施肥措施对春播糯玉米的物质形成累积的影响研究

采用春播糯玉米研究不同施肥措施对其物质形成累积的影响。结果表明,糯玉米从拔节初期开始物质形成累积一直保持相当高的速率,其中在拔节开始至抽雄,吐丝开始至成熟收获期间形成两个高峰。在本试验条件下,氮素供应是施肥措施中对提高糯玉米物质形成累积和获取高产的主导因素,施磷钾肥也可获不同程度增产效果。回归分析表明,春播糯玉米氮磷钾适宜用量分别为:氮336.4 kg/hm2,磷(P2O5)71.8 kg/hm2和钾(K2O)152.7 kg/hm2。此外,施用氮肥可显著提高糯玉米的单苞鲜重和籽粒率。     

基于STM32的循迹防撞系统设计与实现

课题组设计了一款能使用手机APP连接实现方向控制、循迹、避障等功能的智能小车。该小车以STM32F103C8T6主控芯片作为整个控制系统和数据处理的核心,电机驱动模块选择L298N芯片,循迹功能和避障功能采用红外和超声波传感器实现。仿真结果表明：该小车可以接收手机的遥控信号,实现前进、后退、左转、右转、停车、自动跟踪、自动避障等功能;该小车硬件结构简单,控制界面简洁,具有科学性和可行性。     

广南县杉木人工林林分密度控制图的编制

为探讨杉木人工林立木密度对优势木平均高、林分单位面积蓄积量、林分平均直径等生长因子的规律,于2003~2005年在广南县14个乡镇,设置20m×30m的杉木人工林样地215块,在实测胸径和树高的基础上进行资料整理,并编制了杉木人工林林分密度控制图。经检验,其等树高线精度为97.8%,等直径线精度为98.8%。     

刺参响应灿烂弧菌侵染的基因组DNA甲基化水平和转录组差异及其关联分析

为探讨病原菌胁迫下刺参(Apostichopus japonicus)基因组DNA甲基化水平和转录组表达的差异,本研究采用人工攻毒侵染胁迫,获得刺参化皮体壁组织,并以未攻毒组的健康体壁组织为对照,对刺参2种体壁组织进行全基因组甲基化测序(WGBS)和转录组高通量测序,解析刺参体壁基因组DNA甲基化差异,筛选响应病原胁迫的差异甲基化区域和差异表达基因。同时,通过基因组甲基化和转录组联合分析,筛选负相关关联基因,为解析刺参响应灿烂弧菌(Vibrio splendidus)侵染的分子机理提供基础数据。结果显示,刺参对照组和侵染组基因组总甲基化水平分别为(3.59±0.04)%和(3.87±0.27)%,侵染组甲基化水平显著升高;在发生甲基化的位点中,攻毒组和对照组的mCpG占比分别为83.06%和81.91%,mCpG为最主要的甲基化形式。本研究共筛选出差异甲基化区域(DMRs) 626 677个,注释到23 706个功能基因。转录组测序共检测到29 290个基因,筛选到差异表达基因496个,其中,上调基因214个,下调基因282个。在基因组甲基化与转录组的关联分析中,筛选到180个负相关关联基因,其中,差异甲基化区域位于启动子区域的负相关基因为60个。对负相关关联基因的GO和KEGG富集分析,筛选到相关通路和LRR、hsp20和CARD等关键基因。本研究将为解析刺参抗病的表观遗传调控机制提供数据,也为刺参抗病性状选育提供科学参考。     

基于全质心WLS-HDS-TWR算法的无人驾驶农业机械协同定位算法研究

针对室内全球导航卫星系统（Global navigation satellite system,GNSS）信号受遮挡时,农用车辆协同定位精度低、稳定性差、信号丢包等问题,本文开展面向超宽带（Ultra wideband,UWB）调频技术的室内外农用车辆协同定位算法研究。首先,搭建三基站多边测距定位模型,实现主基站绝对位置标定以及辅助基站绝对位置坐标的变换求解;其次,提出全质心加权最小二乘的高速双边双向（Weighted least squares high double sided two-way ranging,WLS-HDS-TWR）农机协同定位算法,基于泰勒级数展开的WLS估计算法,求解主车位置。同时,提出面向室内环境的多状态基站组合的UWB定位模块布设模式,并验证其可行性;通过飞行时间法（Time of flight,TOF）获取主从车距离信息,融合GNSS标定位置信息、主车坐标信息以及测距信息,实现主从车协同定位。最后,基于Prescan/Simulink搭建联合仿真平台,验证提出算法的可靠性;通过农用履带车辆开展室内及室外协同定位实车试验,试验结果表明：全质心WLS-HDS-TWR协同定位算法可有效解决室内GNSS信号缺失问题,室内环境下,定位精度较HDS-TWR及全质心LS-HDS-TWR算法分别提高26.98%和22.03%,满足智能农机协同定位作业需求。     

