基准线.图像处理结果表明:1)本研究提出的识别算法在不同光照环境下具有较好的鲁棒性,自然综合光照条件下导航基准线提取成功率为97.5％;2)基于Huber损失函数获取到的导航基准线,平均均方根误差为0.668像素,比最小二乘法高72.5％,平均角度偏差为0.273°,比最小二乘法高72.6％,且处理速度与最小二乘法相似.试验证明本研究算法可实现在自然光照条件下对叶菜类蔬菜图像的菜垄识别和导航基准线提取.

语种： 中文

作者： 任述光;杨文敏;邬备

期刊： 教育教学论坛,2020年(27):142-143 ISSN：1674-9324

作者机构： 湖南农业大学 工学院,湖南 长沙 410128

关键词： 农业工程;有限元

摘要： 有限元分析是工程问题数值分析(CAE)的最主要方法,在多数工科院校,“有限单元法”已被定位为研究生课程中一门重要的学位课。随着“智”造及信息技术在农业工程领域的渗透,提升农业高校工程类研究生的创新能力已是大势所趋。从课程教学定位、教学内容与教学方法等几个方面,分析高等农林院校农业工程类研究生有限单元法课程教学中存在的突出问题,提出课程教学改革的具体措施和建议,对提升有限单元法的课堂教学效果具有一定的借鉴意义。

语种： 中文

作者： 罗东城;张立成;廖健程;马小岳;谢仕豪;...

期刊： 山东农业科学,2020年52(07):89-94 ISSN：1001-4942

作者机构： 湖南农业大学工学院,湖南长沙 410128;福建省农业科学院,福建福州 350013;[罗东城; 胡德勇; 廖健程; 谢仕豪; 马小岳] 湖南农业大学;[张立成] 福建省农业科学院

关键词： 土壤含水量;数学模型;图像灰度值;节水控制

摘要： 土壤图像灰度值与含水量存在相关性,根据这一特征提出建立灰度值与土壤含水量的数学模型.试验改进了土壤图像灰度值提取的算法,并选取水稻田和花生地两种类型的土壤分别进行了10组重复实验,测定了土壤图像灰度值与其对应土样含水量大小.结果表明:水稻田土壤和花生地土壤所建立的灰度值与含水量的数学模型各不相同,但两类土壤均以三次项的数学模型拟合优度最高.通过模型计算出的土壤含水量与烘干法测得的含水量存在偏差,偏差值小于6％.应用优化后的理论算法和数学模型对土壤含水量的检测结果与土壤真实含水量偏差较低,说明该模型是一种便捷、高效、稳定的土壤含水量测定方法,适于一般的田间土壤含水量测定,可以开发成自动控制灌溉系统的数值分析模型.

语种： 中文

作者： 龙莉霞;蒋蘋;罗亚辉;杨希文;石毅新;...

期刊： 浙江农业学报,2020年32(4):723-730 ISSN：1004-1524

作者机构： 湖南农业大学 工学院,湖南 长沙410128;南方粮油作物协同创新中心,湖南 长沙410128;[罗亚辉; 胡文武; 石毅新; 龙莉霞; 杨希文; 蒋蘋] 湖南农业大学

