草莓红中柱根腐致病菌毒素提取及其活性测定

采用活性炭法、有机溶剂法和硫酸铵分级沉淀法 3 种方法提取毒素,并测定毒素活性.试验结果表明:3种方法均能提取到毒素,其中硫酸铵分级沉淀法是比较简便而相对有效的方法;经生物测定,该毒素能使草莓叶柄腐烂;经滤液透析稳定性测试,该毒素为大分子化合物,这与用有机溶剂提取毒素所得结果一致,同时测得其具有很强的热稳定性.     

富士苹果中膜结合态多酚氧化酶分离纯化方法

以烟台红富士为原料,研究膜结合态多酚氧化酶(m PPO)的分离纯化条件,采用非离子型去污剂结合热诱导方法粗提,硫酸铵分级沉淀,DEAE Sepharose Fast Flow离子交换柱层析方法对m PPO进行纯化,并对其进行串联质谱(LC-MS/MS)分析鉴定。结果表明m PPO提取纯化最佳条件为:超声提取10 min,50%~80%饱和度硫酸铵沉淀,0.1 mol/L Na Cl梯度洗脱。纯化后的m PPO纯度提高了64.30倍,比活力高达387 032.97 U/mg。纯化后的m PPO经SDS-PAGE和Native-PAGE分析均为单一蛋白带,且为亚基分子量67 k Da的二聚体。经串联质谱分析及蛋白数据库鉴定此纯化蛋白为多酚氧化酶。     

基于数据挖掘算法的竹块颜色分级研究

为了实现计算机视觉对竹块自动识别与分级,研究基于数据挖掘算法的竹块颜色分类方法。该方法先将原始图像由RGB转换为HIS空间并结合OTSU法完成背景分割,用radon变换进行倾斜校正后,提取竹块颜色判定有效区域并计算其HIS 3分量的均值和标准偏差,对获取的颜色特征数据采用C4.5算法构建了分级模型。分级实验结果表明,提出的方法准确率最高达到93.33%,高于BP算法及NB tree算法,为竹块颜色分级方法提供一种有效、可行的方法。     

沙棘油的提取技术面面观

目前,国内外提取沙棘油的方法主要有压榨法、有机溶剂萃取法,浸出法及超临界CO2萃取法。采用前三种方法的主要缺点是:压榨法无残留,但油收率低,不能保证无菌,色度深。有机溶剂萃取沙棘油,油收益率高,但残留溶剂有毒,不能完全去除,影响了沙棘油的质量。     

基于机器视觉技术的烟叶分级特征提取

为了满足烟叶快速、准确、自动提取特征的要求,笔者提出了基于机器视觉技术的烟叶分级特征提取的方法。本研究基于MATLAB 2018a软件平台采用迭代阈值法,实现烟叶图像的二值化,利用基于区域生长分割法,剔除烟叶图像的背景、褶皱、叶脉,根据最小外接矩形法,提取出烟叶的长度、宽度、长宽比、矩形度等几何特征;基于HSI和LAB两种颜色空间模型,提取出烟叶的色调H、饱和度S、A通道、B通道等颜色特征。试验结果表明:该方法合理有效,程序设计可靠,应用于其他植物叶片提取特征效果良好,为进一步完善机器视觉烟叶自动分级提供理论基础和技术支持。     

国槐溃疡病致病菌砖红镰刀菌毒素的寄主专化性研究

砖红镰刀菌为国槐溃疡病致病菌之一,深入研究砖红镰刀菌的致病机理及其毒素在致病过程中的作用具有重要意义。采用毒素浸种法,考察砖红镰刀菌毒素对国槐和其他19种植物种子萌发及根系生长的影响。结果表明:国槐种子的发芽势和发芽率随毒素浓度的增大而降低,即两者负相关;19种植物种子经毒素处理后,种子萌发和幼苗根系生长或被促进、或被抑制、或不受影响,即表现出多样性,说明砖红镰刀菌毒素为非寄主专化性毒素。该研究为国槐抗病品种选育和病害综合防控提供了新策略。     

