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。     

杀铃脲在林业有害生物防治上的研究和应用

林业有害生物每年给林业生产造成了较大的损失,目前,主要通过化学防治来控制其危害。苯甲酰脲类杀虫剂具有独特的作用机制和广谱的生物活性,对多种有害生物天敌和哺乳动物安全,环境残留低,适合用于林业有害生物综合防治和抗性管理。其中,一氯代苯甲酰脲类杀虫剂——杀铃脲的生物活性、经济实用性和生态环境安全性适中,其研究和应用更值得关注。以林业有害生物防治为目标,对杀铃脲的生物化学、生物学效应及生物活性进行了归纳,并对其制剂产品的林间使用方法、防治效果和施用后影响进行了总结。同时,对杀铃脲在林业有害生物防治上的研究和应用进行了展望,以期为其进一步地推广应用提供参考。     

甘薯移栽与收获关键技术与装备

甘薯作为一种重要的农产品和工业原料，在食品加工及工业生产中都得到了广泛的应用，由于其具有对气候适应能力较强、对种植条件要求不高和稳定高产等特点，在我国得到了广泛的种植。近年来由于农村劳动人口的大量流失，给甘薯的种植和收获带来了巨大的影响，加之我国甘薯移栽、收获机械发展的并不是很成熟，自动化程度低、生产过程耗时耗力，因此市场对于优质高效的甘薯生产机械的需求十分迫切。在研究国内外甘薯种植和收获机械关键技术的基础上，结合我国国情科学地分析甘薯种植及收获机械发展现状、存在的问题和发展方向。      

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。     

喹草酮在小麦田的杀草谱及应用效果

喹草酮是一种新型对羟基苯基丙酮酸双氧化酶抑制剂类 (HPPDs) 除草剂，为明确该药剂在小麦田的应用前景，在温室内进行了3个施药时期 (播后苗前、苗后1叶期和苗后2~3叶期) 对小麦田22种杂草的活性测定和3个小麦品种的安全性测定，同时在田间开展了两年的10%喹草酮悬浮剂除草效果测定。温室试验结果表明:于播后苗前、苗后1叶期和苗后2~3叶期3个施药时期施药，喹草酮对小麦安全性高，在推荐最高施药剂量有效成分720 g/hm2条件下，3个供试小麦品种均生长正常；阿拉伯婆婆纳和麦瓶草两种阔叶杂草对喹草酮高度敏感，苗后处理的GR₅₀值(有效成分，下同) 在1.4~5.4 g/hm2之间，GR₉₀值在6.8~14.2 g/hm2之间，播后苗前土壤处理的GR₅₀值在13.3~13.8 g/hm2之间，GR₉₀值在47.7~64.0 g/hm2之间；另外，苗后施药对猪殃殃、麦家公和播娘蒿也有较好防效，GR₅₀值在7.3~98.9 g/hm2之间，且与对阿拉伯婆婆纳和麦瓶草的防效间差异显著。两年田间药效试验结果表明:喹草酮在有效成分300 g/hm2剂量下施用对小麦安全，对阿拉伯婆婆纳和麦瓶草防效高，近100%，对播娘蒿和猪殃殃防效略差，在65.3%~80.1%之间。可见，喹草酮在小麦田具有较好的应用前景，建议进一步开展复配筛选研究以扩大其杀草谱。     

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。     

农田灌溉系统监测数据校准和融合技术研究

针对当前农田灌溉缺乏科学技术指导现状,已经出现如大水灌溉等粗放型灌溉现象,水资源浪费问题越加突出。基于物联网的精准农田灌溉系统体系结构,文中提出一种多传感器两级信息校准和融合算法。第一级采用BP神经网络算法校准传感器数据,第二级采用多传感器自适应加权数据融合算法。通过传感器校准和数据融合性能试验对算法有效性进行验证。结果表明,BP神经网络算法提高了数据的准确性,数据融合算法提供良好的数据融合效果,融合后土壤水分的平均相对误差由0.713%降低到0.389%,光照强度的平均相对误差由0.423%降低到0.238%。该研究为我国精准农田灌溉系统的发展提供一定的参考和借鉴。