我国叶类蔬菜机械化水平现状与评价方法研究

蔬菜产业作为我国种植业第二大产业,生产全程机械化已成为我国蔬菜生产的必然趋势。叶类蔬菜是蔬菜产业的重要组成部分,机械化研究起步较晚、发展滞后,通过深入分析不结球和结球类叶类蔬菜的机械化现状、区域特点,阐明当前机械化技术瓶颈和薄弱环节,基于设施种植和露地种植分别构建叶类蔬菜生产全程机械化水平评价模型,包括耕整地、种植、田间管理、采收、产后处理5个二级指标,以及植保、灌溉、施肥、设施环境调控4个三级指标。给出促进叶类蔬菜机械化水平提升的建议措施,为科学评判叶类蔬菜产业机械化所处阶段,促进产业发展相关政策制定和具体实施提供一定的科学指导意义。     

手扶自走式青菜头联合收获机设计与试验

针对青菜头机械化收获难、损伤损失大、叶片杂质多的问题,研究设计手扶自走式青菜头联合收获机。该文描述机具的总体设计方案,并对夹叶输送提升装置、独立仿形切根装置、除叶装置等进行设计,确定其关键参数。该机配套动力9.2 kW,可一次性完成4行青菜头的自动导正、拢叶夹持、精准切割、输送提升、除杂收集等作业,具有自适应主动喂入、割台损失少、除杂率高、损伤小等特点,收获效率达0.057 hm~2/h。田间试验结果表明:机具性能稳定,作业顺畅,主要指标为损失率9.96%,破损率19.37%,清洁率90.04%,均达到或超过设计技术指标。该研究为提高青菜头机械化收获水平提供参考,对推动榨菜产业的发展具有重要意义。     

基于逆运动学降维求解与YOLO v4的果实采摘系统研究

为提高采摘设备的执行效率，采用六自由度机械臂、树莓派、Android手机端和服务器设计了一种智能果实采摘系统，该系统可自动识别不同种类的水果，并实现自动采摘，可通过手机端远程控制采摘设备的起始和停止，并远程查看实时采摘视频。提出通过降低自由度和使用二维坐标系来实现三维坐标系中机械臂逆运动学的求解过程，从而避免了大量的矩阵运算，使机械臂逆运动学求解过程更加简捷。利用Matlab中的Robotic Toolbox进行机械臂三维建模仿真，验证了降维求解的可行性。在果实采摘流程中，为了使机械臂运动轨迹更加稳定与协调，采用五项式插值法对机械臂进行运动轨迹规划控制。基于Darknet深度学习框架的YOLO v4目标检测识别算法进行果实目标检测和像素定位，在Ubuntu 19.10操作系统中使用2000幅图像作为训练集，分别对不同种类的果实进行识别模型训练，在GPU环境下进行测试，结果表明，每种果实识别的准确率均在94%以上，单次果实采摘的时间约为17s。经过实际测试，该系统具有良好的稳定性、实时性以及对果实采摘的准确性。     

一种复合型茯茶加工工艺研究

分别以杜仲叶毛茶和黑毛茶为原料,将其按照不同的质量分数进行拼配,随后汽蒸渥堆、压制定型、发花干燥,加工成复合型茯茶。通过单因素试验、内含成分分析和感官评价,综合得到最优工艺参数:将杜仲黑毛茶和纯茶叶黑毛茶以15∶85(即D-3)复配,含梗量w=10%,汽蒸15min,渥堆发酵16h,蒸茶20s,发花期(前12d)环境温湿度分别为25±1℃/70%RH,发花后进行干燥除湿,每天升温2℃～3℃,升温历时7d左右,一直升到45℃为止,直至达到出烘水分标准(≤14%)。依此方法可制成砖面平整,松紧适中,金花茂盛,汤色橙红明亮,滋味醇和回甘的杜仲茯茶。     

巴氏杀菌乳中金黄色葡萄球菌的生长预测模型构建

巴氏杀菌乳中金黄色葡萄球菌污染可能会产生肠毒素,对人体健康造成危害。分别监测在4、10、16、20、24、28 ℃储藏条件下金黄色葡萄球菌在巴氏杀菌乳中的生长数据,采用Modified Gompertz模型、Logistic模型、Huang模型和Baranyi模型构建金黄色葡萄球菌动力学一级模型,采用平方根模型和Arrhenius模型建立二级模型以描述温度与相对最大生长速率(μ_max)的关系。结果显示,各温度下Modified Gompertz模型的拟合度更优,决定系数(R²)>0.98,均方根误差(RMSE)<4.6,为最合适的一级模型。二级模型中,Arrhenius模型的拟合度更优(R²=0.99,RMSE=0.60)。相较于平方根模型,外部验证显示Arrhenius模型的精确度因子(A_f)和偏差因子(B_f)分别为1.39和0.87,较接近于1,说明预测效果更好。研究结果可为巴氏杀菌乳中金黄色葡萄球菌的风险评估提供数据基础,为乳品货架安全期预测提供科学依据。     

生防菌株PF-1基于全基因组数据的分类鉴定及拮抗能力分析

基于全基因组数据,确定生防菌株PF-1的分类地位,验证其对植物病原菌的拮抗作用以及挖掘其潜在的生防功能。通过全基因组中16S rRNA基因序列的系统发育分析及基因组分析方法确定生防菌株PF-1的分类地位,通过平板对峙方法研究其对马铃薯枯萎病菌和棉花黄萎病菌的拮抗能力;利用antiSMASH软件分析和预测菌株PF-1的抗生素相关基因并挖掘其生防潜力。基于16S rRNA基因序列的系统发育分析及基因组分析结果,PF-1被鉴定为防御假单胞菌(Pseudomonas protegens),同时发现PF-1基因组中存在15种次生代谢产物基因簇,具有良好的抑制病原菌生长和提高植物抗病性的能力,在农业中具有良好的应用前景。     

灵芝孢子粉总三萜的提取优化及其体外生物活性

对灵芝孢子粉总三萜的提取过程进行优化,以得率为指标,通过单因素试验、Plackett-Burman试验筛选出影响灵芝孢子粉总三萜得率的显著因素,利用响应面设计优化灵芝孢子粉总三萜的提取条件。对于提取出的灵芝孢子粉总三萜,评价其清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基和ABTS⁺自由基的方法,并采用CCK-8比色法就其抗人肝癌细胞HepG-2增殖的活性进行研究。结果表明,最佳提取条件为乙醇体积分数80%,固液比1:23,超声功率540 W,提取温度40 ℃,提取时间60 min。此优化条件下提取的灵芝孢子粉总三萜具有较好的抗氧化能力,清除ABTS⁺的能力强于清除DPPH,对人肝癌细胞HepG-2亦具有一定的抑制作用。