一种果实拍振复合采收技术装置设计与试验

首先提出一种利用曲柄摇杆和曲柄滑块机构相结合的拍振方法,可解决干果、浆果的高效低损收获问题。为获取最佳拍振作业参数,将拍振机构两组曲柄设定同频率动力输入和急回特性,以摇杆最大转角30°和滑块最大行程8 cm为约束条件,构建拍振轨迹和速度模型。设定曲柄输入转速180 r/min,分别对拍打、摇杆振动和拍振复合运动的最大输出速度进行仿真。试验表明,拍振复合采摘蓝莓的效果明显优于其他两种采收方式,最佳脱果输入转速在120～160 r/min之间,卡爪末端最大输出速度为168～294 cm/s,操作时间为4 s,脱果率大于80%,采用拍振法采收蓝莓、红枣等特经果类作物效果显著,对研究干果、浆果等的高效低耗采收具有一定的指导意义。     

贵州薏苡联合收获机设计与试验

目前薏苡机械化收获主要采用稻麦联合收获机兼收薏苡,存在薏苡总损失率大,含杂率较高等一系列问题。为加强薏苡联合收获机的开发研究,针对薏苡植株较高和易脱粒的特性,通过对割台装置以及脱粒清选装置的设计,同时与稻麦联合收获机的田间作业性能进行对比,分析了总损失率、破碎率、含杂率和工作效率等指标。结果表明:改进后的薏苡联合收获机的总损失率、破碎率和含杂率分别低于稻麦联合收获机的7.12%、0.05%和1.81%,生产效率差距不大。改进后的薏苡联合收获机作业性能优于稻麦联合收获机。通过试验对比研究,为薏苡联合收获机的理论研究和优化设计提供参考和新的思路。     

基于卷积神经网络的水稻钵体软盘穴播量检测

为避免水稻钵体软盘穴播量检测过程中的秧盘背景分割和稻种特征的手工设计及提取,本文提出了一种基于卷积神经网络的水稻钵体软盘穴播量检测方法,该方法可自动学习和提取不同穴播量的水稻种子特征,实现常规稻、杂交稻和超级杂交稻钵体软盘穴播量为0、1、2、3、4、5、6及7粒以上共8种播量的自动检测。本文在每层卷积单元网络结构参数保持固定的前提下,选取2～4层共3种不同卷积单元数量的网络结构对RiceCountCNN模型性能进行试验,试验结果表明随着模型深度加深,模型检测精度逐渐提高。本文在3层RiceCountCNN模型网络框架下,按卷积核的大小递减和数量递增原则选择得出不同的卷积核网络参数组合方式,最终优化得出网络结构为9C16-AP2-7C32-AP2-5C64的模型性能最佳,平均正确率达到98.76%。为测试RiceCountCNN模型的性能,每个水稻品种选取1幅19穴×14穴的图像作为测试集对模型进行测试,试验结果得出模型针对常规稻、杂交稻和超级杂交稻的检测正确率分别达到97.37%、98.12%和90.98%,每幅图像的检测时间小于2.33 s。研究结果满足精密育秧播种实际工况检测要求,该研究为实现水稻精密衡量播种作业提供参考。     

向日葵锈菌弹性金属蛋白酶基因克隆及生物信息学分析

为了研究向日葵锈病的致病机制,将向日葵锈菌转录组中表达量较高的一个基因(KU994904)中成熟部分进行生物信息学分析及基因克隆。利用Interpro对蛋白ORF区域进行分析,确定其成熟区域,通过生物信息学相关软件对其进行结构预测及预测分析,从向日葵锈菌中提取总RNA,并利用RT-PCR方法扩增此蛋白酶成熟基因并克隆。结果显示:该蛋白酶成熟基因序列全长1 335 bp,编码445个氨基酸,分子质量49.5 ku,其与M36家族中5条序列具有较高相似性,并发现同胞外金属蛋白酶基因序列相似度达到53.77%。因此,推断其为弹性金属蛋白酶。     

单环刺螠(Urechis unicinctus)幼体肠道消化酶活性的测定方法

探究了单环刺螠(Urechis unicinctus)幼体(平均体重(1.468±0.222)g)肠道蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶的测定方法、操作步骤、注意事项。蛋白酶测定采用Folin-酚法,其中建立的酪氨酸回归方程为y=15.487x-0.092 3(决定系数R~2=0.999 2);淀粉酶测定采用淀粉-碘比色法,以0.08%的淀粉溶液为底物。脂肪酶测定采用聚乙烯醇橄榄油乳化液水解法(NaOH滴定法)。结果表明,单环刺螠幼体肠道蛋白酶活力、淀粉酶、脂肪酶活力分别为29.350±2.592、10.600±0.844、(5.266±0.224)U/mg prot。     

