基于微波频时域变换的土壤灌溉湿润锋检测技术

为有效解决传统TDR系统在确定土壤湿润锋位置时带宽小、上升沿时间长、分层界面位置测量误差大等问题,本文在研究TDR阻抗测量的基础上,利用微波频域、时域变换理论提出了一种基于便携式矢量网络分析仪的土壤湿润峰测量方法。利用ADS仿真分析验证了TDR波形重新建模方法,证明了不同阻抗交界面检测的可靠性。通过油水交界面、2层不同含水率土壤干湿交界面、3层不同含水率土壤干湿交界面位置的测量,与传统TDR方法测得的结果进行对比,结果表明基于便携式矢量网络分析仪建立的微波阻抗反射信号转换模型在实际应用中具有很好的准确性,可为土壤分布式含水率的测定提供理论借鉴。     

猪肉中莱克多巴胺便携式快速筛查装置研究

莱克多巴胺俗称“瘦肉精”,可被用来饲养牲畜以提高胴体瘦肉率。食用含有莱克多巴胺的畜禽肉或内脏可引起健康问题甚至危害生命。传统的莱克多巴胺检测周期较长,费时费力,不利于实际大范围推广使用。在一些屠宰场往往采用抽检的方式进行检测,存在严重滞后性。研发了一种猪肉中“瘦肉精”莱克多巴胺便携式快速筛查装置,该装置主要包括光谱采集模块、光源模块、控制模块和电源。并基于NI LabVIEW软件开发工具,采用G语言编写猪肉“瘦肉精”智能快速检测的控制软件。首先,在碱性环境下利用乙酸乙酯对猪肉中莱克多巴胺进行提取,并采用表面增强拉曼散射（SERS）方法进行检测。研究对比了不同浓度NaCl水溶液作为聚集剂对莱克多巴胺SERS光谱的影响,结果表明以1mol/L NaCl为聚集剂的增强效果最好。其次,比较了液滴蒸发对拉曼信号的影响,结果表明在滴加样品后,4s后采集的拉曼信号较好。然后,制备不同莱克多巴胺含量（1、2、4、6、8、10μg/g）的猪肉样品进行定量分析,采用自动惠塔克拟合算法（AWF）对光谱数据进行预处理,扣除原始拉曼光谱中包含的荧光背景。建立836cm-1处SERS强度与猪肉样品中莱克多巴胺含量之间的一元线性回归模型。结果表明,模型具有较好的线性关系,决定系数R2为0.99,均方根误差为0.178μg/g。最后,重新制作一批莱克多巴胺含量相同的猪肉样本,利用研发的装置对猪肉中莱克多巴胺进行检测,预测值与样品标准理化值具有较好的线性关系,决定系数R2为0.99,均方根误差为0.317μg/g。本装置简单便携,价格便宜,检测时间小于1h,检出限为1μg/g,可以用于猪肉中莱克多巴胺的快速筛查。     

便携式采茶机切割器运动仿真与试验

利用ADAMS软件对双动割刀往复式切割器进行运动仿真研究,依据仿真结果,应用响应面法对一次切割率、重割率和漏割率进行分析,确定齿距20mm、齿高19mm、刀机速比1.05为最优组合。此时,一次切割率、重割率和漏割率分别为76.45%、21.34%和2.50%。利用双动割刀往复式切割器进行田间试验,并与仿真结果进行对比分析。结果表明,一次切割率实测值与模拟值绝对误差小于6%,漏割率实测值与模拟值绝对误差小于2%。此方法可为便携式采茶机切割器的参数优化提供理论依据     

便携式有机磷农药残留检测仪的设计

有机磷农药是我国现阶段使用量最大的农药,由农药残留及其污染物引起的农业环境及食品安全问题越来越受到人们的重视。为此,针对传统的检测仪器昂贵、操作较复杂、不便于携带的特点,设计了便携式有机磷农药残留检测系统。该系统采用电流型酶电极生物传感器来检测待测液中有机磷农药残留,所得电流经后续电流处理电路放大滤波后送入微处理器,最终以对应农药浓度值的形式显示出来,旨在作为传统有机磷农药残留检测方法的补充,用于田间现场检测。     

