插秧机作业面积自动测量系统硬件电路设计

为实现对插秧机作业区域和作业边界的自动识别以及作业面积的实时自动测量和其他相关数据采集,对插秧机作业面积自动测量系统电路进行了设计。系统主要由中央处理模块、传感器检测模块、GPS定位模块、无线数传模块、U盘数据存储模块、电源模块以及上位机远程监控模块等7部分组成。中央处理模块的主控芯片采用STC12C5A60S2单片机,主要负责采集和处理GPS定位模块以及传感器检测模块对插秧机的定位轨迹信息、发动机其他工况参数信息,并通过对GPS定位信息的分析处理完成插秧机作业面积的自动计算;无线数传模块主要负责完成与上位机之间的通讯工作;上位机远程监控模块负责通过GPRS组网技术与PC机相连,并能实现对插秧机远程启停动作。结果表明,该系统能实现对插秧机作业面积的自动测量,并能实现对插秧机作业面积的远程监测和启停动作。     

基于GPS、EDGE和LabVIEW的农田信息远程采集监测系统研究

为了高效实时地采集农田信息,实现农业生产的精细管理,设计出一种基于GPS、EDGE和LabVIEW技术的农田信息远程采集与监测系统。该系统采用自行设计的基于单片机、GPS和传感器技术的多参数农田信息采集仪,实现对土壤含水量、土壤温度、土壤电导率、环境温湿度等农田信息的快速定位测量。通过EDGE模块,利用移动EGPRS技术覆盖面广、传输速度快、资费低等特点,将测量所得数据快速实时传送至上位机。该系统的上位机系统把EDGE模块接收的数据存入数据库,并对其进行分析。该系统通过应用多功能信息采集设备和高速网络传输技术,实现对农田信息的实时、高效、精确和低成本采集,对精细农业作业决策具有广泛的应用价值。     

农业灌溉自动监测系统的设计

针对农业灌溉问题的特点,开发一种新型的基于GPRS技术的远程自动监测系统。通过GPRS无线通讯技术建立上位机与下位机的连接,对现场获得的测量数据进行实时监测,开发一种新型的农业自动灌溉监测系统。分别从系统方案、硬件和软件等几方面介绍了系统的实现。该系统已应用在农业灌溉监测系统中,实现对系统的自动监测,效果良好。     

高速插秧机无线监控软件系统设计

为实现农业机械的无人驾驶和数据采集,在高速插秧机的无线遥控监测硬件系统的基础上,利用VisualBasic.NET2008开发环境设计了用于高速插秧机的无线监控系统上位机软件.试验结果表明,通过监控软件能实现以PC机无线遥控高速插秧机行驶,并实时采集插秧机的位置坐标与行驶速度等运行状态数据,同时完成对插秧机的发动机温度、液压箱油量等各种参数的监测.系统稳定性好、可靠性高,可移植性强.     

基于农田作业机车工况远程数据传输系统设计

我国农业机械分布范围广、数量多且作业环境恶劣,采用人工监测机车的运行状态会造成大量人力物力的消耗,自动化水平较低,并且传统的在线监测方式对于大范围测量又存在费用高、采集精度差及能耗大等问题。因此,针对以上问题设计了农田作业机车工况远程数据传输系统,系统通过STM32模块和SIM900A模块将农业机械作业状态、收获面积及地理信息等数据主动上传至上位机;上位机编程采用PHP语言,实现机车工况数据实时显示、保存、地理信息的准确定位及行驶轨迹的动态跟随;通过调用Mysql数据库,及时将机车工况汇报给系统管理员,为农田作业机车的分配、组合和集中管理提供可靠依据。     

