中原地区丹红杨插干造林技术研究

丹红杨是中国林业科学研究院2003年培育成功的新一代超速生抗虫杨,雌株。耐桑天牛、易生根、速生（年胸径生长量达5.8 cm,年平均高生长量4.9 m）。为了提高丹红杨的造林成活率,进行了杨树插干深栽造林试验。试验结果表明,丹红杨采用插干深栽造林方法与传统的带根植苗造林相比,具有成本低、成活率高、生长量大等特点,是一种比...     

杀青方式对机采绿茶理化品质的影响

为了提高茶树机采绿茶杀青品质,以机采鲜叶为原料,比较微波、汽热、电热滚筒和电磁滚筒耦合热风4种杀青方式所制机采绿茶的感官品质、茶叶内含成分、色泽和香气。结果显示：电磁滚筒耦合热风杀青所制绿茶的感官得分（89分）最高,所制干茶的色相值（a/b）相对更绿（p<0.01）,酚氨比较低（p<0.05）,非酯型儿茶素、酯型儿茶素和儿茶素总量也相对较低（p<0.01）;电磁滚筒杀青所制绿茶的栗香型成分含量较高,如藏红花醛、癸醛、β-环柠檬醛、庚醛和3,7-二甲基-2,6-二辛烯醛等高级醛类,香叶基丙酮、β-紫罗酮和1-戊烯-3-酮,反式-2-辛烯醇、芳樟醇、反式-橙花叔醇等,以及二甲硫、2-甲基呋喃和1-乙基吡咯等杂环化合物,说明电磁滚筒耦合热风杀青集成了不同工艺特点,所制机采绿茶滋味鲜爽,栗香明显,该工艺有利于提高机采绿茶品质,对实际生产具有指导作用。     

长江中游稻区水稻产业发展现状、问题与建议

为了解国家调低稻谷保护收购价后长江中游稻区水稻产业发展状况,湖南、湖北、江西和河南4省水稻专家组织开展了相关调研。结果表明,长江中游稻区2018和2019（预测）两年水稻总体种植面积持续缩减,主要是湖南和江西“双改单”和种植结构调整所致,而湖北和河南面积略有增加。稻区内2018年稻谷销售进度明显滞后于上年同期,稻谷价格也不同程度下跌。这主要受国家保护价下调影响。而优质稻谷销售进度和价格受影响较小,其流通表现出更强的市场化。2018年水稻种植人工、地租、化肥和总成本均出现不同程度提高,其中地租和人工成本增加是总成本提高的主要原因。2018年稻米加工企业稻谷收购量、收购价和稻米批发价均不同程度降低。稻区内优质稻和杂交稻种植面积占比均为64%;籼稻面积占比97.6%。不同水稻种植技术应用比例表现为抛秧>手插和直播>机插;再生稻种植面积不断增加,稻渔模式迅猛发展。同时,稻区水稻产业发展面临着农民种粮积极性普遍下降,订单农业发展风险重重,农业基础设施不完善、修缮主体不明确,农业生产社会化程度偏低,稻渔模式无序发展隐患大,农民卖粮难度大、成本高、风险大,区域稻米品牌建设亟待加强等一系列问题。建议政府调整粮食收储政策,加强对农业的政策和补贴支持力度,加强对再生稻和稻渔模式发展的引导,加大科研攻关投入。     

猕猴桃外观尺寸在线检测分级系统设计与试验

目前市场上存在的猕猴桃分级机械主要是针对质量特征进行分级的大型机械,而消费者在购买猕猴桃时往往更注重它的外观品质,且大型设备难以在以农户小规模营销为主的市场环境下得到普及。为了实现猕猴桃外观品质的自动分选,适应广大猕猴桃种植农户的需求,设计了一种基于机器视觉的小型移动式猕猴桃外观尺寸在线检测与分级系统。该系统主要由输送机构、检测机构、分级执行机构和控制系统组成。输送机构采用倾斜式输送带方案,结构简单,便于实现猕猴桃的输送和分级;检测机构采用图像处理的方法得出猕猴桃的大小等级信息;分级执行机构借助猕猴桃的重力与旋转磁铁的开合实现猕猴桃的分离。对样机进行了试制和验证试验,结果表明:该系统的平均分级成功率为96.3%,单个猕猴桃分级时间约为2.5s。该猕猴桃检测分级系统的设计为今后完成多特征指标的融合分级提供了基础和依据。     

双断根嫁接机自动搬运与回栽装置设计与试验

为提高嫁接流程的自动化程度,设计了一种适用于双断根嫁接机的自动搬运及回栽装置,以解决嫁接后嫁接苗依靠人工搬运、回栽作业的问题。阐述了搬运及回栽装置工作原理,并对关键机构进行了仿真和运动学分析。通过嫁接苗贴接夹紧区域统计和嫁接苗搬运试验,确定搬运机构对嫁接苗的最佳夹持位置;当机构夹持嫁接苗夹子下端搬运,搬运成功率可达94%,平均耗时为2.5 s/株。通过镇压三因素三水平正交试验,确定嫁接苗镇压效果最优条件;当打孔孔径10 mm、打孔深度15 mm、镇压块形状为对分锥面镇压时,嫁接苗回栽试验成功率可达92%,平均耗时为4 s/株,满足目前全自动嫁接机的嫁接速度要求。试验表明,设计的嫁接苗自动搬运及回栽装置与嫁接机配套使用,可提高嫁接流程的自动化程度。     