三七收获机挖掘铲减阻特性分析与试验

针对丘陵山区三七机械化收获挖掘阻力大和根茎损伤率高的问题,以不同铲型挖掘铲为研究对象,开展三七收获机挖掘铲作业机理与参数优化对比试验。通过理论分析与力学计算,确定各铲型挖掘铲主要结构参数,并通过Solidworks建立挖掘铲三维模型。开展4种铲型挖掘铲的位移流向仿真对比试验,追踪根茎颗粒和土壤颗粒空间运动轨迹,获得三轴位移分部,表明野猪头部仿生曲线特殊的曲率变化对破土阻力有显著影响,仿生铲面通过改变土壤颗粒流动方向,从而降低挖掘阻力。利用Design-Expert 13软件,以挖掘铲铲长、铲宽和铲刃倾角为试验因素,以挖掘阻力为试验指标进行组合试验,得到最优作业参数组合为：铲长354mm、铲宽40mm、铲刃倾角70°,在该组合下平均挖掘阻力为439.75N。开展高速摄影试验,获取三七根茎和土壤运动轨迹,结果表明三七根茎和土壤颗粒运动趋势与仿真试验一致,验证离散元模型可靠性。搭建试验台架,以入土角、铲片间距和挖掘速度作为试验因素,以挖掘阻力作为试验指标进行正交试验,得到不同工作参数对挖掘阻力影响的主次顺序为入土角、铲片间距、挖掘速度,最优工作参数组合为入土角15°、铲片间距80mm、挖掘速度0.4m/s。综合评估挖掘铲减黏降阻性能,仿生式挖掘铲作业效果最优。     

植物工厂立体栽培系统多功能作业平台优化与试验

植物工厂中多采用立体栽培架进行育苗与栽培,立体栽培架上的栽培床搬运是其中重要一环。目前,栽培床多为人工搬运,存在劳动强度大、自动化水平低等问题。针对此问题,该研究研制了一种多功能作业平台,可实现自主循迹、定位和栽培床的自动搬运和输送。根据栽培床质量和立体栽培架高度要求,设计了升降机构,并确定了关键参数;研究了栽培床自动对接和自动输送机构,实现了栽培床的自动装卸;确定了基于RFID（Radio Frequency Identification）传感器的定位系统方案。采用STM32单片机作为自动控制系统的主控制器,自动控制系统主要包括导航系统、定位系统、通信系统、行走系统、升降系统、自动对接系统和自动输送系统等部分,并基于Android平台设计了人机交互界面,通过设置相应指令实时监控多功能作业平台的运动状态和作业参数。为评价多功能作业平台作业效果,以升降机构高度范围、前后定位偏差、高度定位偏差和平台与立体栽培架对接成功率为试验指标,进行了性能试验。试验结果表明,多功能作业平台升降高度范围为833～2 460 mm,前后定位偏差小于9 mm,高度定位偏差小于5 mm,对接成功率不小于96%,满足作业要求。该研究为进一步提高植物工厂立体栽培自动化水平提供了参考。     

山西玉米种质资源遗传多样性分析和利用研究

回顾了建国50多年来山西玉米种质资源的收集、保存、研究与利用的历史和现状,并对山西玉米种质资源的形态特征、子粒类型、生态区分布等进行了遗传多样性分析,筛选出了一批单一性状突出和综合性状较好的优异种质。     

菜豆A18-1 60Co-γ 射线诱变和突变体库的构建

分别用辐射剂量为0、50、100、150、200、250 Gy 的60Co-γ 射线处理菜豆品种A18-1 的成熟干种子,根据辐射剂量和种子的相对出苗率建立线性回归方程,研究60Co-γ 射线对菜豆的辐射诱变效应。结果表明,辐射处理的半致死剂量为126 Gy。用辐射剂量为126 Gy 的60Co-γ 射线处理A18-1 的干种子,对M2 进行田间表型筛选,共筛选到279 株突变株,占M2 诱变群体总数的1.83%。构建了包括叶、茎、花和育性、荚、生长习性和株型、黄化、熟期等性状变异类型的突变体,可为今后菜豆遗传改良和功能基因组学研究提供新的材料。     

武当山道教宫观植物景观

植物景观是武当山道教宫观的重要组成部分,植物作为一种重要的媒介,传播了道教文化。研究植物景观对于武当山道教宫观的保护与发展有重要意义。