河南省光山县土地整理中的问题与对策

以河南省光山县为具体案例,对我国土地整理过程中存在的问题进行分析,并提出有效解决对策。     

基于双圆盘覆土的种肥分施装置设计与试验

【目的】针对免耕条件下玉米播种施肥时,采用自然回土方式存在的种肥间距不稳定、种子覆土量不足等问题,采用主动覆土方法,设计一种基于双圆盘覆土的种肥分施装置。【方法】设计基于双圆盘覆土的种肥分施装置,利用EDEM对该装置的作业性能进行离散元仿真,研究圆盘直径、圆盘入土深度、圆盘张角、排种管前后间距及圆盘后方开口间距对种肥间距和种子覆土厚度的影响,并在此基础上选取圆盘直径(150,175,200,225,250 mm)、排种管前后间距(60,80,100,120,140 mm)及圆盘后方开口间距(110,135,160, 185,210 mm)为试验因素,利用3因素5水平二次正交回归试验,分析各关键因素对种子覆土厚度的影响。与不加覆土圆盘的装置进行田间对比试验,对基于双圆盘覆土的种肥分施装置作业效果进行验证。【结果】利用Design-Expert软件得出了影响种子覆土厚度的主次因素:圆盘后方开口间距、排种管前后间距、圆盘直径;最优组合是圆盘直径201 mm,圆盘后方开口间距103 mm,排种管前后间距115 mm。田间试验表明,设计的装置种肥间距与种子覆土厚度与仿真优化结果的相对误差分别为7.63%和11.45%;设计的装置种肥间距和种子覆土厚度较不加覆土圆盘的装置分别增加了14.30%和19.30%,种肥间距与种子覆土厚度的变异系数分别为5.21%和7.26%。【结论】所设计的基于双圆盘覆土的种肥分施装置作业效果满足种肥分施要求,为后续种肥分施技术与装置的研发提供了依据。     

土壤重金属钝化效果评估——基于大田试验的研究

采用野外大田试验,研究了钙镁磷肥(Calcium-magnesia phosphate fertilizer)、麦饭石(Medical stone)、氧化铁吸附剂(Ferric oxide adsorbent)、氧化铝复合材料(Alumina composite)、植物型有机肥(Plant-based organic fertilizer)、牛粪(Cow dung)、骨炭(Bone char)对某地重金属污染农田的钝化修复效果,并利用动态加权评估方法评估了这几种钝化材料的综合适用性。试验结果表明:几种材料对土壤pH影响均较小,钙镁磷肥、麦饭石微量提高了土壤pH,与对照组相比分别增加0.68和0.74个单位;施加植物型有机肥、牛粪和骨炭提高了土壤有机质含量,与对照组相比分别增加了3.19、2.64 g·kg~(-1)和1.17 g·kg~(-1)(10.04%、8.31%和3.68%)。几种材料在0.6%的投加量下,除植物型有机肥外均有较好钝化效果,土壤有效态镉降低18%以上,且显著减少糙米中镉蓄积量(0.062～0.087mg·kg~(-1)),低于国家食品安全标准限值。为综合评估几种材料的效果及适用性,以土壤重金属有效态含量、糙米镉含量、修复成本和产量为指标构建动态加权函数综合评估模型,评估结果表明,钙镁磷肥的综合修复效果最好,其次为骨炭和植物型有机肥。     

冬季自然降温过程中阿拉伯婆婆纳与白三叶生理指标的变化特征

以阿拉伯婆婆纳(Veronica persica)和野生白三叶(Trifolium repens)为试验材料,研究了2种植物在冬季自然降温过程中部分生理指标的变化特征。结果表明,在冬季最冷月自然降温过程中,2种植物超氧化物歧化酶(SOD)活性均呈下降趋势,降温初期二者SOD活性下降明显,但阿拉伯婆婆纳的降幅(13.1%)小于白三叶的降幅(17.3%),且阿拉伯婆婆纳的SOD活性始终高于白三叶;从2018-12-14到2018-12-24阿拉伯婆婆纳叶片脯氨酸含量显著上升,白三叶脯氨酸含量到2019-01-03才有明显上升;2种植物丙二醛(MDA)含量降温初期均有上升,但白三叶的增幅(29.7%)高于阿拉伯婆婆纳的增幅(12.5%)。3项生理指标的测定结果均表明,阿拉伯婆婆纳比白三叶能够更好地进行自身生理调节,以适应低温胁迫,且越冬率及返青情况观测结果与生理指标反映的结果相吻合。     

高温胁迫下蝴蝶豆的生理响应和耐热性评价

以自然高温胁迫下的11份蝴蝶豆为材料,研究叶片厚度、叶绿素值、叶片含水量、电导率值和丙二醛(MDA)含量等外观和生理指标与对照的差异,隶属函数分析结果表明:在高温胁迫下,材料C4、C6、C11的生长表现较好,在叶绿素含量、质膜透性、叶片含水量、MDA含量中的综合反应均较好,相比其它8个材料具有较好的相对耐高温特性,C1和C5的综合反应较弱,为热敏材料.     

