夹持压力可控的香梨采摘末端执行器设计与试验

库尔勒香梨是新疆特色水果,其酥脆特点为香梨机械化采摘带来较大挑战。为了降低香梨机械损伤及实现自动采摘,在分析物理特性、力学模型的基础上研制了夹持压力可控的夹持-扭转协同工作的香梨采摘末端执行器,主要包括夹持部件、旋转部件、压力反馈单元及控制单元等。以夹持-扭断时间、放果时间和采摘成功率为指标,进行采摘试验,结果表明:夹持压力阈值和扭转角度分别为7N和60°时,夹持-扭转时间在1.01～1.75s之间,放果时间在0.43～0.91s之间,采摘成功率约为94.6%。该末端执行器采摘速度快、成功率高,可为香梨采摘机器人的研发提供参考。     

近红外光谱在南疆红枣糖度无损检测中的应用

南疆红枣的分级目前还停留在外部品质,然而红枣的内部品质比外部品质更重要。红枣的内部品质包括糖度、酸度等。利用近红外漫反射光谱技术对南疆红枣糖度进行无损检测,应用傅立叶变换近红外光谱仪采集红枣光谱图,糖度的测定选用数字阿贝折射仪。分别选用偏最小二乘法(PLS)和主成分回归分析法(PCR)的化学计量学方法建立红枣校正模型,光谱数据预处理选择一阶导数光谱、平滑等,得到的校正相关系数(Rc)为0.942 5,预测相关系数(Rp)为0.910 4,校正标准偏差(SEC)值为1.02。预测标准偏差(SEP)值为0.836,主因子数为5。     

风筛式土壤残膜分离装置的设计与试验分析

为了解决耕层残膜回收率低的问题,设计了风筛式土壤残膜试验平台装置,并采用双曲柄机构来减小装置的振动性。对土壤残膜进行了无气流条件下的筛分试验,分析了各因素对筛分率的影响,优选了振动筛参数组合。试验结果表明:当曲柄转速为180r/min、筛面倾角为6°、鱼鳞筛开角为20°时,筛分装置有较高的残膜筛分率,即为87.67%。     

基于ZigBee的智能温室大棚环境自动化监测系统设计

根据新疆南疆地区智能温室大棚的特点,设计基于ZigBee无线通信技术的环境监测系统,可实时获取环境因子数据并进行相应调整。系统仿真结果表明:系统可实现环境因子实时监测和无线通信传输,提高温室大棚环境监测效率。     

近40a来精河流域绿洲土地利用/土地覆被时空动态演变

以1972-2010年精河绿洲的遥感影像及相关资料为依据通过对LUCC的对比分析发现:(1)近40a年来,研究区的未利用土地、水域、低覆盖度植被区面积始终保持前三位。(2)LUCC类型发生了显著变化,耕地、建设用地、未利用土地呈增势,其中建设用地和未利用地为主要转入类型;水域和植被覆盖区呈减势,其中水域和低、高覆盖度植被区为主要转出类型。(3)植被退化和水域面积减少主要受到年均温上升、年蒸发量增大等自然因素影响;建设用地和耕地面积增大主要受到人口增长、城市快速发展等人文因素的影响。     

天山中段雪岭云杉树干液流变化及其与气象因子的关系

运用热扩散式探针和自动气象站对雪岭云杉树干液流密度及气象因子进行了同步观测,研究雪岭云杉树干液流密度变化特征及其与气象因子的关系。结果表明:树干液流密度日变化随着太阳辐射出现周期性;晴-多云天气下液流密度呈单峰曲线变化趋势;阴雨天呈多峰曲线,与晴-多云天气相比液流密度较低且升幅较小。树干液流密度夜间变化平缓,不论晴天还是阴雨天夜间仍存在一定液流。气象条件对云杉树干液流存在显著影响(P<0.05),光合有效辐射强度为影响雪岭云杉树干液流的主导因子。     

塔里木盆地东南缘绿洲区表层土壤硒空间分布及影响因素分析

为查明塔里木盆地东南缘绿洲区土壤硒含量状况,采集分析3576组表层土壤样品,调查土壤硒的空间分布特征,运用地统计学与空间自相关理论相结合的方法,对土壤硒空间分布及影响因素进行分析.结果表明:塔里木盆地东南缘绿洲区表层土壤Se含量整体较低,农用地的土壤Se含量高于非农用地的土壤硒含量,范围为0.06～1.10mg/kg,...     

