大蒜化感对连作西瓜叶片膜氧化系统及土壤生物学特性影响

大棚西瓜由于连年种植,产生了一系列病虫害、土壤质量恶化问题,为此,研究了大蒜化感伴生对西瓜枯萎病发病率、叶片抗氧化酶、渗透调节物质、土壤生物学特性的影响,通过田间试验,以大蒜-西瓜化感伴生栽培模式为研究对象,设西瓜单作、化感大蒜(苗期伴生)-西瓜、化感大蒜(全生育期伴生)-西瓜等3个处理,化感伴生后统计枯萎病发病率,测定西瓜叶片抗氧化酶、渗透调节物质及其根际土壤酶和土壤微生物数量.结果 表明:大蒜化感伴生后,西瓜枯萎病发病率比单作显著减少;西瓜叶片抗氧化酶活性增加;叶片可溶性糖和可溶性蛋白增加,脯氨酸减少;西瓜根际土壤真菌、尖孢镰刀菌数量减少,细菌和放线菌数量增加;西瓜根际土壤的多酚氧化酶、过氧化物酶、脲酶活性增加,蔗糖酶活性降低.由此可知,大蒜化感伴生栽培后,显著抑制了西瓜枯萎病发病率,促进了植株叶片抗氧化酶活性的提高,增加了植株叶片渗透调节物质,改善了土壤菌落平衡,增强了土壤酶活性,提高了西瓜抗性和根际土壤质量,一定程度上减轻了西瓜连作障碍,在西瓜绿色优质可持续栽培方面有一定的实践指导意义.     

明清时期渭南地区旱灾的多尺度变化特征及其对气候变化的响应

研究了明清时期渭南地区旱灾的多尺度变化特征及其与气候变化的关系,为揭示该区旱灾的发生机制提供科学依据.利用《中国三千年气象记录总集》等历史文献资料,对明清时期(1368～1911年)渭南地区的旱灾史料进行了统计分析,采用集合经验模态分解(EEMD)等方法研究了明清时期该区旱灾的多尺度变化特征及其对气候变化的响应.结果表明:(1)明清时期渭南地区旱灾总体上表现为先下降后上升的变化趋势,以全区域的特大旱灾为主,明朝崇祯大旱、清朝康雍奇灾和光绪丁戊奇荒等历史极端干旱事件在渭南地区均有较好记录.(2)渭南地区旱灾在时间尺度上存在着显著的准3 a、准6 a和准8 a的年际周期,准11 a、准17 a、准28 a和准84 a的年代际周期以及准181 a和准363 a的百年际尺度周期,分别与厄尔尼诺的2～8 a周期、太阳活动的11 a周期和太平洋年代际振荡的20～30 a周期相对应.(3)明清时期渭南地区旱灾在年际尺度上的振荡信号可能要强于在年代际和百年际尺度上的振荡信号.(4)渭南地区旱灾的频次序列与我国同时期冬季温度变化序列总体上较为一致,与该时期北半球的温度变化基本同向,但不完全同步.明清时期渭南地区旱灾在时间尺度上存在着显著的多尺度变化特征,并对气候变化具有明显的响应.     

枸芪提取物对蛋鸡生产性能和鸡蛋品质及鸡蛋营养成分的影响

[目的]通过对蛋鸡生产性能、鸡蛋品质、氨基酸、脂肪酸成分的检测,探究枸芪提取物作为饲料添加剂在畜禽养殖中的适用性,为未来实用型添加剂的开发提供理论基础.[方法]选用3 600只315日龄的健康大午金凤蛋鸡作为试验动物.随机分成对照组与处理组,每个组设12个重复,每重复150只鸡.对照组饲喂基础日粮,试验组饲喂添加0.1％枸芪提取物的基础日粮,饲养84d.测定蛋鸡的生产性能、鸡蛋品质和鸡蛋营养成分.[结果]枸芪提取物的饲喂可显著提高蛋鸡平均蛋质量,显著降低异常蛋数(P＜0.05).与对照组相比,试验组鸡蛋品质中蛋黄颜色显著加深(P＜0.05),35～56 d、63～84 d的蛋壳质量显著提高(P＜0.05),饲养35～56 d哈氏单位、浓蛋白高度显著提高.另外,试验组显著提高鸡蛋中天冬氨酸、谷氨酸、脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸、组氨酸、精氨酸这些风味氨基酸的含量(P＜0.05),以及蛋黄中总不饱和脂肪酸的含量(P＜0.05),尤其是降低了 n-3不饱和脂肪酸的含量,同时降低蛋黄中总饱和脂肪酸/总脂肪酸的比例.[结论]枸芪提取物在一定程度上可提高蛋鸡的生产性能,改善鸡蛋品质,优化鸡蛋营养成分.     