分层施肥机作业监测系统的设计与田间试验

为解决分层施肥作业过程中难以人工判断缺肥或堵塞等问题,并根据施肥作业实际需求,设计开发了一种分层施肥监测系统,解决了传统施肥作业无法实时监测机具作业状态和可视化操作的问题.以三菱FX2N PLC及外围电路进行传感器输入信号的采集,采用适配modbus协议的LoRa无线扩频技术实现了与上位机的无线数据通信,减少了现场布线.通过人机交互界面进行相关参数设置,为不同机型机具进行系统的移植提供了方便.选取了穿透性强、辐射角度广的对射式光电传感器实时监测施肥流动状态.在机具地轮处安装霍尔传感器并可依据安装磁钢的数量提高作业速度的精度,从而提高作业面积的数据准确性,也为故障位置信息记录提供可靠保障.田间试验表明,该监测系统可有效监控分层施肥作业状态,人机交互良好,系统稳定性高,满足复杂农业中的作业要求,可以实现100％缺肥或堵塞等故障报警,作业面积统计误差小于0.05％,可以实现分层施肥作业的监测目标.     

多机协同导航作业远程管理平台开发

为实现对多机协同导航作业的实时远程监控,设计开发多机协同导航作业远程管理平台。该平台主要分为作业管理和调度管理2个模块。作业管理模块利用电子地图实现多机协同导航作业信息远程监测、作业进度实时分析以及作业质量在线评估;调度管理模块包括多信息获取和处理,以及通过电子地图进行精准定位,实现多机协同导航作业任务规划和路径规划。结果表明:该平台可以实时监测多机协同导航作业轨迹和作业信息,并且可以进行远程调度管理,远程通信丢包率≤0.3%,延时≤2 s,可以初步满足多机协同导航作业需求。     

基于CAN总线的田间作业机车工况监测系统

为了获取田间作业机车的位置信息和油箱温度信息,设计了一种基于CAN总线的田间作业机车工况监测系统,系统由信息采集端、数据发送端和数据接收端组成。信息采集端对GPS接收器和温度传感器所采集的数据进行解析和处理,利用CAN总线传输方式将数据传输到数据发送端。数据发送端对信息采集端上传的数据进行整合和打包后,通过GPRS无线传输到上位机。上位机可以实时的对机车运行信息进行监测和存储,为实现田间作业机车精准作业提供了依据。     

基于GPS-OEM的车载农田面积测量系统的设计

根据GPS定位信息的采集、测量实际农田试验数据,得出的农田面积测量简易算法,设计出一种基于GPS-OEM的车载田间面积测量系统。该系统在农业机械作业时,利用GPS-OEM模块实时接收GPS定位信息,能够算出农业机械的动态作业面积。系统拥有常用的CAN总线通信接口和存储设备,方便与其他设备实现信息共享和数据存储。并具有测量准确,价格低廉等特点,适合于各种农业机械作业面积的测量。     

饲料青贮过程中温度参数监测系统设计

为了监测青贮饲料堆不同位置的温度及饲料在分解反应过程中温度变化显著增长的点,本文采用无线传感器网络技术设计研发了一种新型非侵害式的测量饲料青贮过程中温度变化的系统,系统采用CC2530为主控芯片,实时获得饲料堆的温度参数,通过ZigBee组网技术将数据传输给上位机,上位机基于LabVIEW软件对传输来的数据进行采集和处理.经试验证明此系统运行稳定,功耗较低,能够有效地监测饲料青贮过程中温度的变化.     

不同浓度氨氮对4种沉水植物的生长影响比较研究

选取轮叶黑藻（Hydrilla verticillata）、苦草（Vallisneria natans）、金鱼藻（Ceratophyllum demersum）、小茨藻（Najas minor）4种沉水植物为研究对象,在实验室静态模拟条件下,通过定期测定植物生物量、叶绿素、可溶性糖、过氧化物酶等指标变化,比较研究了不同浓度氨氮对4种沉水植物的生长影响。研究结果表明,本研究条件下,轮叶黑藻、苦草、金鱼藻、小茨藻的氨氮最大适宜浓度和最大耐污浓度分别为2、2、1、0.5 mg·L^-1和6、6、4、2 mg·L^-1。不同沉水植物的相对生长率均随着水体氨氮浓度的升高呈现先上升后下降的变化规律,轮叶黑藻、苦草、金鱼藻和小茨藻均在相应的氨氮最大适宜浓度时出现相对生长率最大值,其值分别为1.21、0.94、0.52和0.28。不同沉水植物在相应的氨氮最大适宜浓度范围内,试验期间植物的叶绿素和可溶性糖含量呈现上升趋势,植物的POD活性变化不大;当水体氨氮介于相应的最大适宜浓度和最大耐污浓度之间时,试验期间植物的叶绿素和可溶性糖含量变化规律不明显,植物的POD活性显著高于CK处理;当水体氨氮浓度超过相应的最大耐污浓度时,试验期间沉水植物叶绿素和可溶性糖含量呈下降趋势,植物的POD活性在7~21 d达到最大值,之后开始下降。研究表明,水体氨氮浓度是影响沉水植物生长的限制因素之一,不同沉水植物均存在相应的氨氮最大适宜浓度和最大耐污浓度,相应的低浓度氨氮能促进沉水植物生长,沉水植物均存在不同程度的抗逆能力,但过高浓度氨氮会抑制沉水植物生长,甚至导致死亡。     

