油菜角果数量及关键表型参数的自动化检测方法研究

为有效替代人工方式考种油菜、观测角果,研究了一种用于测量批量角果的数量和关键表型参数的自动化检测方法。设计了角果散铺和图像采集装置,利用拨动加振动的方式将堆积角果均匀散开并拍摄视频;使用二维码作为标记块,以有效地提取关键帧并拼接为包含全部角果的整幅图像;提出了基于凹点提取与匹配的图像分割方法,分割各种形态下的重叠角果,准确率达到98%以上。在关键表型参数测量中,利用了最大类间方差法以判断角果的正置或侧置姿态,以此估计角果横切面的近似椭圆长短轴,再计算角果的长度、表面积和体积。实验结果表明该方法具有很好的检测精度,对不同品种的油菜适应性较好,长度、表面积和体积的估计误差分别不大于2.9%、4.8%和5.0%。该方法可以有效替代人工方式的油菜考种,为相关农业科研领域提供基础数据。     

滴灌下氮盐交互对加工番茄荧光特性及产量品质的影响

【目的】新疆有着全中国最大面积的盐碱地和加工番茄的种植基地。在新疆开展两年试验以研究加工番茄在氮盐交互下生长、生理、产量和品质的变化规律,获得适宜新疆盐碱地种植加工番茄的合理施氮量和土壤盐分范围,为新疆扩大加工番茄种植面积和合理施氮提供科学的理论依据及技术途径。【方法】试验于2017和2018年在石河子大学现代节水灌溉兵团重点实验基地进行,以当地主栽品种3166为试验材料,2017年试验共设置4个土壤含盐量水平：1.5、4.0、7.0和10.0 g·kg ^-1及4个氮素水平：201、166、131和96 kg·hm ^-2,2018年在2017年的基础上去除10.0 g·kg ^-1的土壤含盐量,增加5.0 g·kg ^-1的土壤含盐量和不施氮量处理。试验测定和分析加工番茄的荧光叶绿素参数、产量和品质指标。【结果】在氮盐交互下,加工番茄荧光参数及产量等指标均呈现出复杂的变化规律。绝大多数的荧光参数及产量受土壤盐分的主导作用较氮素强,在同等氮素水平下,7.0 g·kg ^-1和10.0 g·kg ^-1的土壤盐分对加工番茄荧光指标抑制程度最大;低盐分水平下,166 kg·hm ^-2的中等偏高的施氮量对加工番茄的荧光指标促进作用最大,其次是施氮201 kg·hm ^-2的处理;在中等偏高的盐分水平下,96 kg·hm ^-2的低氮对加工番茄的最好,其次为不施氮水平。加工番茄的鲜果产量总体上符合“盐高产低”的规律,但低氮高盐处理的产量明显高于其他同盐度的氮素水平下的产量。可溶性固形物、VC、可溶性糖和可滴定酸均随着土壤含盐量的增大逐渐增大,糖酸比的最大值均出现在低盐处理,盐分对加工番茄品质的影响远高于氮素,二者交互对加工番茄的品质并无显著性影响。通过图形叠加分析方法,得出了加工番茄获得相对最优产量和品质的合理施氮范围和土壤含盐量区间。【结论】在盐碱程度偏高的土壤可通过少施氮素来提高加工番茄产量;加工番茄获得相对最优产量和品质的合理施氮范围和土壤含盐量区间为N：98.12—119.60 kg·hm ^-2,S：3.57—5.58 g·kg ^-1。     

履带式联合收割机割台结构设计及模态分析

水稻联合收割机割台是收获作业的主要工作部件,割台性能的好坏直接影响着收获质量。针对收割机在作业时,割台部件普遍存在振动强烈、无故障工作时间短及性能不稳定等问题,通过Pro/E设计并建立了水稻联合收割机割台的三维模型,并利用ANSYS有限元分析软件对割台结构进行模态分析,分别求解得到了割台部件前8阶模态振型及其固有频率,并通过分析割台结构的模态与振动的内在联系,得到最大振动区及割台部件之间振动关系。通过研究,可为现有水稻联合收割机结构优化设计提供参考依据。     

饲料不添加抗生素对断奶仔猪健康和福利的影响

虽然饲料中添加抗生素可降低猪的发病几率,但抗生素残留会影响猪肉品质和安全。为了研究取消抗生素添加对猪保健和福利的影响,在1个300头基础母猪、自繁自养的商品猪场,选择6批杂交猪(大白猪×长白猪),每批140头,总共840头;将仔猪以往的断奶日龄(28±2)d改为42 d以上,保育期分为2个阶段,即断奶后第1阶段(简称A段,大约35 d)和断奶后第2阶段(简称B段,大约28 d)。整个试验猪群(按批次)随机分为2组:对照组按以往的习惯添加抗生素,试验组饲喂相同的饲料,但不添加抗生素。研究两组之间动物福利、健康、躯体损伤等参数的差异。得出如下结论:断奶仔猪饲料不添加抗生素对仔猪福利、健康参数和恶习行为只有轻微影响,表明取缔抗生素添加不会影响猪的健康和福利。与饲料中有无抗生素相比,诸如日龄、环境影响因子、皮肤温度和体重的变量对猪的行为和福利影响更大。虽然饲料中没有添加抗生素饲喂的仔猪发病时的注射用药量几乎是饲料中添加抗生素饲喂仔猪发病时的2倍,但饲料中没有添加抗生素饲喂的仔猪用药总量减少95%,对猪肉品质和安全保障有不可估量的差异。     

