注册 登录  
 加关注
   显示下一条  |  关闭
温馨提示!由于新浪微博认证机制调整,您的新浪微博帐号绑定已过期,请重新绑定!立即重新绑定新浪微博》  |  关闭

物理农业

物理农业与无毒农业

 
 
 

日志

 
 

实验科学:空间电场氮肥化产量的测定  

2013-08-18 19:16:25|  分类: 温室设备与技术 |  标签: |举报 |字号 订阅

  下载LOFTER 我的照片书  |

一、测定目的

       空间电场具有显著的增产作用,其机理解释包括电钙调理论和光合作用促进理论、空气氮肥化理论,本实验主要是为了确定3DFC-450型温室电除雾防病促生机的空气氮肥量的制造能力,即确定温室空间电场正常运行期间能够制造空气氮肥的总量,进而确定氮肥的使用量,实现增产降支增收的目的。

二、空间电场氮肥化原理

       电晕放电的特征是伴有“嘶嘶”的响声,有时有微弱的辉光当导体上有曲率半径很小的尖端存在时,则发生电晕放电。电晕放电可能指向其他物体也可能不指向某一特定方向。电晕放电时,尖端附近的场强很强,尖端附近气体被电离,电荷可以离开导体;而远离尖端处场强急剧减弱,电离不完全,因而只能建立起微小的电流。电晕放电的特征是伴有“嘶嘶”的响声,有时有微弱的辉光。电晕放电可以是连续放电,也可以是不连续的脉冲放电。电晕放电的能量密度远小于火花放电的能量密度。在某些情况下,如果升高尖端导体的电位,电晕会发展成为通向另一物体的火花。

N2+O2=2NO

2NO+O2=2NO2

2NO2+H2O=2HNO3+NO

       起始电晕电压随电极的几何形状而变化,一般为15-20kV。电晕电极导线愈细、表面愈粗糙,则起晕电压越低。气体组成成分决定着电荷载体的种类,不同种类气体离子在电场中的迁移率亦不同,导致电晕放电时伏安特性的差异。气体温度和压力的改变影响气体的密度,当气体密度增大时,起晕电压增高。温度和压力的变化也影响离子迁移率,从而也影响起晕电压。

       电晕放电的过程中,空气中的氮气会转化为NO、NO2,遇到水汽后会迅速转化为稀亚硝酸、稀硝酸。在温室电除雾防病促生机建立的空间电场环境中,这些稀亚硝酸、稀硝酸雾粒会在静电场的作用下会降落于植物叶片上、地面,进而营养作物。

三、实验设备与材料

    选用常用的3DFC-450型温室电除雾防病促生机两套;

    667㎡温室一幢;

    作物选用根菜类或叶菜类蔬菜,如小萝卜、芹菜、莴苣。也可选用果菜类,如茄子、辣椒、黄瓜等;

    XSYD-1型硝酸盐氮测试仪1台;

    9㎝平皿9个(其中3个做对照);

    25ml移液管2支;

    雷磁pHS-25型1台

    蒸馏水10㎏

    100ml量筒2个。

四、试验方法

    4.1平皿的置放与水的添加

    无论温室栽培高秧作物还是低矮的叶菜作物,均应将6个平皿按照温室长度均匀布置在温室的中轴线上,且置于秧苗顶部高3-5㎝。放置一定要平稳,且平皿中溶液接地,并应随作物高度。平皿溶液的接地必须采用特制的不锈电极线(与空间电场电极线相同)。

    4.2总液量和硝酸盐氮浓度的测定与计算

    平皿中的水溶液视平皿的蒸发量而统一加注等量蒸馏水,此实验规定平皿液面下降2/3左右时加注。选用XSYD-1型硝酸盐氮测试仪定期测量平皿水溶液的硝酸盐氮含量,每次测量间隔不得低于8天。将6个平皿总液量(量筒测定)和硝酸盐氮浓度的测量结果填入表1. 

五、监测结果与计算

    按照试验方法四规定的程序对1-9个平皿的硝酸盐氮和pH值进行监测。

    5.1 空间电场氮肥化产量监测

    5.1.1 监测数据的记录

    将各时间监测的结果填入表1.