小麦淀粉颗粒蛋白-1突变体挖掘及其相关农艺性状和品质特点的分析

小麦淀粉颗粒蛋-1(starch granule protein 1,即SGP-1)突变体是选育高直链淀粉含量、高抗性淀粉小麦品种的重要基础材料。SGP-1突变缺失,使胚乳中支链淀粉侧链的延伸受阻,从而使胚乳表观直链淀粉含量相对升高,所制食品的抗性淀粉含量也相应提高,具有重要的保健意义。本研究主要是利用SDS-PAGE方法,检测307份国内外农家种、育成种、高代品系及国内外黑小麦材料的SGP-1(SGP-A1、SGP-B1和SGP-D1)蛋白组成,进而发掘SGP-1突变体;并对突变体材料进行相关农艺性状和品质性状特点的分析,为育种利用及品质改良提供参考。结果共检测到4份SGP-1突变体,均为冬性材料,其中国外材料3份(CH62444、EAP74961和Amigo)、高代品系1份(05黑初8),分别为SGP-A1单缺体,SGPA1和-D1双缺体,SGP-A1和-B1双缺体,以及SGP-A1单缺体。在主要农艺性状方面,EAP74961、05黑初8和Amigo抽穗期与石4185(CK)相近,而CH62444则抽穗较晚,并且3份国外材料植株均较高。这4份突变体材料麸皮中的非水溶性戊聚糖含量相对于水溶性戊聚糖占绝对优势,而胚乳中非水溶性戊聚糖含量与水溶性戊聚糖含量则较为接近,但CH62444、Amigo和05黑初8麸皮中的总戊聚糖含量较高(分别为14.33%,15.20%和12.91%),而EAP74961面粉中的总戊聚糖含量(1.34%)较高。在淀粉组分含量方面,4份突变体材料差异不大。     

花椒采摘机器人视觉识别与定位求解

针对花椒市场需求量大、采摘困难的现状。笔者设计了自动识别花椒系统,通过对比4种识别算法的性能,采用识别效果最好的K-means聚类算法对花椒果实目标进行提取,针对花椒串生长具有离散性特点提出用平面内质点系模型求出花椒串质心。提出了Otsu算法与K-means算法结合图像相减的方法识别出花椒的结果母枝,然后根据小孔成像的基本原理和凸包理论得出单目视觉的花椒深度信息。最后以到花椒质心最短距离为限定条件确定母枝上采摘点所在的直线段,经过坐标转换求出直线段上采摘点的三维世界坐标。     

基于机器学习算法的土壤有机质 质量比估算

为快速高效地估测干旱、半干旱地区土壤有机质(soil organic matter, SOM)质量比,提出了一种结合竞争适应重加权法(CARS)和随机森林(RF)的估测模型.以内陆干旱区艾比湖流域为研究区,测定土壤高光谱反射率和SOM质量比,经预处理后,利用CARS对原始光谱(R)、一阶导数(R′)、吸光度(log(1/R))及吸光度一阶导数［log(1/R)］′4种光谱变量的可见-近红外光谱进行筛选,并结合RF算法,建立全谱段RF模型与CARS-RF模型.结果表明,基于CARS方法对光谱进行变量筛选后,得出4种光谱变量的优选变量集个数分别为35,26,34和121;在4种光谱变量中,R′和［log(1/R)］′的SOM估测模型精度较高,以［log(1/R)］′为基础数据获得的模型精度最高;CARS-RF模型精度优于全谱段RF模型,模型验证集决定系数(R²)、均方根误差(RMSE)、相对分析误差(RPD)分别为0.881,6.438 g/kg和2.177.该研究在预处理的基础上通过变量优选,应用较少的变量个数获得较高的估测精度,为干旱、半干旱区SOM高光谱估测提供了适宜高效的方法.