便携式农机监控与路径引导系统设计

为提高大型农机机组的农机管理调度效率与便捷性,基于平板电脑开发了农机监控与路径引导系统。设计了系统结构与数据流程,包括移动终端、服务器、通信网关和监控终端;设计了移动通信终端位置与属性传输、导航通信终端农田更新、导航通信终端路径引导等通信协议。基于Windows 平板电脑和GoogleMap 地图组件,开发了便携式农机管理调度原型系统,主要实现位置报告、机具监控、中心导航和移动指挥等功能。结合2011和2012年北京市相关农机合作社的应用实践,进行了系统应用验证。结果表明,系统可显著提高农机移动管理与调度效率,可为大型农机机组的管理与调度提供有益参考。     

江西大岗山常绿阔叶林优势种丝栗栲和苦槠栲不同叶龄叶片光合特性研究

利用LI-6400便携式光合作用测量系统,研究了江西大岗山常绿阔叶林优势种丝栗栲和苦槠栲树冠中部不同叶龄叶片的光合生理特征。结果表明: ( 1 )丝栗栲叶片和苦槠栲叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(E)、气孔导度(Gs)、表观量子产量(AQY)、CO2 羧化效率(CCE)均表现为当年生叶片>1年生叶片>2年生叶片; (2)在相同叶龄条件下,丝栗栲叶片的净光合速率(Pn)、光补偿点(LCP)、表观量子产量(AQY)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(E)、CO2 羧化效率(CCE)、光能利用率(LUE)均显著高于苦槠栲叶片的相应值; (3)在相同叶龄条件下,丝栗栲叶片和苦槠栲叶片的水分利用率(WUE)没有显著差别; (4)2种植物叶片中的Chla/Chlb则表现为2年生叶片>1年生叶片>当年生叶片。     

基于便携式作物生长监测诊断仪的江西双季稻氮肥调控研究

建立基于便携式作物生长监测诊断仪的江西双季稻氮肥调控模型,利用模型推荐穗肥追氮量,实现江西双季稻氮肥追施的精确管理。基于不同株型品种和氮肥处理的田间试验资料,构建了双季稻叶面积指数光谱监测模型,利用拔节期的差值植被指数实时估测叶面积指数,进而结合江西双季稻高产栽培经验和建立的氮肥调控模型,对双季稻穗肥追氮量进行实时推荐,并和当地农户施肥方案和产量进行比较。双季稻关键生育期(分蘖期、拔节期、孕穗期、抽穗期和灌浆期)的冠层差值植被指数DVI(810,720)与叶面积指数均呈显著正相关,线性函数拟合效果优于其他函数。利用独立试验资料对所建模型进行了检验,单生育期的模型预测效果优于全生育期模型;其中,拔节期的光谱监测模型表现最佳,早稻和晚稻叶面积指数的光谱监测模型的R2分别为0.880 6和0.878 8,模型预测早稻和晚稻叶面积指数的均方根误差、相对均方根误差、相关系数分别为0.30和0.25、7.28%和6.18%、0.923 2和0.926 9。氮肥调控模型推荐施肥应用表明,紧凑型品种的穗肥用量高于松散型品种;与农户方案相比,氮肥调控模型推荐施肥的调控方案在产量不降低的情况下减少氮肥用量6.58kg/hm2,提高氮肥农学利用率0.82个百分点、净收益103元/hm2和产投比0.9,而产量比农户方案略高或持平。与传统非定量农户施肥法相比,基于便携式作物生长监测诊断仪的双季稻氮肥调控方法可在保证产量的情况下,减少施氮量,提高氮肥农学利用率,获得更高经济效益,在江西双季稻生产中具有推广应用价值。     

3款新型农业机械

一、便携式手动小型插秧机 该机巧妙地模仿人工动作插秧,有效地克服了以往插秧机分秧能力不强、漏插等缺点,漏插率小于4%.     

便携式雄蛾冷藏器在原蚕区的示范与推广应用

为促进便携式雄蛾冷藏器及其配套使用技术的成果转化,2015~2016年期间在江西省内蚕种生产基地进行了示范与应用,取得了显著成效。     

DZB4型便携式自动气象站系统组成及日常维护

论述了DZB4型便携式自动气象站的系统组成及其日常维护的方法,以便于保证便携式自动气象站能在复杂的野外环境下正常运行,从而获取连续、稳定、可靠的气象资料。掌握好DZB4型便携式自动气象站的系统结构,做好日常维护,才可以有效消除发生故障的隐患,减少故障发生几率,保证自动站高效运行。