表1 空间电场环境中空气氮肥量的监测

    原始平皿加注蒸馏水时间:2012年2月9日

    每平皿初次加入蒸馏水量:30ml

时间 1#总液量ml 1#浓度㎎/L 2#总液量ml 2#浓度㎎/L 3#总液量ml 3#浓度㎎/L 4#总液量ml 4#浓度㎎/L 5#总液量ml 5#浓度㎎/L 6#总液量ml 6#浓度㎎/L 
02.18  76  1.980  83  2.202  79  2.200  78  2.200  80  2.201  84  2.202
02.27  185  4.243  200  5.240  187  5.240  193  5.242  203  5.244  195  5。240
03.06  420  6.290  460  6.500  432  6.492  442  6.500  470  6.620  450  6.512
03.15  710  8.330  760  8.350  720  8.345  745  8.347  770  8.400  760  8.400
03.23  1040  9.803  1090  9.920  1050  9.710  1075  9.830  1120  10.360  1100  10.140

   

备注:总液量为平皿内的溶液量。

    6个平皿的最终(最后一次检测)硝酸盐氮含量

   M1=16L×N ×10-3㎎)

   其中,L某个平皿的总液量,单位ml;N某个平皿的硝酸盐氮的浓度,单位㎎/L.

   整栋温室每天因空间电场的存在所形成的植物可利用氮肥总量为:

   M2=365S0×M0/(6×S1 ×d)×10-3)

   其中,S0为温室总面积,单位㎡;S1为单只平皿面积,单位㎡;d为平皿放置天数。

    按照表1所示测量结果,计算随时间变化每次测量的6个平皿总硝酸盐氮总量,并在实验结束后以此数值绘制硝酸盐氮的累加增势图。

   5.1.2 计算结果与分析

   (1)6平皿44天收集的硝酸盐氮总氮:

    M1=16L×N ×10-3

   =(1040×9.803+1090×9.920+1050×9.710+1075×9.830+1120×10.360+1100×10.140)×10-3

      =64.528㎎

   (2)可利用氮肥:

     M2=S0×M0/(6×S1×d) ×10-4

     =(365×667×64.528)/(6×63.58×44)×10-4

     =9359280㎎/年.亩

    =9.4㎏/年.亩

   5.1.3 电离空气产生氮肥的最低估值

   因电极线电离空气不仅仅是面对平皿,还要对温室棚梁、湿润的棚膜、墙壁等放电,故平皿的监测结果只是电极线电离空气产生氮肥量的不足1/2(可能产生的硝酸用于腐蚀棚梁或远离农作物而不能被植物利用)。

   实际空气氮肥产生量:

   M0≥1.5M2=14㎏/年.亩

  5.1.4 替代氮肥的能力计测

  如果按照常规施用25公斤/年.亩尿素计算,空间电场设备年产生的可利用氮肥9.4㎏相当于节省37%的尿素用量。

   5.2 pH的测定

   取对照温室,放置7#、8#、9#3个平皿,加蒸馏水量与实验温室的1#-6#6个平皿一致。采用雷磁S-25型酸度计且依照表1测定时间同步检测每个平皿中溶液的酸度值,并将每栋温室放置的平皿溶液的酸度值平均后,填入表2.

2 空间电场氮肥化水溶液酸度值pH的监测

 日期  1#  2#  3# 4#   5#  6# 7#   8#  9#
 02.18  6.9  6.8  6.9  6.9  6.7  6.8  7.2  7.2  7.2
 02.27  6.4  6.2  6.4  6.5  6.2  6.4  7.2  7.2  7.2
 03.06  5.6  5.5  5.5  5.2  5.1  5.3  7.1  7.2  7.1
 03.15  5.0  4.7  4.8  4.5  4.4  4.5  7.1  7.1  7.1
 03.23  4.6  4.1  4.3  4.0  3.8  4.0  7.1  7.0  7.1

   

酸度值的测定迅速,是监测空间电场空气氮肥化趋势的最好指标,pH值降的愈快则氮肥化过程越迅速。

六、结论

    空间电场的空气氮肥化效率主要因设备型号的不同,间歇工作间隔、电极线布设方式、植物的生长高度相关。功率愈大,电压愈高,氮肥化效果愈好。植物顶端离电极线愈近,氮肥化效率愈高。

    空间电场产生的空气电离具有强烈的氮肥化作用。3DFC-450型温室电除雾防病促生机年运行相当于投放了至少9.4㎏的硝酸盐氮素,相当于节省氮肥用量37%。

    3DFC-450型温室电除雾防病促生机(空间电场防病促生机)可使空气强烈硝酸化,相当于时刻为植物施用页面氮肥。

  评论这张
 
阅读(661)| 评论(0)
推荐 转载

历史上的今天

在LOFTER的更多文章

评论

<#--最新日志,群博日志--> <#--推荐日志--> <#--引用记录--> <#--博主推荐--> <#--随机阅读--> <#--首页推荐--> <#--历史上的今天--> <#--被推荐日志--> <#--上一篇,下一篇--> <#-- 热度 --> <#-- 网易新闻广告 --> <#--右边模块结构--> <#--评论模块结构--> <#--引用模块结构--> <#--博主发起的投票-->
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

页脚

网易公司版权所有 ©1997-2017