关键词： 超声雾化;栽培管道;雾化量;风速;沉降量

摘要： 为了研究风速、雾化量、温度差对蔬菜栽培管道内营养液雾气的沉降变化的影响,搭建了基于超声雾化的蔬菜栽培管道试验平台。采用单因素试验分析了风速、雾化量、温度差对管道内雾气沉降量的影响,利用二次回归正交旋转组合试验得到影响雾气沉降的因素主次顺序,并建立了营养液雾气沉降量的回归方程。随着栽培管道内雾化量的增加,沉降量总体呈上升趋势。当雾化量低于420 mL·h~(-1)时沉降量增加缓慢,当雾化量大于420 mL·h~(-1)时沉降量增加明显。随着风速逐渐增大,沉降量不断减少,风速为1.1 m·s~(-1)沉降量最大,风速大于1.5 m·s~(-1)后沉降量显著减少。沉降量随着温度差的正负水平近似对称变化,温度差绝对值增大,沉降量增加。回归模型的R2为0.734 7,模型的拟合程度较高。三个因素对蔬菜根系雾气沉降影响排序为雾化量>风速>温度差。模型求得沉降量最大值为0.063 g,最优组合雾化量为680.11 mL·h~(-1),风速为1.34 m·s~(-1),温度差为0.039 ℃。对模型进行验证,在雾化量、风速和温度差的大小依次为:660 mL·h~(-1)、1.5 m·s~(-1)、0 ℃,540 mL·h~(-1)、1.3 m·s~(-1)、0 ℃,540 mL·h~(-1)、1.7 m·s~(-1)、0 ℃时,回归模型预测的沉降量依次为0.062、0.060、0.056 g,试验得到沉降量的实测值依次为0.057、0.056、0.051 g,预测值与实测值相对误差依次为8.77%、7.14%、9.80%。该研究结果为快速有效调整根系生长环境提供参考顺序,为根系其他环境因素的研究提供参考方法,为研究其他形状的气雾栽培装置内根系环境提供参考依据。

语种： 中文

作者： 彭才望;许道军;贺喜;唐艳华;孙松林

期刊： 农业工程学报,2020年36(17):212-218 ISSN：1002-6819

通讯作者： Sun, S.

作者机构： 湖南农业大学机电工程学院;湖南农业大学动物医学院;湖南农业大学动物科学技术学院;[唐艳华] 湖南大湘农环境科技股份有限公司;[孙松林; 贺喜; 许道军; 彭才望] 湖南农业大学

通讯机构： College of Engineering, Hunan Agricultural University, Changsha, China

关键词： 离散元;机械化;有机肥;堆积角

摘要： 为准确快速获取黑水虻处理的猪粪有机肥颗粒的离散元仿真模型参数,该研究采用圆筒提升堆积物理试验与EDEM仿真结合的方法,选取"Hertz-MindlinwithJKR"作为接触模型,以堆积角为响应值,基于响应面法优化标定了黑水虻处理的含水率为43.6%的猪粪有机肥仿真参数。采用Design-Expert8.0.6设计Plackett-Burman试验,筛选出对堆积角有显著影响的参数,即有机肥泊松比、有机肥颗粒密度、有机肥-有机肥滚动摩擦系数。通过最陡爬坡试验确定了显著参数的最优值区间,进一步以有机肥堆积角为响应值,基于Box-Behnken试验获得堆积角与显著性参数的二阶回归模型,以物理试验测得的堆积角为响应目标,针对显著性参数进行寻优,得到最佳组合:有机肥泊松比0.11、有机肥颗粒密度1 703 kg/m3、有机肥-有机肥滚动摩擦系数0.13。运用最佳参数组合进行仿真分析,得到堆积角均值为38.61°,与物理试验测得的堆积角相对误差为1.88%,且堆积形状具有较高相似性,无明显差异,表明标定的参数准确,研究结果可为黑水虻处理猪粪后的有机肥相关收集与筛分机械的设计提供理论参考。

语种： 中文

作者： 杨文敏;邬备;彭智;谭世伟

期刊： 西南大学学报(自然科学版),2019年41(12):1-7 ISSN：1673-9868

作者机构： 湖南农业大学工学院,长沙410128;湖南省现代农业装备工程技术研究中心,长沙410128;南方粮油作物协同创新中心,长沙410128;湖南农业大学工学院,长沙,410128;[杨文敏; 邬备; 彭智; 谭世伟] 湖南农业大学

关键词： 开沟器;立式螺旋;作业质量;离散元法

摘要： 为了定量评价立式螺旋开沟器的开沟质量,构建立式螺旋开沟器与土壤相互作用的三维离散元模型,土壤颗粒之间选用Hertz-Mindlin with Bonding模型,以转速180 r/min、前进速度0.027 m/s模拟开沟1.88 m,利用EDEM软件Analyst模块中的标尺、查询等工具对开沟质量指标进行定量测定,结果表明沟型整齐,平均开沟宽度29.4 cm,平均开沟深度31.7 cm,开沟深度稳定性为87.32%,沟底浮土6.924 kg/m,直观给出沟两侧抛土量的分布图.开沟质量符合《田间开沟机械作业质量》（NY/T 740-2003）的要求,为立式螺旋开沟器的参数优化奠定了基础.