16种微生物蛋白酶的生物信息学分析

蛋白酶(protease)是以降解蛋白质为主的糖苷酶,具有丰富的多样性,在生物有机体中发挥着重要而又广泛的作用,具有广泛的研究和应用价值。本研究采用ProtParam、ProtScale、SignalP 4.1 server和NPSA serve等生物信息学软件,对天蓝色链霉菌、普通拟杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌等16种微生物蛋白酶的理化性质、蛋白结构、系统发生树和功能域等进行了分析。结果表明:通过分析16种微生物蛋白酶的稳定性发现,金黄色葡萄球菌、唾液链球菌、短小芽孢杆菌、绿脓杆菌为不稳定蛋白;二级结构由α螺旋、β转角、无规则卷曲和延伸链等结构元件组成;除了节杆菌属、无乳链霉菌、普通拟杆菌、肠杆菌属具有信号肽,其余蛋白酶氨基酸序列不具有信号肽的特点。可以推测出蛋白酶为非分泌性蛋白;只有绿脓杆菌和猪链球菌有跨膜结构,剩下其余几种微生物均没有跨膜结构。具有2个蛋白功能域,分别为Peptidase S8 familyi、Fn3_5like domain。     

基于机电一体化技术精准农业机械设计与试验

精准农业是当前农业发展的重要方向，机电一体化技术在实现精准农业的过程中起着关键作用。该文以玉米精密播种机的设计为例，探讨了基于机电一体化技术的精准农业机械设计，对精密播种机的工作原理和功能需求进行了分析，并结合现有机电一体化技术和农业机械设计原理，提出了一种基于机电一体化的玉米精密播种机设计方案，通过传感器、执行器和控制系统的协同作用，实现了对播种深度、行距和种子数量等参数的精确控制，提高了播种的准确性和效率。田间试验结果表明，该玉米精密播种机在播种效果和操作便捷性方面明显优于传统的播种机。     

脂肪含量对再制片状干酪品质的影响

研究不同脂肪含量和脂肪替代物对再制片状干酪品质的影响。对5 种不同脂肪含量再制片状干酪的基本理化指标、色泽、质构和感官品质进行测定和评估。结果表明：5 种不同脂肪含量的再制片状干酪pH值、蛋白质和脂肪含量存在显著性差异，酶解浓缩黄油的添加对再制片状干酪亮度值、红度值和黄度值均有明显影响；用酶解浓缩黄油替代全部黄油的减脂50%干酪全质构特性与其他组样品有差异，酶解浓缩黄油部分替代黄油制备的4号减脂干酪全质构特性除凝聚性、回复性外，与1～3号干酪无显著差异；通过感官评定发现，酶解浓缩黄油替代全部黄油的减脂50%干酪（5号）感官评分最低，酶解浓缩黄油部分替代黄油的减脂50%干酪（4号）风味和滋味有所增强，总体得分与全脂干酪产品无显著差异。因此通过降低黄油含量，并添加酶解浓缩黄油可提升减脂再制片状干酪的品质。     

基于离散元法的稻麦周年地区土壤仿真物理参数标定

为获得可用于稻麦周年地区土壤流动的离散元仿真模拟参数,该研究利用EDEM中Hertz-Mindlin with EEPA接触模型对稻麦周年地区黏重土壤进行相关参数标定,以土壤材料参数(土壤颗粒间静摩擦系数、恢复系数、动摩擦系数、土壤剪切模量及土壤泊松比)和接触模型参数(黏附力强度、接触黏附能和接触塑性比)为标定对象,以室内试验及不同参数组合下仿真得到的土壤休止角为响应值,基于响应面优化标定土壤离散元仿真参数。研究应用Plackett-Burman试验对8个初始参数进行筛选,发现土壤—土壤静摩擦系数、动摩擦系数以及接触黏附能对颗粒堆休止角影响显著。在通过最陡爬坡试验确定显著性参数最优值区间的基础上,根据Box-Behnken试验结果建立休止角与显著性参数的二阶回归模型并对其进行优化,得到显著性参数的最佳组合为:土壤颗粒间静摩擦系数0.35、动摩擦系数0.23及接触黏附能3.78 J/m~2、土壤剪切模量10 MPa、土壤颗粒间恢复系数0.2、土壤泊松比0.2;黏附力强度-0.001 N、接触塑性比0.5。以最优水平组合进行仿真验证试验,验证结果与室内测试结果进行对比验证,二者相对误差仅为1.9%,标定所得的参数可为稻麦周年地区作业条件下的农业机械触土部件设计与优化提供基础数据。