不同种植年限蔬菜地土壤导水性能及影响因素

对天津市蔬菜基地种植15年以上、10年以上、5年以上和未种植过蔬菜的土壤进行分析,结果表明,土壤容重和孔隙度的演变在各项理化性质中占主导地位。蔬菜地土壤容重、有机质含量随着种植年限的延长而增加;土壤孔隙度和微团聚体含量随着种植年限的增加逐渐降低。原状土壤饱和导水率变化范围为58.72×10-4~86.65×10-4cm/s,随着种植年限的延长田间土壤导水性能降低;扰动土壤饱和导水率变化范围为0.57×10-4~2.07×10-4cm/s,随着种植年限的延长而相对降低。该结果可为天津地区种植年限较长的蔬菜地土壤,特别是耕作层土壤结构改善及水分的有效利用提供参考。     

苦瓜ISSR-CR反应体系的建立

以苦瓜（Momordica charantia L．）为试材，研究了PCR反应体系的主要成分及退火温度、循环次数对苦瓜ISSR扩增结果的影响。结果表明：在20μl的反应体系中，Mg^2＋的用量为1．2—1．6mmol／L，dNTPs浓度为0．2mmol／L，引物的浓度为0．25μmol／L，Taq DNA聚合酶的用量为1u，模板DNA的用量为30～50ng，在46．4—51.7℃的退火温度下35个循环，能得到清晰、多态性高的ISSR带谱。     

根系不同分隔方式下油菜和鹰嘴豆对小麦锰营养的影响

通过根系分隔盆栽试验,研究了油菜和鹰嘴豆对小麦生长及锰营养的影响.结果表明:与油菜或鹰嘴豆混作能显著改善小麦生长及锰营养,其地上部干质量和吸收锰量均以根系不分隔处理显著高于根系完全分隔处理,但油菜和鹰嘴豆的生长受小麦抑制,表现为不分隔处理地上部干质量及吸锰量显著低于完全分隔.不施锰小麦/油菜和小麦/鹰嘴豆混作体系中,根系不分隔处理小麦根区土壤DTPA-Mn含量显著高于其他分隔方式,且油菜或鹰嘴豆地上部植株锰含量显著高于相应的混作小麦,在锰胁迫条件下,油菜和鹰嘴豆根系活化的土壤锰可被小麦吸收利用.因此与油菜或鹰嘴豆混作是改善小麦锰营养的有效途径之一.     

茶园切抛组合式开沟刀设计与试验

针对茶园机械化开沟抛土性能不理想、无专用刀具的问题,设计了适用于茶园开沟的切抛组合式开沟刀。对抛土刀抛土片的抛土过程进行动力学分析,确定其关键参数抛土片宽度为8cm、倾斜角为30°时,可保证抛土刀横向抛土幅宽满足农艺要求。性能试验表明：切抛组合式开沟刀单侧抛土幅宽为22.7cm、抛土均匀性系数为90.3%、覆土厚度为2.1cm、开沟深度稳定性系数为87.8%、沟底浮土厚度为1.2cm,对照组单一开沟刀为13.4cm、84.3%、2.4cm、82.3%、2.5cm,说明切抛组合式开沟刀更符合茶园开沟实际需求,抛土均匀性与开沟稳定性更好,所抛土壤不易落入沟内。功耗分析试验表明,与单一切土刀相比,切抛组合式开沟刀抛土的正后侧区域冲击力减小,抛土上方区域冲击力减小,从而导致其抛土总冲击力减小,因此,该组合式开沟刀提高了开沟抛土质量,同时未明显增大开沟功耗。     

基于多变异分组遗传算法的多机协同作业静态任务分配

为解决农业机械（简称农机）多机协同作业前的任务分配问题,提出了基于多变异分组遗传算法的同种农机多机协同作业静态任务分配方法。首先,根据农机合作社实际作业模式,基于农机性能参数和任务参数,综合考虑机群的作业时间、作业油耗和路程代价等因素,建立了多机协同代价函数;根据多机协同作业特点,构建了多变异分组遗传算法,设计了两段式编码、分组交叉算子和多种变异算子,并建立了农机多机协同作业静态任务分配模型;通过仿真试验对比分析了算法的性能,并采用不同的代价权重进行了任务分配仿真试验;最后,采用不同的权重对实际深松作业进行任务分配试验,对本文提出算法进行了验证。结果表明：在不同权重下,基于多变异分组遗传算法的多机协同静态任务分配的机群代价比实际作业代价降低了29.48%~55.00%,选取合理权重的静态任务分配具有较高的分配效率和分配性能,能够满足实际多机协同作业中任务分配的要求。     

新时期我国农业装备产业科技创新发展研究

农业装备产业科技创新正进入变革发展新阶段,重点从创新及政策角度总结近20年我国农业装备产业科技发展情况,分析全球农业装备科技创新的新机遇、新趋势,以及未来发展面临的重大挑战和需求,提出要走战略引领、目标导向、全链统筹和国际视野的创新发展道路,推进产业基础技术、战略前沿技术、高效智能技术装备和绿色技术装备创新,发展新一代智能农业技术、产品、服务体系和产业链,构建支撑可持续发展的科技与产业创新体系。      