有机无机肥配施对夏玉米氮素气态损失及籽粒产量的影响

【目的】本研究在定位试验平台上监测了不同施肥处理夏玉米田NH3和N2O的排放规律及其损失量,以探讨减少黄淮海区域夏玉米田氮素气态损失的有效途径,为提高夏玉米籽粒产量及肥料利用效率提供理论依据。【方法】2016—2017年利用水肥渗漏研究池进行试验,以郑单958(ZD958)为材料,以不施氮肥(CK)为对照处理,在同等施氮量下设置单施尿素(U1)、单施牛粪(M1)和尿素牛粪1﹕1配施(U2M2)3种氮肥处理。采用通气法和静态箱-气相色谱法研究了不同施肥处理对玉米田NH3和N2O排放规律和损失量、籽粒产量及氮肥利用效率的影响。【结果】玉米田氮素气态损失以NH3挥发为主,占氮素气态损失量的88.55%—96.42%,N2O排放量较少。不同施肥处理显著影响NH3和N2O排放量及氮素利用效率。U1处理NH3挥发量最高,两年平均为38.19 kg·hm-2;以M1处理最低,为19.10 kg·hm-2,U2M2处理介于两者之间,施用有机肥的M1或U2M2处理可以显著降低NH3挥发损失量。N2O排放氮素损失以M1处理最高,平均达到1.65 kg·hm-2,较U1和U2M2处理分别提高了77.42%和34.15%。2016—2017年不同施肥处理间籽粒产量差异显著,表现为U2M2U1M1CK,2016年U2M2处理籽粒产量较U1和M1处理分别提高了3.45%和5.25%,U1和M1处理之间籽粒产量无明显差异;2017年U2M2处理籽粒产量较U1和M1处理分别提高了5.83%和12.53%,U1显著高于M1处理,提高了6.33%。氮素利用效率以U2M2处理最高,平均为58.20%,较M1和U1处理分别提高了32.15%和15.13%。【结论】有机无机肥配施增加了夏玉米干物质和氮素积累量,提高了籽粒产量和氮素利用效率,较单施尿素氨挥发减少,较单施有机肥N2O排放降低,是实现增产增效的合理施肥方式。     

小麦籽粒灌浆参数的基因型差异及其稳定性分析

四川盆地小麦的粒重优势明显,但其稳定性受生育后期不利环境的影响较大,研究籽粒灌浆参数的稳定性对于提高粒重和产量的稳定性十分重要。以10个粒重、熟期和株叶型差异明显的小麦品种为材料,设置5个试验环境(年份×地点),研究小麦籽粒灌浆参数的基因型差异及其稳定性。结果表明,参试品种的千粒重差异很大,环境均值变动在42.9~53.0g之间。多数灌浆参数均存在显著的基因型差异和环境效应,且年份效应大于地点效应。相同年份,粒重(TKW)、最大灌浆速率(Rmax)、平均灌浆速率(Rmean)、渐增期(T1)、缓增期(T3)及快增期灌浆速率(R2)主要受基因型的影响。CM104、CM42、CY23和NM836等品种的所有灌浆参数的稳定性都较好。相关分析表明,TKW与灌浆速率之间存在显著的正相关,而TKW的稳定性则主要与籽粒生长起始势(C0)、渐增期灌浆速率(R1)的稳定性关系密切,C0和R1的稳定性是决定粒重稳定的主要因素。     