基于图像处理的黄瓜叶片病斑分级方法的研究

目前由于植物病理学中辨别病害主要以目测为主,主观判断占据主导。为了实现可靠的病害诊断,开发出一种基于计算机图像处理技术的病害分级新方法,并运用了分水岭法提取叶片区域。为了减少由光照变化产生的干扰,经比较提出了在YUV颜色模型下选取V分量进行病斑分割的方法。最后通过计算病斑面积与叶片面积的比例得出病害的染病级别。实验表明,该方法能够快速准确地对黄瓜叶片病害的严重程度进行分级,具备良好的分类能力。     

基于视觉的茭白自动分级包装设备研究与开发

为降低茭白品质分级的劳动成本,建立统一分级标准,提高茭白分级包装的准确率及效率,开发一种基于机器视觉的茭白自动分级包装设备,利用深度学习技术获取茭白大小、形状、颜色、病虫害情况等表型特征对茭白进行品质分级。设备包含控制系统、上料模块、品质分级模块、分拣包装模块,具备自动分料、传输、品质分级、分拣包装功能。完成分料移送机构和归整机构设计以约束茭白位置实现单根有序稳定传输。机械臂4自由度协同控制确保茭白分拣包装有序进行。经现场测试,茭白品质分级的准确率为95.62%,分级包装效率达3 s/根,且稳定性良好。结果表明,该设备能自动、准确地完成茭白的品质分级和分拣包装,可为实现“机器换人”的转化和提升农业智能化水平提供技术支撑。     

基于D—S证据理论的决策级多特征融合苹果分级方法

针对单特征苹果分级的不确定性和低正确率,通过图像处理提取大小、形状、颜色和缺陷4类能反映苹果外观品质的主要特征,引入信息融合的思想,以单特征初步分级的结果作为证据,用D-S证据理论的方法进行决策级融合处理,实现苹果的多特征综合分级,进一步提高可靠性和分级正确率.80个测试样本的分级试验表明,苹果分级正确率达92.5％,与单特征分级相比,此方法正确识别率高、稳定性好、效果显著.     

不同提取方法对山楂总黄酮含量的影响

考察了几种提取方法对山楂果总黄酮提取率的影响。同时,采用超高压提取法、超声波法、微波法、索氏提取法获得山楂提取液。超高压提取法山楂总黄酮提取率最高,为5.44%,其次是索式法,为5.12%;超声波法4.66%;微波法提取率最低,为3.76%。以50%乙醇为溶剂,300MPa超高压提取3min,提取效率较高,且提取液杂质少,超高压提取是一种较为理想的提取方法。     

Assessing the profitability of different crop protection strategies in cotton: Case study results from Shandong Province,China

The paper compares the economic performance of different crop protection strategies in cotton including the use of transgenic varieties in Shandong Province, China. By means of a Monte Carlo simulation model a comparison was made between conventional insecticide strategies, planting of bollworm-resistant Bt varieties and a strategy of combining both technologies. To account for the observed variation in the toxin content of the Bt varieties in China, two different quality levels of Bt seed are included in the model.The data for the model are season-long records of input use and yield of 150 small-scale cotton producers in five villages in Shandong Province, which are complemented with a survey of Chinese cotton experts. Results show that the high cost pest control strategy based on expensive, good quality Bt seeds is economically inferior to low cost strategies. Scenarios for different pest population levels were included and while the use of low quality Bt seed with need-based applications of insecticides is the dominant control strategy for the normal and high pest pressure scenarios, the use of non-Bt varieties performs well under low pest pressure conditions. These results imply the need to include agro-ecosystem aspects such as pest pressure conditions and the impact of control interventions on both pests and natural enemies in the assessment of pest control strategies.     