软基水闸底板脱空动力学反演模型构建与试验验证

软基水闸极易因地基不均匀沉降、渗透变形等发生底板脱空现象，传统的无损检测方法难以在水下探测底板脱空，且不具实时性，其应用还存在一定局限性。该研究基于软基水闸室内物理模型，提出了一种软基水闸底板脱空动力学反演方法。首先，基于多参数变量的底板脱空范围数学模型，改进了反映软基水闸底板脱空参数与水闸动力学参数（模态参数）之间非线性映射关系的数学代理模型；其次，以水闸多测点多阶频率和振型变化率组合作为动力学敏感特征量，建立了软基水闸底板脱空参数反演的目标函数，并基于遗传算法对目标函数进行求解。最后，建立了软基水闸室内物理模型，并在模型中设置3种不同的底板脱空工况，采用软基水闸底板脱空动力学反演方法对软基水闸底板的脱空进行反演识别与模型验证。结果表明：基于动力学参数反演识别的水闸底板脱空区域趋势和脱空面积与模型实际脱空情况吻合较好，3种工况下水闸底板脱空面积反演结果与模型实际脱空面积的相对误差分别为7.47%、6.78%、6.90%，验证了该方法的可靠性，可望为软基水闸实际工程底板脱空隐患检测提供一种新的思路。     

一种多功能开瓶器设计

开瓶器在日常生活中普遍存在,并且款式较多,但普遍存在问题是每种开瓶器的功能比较单一。基于此,本文分析了不同开瓶器的基本参数及开瓶原理,并结合开瓶器的通用特点设计了一款多功能开瓶器,此设计结构简单,使用方便。     

CMS-D2恢复基因对陆地棉主要性状的影响

选用1对同质异核的哈克尼西棉细胞质雄性不育恢复基因近等基因系——保持系和恢复系为试验材料，分别在黄河流域棉区（河南安阳）和长江流域棉区（江西九江）2个生态点种植，对棉花苗期生长、全生育期主茎功能叶片光合生理指标、花药发育状况、产量及其构成因素以及纤维品质性状进行比较分析。结果表明：（1）恢复基因对棉花苗期生长、花药发育以及全生育期净光合速率无显著影响；（2）恢复基因对黄河流域棉区棉花产量性状具有显著的正效应，对长江流域棉花产量无显著影响；（3）恢复基因可以显著增加棉花纤维长度。本研究对棉花胞质不育恢复系的选育和改良具有一定的指导意义。     

不同季节高寒草甸牧草瘤胃发酵特性和体外消化率分析

本文旨在探讨不同生育时期高寒草甸牧草的牦牛瘤胃体外发酵参数及CH₄产量。通过测定返青期、青草期和枯草期3个生育时期牧草的营养品质、瘤胃发酵参数和CH₄产量。结果表明：青草期牧草总能（Gross energy，GE）、粗蛋白（Crude protein，CP）和粗脂肪（Ether extract，EE）等均显著高于返青期和枯草期（P<0.05）；青草期牧草在各发酵时间点的体外干物质消化率（Dry matter digestibility，DMD）、粗蛋白消化率（Crude protein digestibility，CPD）和有机物质消化率（Organic matter digestibility，OMD）均显著高于返青期和枯草期（P<0.05）；青草期牧草12，24和48 h瘤胃NH₃-N、乙酸、丙酸、异丁酸、丁酸和异戊酸含量显著高于返青期和枯黄期（P<0.05）；不同发酵时间牧草总产气量和CH₄产量变化规律为：返青期>青草期>枯草期。综上所述，青草期草地生物量最高，牧草营养品质和体外消化率最高，CH₄排放最低，瘤胃发酵模式最优。建议选择青草期牧草放牧。     

不同培育模式对牦牛犊牛生长性能、瘤胃发酵参数和血清生化指标的影响

本试验旨在研究不同培育模式(随母哺乳与饲喂代乳粉)对牦牛犊牛生长性能、瘤胃发酵参数和血清生化指标的影响。选用日龄[(30±1)日龄]和体重[(22.5±0.9) kg]接近的牦牛犊牛60头(母犊牛40头、公犊牛20头),按照体重接近原则随机分为2组,每组母犊牛20头、公犊牛10头。对照组牦牛犊牛随母哺乳,试验组牦牛犊牛与母牛分离并饲喂专用代乳粉,试验共持续120 d。结果显示:试验组牦牛犊牛在30～150日龄的生长性能与对照组无显著差异(P0.05)。试验组牦牛犊牛存活率显著高于对照组(73.3%vs. 46.7%,P0.05)。试验组牦牛犊牛瘤胃总挥发性脂肪酸浓度和丁酸摩尔比例以及血清总蛋白质、球蛋白、免疫球蛋白G、胰岛素、β-羟丁酸和生长激素含量均显著高于对照组(P0.05)。由此得出,在本试验条件下,30日龄断母乳饲喂代乳粉的牦牛犊牛在随后4个月的生长性能与随母哺乳的牦牛犊牛无显著差异,但饲喂代乳粉显著提高了牦牛犊牛的存活率。基于瘤胃发酵参数和血清生化指标,可能是因为采食代乳粉能够保证牦牛犊牛摄入的营养浓度一致,有利于维持其正常的生理代谢功能,最终提高了牦牛犊牛的存活率。