分布控制的乘坐式仿形采茶原型机研制与试验

为提高茶鲜叶采摘机械的自动化水平以及采摘完整率,降低采茶机系统开发成本,缩短开发周期,本研究提出了机采茶蓬面割刀自动仿形方法和分布式快速控制原型机低成本开发方法,研制了仿形采茶样机,并开展室内和田间试验.仿形采茶机采用超声波传感器,感知往复式割刀与茶树蓬面间的距离信息,通过丝杆实现仿形传动;利用Hampel滤波和低通滤...     

基于无人机RGB影像的小麦叶面积指数与产量估算研究

为探讨基于无人机RGB影像实现对小麦叶面积指数(leaf area index, LAI)和产量估算的可行性,设置不同生态点、品种和氮素处理的小麦田间试验,应用大疆精灵4 Pro无人机获取小麦拔节期、抽穗期、扬花期和灌浆期4个主要生育时期的RGB高时空分辨率影像,并同测定小麦LAI。采用相关性分析筛选出不同生育时期对LAI敏感的光谱与纹理特征集,并借助随机森林(random forest, RF)、偏最小二乘回归法(partial least squares regression, PLSR)、BP神经网络(back propagation neural network, BPNN)和支持向量机(support vector machine, SVM)分析方法,筛选出小麦不同生育时期最优的LAI估测模型。基于不同生育时期的光谱与纹理特征以及时期特征集,进一步建立产量预测模型,并在不同生态点验证叶面积估算模型与产量预测模型的普适性。结果表明,基于RF的LAI估测模型的验证精度最高,4个生育时期的均方根误差(root mean square error, RMSE)分别为2.26、1.44...     

适宜机械采摘的茶树品种筛选

为筛选适宜机采的茶树品种,2012～2014年对14个茶树品种机械采摘和手工采摘芽梢中标准芽叶比重和破碎芽叶比重进行调查。结果表明：丹桂、黄观音、白芽奇兰、茗科1号（金观音）、悦茗香、黄棪、福建水仙、金牡丹等8个品种机械采摘与手工采摘的完整芽叶比重（符合乌龙茶采摘标准）和新梢破碎芽叶比重接近。而肉桂、毛蟹、本山、梅占、铁观音、黄玫瑰等6个品种机械采摘的完整芽叶比重比手工采摘低,新梢破碎芽叶比重均比手工采摘高;初步得出丹桂、黄观音、白芽奇兰、金观音、悦茗香、黄棪、福建水仙、金牡丹等8个品种机采效果较好,且这些品种生长速度较快,产量较高,较适宜机械采摘。     

茶叶嫩梢采摘末端执行器的设计研究

为了解决茶叶嫩梢的选择性采摘问题,以茶叶嫩梢的物理学特性为设计依据,设计了一种可夹提式采摘茶叶嫩梢的末端执行器,运用MATLAB软件的GUI模块及SolidWorks软件对采摘末端执行器的结构参数进行优选分析,并获得最佳组合参数,通过运动学仿真分析可行且满足夹持力要求;采摘末端执行器模型在茶园进行采摘试验,结果表明,一...     

优质绿茶加工过程主要物理特性变化的研究

以茶树单芽和一芽一叶为试验材料,采用恒重法、量筒法、TPA测试和应力应变拉伸测试,研究针形名优绿茶加工过程物料容重、质构特性和拉伸等物理特性的变化规律。结果表明,在针形绿茶加工过程中,茶叶容重呈先增后减的趋势,峰值出现在揉捻叶（含水量56%~58%）,做形后期、固形和干燥过程茶叶容重急剧下降。塑性也呈现先增后降的趋势,在揉捻工序达到最大值,其后在做形过程（含水量58%~23%）均维持在较高水平,而在固形和干燥阶段显著下降。弹性的变化趋势与塑性相反,呈先下降再升高的趋势,在揉捻及做形过程（含水量58%~23%）处于最低水平。加工过程柔软性的变化幅度较小。茶叶的拉伸过程经历线性阶段、非线性阶段和塑性变形到断裂阶段。随着加工的进程,最大力呈先下降后升高（含水率56%~57%）的趋势,拉伸强度则呈增加趋势,弹性模量在揉捻前变化小（含水率56%~57%）,但此后显著增加。相关性分析表明,加工过程茶叶的拉伸强度与含水率呈极显著的负相关。研究结果还表明,单芽和一芽一叶的主要物理特性在加工过程的变化不尽相同。除柔软性接近外,单芽原料的容重、弹性、最大力要高于一芽一叶,但塑性、拉伸强度、弹性模量要小于一芽一叶。除了塑性和柔软性接近外,单芽在各工序的容重和弹性均高于一芽一叶,但一芽一叶的弹性模量和拉伸强度在全过程均高于单芽,最大力在揉捻后显著高于单芽。说明在机械设计原理和加工工艺的掌握方面需要注意原料的差异性。     

