基于能值分析的设施葡萄可持续性评估系统设计

以设施葡萄为研究对象,基于数据库技术、网络技术和能值分析理论,系统分析了设施葡萄栽培的业务流程,构建了可持续性评估模型,采用面向对象的C#语言开发了C/S架构的设施葡萄可持续性评估系统,并在河北省昌黎县葡萄种植基地进行了系统测试.结果表明:该系统是运用信息化技术解决葡萄生产领域实际问题的有益尝试,可以有效地评估设施葡萄栽培系统的可持续性,辨识影响其可持续发展的关键因素;促进葡萄园生产的规范化管理,提高设施葡萄产业可持续发展能力.     

设施延迟栽培葡萄不同水分生产函数比较

为了探究设施延迟栽培葡萄生育期灌溉水量的优化配置,根据2013—2014年设施延迟栽培葡萄不同生育期水分胁迫处理下的耗水量与产量关系的资料,分别分析了Stewart模型、Blank模型和Jensen模型3种不同水分生产函数对设施延迟栽培葡萄的适应性,计算了不同模型对应的设施延迟栽培葡萄不同生长阶段的水分敏感指数。结果表明,设施延迟葡萄水分敏感指数在果实膨大期最大,该时期为需水关键期,亏水处理会明显降低产量;萌芽期最小,该时期适度亏水对产量提高有积极影响。确立了Stewart模型和Blank模型为适用于设施延迟栽培葡萄的水分生产函数模型,在灌溉水量有限的条件下,应采取萌芽期适度亏水,将灌溉水量调配给果实膨大期的灌溉水配置方式,以期在合理调配灌溉水量的同时获得最佳经济效益。      

基于Malmquist指数方法的高等农林院校科技资源配置效率分析

为了解我国高等农林院校科技资源配置现状,搜集2011~2014年高等农林院校的面板数据,运用Malmquist生产力指数方法,分析高等农林院校全要素生产率的变动情况。研究结果显示,各年度高等农林院校的全要素生产率增长主要源于技术进步,技术进步指数平均值为1.022。高等农林院校中的"985"和"211"高校全要素生产率增长主要是纯技术效率提高和技术进步共同作用的结果,Malmquist生产率指数分别是1.255和1.347。从地区来看,华东、华南、西南和西北这四个区域的高等农林院校全要素生产率增长主要源于规模效率提高,四年间平均增幅为7.3%、22.6%、33.9%和3%。     

葡萄设施栽培丰产技术

通过葡萄保护设施栽培管理试验,提出了保护地葡萄设施栽培连年丰产的技术措施。     

基于Malmquist指数法的水稻生产效率实证分析

采用基于DEA的Malmquist指数法,对南方双季稻区6个省(区)1995 ～2010年水稻生产成本收益面板数据进行分析,得到水稻生产全要素生产率及技术进步率、技术效率的时序变动趋势及特征,并通过对技术效率的分解,得到规模效率与纯技术效率的时序特征.结果表明,不同阶段水稻生产全要素生产率受不同因素的影响,近期技术进步率下降是全要素生产率下降的主要因素,结果也显示南方双季稻区水稻生产效率低于北方稻区的黑龙江和稻麦轮作区的江苏,且区域内差异显著.因此,提高技术适应性,加强管理和制度的创新,提高水稻生产技术进步率,缩小省(区)间的差异是提高南方双季稻区水稻生产效率的关键.     

寒地葡萄栽培非埋土防寒越冬技术

寒地葡萄栽培的关键环节是防寒越冬，埋土防寒越冬是目前普遍采用的方式，但埋土防寒越冬法存在一些弊端，制约了寒地葡萄栽培的发展。提出了一项非埋土防寒越冬技术，并对该防寒设施进行了冬季实地试验，试验结果表明，新技术能满足寒地葡萄越冬的温度要求，且防寒设施的安装与撤除操作简单、省工省时。      

基于省际面板数据分析的我国农田水利工程社会经济效率评价

利用1960—2014年我国东部、中部、西部地区相关统计数据,结合DEA模型和Malmquist生产效率指数,对国内具有代表性的农田水利工程的社会经济效率进行评价。结果表明,我国东部和西部地区,农田水利工程的社会经济效率基本处于效率递减或不变状态,中部地区则处于效率递增或不变状态;西部地区农田水利工程的社会经济效率增长率位居国内最高水平,中部地区其次,而东部地区相对最低;不同地区农田水利工程社会经济效率的变动,代表和反映了不同地区经济结构和产业结构的整体变动。为进一步提高农业在国民经济的基础性作用,需要东部和中部地区进一步提高农田水利工程的使用效率。     

微喷与无土栽培技术在葡萄扦插育苗中的应用研究

微喷灌和无土栽培技术是近几十年发展起来的灌溉和栽培作物的先进技术，本文介绍了两种技术结合在葡萄扦插育苗中的应用研究，包括试验基本情况，微喷系统布设和成果分析，研究表明两种技术结合可以改善田间小气候和根系生长环境，提高繁殖系数和幼苗品质，在园艺育苗中有较高的推广应用价值。     

