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。     

农药自动混药装置的研究现状与展望

目前,我国农作物病虫害防治主要依靠施用农药,现有的大多数农药剂型需要加水稀释,配制成一定浓度后再施用。近年,我国农业航空迅速发展,对农业航空的智能化农业机械装备的需求变得非常迫切。系统总结了农药自动混药装置类型以及农药自动混药装置特点,通过对农药自动混药装置研究发展概况分析,阐明了国内农药自动混药装置所存在的问题,展望未来农药混药装置的发展趋势,为后续的研究方向奠定基础。     

智慧农业背景下大数据与农民增收之间的关系

自信息化时代以来，大数据时代是继物联网、云计算的又一次技术变革，这次变革加速了传统农业向数字农业、信息农业的转变。智慧农业的发展，创造了多维的与农业有关的数据。阐述了在农产品种植前的规划、种植时的管理和收获之后的营销，在已有的数据中挖掘可用的信息，农民可以准确掌握市场供需情况，合理安排种植，做到精准农业，帮助农民提升收入。     

基于光电比色法的水肥浓度在线检测理论与方法研究

建立基于光电比色法原理的水肥浓度在线检测理论、方法，为水肥精量灌溉提供有力的控制方法。针对水肥精量灌溉控制机快速、高效、低成本、可靠水肥浓度控制的需要，依据光电比色原理及其实验装置双光路比色仪，研究了水肥浓度在线检测的理论、方法。建立了基于光电比色原理的水肥浓度在线检测方法，设计了双光路比色测量装置。提出了利用光电比色原理快速、可靠、低成本及较高精度的实现水肥浓度在线检测的方法，设计了该方法的实验测量装置及集成的水肥浓度在线检测系统。     

农作物种植结构对农民收入的影响机制研究——基于四川剑阁县57个乡镇2010-2014年的面板数据

在精准扶贫背景下,以典型贫困山区剑阁县57个乡镇2010-2014年的面板数据为基础,分析了农作物种植结构对农民收入的影响,精准地量化了5种粮食作物(小麦、水稻、玉米、番薯、大豆)和3种经济作物(油菜、花生、烤烟)对于农民收入的影响机制.结果发现,经济作物总体上要比粮食作物更能给农民收入带来正向影响,其中剑阁县应该种植水稻、大豆、油菜和烤烟4种农作物以促进农民增收.该研究对于农村因地制宜调整农作物类型、优化种植结构、发展精准农业,从而有效促进农民增收具有重要现实意义,也可为精准扶贫提供精准数据,提出一个精准化研究视角.     

日本农业航空技术发展及对我国的启示

日本根据其地形、地貌特征、从事农业劳动的情况选择了从有人直升机到无人直升机航空施药为主的发展模式,研制了几款不同发展时期的植保无人机机型(R50、RMAX、RMAXⅡG、FAZER)应用于水稻植保作业,日本学者对农业航空遥感技术、精准导航控制技术、无人机控制技术进行了大量研究,在施药实践中形成了较为实用的无人机植保管理体制,确保了日本农业航空的健康、有序发展。本文旨在介绍日本农业航空现状、应用领域、精准施药技术及管理方法,以期为我国农业航空应用技术的发展提供借鉴。     

基于ARM控制器和公共物联网云平台的农业信息采集系统研究

为实现农业生产环境信息化的智能化和精准化采集,设计了基于智能硬件和公共物联网云平台的精准农业环境信息采集系统。该系统以mbed LPC1768为控制器,结合各种农业环境传感器,利用无线传输技术上传至云平台服务器,实现数据的在线存储和监测。具有操作简单、价格低廉、扩展方便的优点,有较强的推广应用前景。     

变量施肥控制系统设计

设计了以单片机为控制核心、液压马达为执行机构的变量施肥控制系统。该系统由单片机控制器、信号采集单元、液压传动控制组成,通过使用Visual Basic 6.0编程软件实现了GPS导航定位变量施肥工作模式,并对其进行了控制精度试验。     

生物质传感器的有限元分析与测试

针对生物质传感器的电容式检测单元设计前期结构如何选型的问题,利用有限元方法对基本交指型、极化交指型、半交指型和固态电极传感器设计4种检测单元结构进行模拟和对比。结果显示:虽然极化交指型传感器设计产生的电容响应值只有基本交指型设计的7%,但电容变化率(0.99%)却是基本交指型设计的100倍。半交指型和固态电极型是对极化交指型的优化设计,当秸秆-传感器间距为1.5 cm时,半交指型和固态型的电容变化率分别为1.32%和1.26%,两者差异不大;相对于半交指型固态电极型的结构更为简单,因而选择固态电极型设计制作传感器的物理原型。实际田间测试结果表明,该物理原型可以有效地鉴定秸秆的存在。     

基于农田管理分区的制种玉米产量估算与限制因子评价

为了提升规模化农田不同管理分区的玉米产量,实现精准管理,该研究使用相关成分回归法(Correlated Component Regression,CCR),考虑地形因素(高程)、土壤理化性质(砂粒、粉粒、黏粒、容重、土壤含水率、土壤有机碳、全氮、全磷、速效氮、电导率)11个因子,评估规模化农田和聚类分析得到的3个管理区(M1、M2和M3)内产量的限制因子,并在不同分区内建立产量估算模型。模型验证结果表明:未分区的情况下,产量限制因子为土壤粉粒、砂粒、土壤有机碳、土壤含水率、速效氮和全氮,经验证,产量估算模型的决定系数(R~2)为0.70,标准均方根误差(Normalized Root Mean Square Error,nRMSE)为0.21。分区后,M1的产量限制因子为土壤粉粒、砂粒、黏粒、速效氮、电导率、全氮和全磷,M2的产量限制因子为土壤粉粒、砂粒和土壤含水率,M3的产量限制因子为高程、土壤砂粒、黏粒和电导率,产量估算模型的精度高(经验证,0.71R20.83,0.16nRMSE0.18)。对农田进行分区管理,并根据各管理区内作物产量的限制因素制定分布式管理策略,可以更具针对性地提升作物产量。