语种： 中文

作者： 肖瑶;吴明亮;张锐

期刊： 中国农业科技导报,2019年21(9):77-83 ISSN：1008-0864

作者机构： 湖南农业大学工学院, 长沙, 410128;湖南现代农业装备工程技术研究中心, 湖南现代农业装备工程技术研究中心, 长沙, 410128;[吴明亮; 肖瑶; 张锐; Mangeh Ⅲ Fondzenyuy Cedric] 湖南农业大学

关键词： 油菜籽;旋风式干燥筒;数值模拟

摘要： 为了避免油菜旋风式烘干机作业时已达到烘干效果的油菜籽不能及时分离,导致油菜籽过度干燥,借助Ansys Fluent软件对油菜旋风式烘干机主要工作部件干燥筒的气力流场进行仿真分析,探究干燥筒的气流入口型式、入口气流速度及入口截面积大小等因素对干燥筒内油菜籽的分离性能的气力流场旋转强度、速度分量和压降等指标的影响规律。进一步预估并仿真分析油菜籽有效分离的干燥筒出口气流场特性,利用毕托管对干燥筒出口气流场风速进行测量,验证了该仿真模拟方法的正确性。结果表明:干燥筒气流入口型式采用蜗壳式所形成的气流场承载和分离物料能力优于切向式;当入口截面积一定时,速度越大,干燥筒内气流场分布更有利于物料分离;干燥筒入口截面积与压降呈正相关,并对出口段的气流速度有影响。对出口流场进行模拟和实测验证试验,其流场变化趋势基本一致,同一点位的流速模拟值与实测值的平均误差为6.58%,验证了所建立的干燥筒气力流场仿真模型的正确性。

语种： 中文

作者： 朱晋斌;王辉;胡传旺;刘常;陈潇岳

期刊： 灌溉排水学报,2019年38(3):64-69 ISSN：1672-3317

作者机构： 湖南农业大学工学院,长沙,410128;湖南农业大学资源环境学院,长沙,410128

关键词： 再生水;干湿交替灌溉;土壤;水分特征曲线

摘要： 【目的】研究南方地区再生水灌溉对红壤入渗特征的影响。【方法】以红壤为研究对象开展土柱模拟灌溉试验,采用再生水(RW)、稀释2倍再生水(RW-2)、稀释4倍再生水(RW-4)、稀释6倍再生水(RW-6)进行干湿交替灌溉,以蒸馏水灌溉(CK)为对照组。利用便携式入渗计进行入渗率测定,采用压力膜仪法测定土壤水分特征曲线。 【结果】再生水灌溉后,土壤水力传导度(K)减小显著(P<0.05),各处理的水力传导度分别是CK的12%(RW)、17 %(RW-2)、20%(RW-4)、44%(RW-6);同一吸力下,RW和RW-2处理土壤水分的吸持能力高于CK,RW-4和RW-6处理土壤水分的吸持能力小于CK;水力传导度与形状系数n极显著正相关(P<0.01),与再生水稀释倍数和残余含水率θr显著正相关(P<0.05)。【结论】再生水灌溉会降低土壤的导水特性,一定浓度再生水可增加土壤持水性,通过稀释再生水可改善土壤的孔隙结构。

语种： 中文

作者： 伍超;邹鑫;王辉;何铭钰;罗杰;...

