干燥德美亚玉米不同物料温度对淀粉糊化特性的影响

为了探索德美亚玉米烘干产生的焦糊籽粒的淀粉成分是否发生变化,以德美亚2号玉米为试验材料,通过改变玉米物料温度使烘干后产生焦糊籽粒,并探究不同物料温度焦糊程度对玉米淀粉得率、热力学性质和糊化特性的影响。结果表明,干燥德美亚玉米产生的焦糊籽粒的淀粉成分已经变质。随着干燥温度的升高,淀粉得率逐渐下降,尤其当物料温度超过60℃,淀粉得率明显降低。与自然干燥相比,物料温度40℃时,最弱微晶结构完善或优化。物料温度高于80℃时由于高温使支链淀粉双螺旋结构解旋,淀粉颗粒结构疏松。物料温度40℃、60℃干燥的淀粉与自然干燥的黏度变化相一致;物料温度80℃,部分淀粉颗粒开始糊化,开始产生焦糊籽粒;物料温度100℃的淀粉完全糊化,冷却后老化,籽粒全部变色成焦糊籽粒,黏度变化不显著。因此,为提高玉米干燥后品质,玉米干燥时物料温度不宜超过80℃。研究结果可为玉米干燥技术提供理论依据和参考。     

基于改进YOLOv7的杂交大豆苗期胚轴颜色检测模型

为构建田间杂交大豆胚轴颜色检测模型,以大田场景下的大豆植株为研究对象,利用自走式大豆表型信息采集平台获取图像数据并构建杂交大豆胚轴颜色数据集,使用不同目标检测模型（SSD、Faster R-CNN、YOLOv3、YOLOv4、YOLOv5、YOLOX和YOLOv7）对杂交大豆胚轴颜色数据集进行检测,将模型分数（F1）、平均精度均值（mAP）及检测速度3个指标用于评估不同模型在杂交大豆胚轴颜色检测中的性能。在YOLOv7网络中添加CARAFE特征上采样算子、SE注意力机制模块和WIoU位置损失函数,建立杂交大豆胚轴颜色检测模型YOLOv7-CSW,并利用改进模型对杂交大豆胚轴颜色数据集进行消融试验。结果表明：1)YOLOv7模型的F1(0.92)与mAP(94.3%)均显著高于其他模型;2)YOLOv7模型的检测速度为58帧/s,低于YOLOv5和YOLOX,检测速度可以满足田间实时检测任务需求;3)YOLOv7-CSW模型比YOLOv7模型的F1和mAP分别升高0.04和2.6%;4)YOLOv7-CSW模型比YOLOv7模型检测速度升高了5帧/s,可以实现杂交大豆胚轴颜色实时检测。综...     

大豆冠层叶片氮含量检测研究——基于无人机多光谱图像

为快速获取大豆冠层叶片氮素含量(Leaf Nitrogen Content, LNC)信息，采用无人机获取大豆冠层LNC多光谱影像光谱特征，通过分析光谱变量与LNC的相关性，选出对大豆冠层LNC敏感的光谱变量。利用逐步回归分析方法建立黑河43、龙垦310、龙垦3401在3个关键生育时期(R1、R3、R5)大豆LNC估测模型。研究结果表明：(1)在3个品种的3个生育期，除R5时期龙垦3401品种外，NDVI与LNC具有高度相关性，说明NDVI可以较好地进行大豆冠层LNC的反演。(2)在建模的过程中发现，在R1时期龙垦3401、黑河43、龙垦310所建模型的R²和RMSE依次为0.857、0.133,0.845、0.156,0.821、0.187;在R3时期龙垦3401、黑河43、龙垦310所建模型的R²和RMSE依次为0.835、0.204,0.881、0.113,0.849、0.162;在R5时期龙垦3401、黑河43、龙垦310所建模型的R²和RMSE依次为0.835、0.208,0.814、0.215,0.836、0...     

玉米生物质育苗成型机加热冷却装置的设计

为使物料中的木质素成分在生物质育苗盘制备过程中发挥粘结作用,以现有玉米生物质育苗盘冷压模具结构为基础,通过传热学及模具加热冷却领域的相关理论公式设计了加热冷却装置,基于有限元方法建立了育苗盘加热空间分布模型。试验结果表明:经加热冷却后压制的育苗盘成型率为80%,破坏荷载均值为150.569N,干燥后膨胀率均值为15.8%;加热压制后表面较常温压制表面更光滑,表面滴水角为61.325°;加热冷却装置使物料中的木质素在压制后发挥了粘结作用,增加了育苗盘的强度和疏水能力。     

基于无人机遥感的大豆株高计算方法研究

针对目前田间大豆株高测量采用作物标尺准确度不够或人工测量费时费力的问题，基于50个试验小区、10个标准株高不同的大豆品种，以无人机(UAV)低空遥感平台获取大豆田间影像及数字表面模型，同时测定地面大豆实际冠层高度；利用克里金插值算法获取地面高程值(DEM),通过计算提取大豆株高信息，并验证此方法的精度和提取误差。研究表明：利用无人机遥感正射影像、数字表面模型和克里金插值算法生成的DEM模型符合试验田的地势情况，提取的大豆株高范围为0～1.13627m,所建立的株高提取模型R²=0.8163,计算得到的大豆实际株高与提取株高平均误差为3.79%。此方法可较为精确地计算大豆的植株高度，能够为大豆田间管理和高产株型选育过程中株高性状数据获取提供参考。