土壤墒情信息采集与远程监测系统

为提高传输距离和进行不间断连续监测,开发了土壤墒情信息采集与远程监测系统。详细讨论了系统的结构和原理,给出了系统的软硬件设计方案。系统利用太阳能进行充电,通过GSM网络进行土壤墒情数据无线传递,利用GPS系统进行采样点的卫星定位。通过GIS软件,系统能实时监测大面积区域内的土壤墒情状态并做出土壤墒情空间分布图。应用结果表明,该系统结构合理,可以为防旱、抗旱提供可靠的依据。     

基于相位检测原理的TDR土壤电导率测量研究

介绍了基于相位检测的时域反射（P-TDR）技术的工作原理。对8种不同盐分含量的砂壤土土样在5个含水量水平下进行实验,结果显示,信号的反射系数随电导率增加单调减小。分别采用线性和二次多项式对测量结果进行建模实验,并选择二次多项式为P-TDR电导率测量模型,模型的决定系数达0.812以上。土壤含水量对电导率测量有较大影响,在分析了土壤含水量与多项式系数关系的基础上,最终建立了以土壤含水量和反射系数为变量的土壤电导率预测模型。土壤质地等因素对P-TDR电导率测量的影响还需通过田间现场测量实验进行研究。     

Determination of main categories of components in corn steep liquor by near-infrared spectroscopy and partial least-squares regression

Corn steep liquor (CSL) is an important raw material that has a high nutritional value and serves as a nitrogen source. This study aimed to develop a fast, versatile, cheap, and environmentally safe analytical method of quantifying the total acidity (TA) of CSL as well as its contents of dry matter (DM), total sugars (TS), total reducing sugars (TRS), total free amino acids (TFAA), total nitrogen (TN), and total sulfite (TSu). The near-infrared (NIR) spectroscopy measurements of 66 samples (22 batches) of CSL were analyzed by partial least-squares regression using several spectral preprocessing methods. Multivariate models developed in the NIR area showed good predictive abilities for DM, TA, TS, TRS, TFAA, TN, and TSu determination. These results confirm the feasibility of the multivariate spectroscopic approach as a replacement for expensive and time-consuming conventional chemical methods. Thus, a convenient and feasible method for the quality control of fermentation raw materials for food additives and fine chemicals, especially in CSL, is established.     

基于模糊模式的蝗虫图像识别方法

蝗灾是中国农业病虫害防治的重点,采用低空机载蝗虫预警系统技术,对拍摄图像中蝗虫识别和计数,实现蝗虫监测,可以弥补蝗虫地面人工监测的不足。以广东省清远市英德区域农田为试验区,采用数码相机采集蝗虫图像,对蝗虫区域和背景的RGB分量平均值进行对比分析,选用超G绝对值法进行灰度转换,实现蝗虫与背景分离。通过面积统计对比,确定单个蝗虫的面积和周长特征,建立单个蝗虫模糊集和粘连重叠蝗虫区域模糊集,采用最大隶属度原则可以判定蝗虫连通区域为单个蝗虫或是存在图像粘连重叠。用模糊识别方法对单个和粘连重叠的区域分别计算数量,准     

基于近红外光谱的未知类别样品聚类方法

在近红外光谱分析中,针对大量样品参与建模时,需将样品集进行分类,以减少样品光谱变异范围,提高近红外模型的预测准确度。本文以来自中国各地的222份小麦样品为例,在未知样品组分含量和类别归属的前提下,结合样品的近红外光谱信息,采用基于试探的未知类别的样品聚类方法（最邻近规则法和最大最小距离算法）对样品集分类。其中,最邻近规则法在阈值T为1.9时,最大最小距离算法在阈值为样品间的最大距离的1/2时,分类建模指标均优于未分类所建模型。从分类实现过程和结果可以看出：基于试探的未知类别的样品聚类方法中无需多次训练,且对未知类别的样品集无需事先确定分类数目,但需要确定分类阈值,阈值不同,则分类结果会随之改变。研究为近红外建模过程中未知类别样品的分类提供了一种参考方法。     

