农业轮式机器人三维环境感知技术研究进展

[目的/意义]作为未来农机装备的研究重点,农业轮式机器人正向着智能化与多功能化的方向发展。三维环境感知技术因其获取的信息量丰富、复杂环境下的鲁棒性和适应性好,成为了农业轮式机器人智能化无人作业的基础与关键,其发展水平直接影响到包括农业轮式机器人在内的无人农机的作业质量与效率。[进展]本文首先总结了农业轮式机器人和农业环境感知技术的发展现状,分析了不同类型农业轮式机器人的使用特点和应用现状。其次分析了在农业轮式机器人上实现三维环境感知所主要使用的感知设备及其对应的关键技术,重点阐述了基于激光雷达、视觉传感器和多传感器融合的农业轮式机器人三维环境感知技术的研究进展。[结论/展望]结合农业作业特点与实际需求,指出了农业轮式机器人三维环境感知技术在适用性、环境信息处理和感知效果等方面存在的一些问题,并提出了提升传感器的农业适用性、发展基于深度学习的农业环境感知技术、发展智能化的高速在线多传感器信息融合技术三个方面的建议,以期为农业轮式机器人三维环境感知技术发展提供参考与借鉴。     

保水剂和微生物菌肥配施对旱作燕麦土壤微生物生物量碳、氮含量及酶活性的影响

为探讨保水剂和微生物菌肥配施后旱作燕麦土壤微生物生物量碳、氮含量及酶活性的影响,在内蒙古黄土高原旱作农田设置不施用保水剂和微生物菌肥(CK)、保水剂和微生物菌肥配施(A)、单施微生物菌肥(B)和单施保水剂(C)4个处理,分析燕麦全生育期内0—10,10—20,20—40 cm土壤微生物生物量碳、氮含量及酶活性时空动态变化和产量变化。结果表明:(1)全生育期,土壤微生物量碳含量呈"双峰"曲线变化,峰值均出现在孕穗期和灌浆期;氮含量呈先降低后升高再降低趋势,苗期含量最高;过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶活性均呈"单峰"曲线变化,过氧化氢酶、土壤蔗糖酶峰值在孕穗期,土壤脲酶则在抽穗期。(2)除CK外,土壤微生物量碳、氮含量及过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶活性表现为0—10 cm10—20 cm20—40 cm,其中配施(A)对0—10,10—20 cm影响均显著(p0.05),单施(B、C)仅对10—20 cm土层影响显著(p0.05)。(3)10—20 cm土层,配施(A)与其他3个处理间差异均显著(p0.05),提高微生物量碳含量4.82%～40.28%、微生物生物量氮含量8.44%～68.66%、过氧化氢酶活性13.32%～60.16%、蔗糖酶活性10.45%～39.14%、脲酶活性12.40%～55.62%。(4)配施(A)能同时显著(p0.05)提高燕麦籽粒产量和生物产量,提高幅度分别为8.40%～20.12%和10.80%～25.09%。因此,保水剂和微生物菌肥配施在黄土高原旱作区具有较好改善土壤微生物活性效果,提高旱作燕麦产量。     

中国绣球属种质资源及其利用研究进展

本文介绍了中国绣球属植物资源的分类与亲缘关系研究进展,总结了绣球属野生资源分布情况,梳理了绣球属植物品种选育及市场应用现状,分析了绣球属植物在栽培应用方面已取得的进展及存在的问题,提出了未来中国绣球属种质资源相关研究工作的重点,以期为中国绣球属种质资源的创新与利用提供参考。     

套袋对马家柚果实外观及内在品质的影响

为提升江西省特色品种马家柚果实品质,以不套袋处理为对照(CK),研究了 5种纸袋类型[单层黄色纸袋(T1)、双层外黄内黑纸袋(T2)、三层外黄内黑纸袋(T3)、双层外红内黑纸袋(T4)、三层外红内黑纸袋(T5)]和4个摘袋时期[9月25日(Z1)、10月10日(Z2)、10月25日(Z3)、11月10日(Z4)]对马家...     

饲粮中添加枸杞多糖对羔羊营养物质表观消化率、能量代谢、氮代谢和血清免疫指标的影响

本试验旨在研究饲粮中添加枸杞多糖对羔羊营养物质表观消化率、能量代谢、氮代谢和血清免疫指标的影响。选取4月龄、体重[（18.90±0.76） kg]相近的杜泊羊×小尾寒羊杂交二代公羔48只,随机分为4组,每组12只。各组分别在基础饲粮中添加0（对照组）、0.1%(0.1%LBP组)、0.3%(0.3%LBP组)和0.5%(0.5%LBP组)的枸杞多糖。预试期15 d,正试期75 d。结果表明：1)0.3%LBP组的干物质（DM）、粗蛋白质（CP）、有机物（OM）表观消化率显著高于对照组（P<0.05）。2)0.3%LBP组的消化能显著高于对照组（P<0.05）。0.1%LBP组、0.3%LBP组和0.5%LBP组的代谢能和总能代谢率显著高于对照组（P<0.05）。3)0.3%LBP组的可消化氮和氮表观消化率显著高于对照组（P<0.05）。0.1%LBP组、0.3%LBP组和0.5%LBP组的沉积氮和氮沉积率显著高于对照组（P<0.05）。4)0.1%LBP组、0.3%LBP组和0.5%LBP组的尿中尿酸含量显著高于对照组（P<0.05）。5)0.3%L...     