期刊： 灌溉排水学报,2019年38(6):44-49 ISSN：1672-3317

作者机构： 湖南农业大学东方科技学院,长沙,410128;湖南农业大学东方科技学院,长沙410128;湖南农业大学工学院,长沙410128;湖南农业大学工学院,长沙,410128

关键词： 灌溉;水肥一体化;硝态氮;铵态氮;入渗规律;溶质运移

摘要： [目的]揭示负压水肥一体化灌溉对红壤水分及氮素运移特征的影响.[方法]配置6种不同质量浓度硝酸铵溶液(0、10、15、20、25、30 mg/L),设置无压(负水头高度为0)和负压(1/2极限负水头高度)2个水平进行红壤入渗试验,分析了其入渗特性及氮素分布规律.[结果]硝酸铵溶液促进水分入渗,无压和负压状态下,入渗溶液质量浓度为25 mg/L和15 mg/L时水平与垂直方向湿润锋运移均达到最大,与相应CK相比累积入渗量最大分别增长2.69倍和3.00倍,平均入渗率分别增长2.38倍和2.18倍;土壤硝态氮和铵态氮量显著增加(p<0.05),与相应CK相比无压和负压状态下硝态氮量最大分别增长8.05倍和7.75倍,铵态氮量最大分别增长13.37倍和10.42倍.停渗时刻,同一质量浓度入渗溶液无压状态下水平与垂直方向湿润锋运移距离、累积入渗量均显著高于负压状态,各处理最大分别高出2.01、2.148和4.69倍;距出水点相同的距离,无压状态下土壤含水率、硝态氮和铵态氮量均高于负压状态.[结论]负压灌溉显著缩短水平与垂直方向湿润锋运移距离,降低土壤累积入渗量、含水率、硝态氮和铵态氮量.2种入渗条件下,土壤硝态氮量随入渗距离增加而增加,而土壤铵态氮量随入渗距离增加则呈下降趋势.

语种： 中文

作者： 刘亚夫;吴志立;聂也之;刘扶贫;吴明亮

期刊： 湖南农业大学学报(自然科学版),2019年45(5):554-559 ISSN：1007-1032

作者机构： 湖南农业大学工学院, 湖南, 长沙, 410128;南方粮油作物协同创新中心, 南方粮油作物协同创新中心, 湖南, 长沙, 410128;湖南现代农业装备工程技术研究中心, 湖南现代农业装备工程技术研究中心, 湖南, 长沙, 410128;[吴明亮; 聂也之; 刘亚夫; 刘扶贫; 吴志立] 湖南农业大学

关键词： 双排型孔轮式油菜排种器;离散元;极限转速;排种量;排种均匀性变异系数

摘要： 基于离散单元法和EDEM软件,建立了双排型孔轮式油菜排种器的离散元模型,对不同排种轴转速下种群扰动强度进行分析,研究排种轴转速和不同排型孔对排种器排种量和排种均匀性变异系数的影响.结果表明:当排种轴转速为30～90 r/min时,单独使用第一排型孔排种,排种均匀性变异系数为42.75％～54.17％,单独使用第二排型孔排种,排种均匀性变异系数为38.46％～44.1％;排种器使用双排型孔同时排种,排种均匀性变异系数为28.2％～40.1％,双排型孔工作较单排型孔工作排种均匀性提高.该排种器种子充入型孔的极限转速为60 r/min,当转速为0～60 r/min时,单位时间的排种量呈线性变化,当排种器转速超过极限转速时,单位时间的排量相对减小.

语种： 中文

作者： 廖配;全腊珍;肖旭;杨思远;李岑;...

期刊： 湖南农业大学学报(自然科学版),2019年45(1):108-112 ISSN：1007-1032

作者机构： 湖南农业大学工学院, 湖南, 长沙, 410128;湖南省现代农业装备工程技术研究中心, 湖南省现代农业装备工程技术研究中心, 湖南, 长沙, 410128;[肖旭; 杨思远; 廖配; 李岑; 胡跃腾; 全腊珍] 湖南农业大学

