時間:2022-11-02 01:58:37
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇技術技術論文范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
草莓是溫帶常綠植物,喜溫涼氣候,耐寒不耐熱。草莓葉子在5℃以下雖停止生長,但仍可完整保留并能進行光合作用;地上部萌芽期可耐-5℃的低溫,休眠期可耐-10℃低溫;但當根系在-8℃、莖葉在-12℃、芽在-15℃時仍會發生凍害。冬春季節露地栽植的草莓常處在發生凍害的低溫條件下,因此仍需做好草莓的御寒防凍工作。在無穩定積雪地區,當冬季低溫來臨時先給土壤灌1次水,然后用干草、作物秸稈、牛糞等物覆蓋,覆蓋的厚度因覆蓋物不同而不同,一般干草類為4~6cm,土肥2~3cm。用地膜覆蓋防凍效果更好。春季化凍后,分2次撤除防寒物,第1次在平均氣溫高于0℃時,撤除上層已化凍的防寒物,以利用白天的陽光提高地溫;第2次在草莓地上部分即將萌發生長之前進行,不宜過遲,以免折斷新莖。如采用地膜覆蓋,在揭膜時要做好煉苗工作,防止突然揭膜造成溫差過大,影響草莓生長發育。安全越冬的草莓若較早進入花蕾期,則耐寒能力逐漸降低,而此時若遇到晚霜凍害,花蕾和幼果將更容易遭受霜凍危害,因此應隨時注意天氣變化,以便采取措施,及時防除晚霜凍害。
2草莓喜濕怕干,冬春尤其要注意防旱
草莓對空氣濕度要求較高,空氣濕度適宜,則生長開花和結果良好;若空氣濕度過小,則生長發育不良。特別是開花坐果和幼果生長期,對空氣濕度要求較高,這時較大的空氣濕度對開花結果有利,不致造成花及幼果干縮,且能延續采果期,產量也有所提高。草莓是淺根性植物,主要根群分布在20cm土層中,吸水能力弱,對水分反應敏感,所以要求土壤中有充足的水分。一般草莓生長要求的土壤濕度為田間最大持水量的60%以上,冬春季節干燥少雨天氣常引起土壤干旱缺水而干裂,扯斷草莓根系,影響正常生長。因此,必須進行灌水防旱。灌水的主要時期:一是促苗水。9月中下旬至10月上中旬,雖然氣候較涼爽,但天氣干燥,雨水稀少,而這時草莓正處于生長高峰期,水分的需求量比較大,所以應及時澆水,促其發棵,使其長出較多的葉片以利光合作用。澆水后要及時中耕,促使植株長得根深葉茂,增強其越冬能力。二是越冬水。10月下旬后,草莓雖因氣溫降低而停止生長,但根系和葉片仍需要水分;同時,為防止冬季因土壤干旱而斷根死苗,也需要一定量的水分,因此應依天氣情況于11月中下旬澆1次越冬水。稍風干后,進行中耕,可達到保墑和提高地溫的目的。三是返青水。草莓越冬后,約在3月上中旬植株開始長根萌芽,這時經過冬季的風干,土壤常缺水干旱,應及時補充水分。但澆水時應注意要小水淺澆,澆后要中耕保墑。中耕宜淺不宜深,防止土塊壓沒心苗;同時,要搞好間苗,及早去掉抽生的側蔓。四是促花水。4月上中旬至5月上旬,草莓開始抽出花蕾,加之此時新葉大量萌發,水分需求量迅速增大;同時,這時天氣轉暖溫度升高,水分的蒸發量加大,灌水尤其重要。若此時出現連續干旱天氣,要5~7d灌1次水,以保證土壤含水量不低于土壤最大持水量的50%,這樣才能保證花器分化良好。每次灌水后在表土似干未干時要及時松土,以防止土壤水分迅速蒸發。由于土壤濕潤易引起雜草生長,因此在中耕時應及時除去田間雜草。同時要及時摘除老葉和疏花疏果,使每株保留花序2~3個,每個花序留果3~5個。利于養分集中供應果實發育,降低畸形果率,促使果個增大,提高果品的質量。五是保果水。5月中下旬至6月上旬,隨著夏季到來,常出現高溫低濕的干熱風天氣,造成土壤和植株強烈失水,而這時草莓又正處在果實迅速膨大和成熟期,是全年需水量最多的時期。應及時灌水,有了足夠的水分才能提高坐果率和改善果實品質。但這時水分供應又不能過多,過多反而會降低果實品質。要小水勤澆,保持土壤濕潤。進入果實成熟以后,干旱時應在每次果實采收后的傍晚澆小水,切勿大水漫灌,否則易感染病害,引起大量爛果。3草莓喜沃土足肥,冬春季節應適時追肥
草莓根系淺,生長旺,開花結果集中且花果期長,因此必須選擇含有機質豐富、保水力強、地勢平坦、排灌方便、pH值在5.5~6.5的砂壤土或壤土栽植。草莓對肥料的需求量也比較多,因此在栽植草莓前必須施足基肥,基肥以有機肥為主,結合施用無機肥料。無機肥料以磷、鉀肥為主,配施少量氮肥。在草莓的生長期內及時追肥,對促進植株生長和提高產量有顯著作用。追肥一般分多次進行,第1次在冬前生長高峰期,可適當追施氮、磷、鉀混合肥料,以促使植株健壯生長,為下一年的高產打下良好基礎。第2次為越冬肥,10月中下旬,氣溫明顯下降,土壤中的養分分解緩慢,根系吸收能力減弱,為使進入越冬狀態的草莓增強御寒能力,可施用少量速效磷、鉀肥。同時,可結合防寒多施些細碎腐熟的廄肥,覆蓋植株和地面,兼起保水、保溫的作用。第3次在3月上中旬,氣溫逐漸升高,植株開始生長,及時追肥可增加有效花數,提高坐果率。施肥以尿素、復合肥為主,施肥量不宜過大,一般施尿素75~90kg/hm2,復合肥150~225kg/hm2為宜。另外,在開花結果期用0.2%的磷酸二氫鉀溶液葉面噴肥,每隔15d噴施1次,連施3~5次,對提高品質和增加產量都有良好效果。