饲粮中添加枸杞多糖对羔羊生长性能、屠宰性能和肉品质的影响

本试验旨在研究饲粮中添加枸杞多糖对羔羊生长性能、屠宰性能和肉品质的影响。选取4月龄、体重[(18.90±0.76) kg]相近的杜泊羊×小尾寒羊杂交二代公羔48只,随机分为4组,每组12只。各组分别在基础饲粮中添加0(对照组)、0.1%(Ⅰ组)、0.3%(Ⅱ组)和0.5%(Ⅲ组)的枸杞多糖。预试期15 d,正试期75 d。结果表明：1)Ⅱ组的终末体重和平均日增重显著高于对照组、Ⅰ组和Ⅲ组(P≤0.05),料重比显著低于对照组、Ⅰ组和Ⅲ组(P=0.05)。各组之间的平均日采食量差异不显著(P>0.05)。2)Ⅱ组的净肉重显著高于对照组、Ⅰ组和Ⅲ组(P<0.05)。Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组的净肉率相比对照组有线性提高的趋势(P=0.087)。3)各组之间的器官指数均差异不显著(P>0.05)。4)Ⅰ组、Ⅱ组和Ⅲ组的背最长肌宰后24 h的红度(a^*)值显著高于对照组(P<0.05)。Ⅱ组的背最长肌宰后1 h黄度(b^*)值显著低于对照组、Ⅰ组和Ⅲ组(P<0.05)。Ⅰ组、Ⅱ组和Ⅲ组的背最长肌系水力均显著高于对照组(P<0....     

水土流失面源污染及其防控研究综述

水土流失是面源污染发生的重要形式和运输的主要载体,开展水土流失面源污染防控研究对于保障区域或流域生态安全具有重要的现实意义。阐述了水土流失、面源污染与水体环境的因果效应,在概括水土流失面源污染防控和模型化研究现状的基础上,提出了开展水土流失和面源污染研究的建议。     

基于Downhill-Simplex算法的观测数据与作物生长模型同化方法研究

以夏玉米叶面积指数（LAI）、贮存器官干重（WSO）、地上总干重（TAGP）以及土壤水分含量（SM）为结合点,建立了基于Downhill—Simplex算法的作物生长模型WOFOST同化多种地面观测数据的一般方法或流程：开展观测数据与作物生长模型同化方法的正确性验证→利用Downhill—Simplex算法进行WOFOST模型的敏感性分析一选择敏感参数组合→通过优化效果确定待优化参数→利用新的观测数据对待优化参数进行优化,从而实现了观测数据与作物生长模型的同化,提升了模型的模拟能力。同化过程中遴选出的WOFOST模型的待优化参数主要包括比叶面积、最大CO2同化速率、初始地上部总干物重、根深最大日增量和初始土壤有效水等。     

相对湿度对胡萝卜热风干燥过程中热质传递特性的影响

为了揭示胡萝卜热风干燥过程中阶段降湿的促干机制,该研究在干燥温度60℃、风速3.0 m/s条件下,研究了相对湿度(20%、30%、40%、50%)及第一阶段相对湿度50%保持不同时间(10、30、60、90 min),然后第二阶段相对湿度恒定为20%至干燥结束,干燥过程中对流传热系数、对流传质系数和物料表面微观孔隙结构的变化规律。研究结果表明:20%、30%、40%和50%相对湿度下,干燥初始时刻对流传热系数分别为42.9、64.7、135.1和178.9W/(m2·℃),提高相对湿度能够显著提高预热阶段的对流传热系数(P0.05),相对湿度越高,物料升温速率越快。物料吸收总热量、水分蒸发消耗热量占比均随着相对湿度的升高而逐渐降低;物料升温消耗热量占比随着相对湿度的升高而逐渐增大。相对湿度为20%时,对流传质系数为1.01×10-6～2.54×10-6m/s;相对湿度为50%时,对流传质系数为0.26×10-6～1.12×10-6 m/s;降低相对湿度,能够显著的提高对流传质系数。相对湿度50%保持30min后降为20%干燥条件下,当干燥时间大于1.5 h后,对流传质系数大于相对湿度50%分别保持10、60和90 min干燥条件下的对流传质系数,此条件下干燥时间也最短。相对湿度50%干燥条件下有利于保持胡萝卜表面的多孔结构,而相对湿度20%干燥条件下,胡萝卜表面因干燥速率过快而导致水分迁移孔道发生收缩堵塞的现象。阶段降湿提高胡萝卜干燥效率的机制在于:干燥升速阶段,高相对湿度提高了对流传热系数,使得物料迅速升至较高温度;且利于维持物料表面多孔结构,有助于内部水分的扩散迁移;干燥恒速和降速阶段,低相对湿度提高了对流传质系数。研究结果可为求解干燥过程中的对流传热系数和对流传质系数提供理论依据,揭示阶段降湿的促干机理,并为阶段降湿干燥方式在农产品的干燥加工应用提供技术支持。     

解磷微生物及其应用研究综述

尽管土壤磷素含量丰富,但其中大部分磷不能为植物吸收利用,如何将土壤中不能为植物吸收利用的难溶性磷转化为植物可吸收利用的可溶性磷,成为人们日益关心的问题.利用土壤中解磷微生物分解土壤难溶性磷是解决植物缺磷的一条重要途径.本文主要综述了解磷微生物的研究历史、作用机制以及目前我国在磷细菌肥料方面做的工作,并对解磷微生物应用进行了展望.