机器视觉排种试验台的研制

系统介绍了黑龙江省农机院研制的新型排种器试验台。该试验台包括可模拟机械和气力两种精密排种器高速作业,并具有实现稳定承种的机械装置和控制系统。基于试验台的工作原理,给出了机械结构简图、监控系统电气原理图,并简述了机器视觉方法测量排种粒距的原理和程序流程。该方法具有精确、直观、实时的优点。     

山湖水库“一库两站”联合运行优化调度方法

针对特殊干旱年山湖水库水资源优化调度问题,提出了单座年调节水库与补库泵站、调水泵站联合运行的“一库两站”系统水资源优化调度模型.模型以年内各阶段受水区缺水量平方和最小为目标函数,各阶段水库的供水量与外调水量为决策变量,水库年可供水量、调水泵站年提水量、库站联合运行调度准则为约束条件,采用动态规划逐次逼近法求解,获得了水库最优的供水量过程和弃水量过程、补库泵站最优的补水量过程以及调水泵站最优的提水量过程.结果表明：山湖水库“一库两站”系统水资源优化调度可将系统缺水量从16万m3减小至8.6万m3,而水库弃水量从84.1万m3减小至0,泵站补水量从2 190万m3减小至2 140万m3,外调水量从380万m3增加至390万m3.该成果可为采用类似“一库两站”系统供水灌区的运行管理提供借鉴和参考.     

玉米定向穴播穴施肥免耕精播机研制

为了避免传统的种肥混施时种子肥料相互碰撞影响播种质量、化肥对种子生物活性的抑制,以及避免种肥侧位、种肥垂直分施时化肥分散分布、没有针对特定种子而导致利用率不高的现象,研究设计了玉米定向穴播穴施肥免耕精播机。该机能实现定量、定距和定穴的高效玉米免耕精密播种施肥作业,种子及肥料达到成穴分施要求,位置分布及两穴之间的土层厚度符合农业技术提出的指标要求,且播种量和施肥量之间的调节相互独立,同时降低成本,提高产量,保护土壤。      

越冬期麦田根区水热耦合模型参数原位估算与检验

越冬期根区充足的蓄水量有利于春季冬小麦的生长并有助于增产,而冬季作物根区水分运移规律通常借助土壤冻融过程水热耦合模型来描述,但该模型的预测精度受参数确定方法与边界条件等多种因素的影响。为了提高模型预测精度,提出了一种改进型的土壤冻融过程水热耦合模型参数估算方法,即运用土壤冻融特征曲线(冻土未冻水含量和土壤温度的关系)来原位估算土壤水热耦合模型参数,并检验该方法的适用性。在此基础上,评价地表蒸发量对模型预测精度的影响。大田试验在北京市昌平区小汤山精准农业示范基地开展,历经两个越冬期(2011—2012年和2012—2013年),利用管式介电传感器、温度传感器和蒸渗仪分别采集了土壤剖面未冻水含量、土壤温度和地表蒸发量数据。利用第1个越冬期(2011—2012年)的数据拟合土壤冻融特征曲线,对土壤水热参数进行最优估算,利用第2个越冬期(2012—2013年)的数据评价估算参数和地表蒸发量对模型预测精度的影响。结果表明:利用估算参数的模型预测值整体上与实测值相符。考虑到地表蒸发量对模型水热上边界的影响,第2个越冬期10 cm处未冻水含量与温度预测值和实测值的RMSE分别为0.046 m3/m3和1.883℃,20 cm深度RMSE分别为0.071 m3/m3和2.347℃。相比之下,在未考虑地表蒸发量影响下,第2个越冬期10 cm处未冻水含量与温度的模拟值和实测值的RMSE为0.059 m3/m3和2.149℃,20 cm深度RMSE为0.081 m3/m3和2.666℃。提出的改进型模型参数估算方法能够保证模型的预测精度,且考虑地表蒸发量的影响能够进一步提高模型的预测精度,随着深度的增加,蒸发量对水分与温度的影响逐渐减小。     

