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。     

植保无人机昼夜作业的雾滴沉积特性及棉蚜防效对比

针对无人机在棉蚜防治过程中夜间作业雾滴沉积特性和防效未知、目标喷洒区域雾滴沉积规律不明确等问题,该研究采用P20植保无人机进行棉蚜防治试验,对比了无人机白天和夜间作业时棉花植株不同部位的雾滴沉积规律及棉蚜防效,以常规喷杆喷雾机和喷枪为对照。结果表明,无人机白天和夜间作业的雾滴沉积数量及覆盖率差异显著,相同作业参数下,夜间作业的雾滴沉积数量平均比白天多42.82%,覆盖率平均比白天增加51.04%;夜间作业的雾滴穿透性较好,棉花植株的中下层及叶片背面雾滴沉积数量均多于白天。夜间作业时,棉花植株中、下层的雾滴沉积数量平均占垂直方向上雾滴总数量的比例分别为34.79%和22.07%,白天平均占33.27%和21.89%,喷枪为29.50%和19.98%,喷杆喷雾机为43.30%和15.84%;无人机夜间作业的叶片背面雾滴沉积数量平均占正反面总雾滴沉积数量的19.80%,白天作业占14.18%,夜间比白天多39.63%,各层叶片背面的雾滴沉积数量表现为上层下层中层;总体上,无人机作业的叶片背面雾滴沉积数量比例不超过25%,喷枪及喷杆喷雾机作业的叶片背面雾滴数量少,分别占7.09%和0.20%;在棉花花铃期和蕾期作业时,为提高雾滴沉积数量和雾滴穿透性,建议将无人机作业参数设置为飞行高度1.5～2 m,飞行速度3～4 m/s,选用较大的喷洒量,因为只有无人机下压风场不削弱、雾滴不大量损失的前提下,旋翼风场才能有效促进雾滴穿透性。就雾滴沉积数量和棉蚜防效关系而言,药后第1天棉蚜减退率与叶片背面雾滴沉积数量呈正相关关系,因受天敌影响药后第10天二者关联性不高。试验表明,无人机夜间作业更有利于棉蚜防治,其防效显著优于白天作业和其他2种常规设备,且农药剂量减少20%对棉蚜防效无显著影响。该研究结果可为植保无人机作业参数的合理设置提供参考,为棉蚜有效防控提供科学依据。     

混料设计法优化萝卜糕配方的研究

萝卜糕是闽南地区一种传统小吃，其质地柔软，味道鲜美，营养丰富，是一种适宜大众的美食。本文以黏米粉、玉米粉、马铃薯粉为粉料，采用混料设计试验方法优化萝卜糕的原料配比，研究了不同种类及不同配比的淀粉形成的面团的质构特性，比较不同配比的原料对萝卜糕感官品质的影响，确定各原料的最佳添加量。通过质构分析和感官评分法对萝卜糕的配方进行比较。结果表明：当黏米粉、玉米粉和马铃薯粉的混合比例为0.65∶0.10∶0.25时，面团TPA质构特性为硬度较低，黏着性、弹性和内聚性均达到最高值，分别为1 220.834 Pa·s、0.97和0.534，且黏米粉、玉米粉和马铃薯粉比例为0.598、0.176、0.226时，制备的萝卜糕风味最佳，感官品质得分最高。     

基于有限混合模型的山东海域口虾蛄群体体长结构分析

个体大小是渔业资源种群的重要结构特征,一般研究中采用平均个体体长或平均体质量等分析指标,难以充分反应具有多年龄结构和个体生长速度差异的种群组成差异。为研究口虾蛄个体大小组成的时空变化,实验根据山东海域2016年10月和2017年1、5、8月的底拖网调查数据,应用有限混合模型分析了不同性别、不同时间、不同水深口虾蛄个体大小的频率分布特征。结果发现,除秋季外,山东海域口虾蛄均可区分为高、低两个年龄组,同时雌雄体长分布具有一定的差异。从冬季到夏季,雌性口虾蛄中低龄组个体比例先下降后上升,雄性口虾蛄低龄比例则逐渐下降。就不同水深而言,口虾蛄低龄组个体主要集中在近海海域,其比例由近海向远海逐渐减小。各年龄组的近远海分布表现出季节性差异,春季高龄口虾蛄在近海比例最大,由近海向远海比例逐渐减小;夏季高龄组口虾蛄在20～30 m水深比例最大;冬季高龄组口虾蛄比例则由近海向远海逐渐增加。有限混合模型能够较好地对口虾蛄的体长结构进行分析,解析口虾蛄不同年龄组在山东海域的时空分布,对于深入了解口虾蛄种群分布动态和科学的渔业管理具有重要意义。     

基于机器视觉的奶牛发情行为自动识别方法

及时检测奶牛发情、适时人工授精、减少空怀奶牛，是奶牛养殖场增加产奶量的关键手段。针对基于运动量和体温等体征的接触式奶牛发情识别方法会造成奶牛应激反应且识别准确率不高的问题，提出了一种非接触式奶牛发情行为自动识别方法。该方法首先使用改进的高斯混合模型实现运动奶牛目标检测，然后基于颜色和纹理信息去除干扰背景，再利用AlexNet深度学习网络训练奶牛行为分类网络模型，识别奶牛爬跨行为，最终实现对奶牛发情行为的自动识别。在供试数据集上的试验结果表明，本文方法对奶牛发情的识别准确率为100%，召回率为88.24%。本文方法可应用于奶牛养殖场的日常发情监测中，为生产管理提供辅助决策。     