无人机施药对棉蚜的防治效果及经济效益分析

为探讨采用无人机防治新疆南部地区棉蚜的可行性并筛选防治效果好的杀虫剂及具有增效作用的杀虫剂助剂,研究了采用大疆MG-1S型无人机喷施不同的杀虫剂+助剂对棉蚜的防治效果,并对无人机飞防的经济效益进行了分析。结果表明:采用MG-1S型无人机喷施22%氟啶虫胺腈悬浮剂(SC) 225 mL/hm2(制剂量,下同)时对棉蚜的防治效果最好,优于喷施70%吡虫啉水分散粒剂(WG) 30 g/hm2和70%啶虫咪WG 60 g/hm2。在添加助剂方面,以分别在70%啶虫脒WG 60g/hm2和70%吡虫啉WG 30g/hm2中添加15 mL/hm2的高工效通用助剂的防治效果最好,其次为聚合物类助剂和飞防增效剂;而在22%氟啶虫胺腈SC(150 mL/hm2)中,以添加150 mL/hm2的飞防增效剂的效果最好,其次为矿物源类、有机硅类和聚合物类助剂。采用无人机施药,在施药后3 d和5 d的防治效果与采用机械+人工拖管施药相比均无显著性差异,但无人机田间作业施药液量减少1/3,工作效率提高3倍,机械作业费减少60元/hm2,可满足现代农业高效、节药和降低成本的需要。     

不同沙丘下梭梭(Haloxylon ammodendron)主根周围土壤特征的差异性研究

为探明沙漠建群种植物个体周围土壤养分和盐分空间分布及成因,对艾比湖湖区边缘三种类型沙丘下梭梭主根周围土壤含水量,电导率,全量养分和速效养分的变化进行了研究。结果表明:1固定性沙丘在表层(0~10 cm)处土壤含水量最小,流动性沙丘和半固定性沙丘在浅层(10~20 cm)处最小,以距离主根面3m处表现最为显著(P0.05)。2流动性沙丘和半固定性沙丘土壤有机质和全氮的结构性和空间自相关性均较弱,固定性沙丘养分(全量养分、速效养分)的结构性则较好。3三种沙丘土壤养分的空间分布不均,主要以条状和斑块状分布,整体上呈现出一定的集聚趋势,其中流动性沙丘和固定性沙丘集聚范围在0~2 m圈层,但纵向集聚范围中,流动性沙丘以浅层(10~20 cm),固定性沙丘以较深层(20~40cm)出现集聚,形成肥岛。4流动性沙丘土壤电导率对沙丘的影响较其他各特征因子占主导地位,半固定性沙丘和固定性沙丘养分因子占主导地位。     

准东地区土壤风蚀影响因子分析与风蚀量估算

为阐明准东地区土壤风蚀现状及影响因子,通过实地采样,结合气象、土地利用数据、DEM、遥感影像,从气候因子、地形因子、土壤因子以及植被盖度4个方面进行分析,利用GIS平台结合WEQ经验模型对各因子叠加计算的土壤风蚀状况进行分级,并对各侵蚀等级进行评价分析。结果表明:气候、土壤及植被盖度共同影响该区域的土壤风蚀状况。受各因子的影响,准东地区风蚀分级状况比较明显,侵蚀强度由南向北呈增强趋势,主要表现为重度侵蚀,占研究区面积的43.02%。该区域平均侵蚀模数为4 470.64t/(km2·a),风蚀量达9 969.53万t。为验证模型的准确性,利用137 Cs示踪法推算的风蚀模数与模型值进行对比,结果表明模型计算值与137 Cs示踪法估算值间的平均相对误差7.78%,证明该模型在研究区具有很好的适用性。