便携式大米多品质参数无损检测仪设计与试验

基于近红外漫透射光补偿光谱分析技术,设计了便携式大米多品质参数无损检测仪,检测仪包括光谱采集单元、光源单元、控制与显示单元、供电单元、专用参考校正盒等,光谱采集单元通过光补偿杯和聚焦准直透镜有效提高了采集光谱的信噪比,整个装置尺寸为207 mm×90 mm×148 mm,携带方便。选取52个籼米样品,基于便携式大米多品质参数无损检测仪建立了大米含水率、直链淀粉质量分数和蛋白质质量分数的偏最小二乘预测模型,含水率、直链淀粉质量分数和蛋白质质量分数的校正集相关系数分别为0. 980 3、0. 977 0、0. 932 3,校正集均方根误差分别为0. 279 1%、0. 727 4%、0. 204 5%,验证集相关系数分别为0. 979 3、0. 957 1、0. 924 9,验证集均方根误差分别为0. 300 9%、1. 106 7%、0. 212 7%。基于MFC软件开发工具,采用C/C++语言编写了实时检测及控制软件,实现了便携式大米多品质参数检测仪的一键式操作。试验验证了便携式大米品质无损检测仪的检测精度和稳定性,结果表明,利用该装置预测大米含水率、直链淀粉质量分数和蛋白质质量分数的最大变异系数分别为0. 024、0. 079、0. 034,大米样品的含水率、直链淀粉质量分数和蛋白质质量分数的预测值和标准理化值的相关系数分别为0. 972 7、0. 940 9、0. 901 5,预测均方根误差为0. 363 2%、1. 318 1%、0. 243 0%。这表明自行设计的检测仪可以实现大米含水率、直链淀粉和蛋白质质量分数的实时无损检测。     

基于在线近红外光谱的堆肥全过程关键参数快速检测

为探究在线近红外光谱仪对堆肥全过程含水率、pH值、电导率、有机质质量分数、总碳质量分数、总氮质量分数和碳氮比等关键参数进行实时分析的可行性,以采集的60个堆肥全过程样品为研究对象,利用在线近红外光谱仪、结合偏最小二乘法,建立了有机肥堆肥过程中含水率、pH值、电导率、有机质质量分数、总碳质量分数、总氮质量分数和碳氮比的近红外定量分析模型。研究结果显示:在线近红外光谱仪可实现堆肥全过程上述关键参数的速测(RSD10%),其中,含水率和总氮质量分数的R_(2C)和R_(PD)分别为0. 94和3. 62、0. 92和3. 14,模型效果优秀; pH值、总碳质量分数和碳氮比的R_(2C)和R_(PD)分别为0. 90和1. 89、0. 83和2. 12、0. 82和2. 15,模型效果良好;电导率和有机质质量分数的R_(2C)和R_(PD)分别为0. 79和1. 85、0. 80和1. 93,模型效果一般,模型精度有待提高。各参数近红外预测值与实际测量值之间的偏差很小,并且近红外预测值与实际测量值随堆肥时间的变化趋势具有较好的一致性。     

基于梯度提升树算法的夏玉米叶面积指数反演

为了快速、准确、大范围获取大田夏玉米的叶面积指数(Leaf area index,LAI),基于实地采集的夏玉米LAI和株高,结合同时期的无人机多光谱影像,选择与夏玉米LAI相关性较强的8种植被指数以及株高作为反演LAI的输入变量,采用梯度提升树(Gradient boosting decision tree,GBDT)算法建立植被指数及株高与叶面积指数之间的预测模型,并与支持向量机(Support vector machine,SVM)和随机森林(Random forest,RF)算法建立的模型进行预测精度对比。结果表明,GBDT算法在3个样本组中的LAI预测值与实测值R~2分别为0. 571 0、0. 755 8、0. 644 1,均高于SVM算法(0. 547 2、0. 679 1、0. 616 8)和RF算法(0. 550 5、0. 697 3、0. 629 5);对应的RMSE分别为0. 002 7、0. 001 5、0. 001 6,均低于SVM算法(0. 211 7、0. 152 3、0. 159 7)和RF算法(0. 244 7、0. 214 7、0. 208 0)。该研究为快速准确的大田夏玉米LAI遥感监测提供了技术和方法。     