关键词： 油茶果破壳装置;撞击;破壳

摘要： 针对撞击式油茶果破壳装置破壳率低和碎籽率高的问题,设计了一种破壳装置。该装置由破壳组件、加料装置、动力及驱动装置、机架等组成。破壳组件主要包括外壳体、转子、叶轮,三者同轴安装,形成破壳空腔,利用转子和叶轮的高速旋转,使油茶果与转子及外壳体内壁发生撞击完成破壳。在运动过程中确保足够大的撞击力从而提高破壳率,采用圆弧面导料板可有效降低碎籽率。以油茶果含水率、主轴转速和导料板安装角度为影响因素,以破壳率和碎籽率为评价指标,对破壳装置进行L9(34)正交试验,结果,当油茶果含水率约为60%、主轴转速为425 r/min、导料板安装角度为75°时,破壳率可达95.37%,碎籽率可降至4.27%。

语种： 中文

作者： 陈超鹏;全伟;吴明亮;张文韬

期刊： 湖南农业大学学报(自然科学版),2019年45(4):433-439 ISSN：1007-1032

作者机构： 湖南农业大学工学院,湖南 长沙,410128;湖南农业大学工学院,湖南 长沙 410128;湖南农业大学东方科技学院,湖南 长沙 410128;湖南省现代农业装备工程技术研究中心,湖南 长沙 410128;[吴明亮; 张文韬; 全伟; 陈超鹏] 湖南农业大学

关键词： 油菜;移栽机;锥刺;离散元法;参数优化

摘要： 针对南方稻田前茬秸秆存量多、土壤黏重导致油菜移栽机成孔部件作业阻力大、孔穴形态不稳定的问题,对自主研制的履带式油菜苗移栽栽植孔成型机构的锥刺直径、锥尖倒角、入土深度进行单因素、多因素离散元仿真试验。结果显示:成孔部件的锥刺直径、锥尖倒角、入土深度对锥刺入土的有效深度及入土阻力有显著影响,且存在显著的交互作用;多因素仿真试验的最优参数为锥刺直径52 mm、锥尖倒角40°、入土深度86.30 mm。对最优参数得到的锥刺进行EDEM仿真和室内土槽对比试验,结果 EDEM仿真与土槽试验锥刺入土阻力变化趋势一致,孔形有效深度分别为55.4 mm和56.6 mm,误差率为2.1%;锥刺入土阻力分别为57.5 N和54.7 N,误差率为4.9%。

语种： 中文

作者： 朱静妍;刘强;黎鑫宇;廖荣华;宋城业;...

期刊： 南方农机,2019年50(17):72-73 ISSN：1672-3872

作者机构： 湖南农业大学工学院,湖南长沙,410128;[宋城业; 朱静妍; 罗琪; 谭宁宁; 刘强; 黎鑫宇; 廖荣华] 湖南农业大学

关键词： 水培小白菜（Hydroponic cabbage）;产量;三因素五水平

摘要： 为了研究不同氮磷钾水平对水培小白菜(Hydroponic cabbage)产量的影响,以黄金四季奶油小白菜为实验材料,采用三因素五水平的正交实验方法,分别对氮磷钾设置5个浓度梯度.在收获时分别测定在不同氮、磷、钾水平下其叶片数、叶长、地上及根部鲜重.结果 发现,在本实验中,不同氮磷钾水平对小白菜叶长的影响为最适氮浓度为13.22mmol/L,最适为磷浓度0.9mmol/L,最适钾浓度为2.81mmol/L;不同氮磷钾水平对小白菜地上及根部鲜重的影响中,不同磷、钾浓度对地上部鲜重与不同氮、钾浓度对根部鲜重影响变化趋势一致,具有显著性差异,均在低水平时鲜重较高,随着浓度的增加,先升高后降低.

语种： 中文

作者： 熊瑛;向阳

期刊： 南方农机,2019年50(3):188,191 ISSN：1672-3872

作者机构： 湖南农业大学工学院,湖南长沙,410128

关键词： 机械制图;农机专业;教学优化

摘要： 本文根据农机专业的特点,对《机械制图》的课程教学内容、教学方法进行优化,详细阐述了专业特点,将教学内容进行取舍、调整、拓宽、加深,并通过改进教学方法,让图学课和后续的专业课形成一个连贯的知识体系。该研究结果有利于培养学生的专业素养,为后续专业课的学习奠定了基础。