博斯腾湖西岸湖滨带不同植被类型土壤剖面盐分特征分析

以博斯腾湖西岸湖滨带为研究区,通过野外调查采样和室内实验分析,运用聚类分析、主成分分析和相关分析等方法对5种不同植被类型土壤(柽柳地、芦苇地、裸地、杨树地、辣椒地)剖面盐分类型、含盐量变化特征及盐分离子组成特征进行分析。结果表明:土壤剖面盐分类型可以划分为表聚型、震荡型、均匀型3类。柽柳地与裸地的土壤剖面类型为表聚型,其土壤剖面变异系数为61.28%,表聚系数是底聚系数的4.45倍,表层聚集现象严重;芦苇地的土壤剖面盐分类型为震荡型,变异系数为30.05%;辣椒地和杨树地的土壤剖面盐分类型为均匀型,变异程度最小仅为表聚型剖面的47.65%。5种不同植被类型土壤剖面平均盐质量分数呈现柽柳地裸地芦苇地辣椒地杨树地,其中柽柳地平均盐质量分数为2.67g/kg,与杨树地土壤平均盐质量分数之比为2.45。5种不同植被类型土壤剖面盐分组成以Na~++K~+、SO_4~(2-)、Cl~-为主,阳离子平均质量分数呈现Na~++K~+Ca~(2+)Mg~(2+),阴离子中总体表现SO_4~(2-)Cl~-HCO-3,盐分状况的主要特征因子为Cl~-、SO_4~(2-)、Na~++K~+、总盐(St),土壤剖面盐分以氯化钾钠盐和硫酸钾钠盐为主,Cl~-与Na~++K~+相关系数为0.941,SO_4~(2-)与Na~++K~+相关系数为0.884;盐分状况因子Cl~-、SO_4~(2-)、Na~++K~+、St与电导率均呈显著正相关(P0.05),电导率与Na~++K~+回归拟合效果较好,拟合关系式为y=0.039 5x+0.218 6,R2=0.966 7,P0.05。     

水生植物对不同氮磷水平养殖尾水的综合净化能力比较

为了筛选适用于不同氮磷浓度畜禽养殖尾水的生态浮岛优势物种,选取水芹、凤眼莲、鸢尾、再力花、黄菖蒲5种挺水植物和狐尾藻、伊乐藻、金鱼藻3种沉水植物,通过模拟实验考察了这8种植物在不同氮磷浓度条件下的生长特征及其对水中氨氮（NH₄⁺-N）、总磷（TP）、COD的去除效率,并对其进行曲线回归及主成分分析,综合评价不同水生植物对畜禽养殖废水中氮磷的净化功能。结果表明：凤眼莲、再力花在较低氮磷水平（NH₄⁺-N 80~120 mg·L^-1,TP 8~16 mg·L^-1）下的去除能力明显高于其他水生植物;水芹和黄菖蒲在较高氮磷水平（NH₄⁺-N 180~220 mg·L^-1,TP 30~35 mg·L^-1）下的去除效果较好,并具有良好的适应能力;沉水植物中狐尾藻净化效果较好,生物量增长显著（P<0.05）;凤眼莲在实验过程中虽净化能力良好,但易引发次生环境问题,应谨慎选择,因地制宜。     

3种扁桃属植物营养成分分析

采用脂肪分析仪、氨基酸分析仪、原子吸收等方法对蒙古扁桃、长柄扁桃、四川扁桃3种扁桃属植物的粗脂肪、粗蛋白、氨基酸、矿质元素等营养成分进行了测定分析。结果表明,蒙古扁桃、长柄扁桃、四川扁桃中检测出的粗脂肪含量分别为46.4%、46.9%、44.3%;粗蛋白含量分别为29.80%、25.84%、33.54%;氨基酸总量分别为22.26%、21.24%、25.58%;人体必需氨基酸分别占总氨基酸的25.65%、25.99%和25.41%;蒙古扁桃微量元素含量大小依次为Mg>Ca>P>K>Na>Fe>Zn>Mn>Cu;长柄扁桃微量元素含量依次为Ca>Mg>P>K>Na>Fe>Zn>Mn>Cu;四川扁桃微量元素含量顺序为Mg>P>Ca>K>Na>Fe>Zn>Mn>Cu。说明蒙古扁桃、长柄扁桃、四川扁桃等种仁都是营养成分非常高的保健食品,具有广阔的开发利用前景。     