基于DEM-CFD的旋流泵大颗粒内流特性模拟与试验

鉴于抗堵塞性能较优的旋流泵在输送污水时,其过流部件仍存在磨损、半堵塞等问题,将DEM-CFD方法引入旋流泵数值模拟中,研究旋流泵在输送不同粒径、体积分数颗粒时的颗粒运动物理特性,以及颗粒与液相、固壁多向耦合的运动特征,并进行了试验验证。结果表明,由旋流泵输送油菜籽试验可知,外特性计算结果与试验结果基本一致;在该旋流泵模型特征下,进口管与无叶腔区域由循环流引起的颗粒旋转流动现象较为严重,从无叶腔沿着进口壁面螺旋式逆向回流,与进口顺向来流相混达到平衡,试验拍摄结果与数值模拟结果较为相符,说明DEM-CFD耦合方法具有一定可靠性;旋流泵内部存在3种不同的颗粒运输方式,第1种为颗粒随贯通流经由叶轮进入蜗壳,第2种为受循环流影响经由无叶腔直接甩入蜗壳,第3种为颗粒从叶轮前端面区域进入叶轮,再经叶轮进入蜗壳;对蜗壳内流特性进行分析,发现颗粒主要分布在蜗壳后侧,在扩散段到蜗壳出口区域,颗粒随液体以螺旋的方式流出,蜗壳断面叶轮侧形成大小不等的螺旋涡。     

液力变矩器导轮流场数值模拟与试验

利用CFD分析软件对W305型液力变矩器的内部流场进行了仿真计算。采用混合平面理论处理旋转速度不同的各叶轮之间的相互作用。基于仿真计算结果,重点分析了导轮内流场的速度和压力分布情况,并将导轮内流场计算结果与试验结果进行了对比分析,结果表明流场计算结果具有较高的精度。     

基于ADAMS的客车空气悬架结构参数DOE优化

利用多体系统动力学软件ADAMS建立了某大型空气悬架客车整车动力学模型,通过固有频率和平顺性试验对其进行了验证,并应用该模型对整车操纵稳定性进行了仿真分析。结合仿真数据利用ADAMS/Insight模块对空气悬架导向机构进行了DOE优化,并对优化前后整车操纵稳定性进行仿真试验对比。结果表明:优化后的稳态回转特性有了显著改善。     

热敏感流体空化数值模拟及流动特性分析

为描述和捕捉热敏感流体空化的流动特性,文中对Zwart-Gerber-Belamri(ZGB)空化模型进行了热力学修正.通过将ZGB模型与修正的ZGB空化模型对液氮绕二维水翼空化流动的模拟结果与Hord的试验数据进行对比. 结果表明:修正的ZGB空化模型对于热敏空化流动的模拟结果与试验数据更加吻合,特别是能够较好的预测水翼表面温度和压力的分布. 采用修正的ZGB空化模型对氟化酮绕NACA 0015三维水翼的空化流动进行研究,并将空腔脱落的演化过程与Kelly的试验数据进行对比,模拟结果可以合理预测到试验过程中三维水翼附近空腔的脱落及其演化过程,进一步证明了修正的ZGB空化模型对于不同热敏流体的适用性.最后,对热敏流体空化周期性脱落的动态特征进行了识别和分析.结果表明:Ω的等值面与脱落的空腔形状相似,这表明脱落的空腔区域中呈现大规模的旋涡运动.空腔的生长脱落使水翼壁面产生明显的温降,B因子能够有效的预测腔内温降.     

客车车身骨架板梁混合有限元模型与轻量化研究

针对半承载式客车车身骨架有限元建模时梁单元和板单元各自的缺点,建立了薄板单元和梁单元相结合的有限元分析模型,对车身骨架的强度和动态（模态）特性进行了分析.将分析结论与车身骨架实体试验结果进行了比较,表明所建半承载式车身骨架板梁模型的精度较高.运用分析结果对原车身骨架进行轻量化改进设计,进一步建模分析表明轻量化方案是可行和有效的.     