基于注意力机制的时空卷积数控机床热误差模型研究

为了提高数控机床热误差模型的精度与泛化性,提出了基于注意力机制的长短时记忆卷积神经网络(Long short term memory convolutional neural network based on attention mechanism, AM-CNN-LSTM)热误差模型。利用卷积神经网络提取高维数据空间状态特征的能力和长短时记忆网络提取长时间序列状态特征的能力,构建具有2个支路的热误差模型,分别提取特征后输入到注意力机制中进行特征重要性重构,建立原始数据与热误差的特征映射,最后通过全连接层进行热误差预测。采用G460L型数控机床进行实验数据采集,将不同季节采集到的温度数据和热误差作为模型输入,采用循环学习率与正则化优化方法对模型进行训练。与LSTM、ConvLSTM和CNN-LSTM热误差模型对比,结果表明,AM-CNN-LSTM模型对特征还原能力最强,残差波动范围最小,其残差范围较最大值下降62.09%,模型预测精度在2.4μm以内。     

轴流式花生捡拾收获机设计与试验

针对花生全喂入捡拾收获过程捡拾率低、荚果损失率高、生产率低等问题,基于花生生物学特点、荚柄脱离特性及荚果破损机理,设计了一种轴流式花生捡拾收获机。整机采用自走式底盘驱动,配套动力120 kW,主要由捡拾装置、输送装置、摘果装置、清选装置、底盘系统、集果装置等组成,可一次完成对田间条铺花生植株的捡拾、输送、果蔓脱离、果杂清选、提升集果等功能。在分析整机工作原理的基础上,进行了关键部件结构设计及参数确定,通过动量守恒原理和赫兹接触理论建立捡拾过程的碰撞模型和摘果装置关键参数方程,并对荚果破损和荚柄分离力学模型进行了定量分析,确定以弹齿转速、摘果滚筒转速、机具前进速度为主要影响因素,并针对“开农61”品种花生进行试验研究。结果表明,最优参数组合为弹齿转速68 r/min、摘果滚筒转速447 r/min、机具前进速度1.4 m/s,对应的捡拾率为98.62%、荚果损失率为2.11%、生产率为0.61 hm^2/h,捡拾率、生产率比优化前分别提高了2.1、4.5个百分点,荚果损失率比优化前降低了0.9个百分点,综合性能明显提高。     

手持振动梳刷式小粒咖啡采摘装置设计与试验

针对云南丘陵山区小粒咖啡人工采收成本高、大型机械采收困难等问题,设计了手持振动梳刷式小粒咖啡采摘装置。通过建立果树-机械收获动力学模型和多体动力学仿真,得到振幅的稳态响应表达式,并确定了振动部件和梳刷部件的结构参数。利用ADAMS建立了果树-机械刚柔耦合模型,采用广义力与传感器函数控制的方法进行单因素仿真试验,分析了频率、梳齿间距和偏心块夹角对小粒咖啡收获效果的影响规律。以频率、梳齿间距和偏心块夹角为试验因素,采净率、采青率和损伤率为试验指标,进行二次回归正交旋转组合试验,结果表明：对采净率和采青率的影响因素重要性依次为频率、梳齿间距、偏心块夹角;对损伤率影响因素重要性依次为梳齿间距、频率和偏心块夹角。当频率为26Hz、梳齿间距为32mm、偏心块夹角为22.5°时,采摘机工作性能最佳,经试验验证,此时采净率为91.35％,采青率为8.46％,损伤率为4.15％,满足小粒咖啡收获技术要求。     

风沙土添加油页岩对花生生长及产量的影响

采用田间试验研究油页岩与有机肥按不同比例配施(0：1,1：1,1.5：1,2：1)对花生生长及产量的影响,试验结果表明：油页岩与有机肥配施对花生产量、农艺性状和生理指标有显著的促进作用,具有良好的氮肥作用,其中油页岩与有机肥按1.0-1.5:1配施的处理最佳,可使花生产量、果实数、双粒数、单株果重、主茎高、侧枝长分别比对照CK增加108%,86%,99%,50%,110%,86.7%;使花生叶绿素含量(SPAD)和净光合速率较CK增14.6%和89.7%。但高用量油页岩对花生植株的生长及光合性能产生一定抑制作用,因此,在实际应用过程中须注意用量,或经有效处理后再行开发利用。     

