勺夹式藠头排种器设计与试验

针对藠头（Allium chinense）种植劳动强度大、人工成本高等问题,该研究设计了一种由排种盘、取种勺、取投种凸轮、种箱、安装板等组成的勺夹式藠头排种器。对该排种器工作原理和取种、携种、投种过程进行理论分析,建立离散元仿真模型,对取种过程进行仿真分析,确定了最优种勺结构。以大叶藠为对象,以取种合格率和漏取率为试验指标,进行种勺直径、种勺深度、取种起始角、种面高度与种箱高度之比和取种速度5因素显著性筛选试验,并以种勺直径、取种起始角、种面高度与种箱高度之比为试验因素进行回归正交试验;采用Plackett-Burman试验法和Box-Behnken中心试验法建立取种合格率和漏取率的回归模型,并进行参数优化,获得最优参数组合为种勺直径27 mm、取种起始角30°和种面高度与种箱高度之比92.5%。在最优参数组合下进行台架试验,得到取种合格率91.17%,漏取率6.17%。田间试验结果表明在前进速度0.1～0.2 m/s的条件下,该排种器平均播种合格率、平均重播率和漏播率分别为63.10%、12.76%和24.14%。研究结果可为藠头播种机械的研究与设计提供参考。     

基于混合扩张状态观测器的农田平地机液压系统反步滑模控制研究

为解决农田平地机液压系统在复杂地貌平地作业时控制精度低、抗干扰能力差等问题,设计了一种基于混合扩张状态观测器（HESO）的反步滑模控制器。其中,HESO基于输出反馈信号估计系统未知状态和总扰动,并在前馈通道中进行扰动补偿;基于快速趋近律设计的反步滑模控制器输出连续光滑的控制量,增强了系统鲁棒性,克服了系统非线性与参数不确定性问题;通过Lyapunov稳定性理论对所提出的观测器和控制器稳定性进行验证,得到误差一致有界稳定结论;通过AMESim和Matlab/Simulink联合仿真与田间试验对本文控制算法的有效性和优越性进行了验证。在两条地貌情况较为复杂波浪地中单次平地和地貌情况较为相似的两田块进行3次遍历试验表明,使用本文控制方法,平地后高程相较于平地前标高的平均绝对误差、最大绝对误差、绝对误差标准差分别为0.053、0.146、0.037m和0.02、0.041、0.011m,较PID算法分别降低36.35%、28.32%、31.37%和62.6%、50%、51.83%。     

红萝卜侧面悬置排种勺式精量排种器设计与试验

为解决传统机械式蔬菜排种器无法实现精量播种及存在伤种的问题,设计了一种红萝卜侧面悬置排种勺式精量排种器。采用排种盘侧面悬置的排种勺完成种子的充种、清种、投种,实现了非接触式作业过程,理论分析了种子进入及脱离种勺的运动过程,并阐明其不伤种的基本原理,确定了排种盘、排种勺以及排种管的基本结构参数,采用EDEM离散元仿真软件模拟了不同排种勺结构尺寸下的工作过程,以排种勺型孔直径、深度及放样曲面圆角比为试验因素,以单粒率、多粒率、空粒率为试验指标,采用三因素五水平二次通用旋转组合设计进行仿真试验,确定排种勺最优结构参数为：型孔直径5mm,深度4.3mm,放样曲面圆角比0.12,基于此参数进行离散元仿真试验,通过自制排种器试验台进行台架试验以及将排种器安装到播种机上进行田间试验,仿真试验结果为单粒率93%、多粒率4%、空粒率3%,台架试验结果为合格指数平均值92.2%、重播指数平均值4.6%、漏播指数平均值3.2%,相对误差分别为0.86%、15%、6.67%,田间试验结果为：合格指数90.5%、重播指数6.9%、漏播指数2.6%,证明此排种器精量播种性能良好。同时与毛刷窝眼轮式排种器进行损伤率对比试验,损伤率分别为0.43%、1.27%,相对误差为66.14%,表明种子损伤明显降低。     