长期食用黄豆对小鼠肠道微生物的影响研究

目的 探究长期食用黄豆对小鼠肠道微生物的影响,为日常膳食营养提供依据。方法 先将小鼠按照年龄分为1月龄（幼年）、6月龄（中年）、9月龄（老年）组,每组再按照随机数字表分为对照组、1：1组、1：2组和1：4组,对照组给予标准饲料喂养,1：1组、1：2组和1：4组分别将基础饲料与黄豆按1：1、1：2和1：4关系配比进行饲养。喂养4个月后,采集小鼠盲肠段内容物进行微生物分析。结果 1月龄小鼠食用不同比例的黄豆后,与对照组比较,肠道细菌总数、乳酸菌数、双歧杆菌数和大肠杆菌数均下降明显（P<0.01）;6月龄小鼠1：2组的肠道细菌总数、乳酸菌数、双岐杆菌数和大肠杆菌数远远高于其余各组（P<0.01）;9月龄小鼠食用不同比例的黄豆后,肠道细菌总数下降,且食用较高比例的黄豆,肠道乳酸菌数、双岐杆菌数和大肠杆菌数与对照组比较,下降明显（P<0.01或P<0.05）。结论 不同年龄段食用不同比例黄豆对肠道微生物的影响不同,6月龄食用1：2黄豆最佳。     

一元二氧化氯高稳液对水稻穗颈瘟的田间防效评价

为了评价一元二氧化氯高稳液对水稻穗颈瘟的田间防控效果、并明确其施用方法,本研究采用喷雾法、通过设置不同剂量与施用次数在湖南桃江稻瘟病圃开展田间药效试验。结果表明,一元二氧化氯高稳液750 ml/hm²、1000 ml/hm²剂量喷施5次或7次对水稻穗颈瘟均有较好的防效,其中以1000 ml/hm²剂量喷施5次的防效最佳、对水稻的增产效果最明显,其防效与增产率分别达69.40%、55.21%,皆高于对照药剂40%稻瘟灵乳油1125 ml/hm²剂量喷施4次的防效与增产率,但其差异都不显著。因此,一元二氧化氯高稳液在穗颈瘟防控方面具有一定应用前景,推荐剂量为1000 ml/hm²,施用次数为3～5次,具体根据品种抗性、环境与气象条件确定。     

2个枇杷品种叶片养分吸收特性比较

以‘东湖早’和‘早钟6号’枇杷为材料,分析比较其叶片营养状况,探讨枇杷养分吸收特性。结果表明,‘东湖早’枇杷春梢叶片氮含量、可溶性蛋白、叶绿素和类胡萝卜素含量均显著高于‘早钟6号’,而2个品种的夏梢、秋梢、冬梢均无显著性差异;2个品种的春梢、夏梢、秋梢和冬梢叶片全磷含量均无显著性差异;2个品种的春梢叶片全钾含量无显著性差异,‘东湖早’枇杷夏梢叶片全钾含量显著低于‘早钟6号’,秋梢和冬梢叶片均显著高于‘早钟6号’。2个品种氮的吸收高峰均在冬梢,磷和钾的吸收高峰均在春梢。     

非负矩阵Hadamard积谱半径上界的不等式

非负矩阵的Hadamard积是矩阵分析理论研究中的重要问题.在H9lder不等式的基础上,利用相似矩阵具有相同特征值这一特点给出两个n阶非负矩阵A和B的Hadamard积AB谱半径的上界,所得结果只依赖于两个非负矩阵的元素,便于计算.数值例子表明新估计式在一定条件下改进了现有的一些结果.