空间电场阴极聚水技术的试验研究

论文摘要

干旱缺水已成为21世纪和未来的世界性难题,减少土壤水分蒸发、收集空气中的水分,已成为缓解干旱、半干旱地区水资源紧缺的重要途径。本研究力求探索一种新型聚水方法——空间电场阴极聚水方法。以栗钙土为试验土壤,采用空间电场的方法对试验土壤施加正向直流高压静电场,研究正向空间电场对土壤阴极聚水的作用。通过空间电场和大气电场的对比试验,分析了土壤含水率动态变化趋势和沿土壤剖面上的含水率变化规律。试验表明,晴天施加正向空间电场可以有效地抑制土壤水分蒸发,从而起到土壤阴极聚水的效果。并测试了空间电场在不同异极距(2.5m、2.0m、1.5m)下对土壤含水率的影响,揭示了在相同的时间内异极距对土壤含水率有较大的影响,指出异极距约为2.0m时的聚水效果较好。随后以大麦为种植品种,进行对比生长试验,进一步表明了不同异极距的正向空间电场可以提高大麦根系周围土壤的含水率,且规律与前面结果相符;证实了空间电场对大麦的苗鲜重和株高的增长有良好的促进作用,其中茎叶鲜重和株高的增加速度表现得最为明显,较大气电场中的分别提高了26.3%～52.6%、24.0%～68.5%。试验结果为空间电场阴极聚水技术的进一步发展提供了基础数据,为空间电场在农业中的发展和应用增加了新的内容。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 国内外旱地聚水技术的发展概况
• 1.2 高压静电场技术的研究概况
• 1.3 本文的研究目的
• 1.4 本文的研究内容
• 2 空间电场阴极聚水机理及试验系统
• 2.1 空间电场阴极聚水机理
• 2.2 试验系统
• 2.2.1 试验控制装置
• 2.2.2 空间电场发生装置
• 2.3 试验仪器
• 3 空间电场和大气电场对土壤含水率的影响
• 3.1 土壤水分转化与蒸散量的计算
• 3.2 试验方案
• 3.2.1 试验材料
• 3.2.2 试验条件
• 3.2.3 试验方法
• 3.2.4 数据采集与土壤含水率的测定
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 空间电场对土壤含水率动态变化的影响
• 3.3.2 空间电场作用下沿土壤剖面含水率变化规律
• 4 不同异极距下空间电场对土壤含水率的影响
• 4.1 试验方案
• 4.1.1 试验系统
• 4.1.2 试验材料与方法
• 4.1.3 数据采集与土壤含水率的测定
• 4.2 结果与分析
• 5 空间电场对植物根系周围土壤含水率和植物生长发育的影响
• 5.1 试验方案
• 5.1.1 试验材料
• 5.1.2 试验条件
• 5.1.3 试验方法
• 5.1.4 数据采集与形态指标观测
• 5.2 试验结果与分析
• 5.2.1 不同异极距下空间电场对植物根系周围土壤含水率的影响
• 5.2.2 空间电场对植物生长发育的影响
• 6 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 作者简介