蒙古栎育苗及栽培技术

蒙古栎又名柞树,高达30米.它喜光,耐干燥、耐寒、耐腐蚀和防潮.蒙古栎主要分布于燕山、大兴安岭、小兴安岭、长白山等地区.蒙古栎的育苗方法主要是播种和嫁接,但嫁接育苗相对麻烦,主要用于蒙古栎种子园的建设.本文总结了蒙古栎的育苗和栽培技术,以供参考.     

保护性耕作的成功实践——临汾市保护性耕作的试验、示范和推广

保护性耕作是以保持水、土、肥资源和农业生态平衡为中心的耕作技术体系.其核心技术是:用农作物秸秆、残茬覆盖地表,少耕、免耕播种,化学除草防虫害.达到保护土壤水分,减少土壤风蚀、水蚀,提高土壤肥力.降低生产成本.增加粮食产量的目的.保护性耕作技术在临汾市经历了17年的试验、示范和推广,取得了显著的经济效益、社会效益和生态效益,并积累了丰富的成功经验.     

六头螺旋秸秆还田耕整机刀辊设计与试验

针对长江中下游两熟制地区土壤黏重板结,传统秸秆还田耕整机作业质量不理想、刀辊易缠绕和功耗大等问题,提出了一种六头螺旋秸秆还田耕整机刀辊。基于滑切原理设计了等滑切角二次切刀,阐述了刀辊结构及工作原理,分析了二次切刀减阻程度及主要作业参数。田间试验结果表明:各因素对功耗和秸秆掩埋率影响显著性由大到小分别为刀辊转速、耕深、作业速度和耕深、作业速度、刀辊转速,对秸秆粉碎率和碎土率影响显著性由大到小为刀辊转速、作业速度、耕深,通过软件分析得到最优参数组合为:耕深12. 7 cm,作业速度0. 7 m/s,刀辊转速273 r/min。验证试验结果表明:最优参数组合下六头螺旋秸秆还田耕整机功耗、秸秆掩埋率、秸秆粉碎率和碎土率分别为31. 9 k W、93. 1%、87. 5%和78. 3%,与软件预测值之间的误差分别为4. 7%、1. 4%、1. 9%和2. 6%。对比试验结果表明:六头螺旋秸秆还田耕整机功耗和秸秆掩埋率较水旱两用秸秆还田耕整机分别低8. 8%和2. 3%,秸秆粉碎率和碎土率分别高3. 0%和6. 1%。     

精密播种机下压力和播深CAN总线监控与评价系统研究

为实现精密播种作业中播种下压力和播深的实时监控和质量评价,设计了一种多行播种机下压力和播深CAN总线监控与评价系统。系统采用基于角度和轴销传感器的播深和下压力测量装置,优化设计了液压驱动和分区控制的气压驱动装置,开发了基于Co De Sys(Controlled development system)编程环境的智能终端交互界面和ECU(Electronic control unit)控制程序,实现了基于CAN总线通信的作业参数监测控制和质量评价。通过搭建的室内试验台完成了播深和下压力静态建模试验,建立了适应不同设定播深的下压力测量模型。分区控制系统响应测试试验表明,在调节范围(0. 2～0. 6 MPa)内,系统超调量低于5. 97%;响应时间与控制行数和设定气压正相关;在设定气压(0. 1～0. 6 MPa)范围内,6行播种机调节时间不超过2. 35 s。为测试系统工作性能,在25、50、75 mm 3种设定播深下,对左区控制(600 N)、右区控制(300 N)、机械调节和自重调节4种控制方式进行了田间性能试验。土壤压实和播种下压力控制效果试验表明,主动分区控制方式可实现更为稳定的土壤紧实度,且在浅旋地块环境下,右区控制方式可达到最优的下压力稳定性,其控制合格率不小于95. 78%;播深控制效果试验表明,随着设定播深的增大,播深质量显著降低,在设定播深25～75 mm范围内,左区控制、右区控制、机械调节和自重调节对应的最小播深合格率分别为91. 92%、92. 53%、70. 44%和58. 72%,对应的最大标准差分别为2. 22、3. 11、3. 69、7. 70 mm,对应的最大变异系数分别为3. 52%、4. 40%、4. 96%和14. 01%。相比机械调节和自重调节,分区控制系统提高了单体下压力和播深稳定性。     