复水处理对结缕草草坪质量和生理恢复的影响

干旱是限制草坪草生长的重要环境因子,长期干旱胁迫后复水草坪草恢复生长对于维持草坪质量是非常重要的。本研究以抗旱性不同的青岛结缕草(Zoysia japonica ‘Qingdao’)和沟叶结缕草(Z.matralla)为试验材料,研究干旱后复水处理过程中草坪质量和草坪草生理指标(叶片水势、叶绿素含量、过氧化氢酶活性、相对电导率和丙二醛含量)的变化。结果显示,两种草坪草在复水处理过程中,草坪质量、水势、叶绿素含量和过氧化氢酶活性逐渐升高,相对电导率和MDA含量逐渐降低;在15 d时,两种结缕草均没有恢复到对照水平。两种草坪草相比较,抗旱性较强的沟叶结缕草草坪质量、叶片水势、叶绿素含量、CAT酶活性恢复较快,在复水过程中细胞膜透性和MDA含量始终小于抗旱性较弱的青岛结缕草,说明抗旱性较强的沟叶结缕草复水处理时具有较好的恢复能力。     

无乳链球菌GD201008-001二元调控系统RscSR的鉴定及其对细菌应激适应性和毒力特性的影响

为鉴定鱼源无乳链球菌GD201008-001二元调控系统(two-component system, TCS)RscSR并探究其功能,实验利用生物信息学方法预测到可能的RscSR,对其组成成分RscS和RscR的三维结构和保守结构域进行分析;构建基因缺失株ΔrscSR与互补株CΔrscSR,测定细菌的生长曲线,检测其耐酸应激、耐氧化应激、抗巨噬细胞吞噬和胞内存活能力,同时测定其对巨噬细胞的毒性和对小鼠的毒力。结果显示,RscSR具有典型的TCS结构特点,其中RscS具有组氨酸激酶结构域,RscR具有反应调节子结构;其编码基因缺失后,菌株耐酸、耐氧化、抗巨噬细胞吞噬和胞内存活能力及对巨噬细胞毒性均显著降低,而将该基因回补后各项能力均有所恢复;动物实验结果显示,野生株感染小鼠19 h内全部死亡,而ΔrscSR缺失株感染小鼠全部死亡时间为48 h。研究表明,RscSR在无乳链球菌应激适应性以及毒力方面发挥重要作用。     

南羌塘盆地侏罗系砂糖状白云岩古油藏油源研究——来自芳烃化合物和单体烃碳同位素的证据

近些年关于南羌塘盆地侏罗系砂糖状白云岩古油藏的油源问题一直存在着较大的争议,主要原因是降解作用对常规的饱和烃化合物以及参数产生了较大的影响。芳烃和正构烷烃单体碳同位素抗生物降解能力强,且蕴藏反映油藏的成烃母质来源、成烃环境以及热成熟度等多方面地质地球化学信息。对砂糖状白云岩古油藏以及油源可能性较高的上三叠统与中下侏罗统烃源岩样品抽提物中的芳烃馏分进行了GC-MS分析,并且采用GC-IRMS仪器对其中的正构烷烃单体碳、氢同位素进行测定,旨在揭示古油藏以及相关烃源岩芳烃化合物和单体碳同位素的组成与分布特征。研究表明,南羌塘盆地古油藏可分为2类：Ⅰ类古油藏,甲基菲指数相对较高、高硫芴低氧芴以及单体碳同位素相对较重,表征以高等植物碎屑贡献为主,且形成于还原沉积环境下的成熟有机质,为上三叠统扎那组烃源岩;Ⅱ类古油藏,甲基菲指数相对较小,三芴系列具有高氧芴低硫芴的分布特征和相对较轻的单体烃碳同位素特征,表明其来源于有机质以低等水生藻类和细菌为主,并沉积于弱还原条件下的低熟成熟下侏罗统曲色组的烃源岩。上述研究进一步证实了南羌塘盆地上三叠统扎那组和下侏罗统曲色组具备良好的油气资源前景。     

