基于鼹鼠多趾结构特征的仿生切土刀片设计与试验

为降低土壤耕作阻力,分析了鼹鼠前肢手掌的多趾组合结构特征,得到鼹鼠多趾组合结构是一种多窄齿组合结构,且相邻齿间间距可调整,最终确定了多趾组合结构的数学模型。基于该模型,设计了具有仿生结构特征的切土刀片。通过土槽试验,采用四因素三水平的二次正交回归试验方法,分析仿生结构元素m和n、土壤含水率和切土倾角对水平阻力的影响,得到土壤含水率和切土倾角对水平阻力的影响更显著,最优仿生结构元素m为5、n为1.75。通过比较传统和仿生刀片在切土倾角10°~90°和土壤含水率10%~30%下的水平阻力,得到仿生几何结构对刀片切土的临界倾角无显著影响,但土壤含水率对其有显著影响：当土壤含水率为10%和20%时,临界倾角均为30°左右;当土壤含水率为30%时,临界倾角均在40°~50°之间。然而,仿生几何结构对刀片所受的水平阻力有显著影响,在相同的土壤含水率下,仿生刀片的水平阻力总小于传统刀片的水平阻力：当土壤含水率为10%、20%、30%时,仿生刀片的水平阻力分别减小11.48%~39.16%、17.81%~28.00%和11.19%~33.26%。此外,水平阻力的变化与土壤内聚力具有极大的相关性,研究表明土壤含水率为10%~20%时,仿生刀片具有更好的切土性能。     

2CZD-1型段茎式甘蔗种植机设计与试验

研制了2CZD-1型段茎式甘蔗种植机,可一次性完成甘蔗种植的开沟、施肥、自动取种、自动排种、覆土和覆膜等工序,适用于宽窄行甘蔗种植。设计了机架、取送种机构、转盘施肥机构、旋耕覆土机构、覆膜机构和液压传动系统等结构,其中取送种机构采用排冗结构实现均匀排种。利用有限元分析软件ANSYS对甘蔗种植机的机架进行模态分析,并通过田间试验获得甘蔗种植机的覆土厚度合格率、种植密度、伤芽率、漏植率及总排肥量稳定性变异系数等性能参数。模拟结果表明,当激励频率为8~80 Hz时,机架容易发生共振,且最大位移可达28.12 mm。田间试验表明,该种植机的种植密度为142325芽/hm^2,覆土厚度合格率为93.6%,伤芽率为2.8%,漏植率为4.7%,种植深度合格率为89.3%,总排肥量稳定性变异系数为5.8%,工作生产率为0.32 hm2/h,符合甘蔗种植机的设计要求,能够显著提高甘蔗种植的效率。     

基于体积法对黄土细沟侵蚀沿程分布模拟的研究

通过土槽冲刷试验结合体积法估算不同流量(2、4、8 L min-1)和坡度(5°、10°、15°、20°、25°)条件下,细沟侵蚀体积及其分布规律,进而研究黄土细沟侵蚀过程及坡度、流量对其的影响。结果表明:细沟侵蚀过程不是沿其均一恒定的,累积侵蚀泥沙量及含沙量均随着细沟的增长近似呈指数增加,且这个趋势在陡坡和大流量下更为显著。坡度和流量的增大均能造成累积侵蚀泥沙量及含沙量的增加,即导致细沟侵蚀程度加重,但是流量对于侵蚀的影响权重远大于坡度。且实测的侵蚀泥沙总量及水流含沙量与体积法测得累积侵蚀泥沙量及含沙量的对比验证了本试验体积法估算细沟侵蚀总量及沿程分布规律的准确性及实用性,其结果为细沟侵蚀动态过程研究及预测提供了理论依据。     