语种： 中文

作者： 黄艳红;陈文凯;李妍;李新月

期刊： 南方农机,2019年50(9):103-103 ISSN：1672-3872

作者机构： 湖南农业大学工学院,湖南长沙,410208

关键词： 无碳小车;“双8字”型;圆柱凸轮;模拟仿真

摘要： 作者选取圆柱凸轮机构作为导向机构,制作了一款无碳小车。通过推导出凸轮推程的包覆轮廓展开图解析式,结合Solidworks软件的草图画图技巧和"包覆"功能,设计出圆柱凸轮,并将此软件进行模拟仿真和凸轮的优化调节。最终,使该小车实现了竞赛要求的"双8字"型轨迹的行走,验证了该设计方式的可行性。

语种： 中文

作者： Luo, Ya-hui;Jiang, Ping*;Xie, Kai;Wang, Fu-jie

期刊： Optical Review,2019年26(1):118-123 ISSN：1340-6000

通讯作者： Jiang, Ping

作者机构： [Xie, Kai; Luo, Ya-hui; Jiang, Ping; Wang, Fu-jie] Hunan Agr Univ, Coll Engn, Changsha 410128, Hunan, Peoples R China.;[Jiang, Ping] Southern Reg Collaborat Innovat Ctr Grain & Oil C, Changsha 410128, Hunan, Peoples R China.

通讯机构： [Jiang, Ping] H;[Jiang, Ping] S;Hunan Agr Univ, Coll Engn, Changsha 410128, Hunan, Peoples R China.;Southern Reg Collaborat Innovat Ctr Grain & Oil C, Changsha 410128, Hunan, Peoples R China.

关键词： Rice blast;High spectral;Grading-detection

摘要： Rice blast is a worldwide disease of rice that is an important reason for the reduction of rice yield. In this paper, “Lingliangyou 268” was selected as the research object. The spectral data were measured by a Landmark Spectrum instrument. The spectral characteristics of the original spectrum, derivative spectrum and logarithmic spectrum of different grades of rice blast were studied. A new method for rice blast grading based on sensitive bands was proposed. Then, the method of system clustering method, BP neural network and probabilistic neural network were used to establish the rice blast classification prediction model, respectively. Comparing the three models, the classification effect based on probabilistic neural network is the best. In the training samples, the logarithmic spectral classification accuracy is 97.8%. In the test samples, the logarithmic spectral classification accuracy is 75.5%. © 2019, The Optical Society of Japan.

语种： 英文

作者： 杨智;陈文凯;张钱龙;李璟

期刊： 南方农机,2019年50(9):46-46 ISSN：1672-3872

作者机构： 湖南农业大学工学院,湖南长沙,410000

关键词： “双8字”无碳小车;四杆机构;仿真

摘要： 针对工程实训大赛中"双8字"轨迹赛道组,本文设计了一种基于四杆机构的"双8字"无碳小车,详细介绍了动力转换机构、转向机构、动力传动机构、微调机构的设计过程,对小车后期的实验仿真过程中出现的问题进行了总结分析。基于四杆机构的"双8字"无碳小车具有较高的运行精度,同时也具有良好的调试性能,实验表明小车最多可完成26个"双8字"轨迹,验证了该设计的合理性。

语种： 中文

作者： 郭建政;陈力航

期刊： 现代制造技术与装备,2019年(6):68-69 ISSN：1673-5587

作者机构： 湖南农业大学工学院,长沙,410128;[郭建政; 陈力航] 湖南农业大学

关键词： 无碳小车;工程实训大赛

摘要： 根据第五届全国大学生工程实训大赛的要求,制造了一款能够走出"双8字形"的无碳小车,其可以根据实际桩距进行调节,同时利用Solidworks进行设计并仿真模拟,实现最佳轨迹路线设计。