論文關鍵詞:草莓;冬春季;防凍御寒;注意防旱;適時追肥
論文摘要:介紹了草莓冬春管理技術,主要包括防凍御寒、注意防旱、適時追肥等內容,以供草莓種植戶參考。
參考文獻
農機技術培訓是指由相關培訓部門向農民朋友傳授一些新的農業技術和新的農業工具,以提高我國農村的水平,進而促進農村的經濟發展。農民朋友在接觸和基本熟悉農機技術的情況下,能夠將當今先進的科學技術轉化為農業生產力,為我國農業實現機械化、智能化、自動化的發展目標奠定扎實的基礎。然而,當前的農機技術培訓內容依舊沿襲著傳統的培訓內容,缺乏對時展需求的分析,導致整個培訓不能取得良好效果。因此,農機技術培訓在確定內容階段就必須保證內容能夠與時俱進。通過不斷改革創新農機技術培訓內容,在務農技術和務農工具的選擇上盡量要保證安全性、節能性、適應性、環保性和先進性。此外,對當前的農機技術科研成果也應及時更新,完成新陳代謝過程,充分發揮出農機技術培訓的重要作用。在創新和發展農機技術培訓內容時,不僅要重視務農技術的創新,還要重視務農機具的創新。只有從這幾方面入手,才能保證農村農機技術培訓取得良好成效。
2農機技術培訓方式的創新及發展
農機技術培訓方式在某種程度上說,也對農機技術培訓的效果產生重大影響。如果采用科學合理的培訓方式,則能取得良好的培訓效果,反之則不然。目前,我國相關農村農機技術培訓部門在進行技術培訓時,最常采用的方法是短班強化法和以會代訓法。然而,這兩種方法均難以保證農機技術培訓的適用性和安全性。在實際應用過程中,存在一定的風險問題,導致最終的不能取得理想的培訓效果。由此可見,為了能夠促進我國農村農業生產,提高農民經濟來源,就必須從根本上解決農機技術培訓方法的創新問題。通過將傳統的短班強化和以會代訓等方式轉變為由委托培訓、專家指導培訓、學研用培訓以及廠家經銷商與院校一體化培訓等方式。如由有實力的農機專業合作社社員對整個培訓過程進行委托培訓,由基層農業發展公司或農機培訓主體進行學研用培訓等。多種培訓方式的綜合使用使整個培訓過程更加一體化、專業化[1]。農機技術培訓方式方面的新舉措,使得農機技術得到廣泛普及,提高了農村農機技術培訓的效果,也提高了我國農村農業生產的生產力水平。
3農機技術培訓師資力量的創新及發展
我國農村農機技術是否能夠得到順利健康發展,關鍵在于農機技術培訓是否能夠取得良好的成效。培訓水平的高低不僅直接影響著農機技術的培訓質量,還對農機事業的發展和日后我國新農村的建設工作產生巨大影響。因此,在實際培訓過程中,必須努力強化自身的培訓師資力量,從根本上保證培訓的質量問題。整個培訓過程必須將理論知識與實踐技術應用相結合,不僅要保證培訓質量,還要促進新技術的推廣使用。培訓人員還應結合當地農村的實際發展狀況,不斷創新培訓體制。由當地政府部門領導整個培訓工作,充分利用各種產業政策和土地流轉政策的優勢,實現資源使用的最優化。新培訓體制的完善不僅能夠推動當地農村的經濟發展,還能激發農機產業的潛能,促進農機技術的進一步發展。此外,還應針對當地農村的實際發展情況,引進合適的先進農機技術和設備,確保在培訓結束后,農民朋友能夠利用這些農機設備和技術對所培訓的知識技能進行及時的鞏固,保證農機技術能夠得到順利發展。在整個培訓過程中還應時刻觀察市場需求的變化情況,必須圍繞市場需求采取充分合適的發展形勢。這樣,才能促進我國農村經濟的發展,充分發揮出農機技術的重要作用。
4結束語
1.1土壤環境的選擇高山杜鵑在自然界所處的高山冷涼環境造就了它賴以生存的富含腐殖質、滲透性好土壤環境。因此,在選擇種植的土壤環境時,也要刻意選擇腐殖質豐富、透氣性好的沙壤土或者沙性土壤。如果土壤粘性太大,則不適合種植高山杜鵑。但是稍帶粘性的土壤,可通過向土壤里摻雜河沙或者珍珠巖來改善土壤孔隙。當然,如果是盆花生產,則有專業的高山杜鵑或者鳳梨生產用的基質土可以用來進行生產。在選擇基質土時,選擇纖維較粗長的為宜。一般大盆花生產用的基質土,平均粒徑不宜小于20mm。另外,高山杜鵑喜歡酸性土壤,最合適的pH值為4.5-5.5,如果土壤pH過高,可利用經過粉碎的煤矸石或者硫磺礦進行改良。
1.2對地形的選擇好的地形在一定程度上可以改善氣候帶來的制約。在平地上,想找到大片適合高山杜鵑滲水性要求的土地,是很困難的。但是如果生產地形是一定角度的緩坡,雨水在流經植物根系的時候不會長時間聚集,這樣杜鵑就不會因為根系呼吸不暢而導致根系長勢不好或者發生真菌病害。
2田間管理