基于无人机遥感的青贮夏玉米水分亏缺指数反演研究

为了研究不同水分胁迫和不同时间尺度对拔节期青贮夏玉米水分亏缺指数(WDI)和陆气温差监测效果的影响,利用地面数据结合无人机遥感数据建立植被指数-温度梯形空间,计算WDI干旱指数,并生成WDI分布图和陆气温差分布图。在不同的时间尺度和水分胁迫梯度下分析WDI、陆气温差与土壤含水率、气孔导度的相关性。结果表明,植被指数-温度梯形空间和WDI分布图对短期降雨事件反应敏感;日间尺度下WDI、陆气温差与土壤含水率、气孔导度均表现了较好的相关性(R~2为0. 4～0. 85);旬间尺度下WDI与土壤含水率、气孔导度的相关性(R~2 0. 68)明显优于陆气温差(R~20. 6);旬间尺度下100%充分灌溉时,WDI、陆气温差与土壤含水率、气孔导度均无显著相关性(R~20. 12);在不同水分胁迫下,WDI与气孔导度、土壤含水率均显著相关(R~2为0. 728 3～0. 82),而陆气温差与气孔导度、土壤含水率的相关性则出现较大差异(R~2为0. 356 6～0. 807 4);与陆气温差相比,采用WDI实时监测青贮夏玉米旱情更为稳定。研究结果可为大田作物干旱信息的实时监测提供参考。     

新时代化肥使用量零增长行动措施和实施效果

自2015年我国实施化肥使用量零增长行动以来,全国各地把这项行动作为治理农业面源污染、推进农业绿色发展的一项重要举措,加以贯彻落实。从过量使用化肥造成的危害、化肥减量增效行动的效果评估、化肥减量增效的技术措施和保障措施等方面对化肥零增长行动进行了全面总结,以期对今后化肥零增长行动的深入开展有所帮助。      

面向温室大棚的自清洁式土壤参数监测仪研制

温室大棚土壤环境参数影响作物正常生长,需长期对其进行监测。针对现有固定式温室大棚土壤参数监测仪中传感器末端普遍长期埋于土壤中,导致传感器使用寿命缩短的问题,引入一种基于Arduino的土壤参数监测仪。该仪器可实现对土壤参数的定时检测,为植物生长所需土壤营养成分的配比和定时灌溉提供实时精准参考数据。在数据采集完成后实现对监测仪传感器探针部位的自动清洁和维护,减缓了传感器因长时间接触土壤造成的电化学腐蚀生锈,提高了传感器使用寿命。该监测仪为实现智能化温室环境动态监控物联网系统的开发奠定了一定基础。      

农产品物流和农业经济增长的关系

农业是国家走向富强的前提和重要基石,农产品物流体系是沟通农业和市场的重要途径。阐述了农业物流的内涵和功能,分析了农业物流与农业经济增长之间的关系,指出农产品物流发展中存在的问题,并提出相应建议,可为现代化农产品物流体系建设发展提供理论参考。      

内蒙古中西部青贮玉米产业及装备发展调研——以内蒙古土默特右旗为例

通过调查内蒙古土默特右旗全株青贮玉米产业发展和收获调制机械化生产技术应用现状,与国内外发展现状进行对比,并对内蒙古中西部青贮玉米产业及装备发展问题进行研究。结果表明,当地青贮玉米产业发展趋势将转向调整结构、增加订单青贮种植规模和增大优质青贮比例,而现代收获调制机械化技术应用是实现上述目标的关键因素。因此,建议通过政策支持、标准建设、技术推广和机具补贴等手段,加快大型集成和高质高效机具的推广,推动现代收获调制机械化技术普及,促进青贮玉米产业稳定健康发展。      

JP75型卷盘式喷灌机水涡轮能量转换数值模拟分析

为了对JP75型卷盘式喷灌机水涡轮进行能量转换分析、参数优化及探究其内部流动性能,采用CFD技术,对转速为250 r/min下的水涡轮进行三维建模、多面体网格划分以及数值模拟.分析水涡轮压力云图和速度云图,发现进口管道中不合理的弯道、喉部、喷嘴设计导致了水涡轮运行效率偏低,来流中的压力势能未能转化为有效的叶片冲击动能,大量能量仍以势能的形式储存在液流中.分析过流断面流线图,发现叶片间隙及出口管道入水口处有大量涡旋产生,造成部分能量损失,从而表明现有的JP75型水涡轮进出口设计和叶片设计需要改进.对进水管道喉部之后的射流段和转轮这两处进行能量转换计算,平均效率分别为26.31%和45.44%,转换效率明显偏低.对现有JP75型卷盘式喷灌机水涡轮进行了参数优化设计,经计算,初步确定了优化模型的标称直径为0.201 m、射流直径为0.021 m、设计水头为13.65 m.