丹参膜上倾斜移栽机构设计与试验

针对丹参膜上倾斜移栽人工作业效率和质量较低、劳动强度较大、现有移栽机不适合丹参膜上倾斜移栽等问题,结合丹参大垄双行覆膜高效生产技术提出的膜上倾斜移栽农艺要求,设计一种基于变形椭圆齿轮-双变速曲柄五杆机构的鸭嘴式丹参膜上倾斜移栽机构。在移栽机构所要求的运动轨迹、栽植器倾斜姿态和设计要求的基础上,分析机构的工作原理并建立机构理论模型。依据数学模型运用Matlab开发出移栽机构人机交互可视化辅助程序,应用该辅助程序研究机构参数对栽植器倾斜角和栽植器端点轨迹的影响规律,通过人机交互的方式得到符合丹参膜上倾斜移栽机构农艺要求的参数组合。根据优化后的参数组合设计样机并进行虚拟仿真和样机田间试验,试验结果表明:变形椭圆齿轮-双变速曲柄五杆式丹参膜上倾斜移栽机构在满足丹参膜上倾斜移栽要求的同时能保证作业质量,移栽机构的立苗角度合格率为90. 7%、漏栽率为2. 7%、株距变异系数为5. 6%、栽植深度合格率为93. 7%。     

驱导辅助充种气吸式精量排种器设计与试验

针对现有气吸式排种器充种环节工作压力要求高、高速作业时充种性能不佳,导致排种质量下降的问题,采用主动驱导种群、减少局部种间接触的方法,提高排种器高速条件下的充种率,并基于此设计了一种驱导辅助充种气吸式精量排种器。分析了排种器充种过程中种子的受力状态,阐述了排种盘导种槽辅助充种的工作原理,以及在充种过程各阶段提高种子充填率的设计思路;对导种槽外形曲线方程、斜面倾角进行了理论计算,确定了曲线的基本参数;利用气固耦合数值分析方法 CFD-DEM,以型孔处局部空隙率为指标,进行了单因素仿真试验,确定了导种槽曲线方程的基圆半径最优值。为了验证设计结果,在工作压力-5、-6 kPa条件下,分别与其他2种气吸式排种器进行速度单因素对比试验,试验结果表明,所设计的排种器在高速条件下的漏充率优于其他排种器。对所设计的排种器进行了前进速度、工作压力的双因素试验,通过多目标优化方法,确定了排种器的最佳工作参数。将所设计的排种器安装在气力式玉米免耕播种机上,在3个工作速度下进行了单因素田间试验,结果表明,当作业速度为9. 11 km/h时,粒距合格指数为95. 48%,高速条件下充种性能较为稳定。     

Polyamines enhance chilling tolerance of cucumber (Cucumis sativus L.) through modulating antioxidative system

Cucumber chilling-resistant cultivar Changchun mici and -sensitive cultivar Beijing jietou were used in this study to investigate the effects of exogenous PAs on protection against chilling injury as well as on changes of physiological features, and the fluctuation of free PAs content in the leaves under chilling stress. Upon chilling treatment, free spermidine (Spd), spermine (Spm) and putrescine (Put) were remarkably induced in the leaves of cv. Changchun mici 1 day after treatment. The induction of Put declined thereafter, whereas Spd and Spm levels increased steadily. In the leaves of cv. Beijing jietou, Put content was increased only at 1 day after chilling while Spd content decreased significantly upon chilling treatment. Chilling reduced soluble protein content, and decreased the activities of antioxidant enzymes, including superoxidase dismutase (SOD), peroxidase (POD), catalase (CAT) and ascorbate peroxidase (APX) only in Beijing jietou. However, these changes could be renovated by exogenous application of Put and Spd. It was also found that pretreatment with Put and Spd diminished the increased electrolyte leakage and malondialdehyde (MDA) content caused by chilling in the leaves of both cultivars. Pretreatment of methyglyoxal-bis-(guanylhydrazone) (MGBG), the PAs biosynthetic inhibitor cancelled the effects of PAs in most of the treatments. Moreover, histochemical staining and quantitative measurements showed that exogenous application of Put and Spd eliminated but MGBG exaggerated the hydrogen peroxide (H₂O₂) accumulation caused by chilling stress, especially in leaves of Beijing jietou. Interestingly, Changchun mici was found to contain higher endogenous free PAs contents compared to Beijing jietou. While no significant difference of SOD, POD and CAT activities was found between non-chilling Changchun mici and Beijing jietou seedlings, the former exhibited higher APX activity than the latter. These results suggest that PAs play important roles in the tolerance of cucumber against chilling stress, which is most likely achieved by acting as oxidative machinery against chilling injury.