农用地分等中作物生产潜力空间插值方法研究

采用空间插值模型进行插值,形成精度高、在空间上连续分布、符合自然分布规律的作物光温或气候生产潜力,从而提高农用地分等的科学性、准确性和实用性。该文对常用的空间插值模型进行了比较分析,并采用河南省农用地分等数据进行验证,指出克立格法初始插值结果优于其它模型的初始插值结果;同时,指出由于模型的缺陷,在山区或数据稀少地区需要对初始插值进行进一步校正,以使内插结果更加接近实际,并提出了对作物光温(气候)生产潜力初始插值结果进行修正的方法。     

基于组合神经网络的农用车轮胎号识别方法

为了保证轮胎号识别系统具有较高的识别正确率和置信度,对轮胎号字符识别方法进行了研究。对大量的农用车轮胎号字符图像样本进行各类特征量提取,针对每类特征量建立各自的子BP网络进行训练,并将各训练好的子网络进行组合形成并行组合神经网络,按照等权平均或投票选举决策得出最终识别结果。并行组合神经网络的连接数较传统庞大单级神经网络少,训练和识别的速度要快,大量的轮胎号字符样本识别试验表明,并行组合神经网络的识别正确率和置信度都较传统BP网络得到提高。     

不同行距对冬小麦麦田蒸发、蒸散和产量的影响

为了研究不同行距对冬小麦田棵间蒸发、蒸散和产量的影响,于2002～2003年在中国科学院栾城农业生态实验站进行了试验。结果表明：不同行距处理对棵间蒸发的影响在不同的冬小麦生育时期表现不同,在4月份呈现显著性差异,在12月-3月之间,处理之间没有明显差异,在其它时期7.5 cm的行距处理与30 cm行距的处理呈显著性差异,15cm的处理与它们均没有明显的差异;在整个生育期内,7.5 cm的行距处理比15 cm和30 cm的行距处理分别减少棵间蒸发13.26和29.04 mm,蒸散量减少22.76 mm和51.88 mm;7.5 cm的行距处理比15 cm和30 cm的行距处理分别提高产量水分利用效率0.11 kg/m³和0.23 kg/m³。     

喷杆式喷雾机雾流方向角对药液沉积影响的试验研究

为了研究喷杆式喷雾机的雾流方向角对靶标上药液沉积量的影响,设置±40°、±30°、±20°、±10°、0° 9个雾流方向角,选用标准扇形雾喷头ST120-015,喷雾压力0.25 MPa,分别以1.18 m/s、0.59 m/s的前进速度,按照150 L/hm²和300 L/hm²的喷量针对水平靶标和垂直靶标进行喷雾试验。试验结果表明,改变雾流方向角会增加药液在水平靶标上的沉积量,药液在中部和下部靶标沉积量的增加程度比上部显著,喷量150 L/hm²和300 L/hm²的最佳喷雾雾流方向角分别为20°和30°;对于垂直靶标,喷量150 L/hm²时改变雾流方向角只会增加上部和下部靶标的药液沉积量,而喷量300 L/hm²时改变雾流方向角会使上、中、下三部分靶标的沉积量都增加,且增加程度一致。当喷量150 L/hm²时垂直靶标的最佳雾流方向角为20°～40°,喷量300 L/hm²时的最佳雾流方向角为30°。试验结果表明喷杆前进速度会对最佳雾流方向角产生影响。     

用毛细吸渗原理快速测量土壤田间持水量的研究

田间持水量是衡量田间土壤保持水分能力的重要指标,视为对作物有效的土壤水分的上限,对农田灌溉和作物水分管理具有十分重要意义。该研究提出了能快速测量土壤田间持水量的新型毛细吸渗法。该方法以田间持水量为无地下水影响下土壤基质所能吸持的最大含水量为物理基础,设计了一套满足田间持水量要求的实验方法、装置和程序,采用5种不同土壤测量了其田间持水量,并与用威尔科克斯法测量得到的田间持水量进行了对比。结果表明：所提出的新型测量方法,无论是基本原理还是室内试验均可行。与威尔科克斯法相比,其测量值略微偏小;两种测量值相关性很好,相差约为9％,产生这种现象的原因主要是土壤的吸湿过程与脱湿过程中土壤含水率的滞后所致。与传统的测量方法相比,该方法可大大缩短测量时间,具有利用前景。     