河套灌区控制排水对油葵生长与养分利用的影响

为系统地从土壤水分、盐分、养分和油葵生长的变化来揭示不同排水方式的调控效应,设置4个处理,生育期暗管控制排水深度分别为40cm（K1）、70cm（K2）、100cm（K3）,春灌排水深度均为100cm,选择明沟排水（深度150cm）作为对照处理（CK）,开展了田间试验。结果表明：K1处理自油葵开花期到收获1m土层平均储水量比K2、K3处理提高了0.01%~4.53%,为作物生长后期提供了有效的水分。K1处理稳定了土壤水消耗的速率,削弱了水平方向土壤水分的消耗差异。春灌后K1、K2、K3处理平均脱盐率分别为49.02%、50.43%、49.70%,处理间无显著差异,而明沟排水仅为35.52%。暗管排水处理暗管中间点与暗管上土壤盐分淋洗率相差7.1~8.2个百分点,处理间无显著差异。CK处理盐分淋洗差异性相对较小,距明沟0.4m处与明沟中间点相差2.8个百分点。至生育后期（开花期）不同处理存在土壤返盐情况,K1、K2、K3、CK较春灌前平均返盐率分别为28.63%、24.20%、20.83%、22.07%。K1、K2处理返盐程度相对较高,但其含盐量不影响油葵后期正常生长。K1处理在现蕾期铵态氮含量显著高于其他处理(P<0.05),较K2、K3、CK处理高30.43%、45.90%、14.83%;开花期铵态氮含量由大到小依次为K1、CK、K2、K3,差异性小于成熟期;成熟期K1、K2处理铵态氮含量与CK处理无显著差异。硝态氮含量在现蕾期、开花期和成熟期含量K1处理最高,K1处理较K2、K3、CK处理分别高13.62%~30.80%、14.33%~53.09%、7.17%~28.10%(P<0.05)。K1处理可减小地下水位波动,使氮素以稳定形态存在,减少硝态氮流失。暗管排水可以提高油葵出苗率2.5~2.7个百分点。K1处理增加有效株占比2.3～5.0个百分点;油葵出苗50d后能显著增加株高5.10%~14.87%、茎粗6.29%~22.46%;提高水分利用效率1.16%~10.8%;提高氮磷钾肥料偏生产力7.69%~11.16%;增产4.52%~11.14%;并且有效地提高了叶片光合能力。从对土壤控盐、保肥、稳产与水肥利用效率多角度综合分析,春灌排水深度100cm,生育期控制排水深度40cm（K1）的控制排水方式是适宜的选择。     

基于动态称量原理的泛函式播种施肥量检测方法

针对动态检测播种施肥量的测量系统易受振动干扰影响且难消除的问题,本文采用高压氮气弹簧的支撑力和S型传感器的拉力组合成称量式播量检测装置,利用压力和拉力之间存在力向相反、幅值呈比例的互补特性,提出了一种泛函式播量检测方法,该方法构建了以目标播量函数为变量的泛函,通过求取泛函极值确定目标播量函数。利用外槽轮式小麦播种施肥机平台,在不同目标播量（225、300、375kg/hm2）和不同车速（3、5km/h,3~7km/h变速）下开展了18组室外车载式小麦播种交叉试验,并应用泛函式播量检测方法获取累积播量和动态播量信息。累积播量的绝对相对偏差的最大值、平均值和标准差分别为5.61%、2.26%和1.58%;动态播量的检测数据在作业面积较小时（少于0.020hm2时）存在较大波动,随着作业面积的增加呈明显收敛趋势,动态播量稳定阶段（作业面积大于0.033hm2）,所有测试最大绝相对偏差为9.61%,单次测试中,最大平均值为4.73%,最大标准差为1.97%。试验结果表明,泛函式播量检测方法能有效获取动态播量和累积播量信息,为播种施肥机的播量检测提供了一种测量方法。     

基于压电作动器驱动的微操作机构设计与运动控制

设计了一种由压电作动器驱动的微操作机构。基于柔顺机构原理设计了桥式位移放大机构,以改善压电作动器的输出位移。利用伪刚体法和Euler-Bernoulli柔性梁理论建立微操作机构的静力学模型,并通过Lagrange方法推导出其动力学方程,进而获得机构的自然频率。借助于差分进化算法进行柔性铰链几何尺寸优化,并与计算机有限元仿真分析进行交叉验证。最后,实验验证了所提出微操作机构能够获得位移放大倍数为9.8和行程为180μm;在基于观测器PID控制下,机构位移均方根误差和最大位移误差分别为0.071、0.128μm。本文提出的微操作机构具有精度高、鲁棒性强的运动效果。