微喷与无土栽培技术在葡萄扦插育苗中的应用研究

微喷灌和无土栽培技术是近几十年发展起来的灌溉和栽培作物的先进技术。本文介绍了两种技术结合在葡萄扦插育苗中的应用研究，包括试验基本情况、微喷系统布设和成果分析。研究表明两种技术结合可以改善田间小气候和根系生长环境，提高繁殖系数和幼苗品质，在园艺育苗中有较高的推广应用价值。     

农机社会化服务效率的时空分异研究——来自中国省域证据

提升农机社会化服务效率是增强农业物质装备基础,推进农业现代化和乡村振兴进程的重要抓手。借助我国农业机械统计数据,利用DEA的Malmquist生产率指数模型,对2011—2019年我国省域农机社会化服务组织服务效率进行测算,以期能为提高农机社会化服务效率和促进农业机械化发展提供建议。结果表明：9年间我国的农机社会化服务组织服务技术进步方面年均增长8.5%,而同期农机社会化服务组织服务技术效率却年均降低7.9%,整体上我国农机社会化服务组织服务效率水平呈现明显的波动性特征,且9年间并未上升;从区域角度看,9年间仅有东部地区实现了农机社会化服务组织服务全要素生产率的提升,而东部和西部地区的农机社会化服务组织的服务技术进步均实现了增长;从各省份具体情况看,我国有将近1/2的省份农机社会化服务组织服务效率存在正增长的情形,但差异较大;从Malmquist生产率指数分解来看,依靠纯技术效率与技术进步共同促进区域农机社会化服务的6个省份,东中西部地区都有分布,但仍有12个省份存在纯技术效率、技术效率和规模效率损失并存的情形。     

寒区沼气工程加热增温过程能耗监测系统的实现

随着我国经济建设和社会文明的高度发展,环境和资源问题日益突出,节能减排的压力越来越大。在我国社会总能耗中,新能源开发能耗占据了相当大的比例。在新能源开发能耗中,寒区沼气工程加热增温能耗的问题尤为突出。为此,以寒区沼气工程加热增温节能标准、能耗监测技术导则为依据,在分析研究能耗监测系统体系的基础上提出了寒区沼气工程加热增温能耗数据存储与处理系统的设计思路,并在生产现场搭建了能耗监测系统的基础平台。该系统能够对寒区沼气工程加热增温的能源利用率和消耗水平进行统计计算,为下一步建立基于寒区沼气工程加热增温节能的能源环境最优控制模型提供基本依据和基础资料。     

中国农业全要素生产率变动：1995～2005

利用Malmquist生产率指数方法,对中国30个省份1995~2005年间的全要素生产率的变化作了测算,实证分析了中国农业增长过程中全要素生产率的变动情况,并将其进一步分解为技术效率和技术进步。结果显示,中国全要素生产率表现出阶段性的增长变化,而且东部、中部和西部地区之间存在差异。技术进步成为推动中国农业近年来全要素生产率增长的主要原因,主要得益于农业生物技术的发展以及农机设备大量的投入使用。     

农业机械化、能源消费与经济增长耦合关系研究

农业机械水平一定程度上代表了农业现代化程度,能源作为驱动经济增长的原始物质动力至关重要。本文应用中国1980-2012年的相关数据,基于脱钩理论建立农业机械化、能源消费和农业经济增长之间的脱钩模型,对三者相互脱钩程度进行了详细评价。研究发现:农业机械化和能源消费之间的耦合程度并不高,多数年份处于弱脱钩和强脱钩状态;能源消费和农业经济增长之间的耦合程度较高,多数年份都处于扩张负脱钩状态,表现出农业经济增长对能源较强的依赖关系;农业机械化和农业经济增长之间的耦合关系最强,80%以上的样本数据都表现出扩张负脱钩状态,但脱钩指数绝大多数年份都较高,这也说明我国农业机械化对农业经济增长的拉动效率有待提升。     

沧州市农业循环经济效率评价及空间分异

运用超效率DEA（Super-efficiency Data Envelopment Analysis，SE-DEA）模型建立沧州市农业循环经济效率投入产出指标体系，分析评价了沧州市14个县（市）1995、2000、2005、2010和2014年农业循环经济效率有效性，利用Malmquist指数对各县（市）农业循环经济效率进行动态对比分析，并借助ARCGIS10.0平台，测算并分析各县（市）农业循环经济效率的空间差异及演变规律，并提出改进方案。结果表明，沧州市农业循环经济整体处于较良好水平，各县（市）的综合效率、纯技术效率、规模效率有效DMU占到60%、88.57%和14.29%，多年平均分别在1.216 2和1.449 1和0.938 3左右。综合技术效率空间变化呈现低效双中心由西部向东南部海兴县、东光县过渡的格局。1995—2014年循环农业全要素生产率增长率TFP值都＞1，年均增长率为12.53%。2005—2014年，技术进步是主要促进农业循环经济效率增长的内在动力，综合技术效率下降是制约TPF增长的主要因素。因此，循环型农业作为今后沧州市农业发展的新型模式，提升农业资源的利用效率，推进农业产业化合理经营，确定最优的农业投入产出比，实现生态、经济和社会效益的最大化。      