文丘里施肥器性能数值模拟研究

文丘里施肥器以其结构简单、操作方便、无需动力等优点而被广泛应用,现今国内产品大多仿照国外制造,由于方法、技术等原因,其性能不是很理想。该文采用计算流体动力学(CFD)的数值计算方法,通过各结构参数(喉管直径、收缩段长度、凹槽直径、凹槽位置)对性能影响的单因素、二因素和全因素的数值模拟研究,得到文丘里施肥器结构参数与性能之间的影响关系以及性能优化的结构参数。研究结果表明：在进口压力和凹槽位置一定的情况下,减小喉管直径和收缩段长度以及增加凹槽直径均能使文丘里施肥器的吸肥量增加;在其他结构参数不变的条件下,随着凹槽右移数值的增加,吸肥量减小;随着进口压力的增加,吸肥量增大。该研究结果可为国内文丘里施肥器的优化设计与研制提供一定的理论依据。     

超高压技术在五味子饮料加工中的应用

为避免五味子饮料生产工艺中热对营养成分的破坏,促进超高压技术在饮料行业中的应用,该文提出应用超高压技术制备五味子饮料的新工艺,即原料有效成分的提取和饮料灭菌均采用超高压技术。应用均匀设计方法求得最优提取工艺,并在此基础上提出改进的实用工艺参数：压力为350 MPa、溶剂为60%乙醇、固液比为1∶50(w/v)。饮料超高压灭菌条件：压力为400 MPa、保压时间为5 min。超高压提取五味子总木脂素的得率为2.99%;经超高压灭菌的饮料符合GB2759-81规定。应用超高压技术制备五味子饮料不仅确保了质量,同时还提高了生产效率,减少了设备投资。     

9SB-2.4型草原松土补播机的研制与试验

为了大面积改良天然退化草场,加快畜牧业持续发展,改善草原生态环境,研制了一种多功能牧草免耕补播机,该机在不破坏原生植被的情况下,可对退化草场进行免耕补种,加快退化草场恢复产草量。该文介绍了该机的工作原理、主要工作部件结构特点,并对该机的播种性能进行了台架试验和田间试验。试验结果表明：该机可一次完成切开草皮、切断草根、开沟、播种和覆土等项作业,播量为7.5～90 kg/hm²,开沟深度10～90 mm,适宜大面积天然草场机械化改良。     

基于决策树和图层叠置的精准农业产量图分析方法

作物产量限制因子的提取是精准农业变量施肥的重要环节之一。决策树和GIS图层叠置方法研究结果表明,土壤有机质始终占据决策树全部知识规则的第一次分支,起着重要的决定性作用,其次为速效磷和碱解氮;产量空间分布与有机质、碱解氮、速效磷高度吻合,平均吻合度分别达到91%、83%和49%。土壤有机质、速效磷和碱解氮含量是宁夏暖泉农场小麦产量主要限制因子,提高土壤有机质含量是提高单产的重要措施。结论得到生产实际验证,说明运用决策树和GIS图层叠置分析方法挖掘产量限制因子在技术上可行。     

基于地质统计学影像纹理的石河子地区化控期棉花长势监测

化学调控是棉花生长期间的一个重要环节,在较大区域尺度上,化控常常整齐划一,依固定的量而行,忽视其普遍存在的空间差异,结果导致某些棉田投入过量或投入不足,在精细农业所倡导的基于特定场的农业投入这一框架下,为辅助决策者制定有针对性的棉田化控方案,该文提出了应用地质统计学影像纹理进行对化控棉花长势监测,通过借助地质统计学方法在分析空间结构变化上的优势,强化遥感影像上不同长势棉田间的差别,提高样本选择的分离度和长势空间分类精度。实验结果表明,运用变异函数纹理结合光谱波段的最大似然分类方法能够很好地界定棉花长势的不同类型,总分类精度达90.53%,证明了应用地质统计学影像纹理方法在针对化控的棉花长势监测上的有效性。