基于无人机LiDAR的天然林与人工林林隙提取

为研究主动遥感进行森林地物分类和林隙提取的效果,分别在天然林和人工林中比较了无人机激光雷达(Li DAR)数据的阈值法、逐像元法和面向对象法3种方法的分类精度和适用性。选取天然林(黑龙江省哈尔滨市帽儿山林场)和人工林(内蒙古自治区赤峰市旺业甸林场)两处试验区,应用阈值法、逐像元法和面向对象法3种方法,对两个试验区采集的无人机Li DAR数据进行林隙、非林隙、其他类型划分。研究结果表明,面向对象法在天然林和人工林试验区中的分类精度和Kappa系数均最高,天然林为82. 43%、0. 73,人工林为91. 74%、0. 88;逐像元法次之,天然林为76. 62%、0. 64,人工林为78. 68%、0. 68;阈值法的分类精度和Kappa系数差异较大,在天然林中的精度极低,为50. 54%、0. 27,人工林的精度较高,为79. 12%、0. 69。面向对象法和逐像元法在天然林和人工林普遍适用,均可以达到理想的分类精度和Kappa系数。阈值法在天然林的精度较低,更适合于人工林的分类,即林分高度趋于一致,且建筑、道路等其他类型干扰较少的区域。天然林的最佳分类方法为面向对象法,人工林的最佳分类方法为阈值法。     

黄土丘陵沟壑区浅沟发育动态监测与形态定量研究

基于测尺法对野外浅沟发育过程进行长历时动态监测,并结合三维激光扫描和立体摄影测量技术,定量刻画了坡面浅沟集水区3条具有不同上方汇水面积的浅沟形态,揭示了浅沟发育动态变化过程,建立了浅沟沟槽跌坎间距与坡度的关系。结果表明:在2003—2015年观测期间,上方汇水面积分别增加34. 8%和159. 6%时,浅沟长度分别增加39. 6%和138. 8%,沟槽平均宽度分别增加19. 7%和75. 3%,沟槽平均深度分别增加32. 4%和71. 4%,说明上方汇水面积对浅沟发育具有重要影响。浅沟形态监测表明,与2003年相比,2015年3条浅沟长度分别增加26. 4%、12. 1%、29. 4%,增加速率分别为0. 82、0. 55、0. 52 m/a;浅沟沟槽断面面积分别增加22. 5%、65. 1%、45. 9%,增加速率分别为5. 0、15. 8、4. 1 cm~2/a。浅沟集水区春季的横向犁耕将沟槽两侧的表层土壤带入沟槽,使得沟槽两侧坡面高度每年平均下降2 cm;浅沟沟槽宽度和深度随坡长呈先增大后减小的趋势,且在距坡底约20 m处达到最大值。70%的浅沟沟槽跌坎间距均分布在10～25 cm之间。浅沟沟槽坡度主要分布在15°～40°之间,跌坎间距和坡度呈负指数关系。研究结果可为浅沟侵蚀防治提供科学依据。     