茶树离体春梢萎凋失水规律初步研究

茶鲜叶在萎凋过程中的水分变化是茶叶品质工艺调控的重要参数指标。为了解茶树离体春梢的萎凋失水特性,本文选用14份茶树品种的春茶鲜叶（一芽二、三叶和中小开面二至四叶）为供试原料,对其在控温控湿（20～22℃、RH35%～45%）条件下的萎凋失水变化进行跟踪监测。结果表明,伴随水分的不断散失,不同嫩度茶鲜叶失水速率逐步减小,趋近于匀减速变化;茶树新梢萎凋失水速率存在明显的品种差异,但不同茶树品种新梢失水快慢与采摘嫩度无明显相关性。相同采摘嫩度的茶树品种或名枞鲜叶按失水特性可初步划分为“失水较快”和“失水较慢”两种类型,其中具有亲缘关系品种（茗科1号、金牡丹、黄观音和黄棪）一芽二、三叶的萎凋失水表征基本相似,然而茶鲜叶萎凋失水速率并非完全由茶树品种或名枞的资源特性所决定。     

茶树对铬、镉的吸收积累特性研究

通过水培实验,研究了茶树(3个品种)受铬(Cr3+)、镉(Cd2+)毒害的表观症状以及铬、镉在茶树体内的分布、积累特性。结果表明:铬(20~100mg/L)、镉(1~5mg/L)胁迫下,茶树出现的毒害症状和对新梢生长的抑制效应因胁迫浓度、时间和品种而异。茶树各器官的铬、镉含量总体随铬、镉胁迫浓度的增加而增加,并且与胁迫浓度呈极显著或显著正相关。铬在茶树体内由高到低的分布次序是:吸收根>主根>主茎>枝条>老叶>新梢(一芽二叶);镉则为:吸收根>主根>主茎>新梢(一芽二叶)>枝条>老叶。根部吸收的铬、镉元素大部分被吸收根所固定,向地上部运输的比例较低,但镉在茶树体内的活性和迁移能力强于铬,运输到地上部的镉极易迁移到新梢中。新梢不同叶位镉含量的高低顺序为:第一叶>第二叶>第三叶>第四叶,新梢中的镉有明显向上富集的趋势。不同品种的茶树对铬、镉的吸收、积累和迁移能力有一定差异。     

名优茶机采适期的研究

根据名优茶生产对鲜叶原料的要求,以一芽一、二叶及其对夹叶为标准芽叶,研究三个采摘时期机采鲜叶的机械组成变化规律。结果表明,标准芽叶达84.9%～75.0%(采摘期二)时机采,可以获得较高比率的名优茶原料,为机采适期。本试验条件下,按采摘期二标准进行名优茶机采,春茶机采间隔期约20 d。按鱼叶开展时间确定机采间隔期,春季鱼叶展后15d,秋季鱼叶展后12d为机采适期。杭州茶区春季平均展叶间隔期为5.4d/叶,秋季为4.2d/叶。适当调整机采时间,可获相应的名优茶生产原料要求。     

茶树体内铅的吸收累积特性研究

从茶树不同部位,以及不同季节、品种、树龄新梢铅含量的变化较系统地研究了茶树本身对铅吸收累积特性的影响。结果表明,茶树体内以吸收根铅含量最高,其次为生产枝、侧枝和老叶,茶籽和幼嫩新梢的铅含量较低。新梢和叶片铅含量随其成熟度的提高而增加。茶树成熟叶片和新梢铅含量存在着明显的季节性变化,成熟叶片表现为4~6月最高,7月最低,而新梢表现为春梢明显高于秋梢,秋梢高于夏梢;成熟叶片与新梢铅含量呈极显著正相关。随着树龄的增高,新梢铅含量有升高的趋势。不同茶树品种新梢铅含量存在着一定的差异。     

茶黄蓟马在茶梢上的分布调查研究初报

本试验主要调查了茶黄蓟马在茶树1芽7叶茶梢上的分布。结果表明,茶黄蓟马主要在茶树嫩梢芽下2～4叶位的叶片背面取食为害,叶片背面的虫口数量占88.66%,叶片正面的虫口数量仅占9.29%。茶黄蓟马在茶梢各部位上的分布差异达极显著水平（F=14.79,P＜0.01）。     

茶树新梢内源玉米素的检测及分布

用反相液相色谱法测定了茶树新梢内源玉米素（Ｚｅａｔｉｎ）的分布。研究表明，茶树新梢内源Ｚｅａｔｉｎ水平为早生种＞中生种＞晚生种；顶芽＞腋芽；自然生长新梢＞剪采新梢；营养生长初期Ｚｅａｔｉｎ积累较多，随展叶数增加，其含量下降，至对夹三叶期，其含量仅为一芽一叶期的５２．１２％。内源Ｚｅａｔｉｎ含量与新梢生长速率呈正相关。