2.1移栽上盆和換盆高山杜鵑根系喜歡透水性好,利于呼吸的土壤環境,因此如果是家庭養護,建議用陶盆或者瓦盆這一類滲水性和透氣性較好的盆。如果是大批量生產,陶盆不宜運輸,且容易損壞,因此建議盆底有足夠多透水孔的塑料盆。高山杜鵑都是淺根系的植物,沒有主根,根系分布一般只存在于地表50cm以上。因此選用盆的時候,一定不要選用過深的盆。一般選用的盆以高度不大于盆徑為宜。否則不但浪費花土,而且盆底層因為沒有根系活動,容易積水并導致細菌滋生,導致病害。換盆前,先用3000-5000倍的高錳酸鉀對花盆浸泡5min進行消毒。換盆時將老盆輕輕的退去,然后先在新盆底部墊厚度約3cm的花土,將花放在新盆正中,然后向盆與花的空隙填入花土,并輕輕按壓,不可用勁將盆土按的太緊實,避免新根生長困難和呼吸不暢。填入的花土的高度以超過原根系頂層1cm為宜,不可將根系埋的過深。換土完畢后將盆花放置在陰涼的環境,并澆透水。一周以后就會有新根長出。
2.2澆水杜鵑澆水以雨水、河水、湖水、池塘中的水、養魚水為最好。禁用堿水、井水和自來水。實在要用,把井水溫度處理和空氣溫度相似,自來水要脫氯氣,放數日揮發掉再用。堿水加硫酸調整pH。澆水量要根據不同生長階段有不同,休眠期要少,隆德4-6月杜鵑開花,生長旺盛要多澆,晴天一天澆一次水,個別傍晚還要補水。雨季注意排水,7-8月每時都得檢查,盆干就得澆水,同時葉片噴水,冬季上午澆水,夏季早晨澆水,春秋除中午外,其他時間均可澆。在室內加溫的溫室,2-3d澆一次,不加溫的4-5d澆一次,3月下旬,溫度升高,花芽開始膨大,葉芽也萌動了,水量適當增加。
2.3施肥施肥有基肥、長效的蹄、甲片、骨粉、餅肥、糞干等,在上盆或換盆時和土壤混合使用。追施肥用人糞尿和化肥、速效性肥料。杜鵑不同生長階段要施不同的肥。開花前多施磷肥,促使開花,花開的大,花瓣厚,色澤好,花期長,10d施一次,施2-3次。開花期停止施肥。開花后,為了恢復樹勢,促使抽梢長葉,施氮肥,高溫季節(7-8月)停止生長,不宜施肥。秋季進室內前是孕蕾期,多施磷肥,7-10d一次,冬季休眠期停止施肥。施肥應掌握的原則:肥料要充分腐熟,勤施薄肥,禁止把肥施在葉上,晴天施,盆土干時施,傍晚施,次日早澆水。
2.4修剪為了保持杜鵑花樹形的美觀,每年要修剪過多徒長枝和弱枝。一般在杜鵑小苗生長到7-8cm高的時候,就要去除頂端,促使其萌發更多的側枝。一般經過這一次修剪以后,大部分幼苗能長出3個以上的分枝。然后下一年春天在頂芽伸長之前,去除每個枝條頂端的芽,促使其萌發更多的側枝,這樣到第三年的時候,杜鵑就可以長成有六七個以上的側枝、株型豐滿的盆花了。在這以后,大部分杜鵑不再修剪,但是為了杜鵑長勢更加茁壯,株型更加好看,建議每年開花以后,要去除那些在底層因為見不著光而長勢較弱、下垂嚴重的枝條,避免營養浪費。
2.5打殘花高山杜鵑每年花期過后會有殘花留在枝頭頂端,如果條件合適或者經過了昆蟲授粉,那么這些殘花就會逐漸發育為種子。如果不需要做雜交或者留種,那么建議把殘花打掉。因為每年四五月花期過后,枝頭就開始有新枝長出。但是如果有密集的種子長出,就會消耗很多營養,導致新枝生長不良甚至長不出來。因此,打殘花是一件比較重要的工作。
3繁殖方法
一般有:種子繁殖、扦插和嫁接繁殖。由于這3種方法繁育的種苗變異性大、成活率低,我們不常用,所以不詳細介紹,隆德通常采用的是組培苗。
4常見病蟲害防治
杜鵑常見的病害有莖腐病、葉腫病、葉斑病和褐斑病,象甲蟲。
4.1葉腫病癥狀:發病葉片正面初為淡黃色半透明的圓形斑,后為黃色,下陷;葉背面淡紅色,肥厚腫大,隨后隆起呈癭瘤,癭瘤表面有厚厚灰白色的粉層,如餅干狀,葉枯黃早落。嚴重時葉柄病斑連片,畸形肥厚。嫩梢發病時,頂端產生肉質蓮狀葉,或為瘤狀葉,后干縮為囊狀。花瓣感病后,異常肥厚,呈不規則的癭瘤。花芽受害成為肉質變厚變硬。發病規律:病害一年發生兩次,春末夏初和秋末冬初,以春末夏初最常見,3-5月較嚴重。溫度較低,月平均氣溫在15-20℃,相對濕度為80%以上,陰雨連綿,陽光不足,植株生長柔嫩,病害容易流行。防治方法:在發病前尤其是在抽梢展葉時可噴灑1∶1∶200的波爾多液,發現病葉及時摘除;發芽前可噴施0.3-0.5波美度石硫合劑或1∶1∶200的波爾多液2-3次,通常隔7-10d噴1次;發病后可噴灑65%-80%代森錳鋅500倍液或0.3-0.5波美度石硫合劑3-4次,隔7-10d噴1次。
4.2葉斑病癥狀:發病葉片上會出現橢圓型、長條形淺紅褐色或黑色病斑,周圍有褪綠圈,后擴大呈不規則大斑塊,病斑上產生黑點。一般在杜鵑的下層光照不足的老葉片上容易發生,但是嚴重時新葉也會發生,并出現干枯和掉落現象。發病規律:葉斑病菌在病殘體或隨之到地表層越冬,翌年發病期隨風、雨傳播侵染寄主。杜鵑葉斑病夏季高溫容易發病,但在溫室中四季都可發生。連作、過度密植、通風不良、濕度過大均有利于發病。防治措施:于5-8月噴施70%甲基托布津1000倍液、20%粉銹寧4000倍液、50%代森錳鋅500倍液,隔10d噴1次,共噴7-8次,能有效地控制病害的發展。為防止葉片黃化,還可增施硫酸亞鐵。
1.1葡萄扦插育苗
1.1.1種條的采集貯藏。結合冬剪,從品種純正,健壯無病蟲害的豐產植株上剪取枝質充實、粗度在0.7cm以上,長60~80cm的枝條作種條。種條必須從無病毒苗木母本園采集。采取室外挖溝法貯藏,種條50或100根為一捆,立放于底部鋪有10cm濕砂的貯藏溝內,埋土防寒。