不同灰分生物质炭对红壤理化特性与微生物特性的影响

为探讨不同灰分含量的生物质炭对酸性红壤特性和微生物特性的协同影响,采用盆栽试验,添加1%～10%土壤质量的高灰分稻壳炭(RHC)和低灰分油茶壳炭(COSC),以无添加为对照,50 d后测定土壤含水率、p H值和土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量,以及土壤微生物群落数量、微生物量碳含量和微生物活性。结果表明,添加1%～10%的RHC和COSC,土壤含水率由15. 54%增加至17. 47%～28. 28%,p H值由5. 40提高至7. 05～7. 75,其中,10%RHC处理土壤的含水率显著(p 0. 05)提高81. 98%,p H值显著提高43. 52%。酸性红壤的营养元素随RHC添加量的增加而提高,10%RHC处理土壤的碱解氮、速效磷、速效钾含量分别显著增加84. 83%、70. 47%和595. 57%,COSC添加对土壤碱解氮含量有负相关影响,使其降低14. 65%～29. 27%。微生物群落数量随RHC、COSC添加量的增加呈现先增大、后减小的趋势,5%RHC处理对细菌、真菌、放线菌数量影响显著,分别增长了1 040. 05%、715. 00%和713. 59%; 5%COSC处理对土壤真菌数量影响显著,增长了1 265. 00%。土壤微生物生物量碳含量和微生物活性均随RHC和COSC添加量的增加呈先升高、后降低的趋势,5%COSC处理对微生物生物量碳含量影响显著,较对照组增长了11倍,5%RHC处理对微生物活性影响显著,较对照组增加了60. 50%。因此,适量添加高灰分稻壳炭改良红壤,可协同改良土壤理化特性、增加微生物群落数量和微生物活性。本研究结果可为高灰分生物质炭改良酸性土壤提供科学依据。     

关于发展水稻收获机械化的思考

1.选好机型 目前,水稻联合收割机机型很多,应按先进适用原则,选择性能好、效率高、适应性强、可靠性好、价格合理的机型.2006年在江西省吉水县推广的机型有丹霞4L-0.5、柳林-160、三联-160和碧浪4L-1.0等.经使用,丹霞4L-0.5型具有体积小、转移方便、适用于山区和种粮大户的特点,每台每季可作业7hm2以上,农民反映较好.柳林-160型具有质量好、功效高、故障少的特点,适应于平原大田块和为其他农户服务用,每台每季作业13hm2以上,深受机手和农民欢迎.     

基于GIS的赣抚平原灌区数据库构建和空间分析

为实现灌区信息的统一化管理和空间分析,提高灌区管理工作的效率和水平,构建了一个基于ArcGIS的灌区信息管理系统.以数据库为手段,通过数据收集、组织、编辑、转换实现对灌区多源空间数据和属性数据的融合分析,可实现数据的维护、可视化管理和统计分析,特别是基于ArcGIS的统计分析功能,实现灌区土地利用类型、高程和坡度的分布规律及其相互关系的统计分析.以江西省赣抚平原灌区为例,在多源空间数据和属性数据的基础上,构建了灌区基础地理信息数据库,实现了灌区信息的集中管理、查询、统计和维护更新.基于统计分析得到了灌区高程、坡度和土地利用类型的空间分析规律.结果表明:灌区大部分地势平坦,主要以农业用地为主.高程较低地势起伏较小时,主要的土地利用类型是水稻,随地势增高和坡度变陡,林地所占的比重逐渐增大,成为主要的土地利用类型.     