语种： 中文

作者： 张致远;郭建政;何晓;陈力航

期刊： 机械工程师,2019年(7):49-50 ISSN：1002-2333

作者机构： 湖南农业大学工学院,长沙,410128;[郭建政; 何晓; 陈力航; 张致远] 湖南农业大学

关键词： 无碳小车;空间四连杆;SolidWorks仿真

摘要： 根据第六届全国大学生工程实训大赛"双8字形"比赛项目的要求,设计并制作基于空间四杆机构的"双8字形"无碳小车。通过对小车轨迹基本规律计算,设计小车基本构件的相关数据,并利用SolidWorks进行结构设计。通过SolidWorks motion对小车的传动机构和控制方向机构仿真,小车运动没有出现任何干涉和死点现象。

语种： 中文

作者： Qiu, Rangjian;Liu, Chunwei;Cui, Ningbo*;Wu, Youjie;Wang, Zhenchang;...

期刊： Agricultural Water Management,2019年224:105755 ISSN：0378-3774

通讯作者： Cui, Ningbo

作者机构： [Liu, Chunwei; Qiu, Rangjian] Nanjing Univ Informat Sci & Technol, Collaborat Innovat Ctr Forecast & Evaluat Meteoro, Sch Appl Meteorol, Jiangsu Key Lab Agr Meteorol, Nanjing 210044, Jiangsu, Peoples R China.;[Cui, Ningbo] Sichuan Univ, State Key Lab Hydraul & Mt River Engn, Chengdu 610065, Sichuan, Peoples R China.;[Cui, Ningbo] Sichuan Univ, Coll Water Resource & Hydropower, Chengdu 610065, Sichuan, Peoples R China.;[Wu, Youjie] Hunan Agr Univ, Coll Engn, Changsha 410128, Hunan, Peoples R China.;[Wang, Zhenchang] Hohai Univ, Coll Water Conservancy & Hydropower Engn, Nanjing 210098, Jiangsu, Peoples R China.

通讯机构： [Cui, Ningbo] S;Sichuan Univ, State Key Lab Hydraul & Mt River Engn, Chengdu 610065, Sichuan, Peoples R China.;Sichuan Univ, Coll Water Resource & Hydropower, Chengdu 610065, Sichuan, Peoples R China.

关键词： Bowen ratio energy balance;Evapotranspiration partitioning;Oryza sativa;Path analysis;Triticum aestivum

摘要： The rice-wheat rotation system is one of the largest agricultural production systems worldwide. Accurate estimation of evapotranspiration (ET) in the rice-wheat rotation system is critical to enhance efficient irrigation management and water use. The variation of ET for a rice-wheat rotation system during 2015–2018 and its controlling meteorological factors was investigated using the Bowen ratio energy balance and path analysis methods. A modified Priestley–Taylor (PT) model considering soil water stress for soil evaporation (E) (fsw), and plant temperature constraint (deviation of air temperature from optimum for the crops used, ft), leaf senescence for transpiration was developed. The results showed that the diurnal variation of ET rate in different months exhibited a single peak curve with the maximum ET rates of 0.90 and 0.42 mm h−1 for rice and winter wheat, respectively. The total ET of the rice-wheat rotation system over the whole growing season was 765–841 mm, of which 63–67% was consumed by the rice field. The average daily ET rate over the whole growing season was 3.27–4.13 and 1.50-1.65 mm d−1 for rice and winter wheat, respectively. The results of ET partitioning showed that E accounted for 23–32% of the seasonal ET for rice and 48–51% for winter wheat. The ET partitioning of rice and winter wheat was closely linked to leaf area index (LAI). The ratio of E/ET reduced exponentially for rice with the increase of LAI, while it reduced linearly for winter wheat. The path analysis showed that the net radiation (Rn) was the dominant meteorological factor affecting short-term ET of the rice-wheat rotation system through the direct effect. The water vapour pressure deficit (VPD), another important factor influencing ET, showed mainly an indirect effect on ET through path of Rn and had a greater impact on ET for rice than that for wheat. The modified PT model could estimate ET for rice and winter wheat reasonably, with linear regression coefficient of 0.93–1.09 and coefficient of determination of 0.92−0.96. The model was sensitive to the fsw or ft. © 2019 Elsevier B.V.

语种： 英文