1.1.2種條剪截。根據當年的氣候情況,在3月中下旬取出貯藏種條,按10cm左右(2個芽)的長度剪截,芽上留1cm平剪,下部斜剪成馬耳形。每30根一捆,放入清水中浸泡24~48h,以使枝條充分吸收水分。
1.1.3種條催根處理。使用ABT生根粉,每克ABT生根粉可處理葡萄種條3000~4000根,將葡萄種條基部向下擺放在容器中,然后將兌好的ABT生根粉溶液倒入,深度以浸泡葡萄種條基部3cm左右為宜,時間為12h。溫床催根,溫床溫度保持25~28℃,不要超過30℃,濕度保持80%,經過12天左右,插條基部形成白色的愈傷組織,有的還長出幼根,這時要停止加溫,然后將插條鍛煉2~3天,就可以到大田扦插。
1.1.4扦插。選擇土壤疏松,透氣性好,土壤肥力好的地塊。待種條愈傷組織發育完好后即可進行扦插。扦插前要先用細木棍或細鐵棍在塑料薄膜上打孔,前邊打孔,后邊跟著將種條插入孔中,深度以將頂芽露出為宜。每畦插完后要直接在膜上揚沙,封堵插孔,插完后要立即澆水。
1.1.5扦插后管理。在萌芽前一般不再澆水,以免降低地溫,不利于生根,對保水性差的土壤,在萌芽前干旱時注意澆水,苗木生長期應加強施肥、澆水、中耕、除草,一般追肥2~3次,前期以氮為主,后期以磷、鉀肥為主,盡量使苗木生長的充實,還應注意病蟲害發生,為了枝蔓生長粗壯,成熟良好,每株苗只留一個新條,副梢上留2片葉摘心,苗木長到30cm后應摘心,到8月下旬,不論苗木高度是否達到30cm,一律進行摘心,促進苗木提早成熟。
1.2葡萄嫁接育苗嫁接苗的優點很多,隨著葡萄規模化栽培的發展,嫁接育苗將成為葡萄栽培發展的趨勢。嫁接育苗有綠枝嫁接和硬枝嫁接兩種,國外多采用硬枝嫁接,國內則多采用綠枝嫁接。綠枝嫁接是在春夏生長季節(5~6月)用優良品種半木質化枝條作接穗,采用劈接繁殖苗木的一種方法,此法操作簡單、取材容易、節省接穗、成活率高(85%以上)。
2葡萄定植
2.1園地選擇選地勢干燥、排水良好、窩風向陽、土質疏松、肥沃、透水性好、保水保肥力強、交通方便、距水源近的地塊建園。
2.2園地設計行距2.5~3.0m,株距0.5~1.0m,水平棚架(棚立架)。
2.3挖栽植溝秋季挖栽植溝,結凍前挖完,溝深60-80cm,寬80cm。按等高線定行劃線。取土時要將表土與底土分別放置,表土放在溝的上沿,底土放在溝的外沿?;靥顣r首先在溝底填入1/4的樹葉、亂草、雜草等,秋挖的栽植溝當年將表土填至2/3,留存積雪和雨水,春季化凍后施一層農家肥,然后用行間表土將溝填平,要高出地面15cm。
2.4苗木定植
2.4.1成品苗定植。定植時間為4月下旬~5月上旬。栽前剪除過長的枝蔓,去掉過長、發霉、受傷的根段,然后用清水浸泡一晝夜。栽植坑挖深寬各30-40cm,坑內可混拌一鍬腐熟的農家肥。栽時,先在坑里堆起一個類似饅頭的土包,將苗根系展開,然后踏實。圍好接水圈,澆一次透水。水滲干后,用疏松土壤將苗埋成一園包,厚度以超過最上方芽眼1cm為準。苗木頂芽開始展葉時,要逐漸撤土煉苗。
2.4.2半成品苗定植。采用塑料薄膜覆蓋技術,栽植時間為5月下旬~6月上旬。先在地床上覆蓋好地膜,然后挖定植穴,坑內澆滿水,用手攪拌泥漿,泥漿下沉一半時,將苗木小心放入泥漿中,苗木傾斜于架面,新稍朝上并與地面一平,待水自然滲干后再用細土培苗,將新稍基部以下埋嚴,栽完不踩不壓。
3田間管理
3.1葡萄搭架采用水平棚架(棚立架)。
3.1.1架材:用水泥架材,桿高2.5m。
3.1.2架柱的立法:確定立柱點,要求距離準確,縱橫整齊,每行葡萄一排柱,立柱要距離葡萄行20~30cm,柱距6m。
3.1.3挖坑埋柱:按測好的點挖坑,坑深要求60cm左右。柱要立直,埋實。縱橫成行。地上部分柱高1.8~2.0m。
3.1.4拉架線:立架面每線間距50cm,棚線要先拉橫線,后拉縱線,要用緊線器繃直拉緊??v線用8﹟鐵線,橫線用10﹟~12﹟鐵線。邊柱要打線固定。
3.2施肥
3.2.1施基肥?;实姆N類:過圈肥、秸桿肥等有機肥。施基肥的時間:在秋季防寒前(十月上旬至十月下旬)或春季出土后(四月中旬至下旬)進行,以秋施為好。施肥方法:(1)溝施:距葡萄行30~50cm,挖深寬各40~50cm的溝,將基肥均勻撒入溝內,用土蓋平,兩側輪施。幼樹宜近施,成齡樹稍遠施。也可挖成放射形溝施或環狀溝施。(2)穴施:在兩株葡萄中間或上、下兩側挖深寬各40cm的穴施肥。
3.2.2追肥。肥料的種類:以有機肥料為主,化學肥料為輔。追肥時期:每年一般可以追肥三次。第一次,葡萄萌芽前進行,此次追肥以氮肥為主。第二次,在葡萄落花后進行,仍以氮肥為主,加施磷鉀肥。第三次,漿果著色前進行,此次追肥以磷鉀肥為主。追肥方法:可分為根系追肥和葉面追肥兩種:根際追肥:磷、鉀肥要適當深施,氮肥可在根附近地表施或淺施,但施后要覆土蓋嚴。根外追肥:主要是指葉面噴肥。
3.3中耕除草葡萄生長季節要進行3~5次除草,疏松土壤,提高地溫。
首先將已標定過的螺線管和HWR腔安裝就位,并且用三維可調機構反復調節各元件至理論位置,其實際安裝精度見表1.然后將測微準直望遠鏡所用十字絲目標及其支架,安裝在冷質量元件上,并將其對準至設計位置.