旱作条件下不同施肥类型和覆膜材料对冀西北马铃薯光合效应、产量和品质的影响

为探究适应冀西北地区旱作马铃薯高产高质的栽培技术,本试验以马铃薯品种京张薯3号为试验材料,研究了在旱作雨养条件下,不同覆膜材料和增施有机肥对旱作马铃薯植株形态、光合效应、产量和品质的影响。试验结果表明：与对照相比,覆膜和增施有机肥处理FOB和FOS可以提高马铃薯出苗率,缩短出苗天数,增加植株株高和茎粗。FOS、FOB和FOW处理在马铃薯块茎形成期、块茎膨大期、淀粉积累期三个时期,显著提高了马铃薯净光合速率、气孔导度和蒸腾速率。从产量和产量构成因素看,FOS和FOB处理单株结薯数比对照分别增加37.9%和25.2%,单株结薯重提高38.1%和33.7%,折合667 m²产量比对照提高31.29%和27.82%。FOS处理马铃薯淀粉含量比对照显著提高21.8%。综合各项指标,对于冀西北坝上地区,增施有机肥+渗水降解地膜是有效的旱作栽培措施。     

高溶氧对闭合养殖系统中生物滤器功能的影响

研究了在封闭式循环养殖系统中,不同溶氧水平对生物滤器功能的影响及对大菱鲆Scophthalmus maximus幼鱼生长的影响。结果表明：当水中溶氧（DO）为10．11mg／L（B组）和11．91mg／L（C组）时,生物滤器功能建立仅需要8d时间,比对照组（A组,充空气）提前4d;当水中总氨氮（TNH3-N）浓度为0．696mg／L时,B2组（DO为12．11mg／L±0．52mg／L）24h对TNH3-N的总去除率为89．60％,比对照A2组早6h降低到0．2mg／L以下;30d的饲养结果表明,高溶氧可以提高大菱鲆幼鱼的增重率、特定生长率和饲料转化率;当水中TNH3-N浓度为0．700mg／L（H组）时,在高溶氧下饲养的大菱鲆幼鱼各项生长指标均与对照D组无显著差异（P〉0．05）。     

利用气象卫星遥感进行哈尔滨地区作物生长状况监测及产量预报

文章通过对近几年的极轨气象卫星实时接收到的AVHRR/HRPT资料进行处理,数据经校正生成哈尔滨地区归一化植被指数灰度图像,利用种植作物结构不同造成绿度值不同的基本原理,进行作物生长状况监测及产量预报。研究表明,利用气象卫星资料进行作物生长状况监测及产量预报,具有客观、及时和动态跟踪等优点,结合传统气象产量预报方法,使产量预报水平有所提高,准确率可达98%以上。     

基于颜色特征的作物与背景分割的对比研究

化学除草剂和杀虫剂的运用对环境造成很大的冲击,有选择地对准目标精确喷药能够有效地减少化学药剂的使用量,对准精确喷药的关键是运用机器视觉技术正确地识别目标,而作物与背景的快速并准确地分割是正确识别目标的基础。文章介绍几种图像的颜色模型和转换公式,运用VC++软件设计出图像背景分割的程序。选择南京农业大学江浦农场的玉米田、花生田和校园内的小麦田作为研究对象,运用自行设计的程序对图像进行分割并计算出分割图像所需的时间。用处理耗时与处理效果两个指标来评定用于背景分割的几种颜色特征。研究结果表明,过绿的2G-R-B是最好的背景分割因子,这个分割因子具有耗时少、分割效果好且不受光照强度影响的特点,能够满足农业智能生产中实时性的要求。