国内外水稻直播机械化研究进展

水稻直播对降低劳动强度、节约水资源、提高农业生产效率、增加农民收入具有非常重要的意义。对国内外水稻直播机械化技术的发展及应用现状进行简要介绍与分析,旨在为我国水稻直播机械的发展提供理论依据。     

土壤理化性质对重金属形态的影响

近年来,重金属污染土壤的治理越来越受到关注,土壤理化性质对土壤中重金属的形态和生物有效性有着重要的影响。该文主要分析讨论了土壤pH值、氧化还原电位、有机质含量以及不同黏土矿物等理化性质对土壤中重金属形态的影响,归纳了不同因素导致土壤中重金属形态变化的作用机理,提出了土壤中重金属由生物可利用态转换为稳定态的方法,为降低土壤重金属污染提供了指导。      

全膜双垄沟膜面气流场与种床覆土互作过程模拟研究

为进一步提升全膜双垄沟种床构建质量,合理膜面覆土及减少扬尘,探究膜面覆土与气流间互作规律,本文以甘肃省定西市临洮县境内52986号气象观测站点近30年的年平均风速1.32m/s、年平均极大风速18.07m/s、月平均极大风速26.5m/s为仿真数据来源,以正北方向为基准,以农户经验选择覆膜方向范围0°～90°的最小值、中间值、最大值为全膜双垄沟种床构建方向,分别建立T1（0°）、T2（45°）、T3（90°）3个种床模型,采用CFD-DEM气固耦合技术,得出不同风速、不同方向下全膜双垄沟种床覆土与气流场间的互作机制,综合空气流场、太阳辐射能、耕地利用率对全膜双垄沟种床构建的影响,对其构建方法进行优化,最后进行了田间验证试验。种床覆土表面流场分析表明：当空气流速恒定时,横腰带覆土表面空气最大流速由大到小依次是T3、T1、T2,大垄面覆土空气流速与标准空气流速差值由大到小依次是T3、T1、T2。种床覆土过程分析表明：当空气流速恒定时,种床及土壤颗粒对气流影响程度由大到小依次是T3、T1、T2,气流对颗粒影响程度由大到小依次是T3、T1、T2。由此可知T3模型种床及覆土表面气流速度最大,所受气流影响最大,膜面覆土移动距离最大,易形成扬尘,同时大垄面覆膜交接点极易渗入气流,引起大风揭膜现象,影响作物生长,危及经济效益。优化后的种床构建方法应遵循种床覆土位移最小、太阳辐射能最大、构建效率最快、南坡（向阳坡）耕地优先、南北走向耕地优先原则,优先采用模型依次是T1、T2、T3。田间试验结果表明：当空气流速为2.77m/s、风向北风时,平均种床合格率由大到小依次是T2、T1、T3,覆膜效率、耕地利用率、采光面积占有率由大到小依次是T1、T3、T2,试验结果与仿真模拟结果高度一致,验证了模型的可靠性。     

2BMQJ6型气吸式玉米免耕播种机的研制

针对现有的型孔轮式、组合内窝孔式玉米免耕播种机对种子尺寸要求高、适应性差等问题,研制开发了一种对种子尺寸要求低、适应性强的用于小麦收割后直接播种的气吸式玉米免耕播种机。该机主要由机架、风机、划印器、播种单体、施肥系统和传动系统等组成,可一次性完成破茬、施肥、开沟、播种、覆土、镇压等作业。田间试验结果表明:该机的粒距合格指数≥8 5%,重播指数≤1 0%,漏播指数≤5%,种子破损率≤0.5%,性能指标优于行业标准;机具结构设计合理,作业时土壤扰动小,满足高速精密播种质量要求。     

芒萁马尾松林下可燃物分布及其燃烧性

2004年春季,在福建省闽清县白樟林业站辖区,对刚发生不久的火烧迹地进行调查,并在火烧迹地四周选择与过火区域林分状况相似的芒萁马尾松林,对林下芒萁及主要灌木的负荷量进行了调查。在此基础上,对芒萁马尾松林下可燃物分布及其燃烧性进行了分析,计算了一旦发生火灾林下可燃物可能释放的能量,并将芒萁马尾松林下地表可燃物的潜在能量与其他林分进行了比较。提出了降低此类林分火险等级的几种技术措施。