2配置偏心距和旋轉角
由于測微準直望遠鏡低溫下監測,只能透過觀察窗向真空室內部的光學靶觀測.而光的傳播存在折射和衍射,會對光學觀測產生誤差.采用數字水平儀調平望遠鏡的視準軸,并且借助激光跟蹤儀事先將遠近兩處的基準靶和望遠鏡的視準軸中心調整至統一高程面,可以消弱光透過空氣和玻璃觀察窗不同介質時的折射誤差.為了避免光的衍射誤差,可以人為將不同十字絲目標的上下左右配置在±0.2mm以內不同偏心距上(見圖4).由于六個十字絲之間間隔太小,為了便于觀測,可以將不同十字絲目標配置不同的旋轉角(30度和60度),間隔放置在螺線管和超導腔下方(見圖4).
3理論模擬
在低溫壓力容器的元件中,除了承受由載荷(壓力、外載)產生的機械應力外,由于在運行過程中元件的溫度場發生變化,還將承受熱應力的作用[5].為了確定腔體、磁體、支撐以及氦容器在重力和冷縮變形時的補償量和熱應力,以減小或消除應力和變形.必須采用有限元方法,模擬低溫下所有冷質量組件的熱應力和冷縮變形.本文采用SOLID-WORKS建模,使用ANSYS進行熱應力模擬.
3.1有限元模型及其材料屬性
冷質量及其支撐組件的有限元模型如圖3所示.模型中磁體、氦槽及其本身焊接連接支架采用316LSS不銹鋼材料,HWR腔及其本身焊接連接支架為鈦材,冷質量支撐組件和腔體的6根橫梁采用鈦材料,準直支架及十字絲目標采用G10材料.模型中支撐桿室溫端為球鉸接,支撐桿低溫端與鈦架之間為綁定.不同接觸材料之間采用螺栓連接,模擬為不同接觸材料之間可相互滑動且不分離.所有冷質量材料的機械特性見表2.
3.2邊界條件與模擬結果
實測的兩次試驗采用液氮降溫,模型中支撐室溫端球鉸鏈接觸面為300K室溫,所建模型腔體、氦容器以及超導磁體接觸面處為80K,80K表面熱負荷0.1W/m2.80K下豎直和橫向位移計算結果見表3,螺線管和HWR底部上移約2.0mm,橫向向中心收縮約1mm.
4實測分析
4.1低溫監測
先用WYLER電子水平儀,將測微準直望遠鏡的視準軸調平,精度控制在0.05mm/m內[6].再調焦至遠處基準靶,使用旋轉按鈕,擺動鏡筒使其對齊遠處目標中心(見圖5第1步);然后調整焦距瞄準近處基準靶,使用平移工作臺,移動鏡筒至近處目標中心(見圖5第2步).重復上述兩步“遠旋轉移”多次,調整鏡筒至兩基準靶偏心線上,控制其直線度誤差在0.1mm以內.圖5中虛線矩形框代表已旋轉的測微準直望遠鏡,實線矩形框代表已平移的測微準直望遠鏡,圓形目標為MAT基準靶.由于同軸十字絲目標存在加工誤差,所以需要使用測微準直望遠鏡,借助可調絲扣,調整六個十字絲中心上下左右至設計偏心線位置.由于光學儀器不可避免地存在瞄準誤差,而且瞄準誤差的大小與距離成正比,呈正態分布.所以為了提高測量精度,應該采用多次測量取平均值,和盡量縮短瞄準距離的方法[7].
4.2數據分析
兩次試驗降至液氮溫區時跟蹤儀和望遠鏡監測數據見圖6和7.80K時豎直方向上跟蹤儀監測到2號螺線管向上移動1.8mm,望遠鏡監測到2號螺線管向上移動1.9mm;80K時橫向跟蹤儀監測到2號螺線管向中心移動1mm,望遠鏡監測到2號螺線管向中心移動0.9mm.