稻油轮作区驱动圆盘犁对置组合式耕整机设计与试验

针对长江中下游稻油轮作区油菜种植时土壤黏重板结、秸秆量大、播种作业需同步开畦沟的农艺要求,考虑传统耕整作业耕层浅、功耗大的不足,依据驱动圆盘犁组与传统铧式犁相比,不易缠草堵塞、通过性好、牵引阻力小的特征,设计了用于油菜播种的驱动圆盘犁对置组合式耕整机。提出了主动式对置犁耕与被动式开畦沟、碎土、平整相结合的联合耕整作业方案,分析了对称布置的圆盘犁组的动力学和运动学特性,确定了其主要结构和工作参数。根据犁体曲面成形原理,设计了开畦沟前犁犁体曲面;依据组合式船型开沟器与土壤挤压互作机制的分析,确定了开畦沟区域宽度为350 mm时,开畦沟系统作业后可有效保证畦沟和种床厢面质量。耕深稳定性试验表明,整机作业实际耕深与限深深度基本一致,耕深稳定性系数均在90%以上。厢面质量试验表明,开畦沟系统在中间开畦沟区域能开出沟宽241.6~293.5 mm,沟深328.6~370.8 mm的梯形沟。经组合式船型开沟器挤压的土壤对犁沟的实际填埋率高于87.67%,碎土辊作业后厢面平整度为22.45~26.70 mm,碎土率为60.14%~68.37%。正交试验结果表明,整机较优工作参数为:限深深度为180 mm,机组前进速度为3.5 km/h,圆盘犁组转速为160 r/min,此时整机功耗为24.37 k W,相比传统旋耕方式的油菜播种种床整备机具的功耗降低了37.67%,秸秆埋覆率为92.78%,碎土率为66.74%,厢面平整度为24.18 mm,土壤对犁沟平均填埋率为92.3%,满足油菜播种的农艺要求。     

基于DOM及LiDAR的多尺度分割与面向对象林隙分类

为研究分割尺度对航空正射影像(DOM)与LiDAR数据协同面向对象林隙分割与分类的影响,以东北典型的天然次生林帽儿山实验林场东林施业区为试验区,对DOM与LiDAR数据进行多尺度分割与面向对象林隙分类。分割过程中,采用基于DOM分割、基于LiDAR数据分割、DOMLiDAR协同分割3种分割方案。每种分割方案采用10种尺度。在每种尺度应用两种数据提取的光谱和高度两种特征,采用支持向量机分类器(SVM)进行林隙分类。研究结果表明:3种分割与分类方案分类精度随尺度的增大整体呈现下降的趋势,与ED3(Modified)趋势相反。基于LiDAR数据在尺度参数10获得了最优分割结果。在所有尺度上(10~100),基于LiDAR数据分割与分类精度高于其他两种数据源的分类精度,相比单独使用DOM优势更加明显。基于LiDAR数据分割与分类方案在尺度参数10时获得了最高分类精度(Kappa系数为80%)。3种分割与分类方案最优尺度的分类精度显著高于其他尺度分类精度。分割尺度对面向对象林隙分类结果有重要影响。     

新型落地红枣收获机的设计

为解决南疆矮化密植枣园红枣收获难题,针对矮化密植种植模式下的枣园特点,设计出基于清扫方式和气吸方式相结合的新型落地红枣收获机。介绍了整机结构和工作原理,并对关键部件进行了设计,确定了各关键部件的基本结构和具体型号。同时,分析了红枣清扫聚拢过程,得出清扫辊刷转速、机具前进速度与清扫辊刷清扫效果之间的关系,并通过田间试验验证了清扫辊刷转速、机具前进速度与清扫辊刷清扫效果之间的关系。该机整体尺寸小,适应性强,作业效率高,适用于南疆矮化密植种植模式的枣园进行红枣收获作业。     

自动化玉米移栽机送苗装置的研究

玉米是我国主要农作物之一,其生产效率与生产质量的好坏,直接关系着我国粮食安全。传统的玉米播种方式,不仅生产效率、作业质量和标准化程度均比较低,无法实现高效率全自动大面积玉米播种或者套种的实际需求。在新时期,随着城镇化进程加快,农村劳动力日益短缺,加上社会经济发展与科学技术的进步,为我国玉米移栽机自动化技术开发设计提供了必要的支撑条件。为此,对我国东北地区玉米试验田进行相关研究,就自动化玉米移栽机及其送苗装置技术的研发、设计进行探究,并重点阐述其基本工作原理。     

基于数字PI算法的精准施肥控制系统设计及仿真

为了使施肥速度与机器行进速度同步,提出了一种基于数字PI算法的闭环施肥系统,主要由传感器、PLC、脉宽调制电机驱动器(PWM驱动器)、GPRS模块及直流无刷电机组成。通过检测拖拉机的速度信号及外槽轮转速,PLC根据所输入决策经PWM驱动器对外槽轮下料速度进行闭环控制,从而实现精准施肥。仿真实验结果表明:基于数字PI算法的闭环控制系统提高了施肥精度和响应速度,机具操作简单,在田间工作性能稳定。