395型柴油机进气系统的改进

针对395型柴油机进气涡流弱、充气效率较低的缺点，作者对原进气道进行改进，得到了一个高涡流的新气道，并采用优化设计的方法设计高次方型新进气凸轮，用一维不稳定流动模型进行了充气效率的对比计算。试验结果表明，进气系统的改进对改善柴油机的性能起到了重要作用。     

果蔬采摘机械臂结构设计与性能测试

针对作业空间较小的大棚果蔬采摘环境,研制了串联式4自由度关节型果蔬采摘机械臂。采用SolidWorks建立了机械臂的3维模型,在拉格朗日法建立动力学分析模型的基础上,利用ANSYS和ADAMS分析软件,对机械臂进行静态结构分析和运动学、动力学仿真分析。静力学仿真结果表明,机械臂的最大应力为8.181 8 MPa,最大形变为0.000 329 11 m,结构设计合理,强度符合要求;运动学仿真结果表明,机械臂可以精确到达目标位置,运动过程平稳;动力学仿真结果表明,各关节的最大力矩均在安全合理的范围。为进一步验证设计的合理性,对研制的果蔬采摘机械臂进行了性能测试,结果表明机械臂定位精度最大误差±2.5 mm,平均误差±1.1 mm,带载能力3 kg,机械臂运动平稳,可以满足果蔬采摘作业要求。      

玉米植株抗倒性测量装置设计与试验

针对现有玉米植株抗倒性测量装置的人工施力速度不稳定且未能垂直于植株进行测量,致使测量结果误差较大的问题,设计一种以电机驱动的玉米植株抗倒性测量装置。该装置可快速测量玉米茎秆从直立到不同倒伏角度时所能承受的最大力矩。通过对玉米倒伏时的受力进行分析,建立植株力学模型,提出评价玉米抗倒性的指标。进行装置检测角度精确性试验,结果表明：该装置检测角度与实际角度的偏差为1°,满足检测要求。进行装置加载速度稳定性试验,结果表明：所设计装置的测量角度随时间变化平稳,验证了装置加载速度的稳定性。分别以最大抗推力矩和最大抗拉力为指标,对不同玉米品种和种植密度进行了推、拉倒伏田间试验。结果表明：在密度75000株/hm2时,最大抗推力矩和最大抗拉力与倒伏率的相关系数分别为-0.971、-0.873。在密度105000株/hm2时,最大抗推力矩、最大抗拉力与倒伏率相关系数分别为-0.991、-0.927。结果表明,以最大抗推力矩作为评价抗倒伏能力指标优于最大抗拉力。在田间试验基础上,以最大抗推力矩为试验指标进一步开展装置可靠性验证试验,试验结果与现有研究结论一致。     

谷子谷穗建模与仿真试验研究

谷子脱粒分离过程中籽粒运动与分布趋势直接影响清选负荷与质量,而脱粒分离过程观测与研究难度较大。为此,以龙谷31号谷子为研究对象,根据其谷穗结构、分枝情况,利用EDEM软件黏结模型建立了谷穗虚拟模型进行离散元仿真分析,并进行了仿真与台架的对比试验验证模型的准确性。试验结果表明:轴向脱出物籽粒分布符合BiDoseResp函数分布,周向脱出物籽粒分布符合GaussAmp函数分布,并分别求出轴向与周向对比试验拟合曲线方程,绘制拟合曲线,拟合结果均收敛。分别对两对拟合曲线进行差异性检验,结果表明:轴向与周向脱出物籽粒分布,仿真试验结果与台架试验结果差异性不显著,证明采用离散单元法分析谷子脱粒分离过程,其籽粒运动与分布规律与实际情况一致度较高,谷子脱粒分离过程可利用离散单元法进行深入研究与分析。