5結論
關鍵字處理器;動態功耗;溫度監控
1引言
隨著CPU集成度和運行速度的不斷提高,其功耗也越來越大,導致CPU的運行溫度越來越高,并成為CPU技術發展的瓶頸。CPU的溫升不僅影響CPU技術的進一步快速發展,而且直接影響CPU的穩定性和使用壽命。如何抑制CPU的溫升和迅速降低CPU的溫度成為CPU設計和使用的一個重點。
CPU設計者主要從體系結構設計、集成電路半導體材料選擇、CPU內功能電路布局、CPU幾何尺寸等方面把握CPU的理論功耗和表面散熱途徑。CPU在完成設計并成為產品以后,在使用的過程中,它的實際功耗和散熱效率會因不同的使用環境而有所不同。CPU的使用環境包括周圍溫度、氣壓、通風、供電電壓、時鐘頻率、散熱措施、負荷特點等。本文重點討論各種溫控技術,并且給出解決降溫的各種措施。
2影響CPU溫升的因素
CPU的溫升取決于兩大方面,一個方面是CPU工作不斷產生的熱量累積;另一個方面是對CPU產生的熱量的導散。熱量增加和散熱不暢都會導致CPU的溫度上升,并造成對CPU的損傷。
CPU的熱量來源于它的功耗,根據CPU功耗與供電電壓和工作頻率的關系可以看到供電電壓和工作頻率是影響CPU溫升的兩個重要因素。
CMOS電路CPU的動態功耗為P=CV2f,其中C表示電路負載大小,V表示供電電壓,f為工作頻率??梢姽ぷ黝l率f與芯片的動態功耗成線性正比例關系,供電電壓V的平方與芯片的動態功耗成線性正比例關系,對于一顆CPU來說,電壓越高,時鐘頻率越快,則功率消耗越大。因此,在能夠滿足功能正常的前提下,盡可能選擇低電壓工作的CPU能夠在總體功耗方面得到較好的效果。對于已經選定的CPU來講,降低供電電壓和工作頻率,也是一條節省功率的可行之路。
3CPU的溫控技術[1][4][5]
3.1外部溫度監控技術
對CPU溫度監控通過“外部監測”措施—即通過主板CPU插座下面的熱敏電阻來監測CPU工作時的溫度。CPU插座內采用立式或貼片式的熱敏電阻。整個監測過程全部是由主板來負責,熱敏電阻直接將所監測到的數據傳給主板上的溫控電路,如果監測到CPU的工作溫度超過在BIOS中的預設值時就會自動斷電關機或報警。采用此種方式的優點是體積小、價格低,使用方便,不過在監控處理器溫度時明顯存在缺陷,比如用此類監測方式得到的溫度往往是CPU底面的溫度,而不是內核溫度,溫度讀數是由監控芯片根據溫敏電阻的阻值變化計算得出,而且此類接觸式測試受外部環境影響較大。如果熱敏電阻與微處理器接觸不夠緊密,微處理器的熱量不能有效地傳送到,所測量溫度會有很大誤差。有些主板上采用SMD貼片熱敏電阻去測量微處理器溫度,其測量誤差比直立式熱敏電阻誤差更大,因為這種貼片元件很難緊密接觸到微處理器。故此類CPU溫控結果誤差性極大、反應不靈敏,所得結果僅僅只供參考。這就帶來了一個十分嚴重的問題∶表面溫度不能及時反映微處理器核心溫度變化,從而形成一個時間滯后的問題。因為核心溫度變化之后要經過一段時間才能傳送到微處理器表面。相比之下,表面溫度反應十分遲鈍,其升溫速度遠不及核心溫度,當核心溫度發生急劇變化時,表面溫度只有“小幅上揚”。Pentium4和AthlonXP等最新的微處理器,其核心溫度變化速度達30~50℃/s,核心溫度的變化速度越快,測量溫度的延遲誤差也越大。在這種背景之下,如果再以表面溫度作為控制目標,保護電路尚未做出反應,微處理器可能早已燒壞。因此曾提出“TemperatureOffsetCorrection”(溫度偏差修正)的CPU內核心溫度監測溫度修正方案來糾正此種CPU溫控所帶來的偏差。所謂“溫度偏差修正”就是指當系統采用外部測量法時,必須在測量結果的基礎上增加一個溫度偏差值:即BIOS中顯示的溫度值=實際測試值+溫度偏差值。這個偏差值由主板熱敏電阻、臨界溫度等因素來決定,當系統設定以后它就是一個常量(通過刷新BIOS可以改變這個值)。這些措施在一定程度上可以減小誤差值。但是,問題仍不能得到根本性解決,比如對于突發事件(如風扇脫落)所帶來的溫度急劇提升完全不能及時做出反應。為此我們考慮采用內部溫控技術。
3.2內部溫控技術
針對外部溫度監控技術的不足,CPU廠商在CPU內核里面加入了一個專門用于監測CPU溫度的熱敏二極管,將CPU溫度來引了“內部溫控”時代。在這里整個處理器溫度監控系統可分為外部控制型和內部控制型兩種基本結構。外部控制型監控系統,其實就是主板的溫度監控電路,它有三種基本存在形式∶一種是采用獨立的控制芯片,,這些芯片除了處理溫度信號,同時還能處理電壓和轉速信號;第二種形式是在BIOS芯片中集成了溫度控制功能;第三種形式是南橋芯片中集成溫度控制功能,目前新一代南橋芯片都有溫度監控功能。而內部控制型監控系統則是指CPU內核心中整合的熱敏二極管,這個熱敏二極管的正負兩極作為CPU兩個針腳直接來通過主板CPU插座和主板的溫度監控電路相連。在整個監控過程中,當CPU工作時,熱敏二極管就將感應到的數據變化傳輸給主板的溫控電路,由主板的一個特定邏輯運算電路通過所接收到的數據計算出CPU的內核溫度,如果計算出來的溫度高于預設溫度警戒線時,系統就會自動在瞬間切斷CPU核心電壓,使CPU停止工作并讓系統掛起來,從而可以很好地保護CPU不被燒毀。P2、P3及AthlonXP處理器都是采用了此種技術。這種方法反饋回來的溫度并不是很準確,往往要比CPU核心溫度低5度左右。為防止它的處理器過熱燒毀推出了S2K總線斷開技術:即當處理器內核溫度過高時,系統會發出一個HALT指令(HALT改指令的意思是在沒有要處理的指令和數據時將處理器掛起),當CPU接收到HALT指令時,處理器會轉到相應的等待模式,這種模式只需要消耗較小的功率。
