基于功率测量的联合收获机喂入量检测方法研究

为了准确分析联合收获机不同喂入量检测方法的精度,提出基于割台主动轴功率和倾斜输送器功率的2种喂入量检测方法。以河北冬小麦作为试验对象,以新疆-3型联合收获机为试验平台,进行了喂入量检测系统田间试验。喂入量检测系统包括割台主动轴扭矩传感器、倾斜输送器动力轴扭矩传感器、割台主动轴转速传感器和车载工控机等。对2种喂入量检测方法进行分析,根据试验数据分别建立计算模型,将2种方法的检测结果与实测结果进行对比,结果表明,基于割台主动轴功率的喂入量检测方法平均相对误差为19. 6%,基于倾斜输送器功率的喂入量检测方法平均相对误差为16. 1%。2种方法的检测精度在一定程度上能满足田间应用需求,基于倾斜输送器功率的喂入量检测方法检测精度稍高。     

老苹果园改造对土壤理化性质及果实品质的影响

为给老苹果园的高效更新提供参考依据,以改造前后的苹果园为研究对象,研究了改造前后果园不同土层的土壤养分含量、土壤酶活性及苹果的果实品质。结果表明:改造后苹果园的多数土壤养分指标和土壤中过氧化氢酶、蔗糖酶的活性以及果实的单果质量、果形指数和果实中总糖、可滴定酸、可溶性固形物的含量均优(高)于改造前果园;与改造前的果园相比,改造后苹果园中20～40 cm深土层的土壤碱解氮、有效磷、速效钾和有机质的含量分别增加了23.91%、15.78%、9.35%和33.5%;苹果的单果质量和果实中总糖、可滴定酸和可溶性固形物的含量分别增加了8.07%、11.6%、17.65%和11.35%。     

地布覆盖对苹果园土壤理化性质及杂草生长的影响

为探明地布覆盖对苹果园土壤理化性质及杂草生长状况的影响,2016年在河北省邢台县浆水镇前南峪村苹果示范基地,以6a生‘烟富3号’苹果树为试材,采用田间调查、室内分析等方法研究了不同管理措施对土壤理化特征及杂草抑制率的影响,结果表明:地布覆盖处理0～20cm、20～40cm、40～60cm土层的土壤容重分别为1.41g/cm^3、1.45g/cm^3、1.49g/cm^3,较对照分别降低了6.0%、4.6%、2.6%;最大持水量分别为29.29%、28.51%、26.62%,较对照分别提高了9.9%、11.7%、4.6%;地布覆盖在0～20cm、20～40cm、在40～60cm土层土壤有机质含量分别为5.00g/kg、3.74g/kg、2.43g/kg,较对照分别提高了25.0%、19.5%、15.2%;2种土壤管理处理各土壤养分含量在0～40cm土层差异显著,在40～60cm土层差异不显著;地布覆盖处理区杂草抑制率达到100%,节省了除草用工。     

基于WebGIS的农机多机协同导航服务平台设计

为向多台农业机械协同作业应用场景提供地图和导航服务支持,设计并开发了基于WebGIS的农机多机协同导航服务平台,该平台由GIS服务和农机调度2个功能模块组成。GIS模块基于GeoServer和JavaWeb提供网页端地图服务,在显示农场地图、实时标注农机位置的同时,也提供多农机导航结果的可视化显示功能;农机调度模块以路径规划算法和任务分配算法为核心,负责提供导航服务,在用户输入任务列表并调用服务的情况下,以GeoJSON格式返回各农机的任务分配以及路径规划结果。此外,为了筛选出满足平台需求且性能最优的算法,针对路径规划算法设计了算法性能对比实验,在导航距离近、中、远的3条路径上分别测试了基于A*、Bellman-Ford、Dijkstra、Floyd和SPFA 5种算法的路径规划算法,并对不同算法的执行时间和最优路径长度进行了对比;针对任务分配算法设计了不同任务数量场景下的仿真对比实验,在任务数量为8、10、14、18的场景下分别测试了基于蚁群算法和遗传算法的任务分配算法,并对两者的执行速度和最优路径长度进行了对比。结果表明：基于Dijkstra算法的路径规划算法在结果最优的前提下执行速度最快,平均单次执行时间为0.25ms。基于遗传算法的任务分配算法可以有效降低多机协同的路径代价,相较于随机生成的工作序列,路径代价减少50%~54%;相较于基于蚁群算法的任务分配算法,农机最佳路径长度减少19%~36%,执行时间减少51%~66%,平均执行时间在1s以内。开发的多机协同导航服务平台通过使用Dijkstra算法和遗传算法分别进行路径规划和任务分配,能够基本满足多机协同作业的实时性需求。     