基于能量优化的混合馈能悬架阻尼优化设计

为了回收悬架的振动能量,提出了一种弹簧-减振器-直线电机并联的混合式悬架结构。针对直线电机馈能过程存在的死区现象,设计了DC/DC升压电路,以传统被动悬架耗散的能量为基准,得到了同一行驶工况下馈能效率的显式表达,同时,为兼顾系统动力学性能,研究了减振器阻尼对馈能性能和隔振性能的影响规律,并通过折中设计确定了减振器最优阻尼系数,建立了混合馈能悬架动力学模型,进行了其隔振性能和馈能性能的对比仿真分析。结果表明,混合馈能悬架可有效协调车辆馈能性和隔振性。最后,在仿真的基础上,进行了混合馈能悬架的试验研究,试验结果与仿真结果基本吻合,验证了仿真结果的正确性。     

基于无线传感器网络的葡萄栽培环境监测系统

为了实现对南方地区设施葡萄关键环境参数的监控,降低农艺人员劳动强度,提出一种结合分层结构的WSN网络和Wi-Fi技术的葡萄栽培监测系统.采用CC2530无线发射芯片为核心构造了采集节点,进行了相应的软硬件设计,完成对空气温湿度、土壤温湿度等参数的实时采集.为了解决节点定位的问题,结合葡萄栽培要求,采用了基于虚拟单元格的网络结构,优化了单元格簇头选举机制,结合分层方法完成多跳传输,并采用了自动重传纠错机制.与典型LEACH-C算法相比,改进算法的网络节点死亡率降低约23%.结合多点接入的Wi-Fi技术扩展了系统监控范围,上位机监测系统操作直观,能实时监测葡萄生长过程中参数变化情况,并根据专家经验库自动报警和指示操作.系统运行稳定可靠,能较好地满足种植管理的需要.     

农用多旋翼无人机作业能耗白盒模型构建与试验

为了减少因能量有限而导致无人机飞行时间有限的问题，研究农用无人机在飞行时的作业能耗是十分必要的。本研究以农用多旋翼无人机为研究对象，采用白盒建模的方法，依照动力系统各部件原理，构建了农用无人机的飞行总效率模型，再根据农用无人机的飞行特点，建立了一种针对农用无人机的作业能耗模型，并通过对农用无人机的速度、载荷和航程这3个动态参数分组试验得到的数据进行了验证。结果表明，模型具有较高的精度，最大平均误差约为6.582%,最大绝对误差中位数约为7.654%。最后对模型的各个参数进行分析，引入模型修正系数对模型进行修正，修正后的模型精度相比修正前的最大平均误差减少约3.092个百分点，误差中位数减少约3.612个百分点，修正后效果显著。本研究构建的理论模型可以用于农用无人机作业能耗的计算和预测，在规划无人机任务前就可以得到相应的作业能耗并进行优化，也可以适配不同控制器的其他旋翼机型，具有一定的应用价值。     

Building a climate resilient farm: A risk based approach for understanding water, energy and emissions in irrigated agriculture

The links between water application, energy consumption and emissions are complex in irrigated agriculture. There is a need to ensure that water and energy use is closely considered in future industry planning and development to provide practical options for adaptation and to build resilience at the farm level. There is currently limited data available regarding the uncertainty and sensitivity associated with water application and energy consumption in irrigated crop production in Australia. This paper examines water application and energy consumption relationships for different irrigation systems, and the ways in which the uncertainty of different parameters impacts on these relationships and associated emissions for actual farms. This analysis was undertaken by examining the current water and energy patterns of crop production at actual farms in two irrigated areas of Australia (one using surface water and the other groundwater), and then modelling the risk/uncertainty and sensitivity associated with the link between water and energy consumption at the farm scale. Results showed that conversions from gravity to pressurised irrigation methods reduced water application, but there was a simultaneous increase in energy consumption in surface irrigation areas. In groundwater irrigated areas, the opposite is true; the use of pressurised irrigation methods can reduce water application and energy consumption by enhancing water use efficiency. Risk and uncertainty analysis quantified the range of water and energy use that might be expected for a given irrigation method for each farm. Sensitivity analysis revealed the contribution of climatic (evapotranspiration and rainfall) and technical factors (irrigation system efficiency, pump efficiency, suction and discharge head) impacting the uncertainty and the model output and water-energy system performance in general. Flood irrigation systems were generally associated with greater uncertainty than pressurised systems. To enhance resilience at the farm level, the optimum situation envisaged an irrigation system that minimises water and energy consumption and greenhouse gas emissions. Where surface water is used, well designed and managed flood irrigation systems will minimise the operating energy and carbon equivalent emissions. Where groundwater is the dominant use, the optimum system is a well designed and managed pressurised system operating at the lowest discharge pressure possible that will still allow for efficient irrigation. The findings might be useful for farm level risk mitigation strategies in surface and groundwater systems, and for aiding adaptation to climate change.