通過在CPU內核整合熱敏二極管來控溫已經是一種能很準確監控CPU核心溫度的方法了,而且配合主板的溫控電路就能即時保護過熱的CPU,使其不至于在風扇突然停轉或意外脫落時CPU被燒掉。但此類內部溫控技術存在一個弊端,那就是在CPU溫度過高時通過直接關閉電腦來達到保護的目的,這樣會導致數據因為未能及時保存而丟失,忽略了數據的價值往往要比一個CPU的價值要高的可能性。而且熱量不穩定可能導致系統不穩定,如果電腦死機或程序進入死循環,就會失去監控作用,也就無法保護微處理器了。
3.3熱量控制電路
為彌補第一代內部溫度監控技術的不足,Intel在Northwood核心P4中引入了第2代內部溫度監控技術—熱量控制電路(ThermalControlCircuit,英特爾又將它命名為熱量監視器(ThermalMonitoring))。P3、AthlonXP的溫控電路的特點是內部僅擁有一個熱敏二極管不同,而Northwood核心P4的熱量控制電路擁有兩套熱敏二極管。其中一套熱敏二極管偵測CPU的溫度值并傳輸給主板上的硬件監控系統,這套裝置像傳統的內部溫控技術一樣通過關閉系統來保護CPU,不過只是在緊急情況才會自動關閉。第二套熱敏二極管放置在CPU內核溫度最高的部位,幾乎觸及ALU單元,并作為熱量控制電路的一個組成部分。在CPU工作中,這兩套熱敏二極管的電阻會因溫度而變化,因此通過它的電流也會隨著CPU的核心溫度而變化,通過與內設參考電流的比較,系統能夠判斷當前電流是否達到了臨界點。如果CPU最熱的地方超過一定值,第二套熱量溫控裝置會發送一個PROCHOT#信號使熱量控制電路系統開始工作,通過減小CPU的負載來降溫,其實這套熱敏二極管起到波動調節作用。Pentium4的熱量控制機制并非是減少時鐘頻率,而是減少其輸出的有效工作頻率。當溫度正常的時候,ALUs(算術邏輯運算器)將會接受到一定的頻率。但當主板檢測到CPU的核心溫度達到一個特定的臨界值時,熱量控制電路就開始發送PROCHOT#信號,將空置的時鐘周期插入到正常的時鐘周期內,發送到CPU的調節信號如圖1所示。
圖1發送到CPU的調節信號
PROCHOT#激活的無效周期會將某些正常時鐘周期省略掉,使得最終發送給CPU邏輯運算單元的信號頻率就會有所降低,從而通過降低CPU的工作效能來達到降溫的目的。隨著溫度的降低,熱量控制電路將會開始減少空時鐘周期的數量以使CPU返回它原來的工作模式。只要CPU核心溫度比臨界值低1度時,熱量監視器就會停止發送過熱信號。熱量控制單元就會停止產生空的時鐘周期,CPU的性能也就恢復到正常值,過熱保護系統被激活只需十幾億分之一秒,我們還可以在Pentium4主板的BIOS中選擇超警戒溫度來進行控制。當處理器的任務周期(dutycycle)占全部周期的比例越大說明處理器的工作效率越高,其可以調節的比例在12.5%到87.5%之間,選擇的數值越小,則任務周期的比例越小,效率降幅反而越大,我們還可以利用PROCHOT#引腳功能保護主板的其它元件。當供電模塊的溫度超出警戒溫度時,監控電路輸出低電平到PROCHOT#,從而激活TCC,通過降低微處理器功耗來達到保護供電模塊及主板其它元件的目的。
4抑制CPU溫升的措施
4.1風冷散熱系統
風冷散熱系統由散熱片和風扇構成,判斷散熱片的好壞的重要依據是表面積的大小,采用眾多的鰭片來提高散熱效果。散熱片的內部和邊緣需要設置合理的導風通道,散熱片的切割面要磨光,以使其能與CPU表面完全結合。滾珠軸承的壽命、噪音、發熱量遠較含油軸承好。工作電壓為12v,耗電量在十瓦之內。不少人認為風扇轉速越高,那么在同一時間內,從CPU上帶走的熱量就越多,這樣CPU就越容易冷卻,事實并不是如此。如果風扇的轉速超過其標準值,那么風扇在長時間超負荷情況下運行時,從CPU上帶走的熱量就比在高速轉動過程中產生的熱量小,這樣時間運行得越長,熱量差也就越大,高速運轉的風扇不但不能起到良好的冷卻效果,反而使CPU溫度大幅提升;況且,散熱風扇的轉速越高,可能在運轉過程中產生的噪音就越大,嚴重的話可能讓風扇或者CPU報廢;另外,要想讓風扇高速運轉,還必須有較大的功率來提供動力源,而高動力源是從主板和電源中的高功率中獲得的,主板和電源在超負荷功率下就會經常引起系統的不穩定。所以,風扇轉速越高冷卻效果越好的說法是不成立的。從理論上分析,風扇功率越大散熱效果應該越好,但這樣的理論成立是在一定的前提之下的,也就是說在風扇的運行功率不超過額定運行功率的條件下,功率越大的風扇通常它的風力也越強勁,散熱的效果也越好。而風扇的功率與風扇的轉速又是直接聯系在一起的,也就是說風扇的轉速越高,風扇也就越強勁有力。不能片面地強調高功率,這需要同計算機本身的功率相匹配,如果功率過大,不但不能起到很好的冷卻效果,反而可能會加重計算機的工作負荷,從而會產生惡循環,最終縮短了CPU風扇的壽命。因此,用戶在選擇CPU風扇時,不能錯誤認為風扇功率大其散熱效果肯定會好,而應該根據夠用原則來選擇與自己電腦相匹配的風扇。并且在選擇好風扇之后能夠根據實際情況選擇合適的機箱,從而更好地降低CPU的溫度。
4.2半導體散熱系統