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。     

微生物菌剂对“海尔特兹”红树莓产量和品质的影响

以盛果期“海尔特兹”红树莓作为试验材料,于果实膨大期施用不同浓度的微生物菌剂,研究其对果实产量和品质的影响。结果表明：(1)20%、25%和30%微生物菌剂处理的红树莓果实单株产量分别为732.49、761.77、692.03 g/株,均显著高于CK,处理之间无显著差异;(2)25%微生物菌剂处理的红树莓可溶性糖含量在10月5日最高,为14.28%,显著高于CK,与其他处理无显著差异,其果实可滴定酸含量在8月20日最小,为1.26%;25%处理的果实糖酸比最大值出现在秋季果结果初期,为10.90。(3)25%微生物菌剂处理的红树莓果实POD活性在10月20日最高,为18.72 U/(g·min) FW,显著高于CK;25%微生物菌剂处理的红树莓SOD酶活性在10月5日最高,为78.36 U/(g·min) FW,显著高于CK;20%微生物菌剂处理的红树莓CAT酶活性在8月5日最高,为5.11 U/(g·min) FW,显著高于CK;(4)25%微生物菌剂处理在10月20日红树莓花青素含量最高,为0.17 mg/g,显著高于CK;25%处理的红树莓黄酮类化合物含量在8月20日最高,为0....     

基于Web-GIS的多机协同作业远程监控平台设计

为了实现对多机协同导航作业的实时远程监控,设计了基于Web-GIS的多机协同作业远程监控平台。该平台主要包括数据收发、数据存储、数据查询、数据显示和数据分析模块。其中,数据收发模块采用Socket技术实时接收多机位置和航姿等作业信息,并可以向车载终端发送远程控制命令。数据存储模块负责将接收到的作业信息存储到相应的SQL Server数据表中。数据查询模块用于多机作业历史信息的查询,并以表格的形式将查询结果呈现在网页中。数据显示模块结合Web-GIS技术,通过与百度地图服务器进行实时交互,实现多机作业轨迹的可视化显示。数据分析模块实时分析处理多机位置和航姿信息,对各农机进行决策分析和任务调度,从而实现多机协同作业。试验结果表明：平台具有良好的稳定性,能够实时显示多机作业轨迹和作业信息,并可以实现多机任务调度,从而满足多机协同作业需求。     

融合里程计信息的农业机器人定位与地图构建方法

目前主流的农业机器人以低成本、低帧率的激光雷达作为即时定位与地图构建（Simultaneous Localization and Mapping, SLAM）的主要传感器,存在运动畸变和误匹配的问题。该研究针对这一问题提出了融合里程计信息的Gmapping建图算法,利用高频率里程计信息为每一个激光束匹配到近似的机器人位姿,获取机器人当前位姿下更为精确的激光数据,以减少激光雷达运动畸变对地图构建产生的影响。利用机器人搭载扫描频率为5 Hz的RPLIDAR A1激光雷达在玉米田及香蕉园中进行了SLAM建图精度测试试验。试验结果表明,在长度为12 m左右的玉米田区域,Gmapping建图算法的平均绝对误差为0.06 m,本研究算法建图平均绝对误差为0.01 m,相比于Gmapping建图算法降低了0.05 m,建图精度为99.5%;在长度为24.43 m的香蕉园区域,Gmapping建图算法的平均绝对误差为0.46 m,本研究算法建图平均绝对误差为0.07 m,相比于Gmapping建图算法降低了0.39 m,建图精度为99.1%。本研究算法有效地降低了低帧率激光雷达运动畸变对Gmapping建图的影响,可以基本满足农业环境下的高精度环境建图需求。     

不同有机肥施用量对苹果园土壤养分及酶活性的影响

为探究有机肥施用量对土壤养分及酶活性的影响,以10年生‘富士’苹果为材料,设置不同有机肥施用量,研究其对土壤养分及酶活性的影响。结果表明,施用有机肥能不同程度地提高土壤有机质、碱解氮、速效磷及速效钾含量和土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶、磷酸酶活性,且随着施肥量的增加而增大。其中,75kg·株^-1施肥处理下0~20、20~40cm和40~60cm土层土壤有机质含量分别为16.85、13.23、9.17g·kg^-1,分别比CK增加37.89%、31.12%、16.96%,且该施肥处理的土壤有机质含量与100kg·株-1处理无显著差异;75kg·株^-1施肥处理下0~20、20~40cm和40~60cm土层土壤碱解氮含量分别为73.50、54.83、35.00mg·kg^-1,分别比CK增加65.80%、80.78%、87.47%;在0~20cm土层,75kg·株^-1施肥处理的土壤速效钾含量为85.03mg·kg^-1,与100kg·株^-1处理无显著差异,但显著高于50、25kg·株^-1处理和CK,比CK增加25.90%。在0~20、20~40cm和40~60cm土层,75kg·株-1施肥处理的蔗糖酶活性分别为16.35、13.00、8.56mg·g^-1·d^-1,分别比CK提高21.92%、34.85%、28.92%,蔗糖酶活性显著高于50kg·株-1和25kg·株-1处理和CK;在0~20cm和20~40cm土层,75kg·株-1施肥处理的土壤脲酶活性分别为1.42、0.55mg·g^-1·d^-1,分别比CK提高115.15%、44.74%,脲酶活性显著高于50、25kg·株^-1处理和CK,但与100kg·株^-1处理无显著差异。综合分析比较,施用有机肥75kg·株^-1对提高土壤综合肥力效果较好。     

加强农业干部教育培训工作的若干思考

在分析当前农业和农村经济社会发展的新形势、新任务及农业干部教育培训工作中存在问题的基础上,提出了新时期加强农业干部教育培训工作的若干对策.