基于多源数据融合的盐分遥感反演与季节差异性研究

为提高多光谱盐分遥感反演的精度,利用实测高光谱与多光谱进行数据融合,并分析了不同季节盐分遥感的差异性。以河套灌区永济灌域为研究区域,以实测光谱仪测定的土壤高光谱数据和Landsat-8 OLI多光谱数据为基础,通过光谱变换和多元逐步回归方法筛选特征波段和特征光谱指数,构建了春、秋两季土壤盐分多光谱、高光谱反演模型,并利用特征光谱指数的线性回归构建了高-多光谱数据融合反演模型。结果表明:高光谱的反射率总体比多光谱高36. 83%,春季反射率比秋季平均高23. 78%。利用模型中最优变量-特征光谱指数对多光谱模型与高光谱模型进行融合,高-多光谱融合反演模型训练集和验证集R2平均值分别为0. 651和0. 635,RMSE平均值分别为2. 44 g/kg和2. 49 g/kg,精度明显高于对应的多光谱反演模型,其中训练集、验证集的R2平均值分别提高了36. 19%和35. 64%,RMSE平均值分别降低了34. 28%和41. 72%。春季多光谱、高光谱和融合反演模型的精度均高于秋季,其中训练集R2平均值比秋季模型分别提高了6. 03%、6. 05%和4. 40%,验证集R2平均值分别提高了19. 07%、12. 21%和1. 75%。构建的高-多光谱融合模型反演灌域春秋两季平均盐分含量分别为6. 05、5. 97 g/kg,平均相对误差分别为9. 65%和10. 68%,总体上该区域春季土壤主要为重盐化土,秋季土壤主要为中盐化土。     

超声预处理对大豆蛋白聚集体结构和乳化特性的影响

以大豆分离蛋白为原料,采用超声对蛋白进行预处理,经加热(100℃、20 min)和离心得到可溶性热聚集体(STSPI),以可溶性大豆分离蛋白(SSPI)(原大豆分离蛋白溶于磷酸盐缓冲液后离心制备)作为对照,探究热诱导对超声预处理蛋白的结构特性(微观结构、粒径分布、官能团、二三级结构、电位、疏水性)和乳化特性(乳化性和乳化稳定性)的影响。结果表明:与STSPI相比,超声预处理再经加热、离心后得到的可溶性蛋白(USTSPI)在超声时间和超声功率为6 min、600 W时,其平均粒径、电位绝对值、蛋白质分散度指数(PDI)和浊度分别下降了273. 50 nm、6 m V、0. 33和288. 2;官能团中羰基和二硫键质量摩尔浓度分别降低了0. 26 nmol/mg和0. 38μmol/g,游离氨基和游离巯基质量摩尔浓度提高了0. 16μmol/mg和0. 59μmol/g;α-螺旋和β-转角结构增多,β1结构相对含量降低了11. 97个百分点;表面疏水性指数提高了364. 78,乳化性指数和乳化稳定性指数提高了123. 56 m2/g和360. 95 min。这说明对蛋白进行超声预处理后能在一定程度上阻碍因热效应导致的蛋白乳化活性降低,可为解决因加热引起蛋白乳化特性降低问题提供参考。     

杂种优势预测和固定方法的研究进展

作物杂种优势是生物界一种普遍现象,在农艺、生理和生化性状上均有表现.对杂种优势的预测和固定方法的研究进展进行阐述,介绍杂种优势预测和固定的主要方法.目前,主要利用地理差异、群体遗传学、生理生化、分子标记的方法预测杂种优势.固定杂种优势的方法包括选择固定法、无性繁殖法、无融合生殖法、双二倍体法、组织培养法、平衡致死法和染色体结构变异法.通过对各方法的优缺点进行分析,为今后的杂种优势利用提供一定的参考依据.     

PLC控制中央空调水泵变频调速系统的设计

阐述PLC控制中央空调水泵变频调速系统的运行原理及构成要素,介绍具体电路、硬件电路和软件设计的步骤和方法.采用模块化设计结构,在可靠性和精度方面能达到使用要求.逻辑功能通过软件实现.系统运行可靠性得到提高.该系统具有开放性好、可扩充能力强、可靠性高、安装调试方便等优点,具有良好的发展前景.     