半導體制冷器由許多N型和P型半導體材料排列組成,N、P之間是銅、鋁等金屬材料,外面是絕緣和導熱良好的陶瓷片。通電后,電子由負極出發,經P型半導體吸收熱量,至N型半導體放出熱量。冷端接到CPU,熱端接到散熱片,由風扇將熱量排出。這種散熱系統消耗功率為10w至50w,增加了微機電源負擔,本身產生大量熱,容易造成半導體散熱片的高溫燒毀,低溫一面容易產生露。
4.3液氮散熱系統
液氮散熱系統的工作原理是將主板、CPU等部件密封于一個空間里并抽成真空,CPU被內部充滿液態氮的玻璃容器密封。進行類似水冷的循環散熱。,它的特點是冷卻能力強,但制造工藝復雜,容易結霜產生露水。
4.4軟件降溫
軟件降溫利用了CPU“空閑掛起”指令進行工作,從而實現了CPU的降溫及功耗的降低?!翱臻e掛起”就是指在一段時間內沒有接收到指令,CPU自動進入低耗能的休眠狀態,降溫軟件縮短了CPU進入休眠狀態的等候時間,從而減少了熱量的產生。降溫軟件占用約1%至3%的系統資源,使CPU下降3至10℃。但是當CPU進行實時多任務的工作時,CPU能夠得到“空閑掛起”的機會不大,這種情況下,軟件降溫的作用便失去了。
5結論
本文從CPU升溫的因素說起,接著詳細地介紹了當前幾種主要的CPU溫控技術,并分析每種溫控技術的優缺點,接著介紹了當前的幾種主要的CPU降溫措施。
參考文獻
[1]C.M.Krishna,Yann-HangLee.Voltage-Clock-ScalingAdaptiveSchedulingTechniquesforLowPowerinHardReal-TimeSystems.IEEETRANSACTIONSONCOMPUTERS,VOL.52,NO.12,DECEMBER2003
[2]Jung-HiMin,HojungChaandVasonP.Srim.AnEfficientPowerManagementMechanismforWiFi-basedHandheldSystems.WirelessCommunications,NetworkingandMobileComputing,2006.WiCOM2006.InternationalConferenceon
[3]BishopBrockandKarthickRajamani.DynamicPowerManagementforEmbeddedSystems.SOCConference,2003.Proceedings.IEEEInternational[Systems-on-Chip]
1.1一般資料
患者的入選是根據美國胸科協會制定的診斷指南,存在大于3周以上的咳嗽癥狀,有至少一條哮喘癥狀,并且體格檢查出現相應體征的兒童患者隨機納入研究,研究時間從2012年1月~2014年6月。
1.2方法采用
流式細胞術。所收集樣本冷凍保存,統一檢測,末梢血樣采集于肝素鈉抗凝管中,取100μL血樣加入中含有20μL白介素-3的緩沖液中,室溫孵育10min,然后加入100μL兒童哮喘患者或健康對照組的血清,室溫孵育20min,其中緩沖液包含0.12MNaCI,0.005MKCI,0.025MTris,pH7.6。N-甲酰-甲硫氨酰-亮氨酰-苯丙氨酸(fMLP0.4mmol/L)(Sigma-Aldrich公司,圣路易,MO,USA),一種非特異性細胞活化劑,被用于陽性對照,洗滌緩沖液(0.01M磷酸緩沖鹽水包括0.01M的磷酸二氫鈉,0.01M磷酸氫二鈉,pH為7.2~7.4)被用于陰性對照。孵育結束后將樣品置于冷卻的冰上防止嗜堿性粒細胞活化和降解,繼而與熒光FITC結合的抗CD63抗體孵育BectonDickinson,FranklinLakes,NJ,USA),與熒光PE結合的抗IgE抗體(Pharmacia,Uppsala,Sweden),以及PerCP結合的抗CD45抗體(BectonDickinson)避光孵育20min,加入紅細胞溶解液。2500rpm離心10min,將沉淀用緩沖液懸浮,BDFACSCantoⅡ流式細胞儀進行分析。在采集過程中,紅色熒光(FL2)和前向散射(FSC)和側向角散射(SSC)的特點是采用至少1000嗜堿性粒細胞的表達高IgE介導的面密度的選框進行分析,使用FSC/SSC特性淋巴細胞的定義。然后,從這些細胞,FL3/FL2圖上嗜堿性粒細胞的認定為CD45低/IgE的高表達。
1.3統計學方法
使用SPSS®軟件進行統計分析(SPSS公司,芝加哥,IL,美國)。x2檢驗用于比較患者組和對照組之間各個受體的表達情況。以P<0.05為差異有統計學意義。
2結果
共納入研究的哮喘兒童有72名,健康對照組32例。嗜堿性粒細胞的識別依賴表面受體的CD45的低表達和IgE的高表達,CD63的表達可用于識別嗜堿性粒細胞是否被患者或者健康對照組的血清激活。接受來自非過敏的健康志愿者的血清刺激后,抗FcεRI的自身抗體CD63的表達數目和比例如表1所示。29/78(37.2%)的哮喘患者血清表達CD63+的嗜堿性粒細胞,CD63+嗜堿性粒細胞的人數比例是為(36.9±8.3)%。與此相反,在健康組中的血清只有4/32(12.5%)對照表明CD63+嗜堿性粒細胞和嗜堿性粒細胞的“x±s”的比例人口,這是CD63+為(26.3±5.6)%。哮喘中的比重差患者與健康的比例。有CD63+嗜堿性粒細胞的對照組差異有統計學意義(P<0.05)。
3討論