复合动植物蛋白部分替代鱼粉对大菱鲆幼鱼生长、体成分及生理生化指标的影响

本研究设计5组等氮等能(粗蛋白为53%,能量为25KJ/g)的实验饲料,以60%的鱼粉饲料组作为对照(D1),豆粕∶花生粕∶鱼溶浆粉∶鸡肉粉(2∶1∶3∶2)的复合蛋白替代40%(D2)、50%(D3)、60%(D4)和70%(D5)的鱼粉,养殖大菱鲆幼鱼(Scophthalmus maximus L.)初始体重(53.0±0.2) g,养殖周期84 d,每天定时(08:00,16:30)投喂2次,投喂量为体重的1.5%～2%。实验结果显示,各处理组之间幼鱼存活率、饲料系数和摄食率均无显著性差异(P0.05);与对照组相比,D4和D5组增重率显著降低(P0.05);肥满度在D2组达到最高值,显著高于D3、D4和D5组(P0.05);脏体比(VSI)、肝体比(HSI)和肠体比(ISI)均在D2组达到最低值,均显著低于D5组(P0.05);复合动植物蛋白替代鱼粉对大菱鲆幼鱼全鱼水分和粗蛋白含量均无显著影响(P0.05);各替代组全鱼粗脂肪含量显著高于对照组(P0.05);全鱼灰分含量在D5组显著低于对照组(P0.05);各组间背肌水分、粗蛋白、粗脂肪和灰分含量均无显著性差异(P0.05);复合动植物蛋白替代鱼粉对鱼体肌肉非必需氨基酸和必需氨基酸总量无显著影响(P0.05);各替代组均显著提高了血清谷草转氨酶和谷丙转氨酶活性(P0.05);总蛋白浓度在D2组显著高于D4和D5组(P0.05);血糖浓度在D2和D3组显著低于其他3组(P0.05);D3、D4和D5组甘油三酯浓度和高密度脂蛋白浓度均显著低于对照组和D2组(P0.05);各替代组胆固醇和低密度脂蛋白浓度均显著低于对照组(P0.05);各组之间碱性磷酸酶浓度无显著差异(P0.05)。研究结果表明,复合动植物蛋白可有效替代50%鱼粉而不影响大菱鲆幼鱼生长性能和部分生理生化指标。     

混播比例和施氮肥对箭筈豌豆/燕麦草地根系特性的影响

豆科和禾本科牧草混播是栽培草地的重要模式之一,能显著改善土壤,提升系统可持续生产能力。牧草根系是土壤有机质返还的重要来源,但混播草地中牧草根系特性的变化尚不清楚。以箭筈豌豆和燕麦草地为对象,研究了不同施氮肥水平和混播比例下其根生物量、根性状的变化。结果表明:1)混播比例和施氮肥对草地根生物量和根性状有显著交互作用,混播草地根生物量显著大于单播;与高氮肥处理相比,根生物量在低、中氮肥处理下更高;高氮肥对根长、比根长、根表面积和比根面积在植物生长前期表现为抑制作用,在生长后期随混播中箭筈豌豆比例的增大,抑制作用减轻。2)混播条件下土壤硝态氮含量大于单播,而土壤铵态氮含量仅在乳熟期时大于单播,且随混播中箭筈豌豆比例增大,矿质氮含量增加;施氮肥对0~30 cm土层中的矿质氮含量有显著影响,其含量在施氮肥100 kg·hm^-2下最高,不施肥下最小。3)根生物量与土壤硝态氮含量间显著正相关,根长、根表面积、根体积与土壤硝态氮含量间显著负相关。综上,混播中箭筈豌豆比例的增加有助于改善土壤矿质氮,优化混播草地根性状。     

Eco‐efficiency as a strategy for optimizing the sustainability of pest management

Agricultural industrialization and the subsequent reliance on pesticides has resulted in numerous unintended consequences, such as impacts upon the environment and by extension human health. Eco‐efficiency is a strategy for sustainably increasing production, while simultaneously decreasing these externalities on ecological systems. Eco‐efficiency is defined as the ratio of production to environmental impacts. It has been widely adopted to improve chemical production, but we investigate the challenges of applying eco‐efficiency to pesticide use. Eco‐efficiency strategies include technological innovation, investment in research and development, improvement of business processes, and accounting for market forces. These components are often part of integrated pest management (IPM) systems that include alternatives to pesticides, but its implementation is often thwarted by commercial realities and technical challenges. We propose the creation and adoption of an eco‐efficiency index for pesticide use so that the broad benefits of eco‐efficient strategies such as IPM can be more readily quantified. We propose an index based upon the ratio of crop yield to a risk quotient (RQ) calculated from pesticide toxicity. Eco‐efficiency is an operational basis for optimizing pest management for sustainability. It naturally favors adoption of IPM and should be considered by regulators, researchers, and practitioners involved in pest management. © 2019 Society of Chemical Industry