杨木炭对东北黑土吸附猪粪沼液氮素特性的影响

为探究杨木炭对东北黑土吸附猪粪沼液氮素特性的影响,明晰其吸附机理,选取杨木炭和壤质、砂质两种黑土,以活性炭作为标准比较炭,系统研究活性炭、杨木炭的粒径及添加比例、初始质量浓度、振荡时间、温度对黑土吸附、解吸猪粪沼液中氨态氮、硝态氮特性的影响规律,并拟合等温吸附模型和吸附动力学模型。结果表明:黑土对猪粪沼液氮素的吸附能力随着活性炭和杨木炭粒径的减小、添加比例的增加而显著增加;当粒径为0. 25 mm、添加比例10%时,添加杨木炭的黑壤土和黑砂土的氨态氮、硝态氮的吸附量为224. 8、107 mg/kg和212. 4、104 mg/kg,比空白纯黑壤土和黑砂土提高388. 7%、296. 3%和453. 13%、333. 33%,比添加活性炭的黑壤土和黑砂土降低19. 71%、10. 08%和12. 38%、7. 14%,但添加杨木炭比添加活性炭对吸附平衡后沼液中氨态氮、硝态氮浓度变化影响的差异均不超过2. 5%;添加活性炭黑土、杨木炭黑土、空白纯黑土和纯炭对猪粪沼液中氨态氮的吸附过程为吸热反应,而对硝态氮的吸附过程为放热反应,且所有吸附过程均经历快速、缓慢、趋于平衡3个阶段,硝态氮快速吸附的时间更短; Freundlich、Langmuir模型和准二级模型均能较好描述其等温吸附过程和吸附动力学过程,Freundlich模型比Langmuir模型相对更优,吸附反应过程同时存在不均匀的多分子层表面物理吸附和均匀的单分子层化学吸附;添加活性炭、杨木炭黑土对沼液中氨态氮、硝态氮的吸附量越大,解吸率也越大,但解吸量远小于有效吸附量,添加杨木炭的黑壤土和黑砂土对氨态氮、硝态氮的有效吸附量比添加活性炭的黑壤土和黑砂土减少14. 57%、9. 19%和5. 34%、5. 74%。杨木炭在提高黑土对猪粪沼液氮素的吸附能力、减少猪粪沼液氮素损失方面的效果优良,可为杨木炭和猪粪沼液在东北黑土改良方面的深入研究提供理论依据。     

几种新型防渗渠道防渗效果的测试

采用静水法对复合式防渗渠道、卷板式 U形混凝土渠道和滑模现浇 U形混凝土渠道的防渗效果进行了测试 ,其渗漏强度分别为 1 .92、7.1 3和 1 .6 8L/( m2 · h) ,分别比对应土渠降低 95 .5 %、71 .7%和 95 .8%。     

侧柏育苗技术研究

侧柏为常绿乔木,产于我国华北一带,分布广,易繁殖,是我国重要的用材树种和观赏树种之一.木材细致、坚韧,供建筑、雕刻、文具、图版等用材.侧柏树势雄伟美观、终年常绿、耐修剪、寿命长,是重要的园林绿化树种之一.所以,掌握好侧柏的育苗具有非常重要的意义.文章主要讲述了侧柏的采种过程和育苗技术,希望对从事本行业的工作者提供一点帮助.     

超声波处理对小麦胚芽球蛋白理化和功能性质的影

采用超声波处理小麦胚芽球蛋白以提高其功能性质.研究了超声波处理对小麦胚芽球蛋白理化和功能性质的影响.结果表明:经超声波处理后,小麦胚芽球蛋白的巯基和二硫键含量、紫外光谱和荧光光谱均发生了显著的变化.随着超声波功率的增加,小麦胚芽球蛋白的疏水性、起泡性、起泡稳定性、乳化性和乳化稳定性都降低;当超声波功率大于900 W时,由于小麦胚芽球蛋白重新伸展,疏水基团暴露增多,引起疏水性、起泡性、起泡稳定性、乳化性和乳化稳定性增加.此外.超声波功率对小麦胚芽球蛋白的溶解度有显著影响,随着超声波功率的增加其溶解度明显增加.因此,通过选择适宜的超声波功率水平能够改善小麦胚芽球蛋白的理化和功能性质.