天然木粉在包裹控释尿素上的应用

为探究木质纤维素类有机物在缓/控释肥上的应用效果,采用静水浸泡法,研究了3种天然木粉包裹控释尿素(CRU20、CRU25、CRU30)在常温条件下的养分释放规律,以及不同温度、pH值和水肥比对控释尿素养分释放规律的影响。结果表明:1)包裹控释尿素的缓释期随着包裹量的增大而变长,CRU20、CRU25、CRU30的理论缓释期分别为36、54,121d,不同的包裹量表现出不同的释放曲线模式。2)氮素释放速率受温度和pH值的影响较大,不同水肥比的差异不明显。3)包裹控释尿素释放机理为"崩溃"机制。天然木粉包裹控释尿素具有很好的推广应用价值。     

质量—数量性状的遗传分析 Ⅲ.受三倍体遗传控制的胚乳性状

将二倍体质量—数量性状的遗传分析方法推广应用于受三倍体遗传控制的胚乳性状。给出了加性—显性模型下有关胚乳世代的平均数和遗传方差的分量。以稻米胚乳的糊化温度（以碱扩散值表示,简记为ASV）为例演示了分析程序。结果表明被研究组合ASV的遗传涉及一个主基因和基干微基因。根据分离世代中胚乳ASV的株平均数和方差,可     

相机与毫米波雷达融合检测农机前方田埂

为满足自主作业农机地头转弯的需求,解决单传感器检测获取信息不足的问题,该研究提出了将相机与毫米波雷达所获取数据融合的多传感前方田埂检测方案,利用视觉检测得到田埂形状后辅助滤除毫米波雷达中干扰点进而得到田埂的距离和高度信息。在视觉检测方面,根据前方田埂在图像中的分布特点,提出了基于渐变重采样选取部分点的加速处理方式,并在此基础上利用基于11维颜色纹理特征的支持向量机进行图像分割和基于等宽假设的几何模型特征进行误分类点剔除,然后拟合提取图像中田埂边界。在毫米波雷达检测方面,提出了竖直放置毫米波雷达的检测方式,以克服安装高度与地形颠簸的影响,并获得前方田埂的高度信息。将相机与毫米波雷达获取的数据进行时空对齐后,利用视觉检测结果滤除毫米波雷达干扰点,并将毫米波雷达获得的单点距离信息进行扩展,形成维度上的数据互补,获得前方田埂的形状、距离、高度等更加丰富准确的信息。测试结果表明,在Nvidia Jetson TX2主控制器上,基于视觉的检测平均用时40.83 ms,准确率95.67%,平均角度偏差0.67°,平均偏移量检测偏差2.69%;基于融合算法的检测平均距离检测偏差0.11 m,距离检测标准差6.93 cm,平均高度检测偏差0.13 m,高度检测标准差0.19 m,可以满足自主作业农机的实时性与准确性要求。     

Effect of humic acid on the sedimentation and transport of nanoparticles silica in water-saturated porous media

Journal of Soils and Sediments - Nano silicon particles (nSiO2) is one of the most widely used industrial engineered nanomaterials (ENMs). The extensive applications of nSiO2 may pose potential...     

半夏干物质积累与氮、磷、钾吸收特点的研究

在田间条件下,研究了一年内半夏二个生长季的干物质积累与氮、磷、钾积累的特点及其相互关系。结果看出,半夏植株在苗期干物质积累较慢,珠芽形成和块茎膨大期积累迅速,生长后期（倒苗期）则又减慢。植株对氮、磷、钾的吸收特点与干物质积累趋势基本一致。不同生长期半夏对氮、磷、钾的吸收量不同。在第一生长季,出苗后生长30 d内对氮、磷、钾的吸收量较少,分别占该生长季吸收量的30.6%,27.7%和27.8%;生长至60 d时吸收量迅速增加,分别占该生长季的43.6%,52.3%和49.0%;60 d以后其吸收量又逐渐减少。半夏第二生长季对氮磷钾的吸收特点与第一生长季的基本一致。表明半夏一年内以对氮的吸收量最多,钾次之,磷最少,氮、磷、钾的吸收比例为1﹕0.63﹕0.87。