主编寄语

伴随新年的钟声,我们满怀希望与信心迈入了2005年。辞旧迎新之际,谨向所有关心、支持《农业装备技术》杂志的各级领导、广大读者和作者,致以新年最诚挚的祝福!     

全自动移栽机送取分装置空间协调设计与试验研究

为使全自动移栽机执行部件间空间关系协调,确保移栽机移栽各环节移栽成功率,对乘坐式全自动移栽机的送苗装置、取苗装置和分苗装置间的空间关系协调配合进行设计。通过空间关系数学模型分析,确定了取苗深度和投苗高度是分别影响送取环节和取分环节空间协调的关键影响因素;并通过高速摄影技术及试验分析,确定了以取苗时钵苗夹取深度为30mm时,送苗装置与取苗装置进行空间协调配合,以及以投苗高度为3 5 mm时,取苗装置与分苗装置进行空间协调配合。该研究可有效地保证全自动移栽机移栽各环节的移栽成功率。     

基于光谱特征和生理特征的番茄磷营养诊断方法

为提高番茄磷营养水平检测精度,针对目前基于光谱分析的作物磷营养水平检测精度较低以及磷的光谱反射率受叶绿素和花青素影响的问题,提出了结合番茄样本光谱特征和生理特征的番茄磷营养水平诊断策略。以自行培育的25%、50%、75%、100%、150%5个梯度水平的磷营养胁迫水培番茄样本为研究对象,分别利用光谱分析仪和叶绿素仪采集不同磷营养水平番茄叶片的光谱数据和SPAD值,并对叶片花青素含量进行测定,提取各样本在不同波长下的光谱反射率和生理特征(SPAD值和花青素含量)作为番茄磷营养诊断的特征变量,基于最小二乘支持向量机建立诊断模型,通过改进粒子群优化算法获取支持向量机的最优参数。将120个番茄样本随机分为训练集和测试集分别进行实验。结果表明,采用本文的建模方法结合番茄样本光谱特征和生理特征能够建立精度较高的番茄磷营养水平预测模型,高于对比的其他方法,其相关系数和均方根误差分别为0.961 1和0.461,诊断效果较好,为番茄磷素的快速检测提供了新思路。     

温室穴盘苗自动移栽机设计与试验

针对种苗从高密度穴盘移植到低密度穴盘,或者从穴盘直接移植到花盆的温室穴盘苗移栽生产需要,设计了一种轻简型自动移栽机。利用成熟的直线模组和无杆气缸组合设计出自动移栽机械臂,驱动取苗末端执行器往复于来源盘和目标盘进行取苗、移苗、栽苗操作,采用双排链传动实现穴盘和花盆输送,对穴盘苗的夹取操作采用气动两指四针钳夹式夹钵取苗方法。根据所设计的移栽机工作要求,构建电气控制系统。试制样机,开展试验研究。采用直线位移传感器系统检测分析机器取苗移栽移位性能,结果显示对于128/72孔穴盘苗,移栽效率分别达到1 221株/h和1 025株/h,运用单样本t检验法分析得到实测取苗移位间隔与理论设定穴孔间隔无显著差别,标准差低于0.5,整机工作精度准确。以当地自行培育的种苗为移栽对象,进行温室穴盘苗移栽生产试验,对比分析自动取苗移栽效能,结果显示多种穴盘苗移栽成功率平均达到90.70%,苗钵夹取破碎率低于5%,自动取苗移栽效果较好。     

自动移栽机双臂式取苗机构运动学试验分析研究

提出了一种双臂式取苗机构,简述了该机构的组成及工作原理,并介绍了其结构特点。为验证机构的工作稳定性,对其进行了运动学试验分析。试验结果表明:该机构在较低取苗速率情况下,机构工作稳定,能够满足自动取苗要求;但在较高取苗速度情况下,机构晃动较为明显,需对其进行进一步优化设计。     

基于多分辨率分析的储粮害虫图像预处理研究

粮虫种类多、体形小且形态结构比较复杂,须借助于高分辨率的图像进行准确的细分。针对高分辨率的粮虫图像,提出基于多分辨率图像分析的粮虫图像预处理方法。本算法首先降低图像的分辨率,并对低分辨率的图像滤波,然后将恢复为原分辨率后的图像与原图像进行"与"运算,并进一步滤波。该法有效去除了对粮虫识别贡献率较小的腿和触角等部分,保留了对识别分类贡献率较大的头部和鞘翅等部分,且预处理后的目标边界比较平滑,同时使算法运行的效率提高了15.12倍,并通过实验进一步验证了该方法的可行性。     

组培苗蒸腾速率和水分利用率动态检测

利用图像分析方法,根据质量守恒定律获得组培苗的生长信息和蒸腾失水信息.通过Logistic方程、线性方程和非线性双曲线方程拟合组培苗生物量与培养时间、水分损失与培养时间以及组培苗蒸腾失水量与生物量形成的关系,建立组培苗生长预测模型、组培苗蒸腾失水模型与组培苗水分利用率模型,并由此计算出组培苗蒸腾速率和水分利用率.通过测定不同氮素水平、继代次数差异下的茅苍术组培苗蒸腾速率和水分利用率,发现茅苍术组培苗的蒸腾速率和水分利用率随培养时间的增加而减少,继代次数少、培养基中氮素含量高的组培苗,蒸腾作用强.     

基于VB的灌溉施肥机上位机软件系统设计

针对国内灌溉与施肥设备功能简单、技术落后的问题,提出了基于VB的设施农业自动灌溉施肥机上位机软件系统设计,介绍了系统的结构层次、系统的界面、系统的功能、系统与Access数据库的相关操作等内容。结果表明,系统稳定可靠。     

油菜氮素的多光谱图像估算模型研究

 【目的】充分利用可见光、近红外多谱段图像的反射强度分布信息进行油菜氮素诊断,实现对油菜氮素水平的定量估算,为油菜营养的科学管理提供理论依据和技术支撑。【方法】利用多光谱CCD获取不同氮素水平的油菜冠层图像,采用中值滤波法对图像进行预处理;通过二维最大信息熵阈值分割法对多光谱图像进行背景分割;对多光谱图像的均值和比值、差值融合特征进行提取。【结果】通过相关分析,发现ARV1、AVS560、ADV1、AVS660、g等特征在整个生长期与油菜氮素的相关性均较高,考虑到多光谱变量间存在的多重共线性影响,利用逐步回归法建立了不同生长期油菜氮素的多光谱图像特征预测模型。【结论】初步探明了不同生育时期油菜氮素的多光谱图像特征,实现了采用多光谱图像技术对油菜氮素水平的定量估算。     

油菜氮素的高光谱特征补偿和组合模型研究

[目的]探索油菜氮素光谱分析中水氮交互的解耦方法。[方法]提出了利用反射率特征补偿和组合模型分析法对水分因素对氮素检测的影响进行补偿的方法,并分别建立了氮素光谱分析模型。[结果]利用特征补偿法和模型分类组合分析法进行修正的氮素诊断模型的预测值与实测值的相关系数R分别为0.89和0.91,均方根误差（RMSE）分别为2.94和1.47。[结论]利用模型分类组合分析法能够有效地对水氮交互进行解耦,油菜氮素的定量分析效果较好。