水稻褐飞虱防控策略

褐飞虱近年对水稻的为害愈来愈严重,为探讨新的防控策略,笔者从飞虱的主要越冬虫源地、成灾原因及综合防控等分析认为：（1）对中国水稻为害极重的褐飞虱,真正成灾的越冬虫源应主要来自16°N以南的地区,尤其是越南南部与泰国南部的湄公河三角洲区域。（2）水稻褐飞虱的成灾原因既与越战后东盟国家大力发展水稻等粮食作物种植,且在耕作制度上也相应地由高秆改矮秆、单季改双季甚至三季,密集程度和施肥程度有所提高有关,又与国内水稻品种多、生育期不一,在防控上不能统一行动,用药混杂和过量有关,还与全球气候变暖更利于飞虱的繁衍与迁移,以及杂交水稻可能更利于飞虱类的繁衍有关。因此,要彻底防控水稻褐飞虱的为害,要“防控前移”,到飞虱的发源地-湄公河三角洲区域去实施以生态治理为核心的综合防治技术,一方面帮助其提高水稻产量,改良水稻种植模式,压缩冬春稻种植面积;另一方面帮助其发展经济,构建世界热带水果与特种经济植物基地,同时组建大型粮食生产加工集团,以及开展褐飞虱防控国际间合作;对迁入代要及早治理,并且以县为单位组建植物保护公司,再利用飞虱对某些水稻品种特别嗜好性,构建飞虱诱集区,形成聚而歼之的主战场。     

果实振动响应时的空中运动数学模型

现有的高速摄影技术主要用于研究果实运动时以果实表面某一特征点作为果实质心的运动状态,该方法实际上只能反映出果实表面特征点的运动轨迹及瞬时位移、速度及加速度,并不能反映果实质心在空间瞬时的平移、摆动及旋转姿态。该文提出了一种将果实空间运动分解为对应果实空间运动瞬时姿态的平移、摆动及旋转的计算方法。通过制作实体单位连体基坐标系并确定其初始静态位置,建立果实在绝对坐标系中的表面特征点坐标与连体基坐标系的转换关系,确定在运动过程中果实上连体基坐标的动态绝对坐标,基于相邻两时刻点连体基坐标中的位置变化关系计算果实瞬时动态位移、速度及加速度,以及果实摆动与旋转的瞬时角度、角速度及角加速度运动参数。应用ADAMS计算软件,通过设定特定的平移、摆动及旋转的复合运动关系进行运动仿真,应用该文构建的计算公式进行计算,将计算结果与理论仿真值进行对比,确定计算公式的计算精度。位移最大单向平均绝对误差只有5.9×10~(-8) mm,且位移、速度及加速度的绝对误差存在10~3数量级的逐步放大,位移与速度的相对误差完全一致,加速度相对误差则大于位移与速度,最大加速度平均绝对误差与平均相对误差分别为6.5×10~(-2) mm/s~2及4.13×10~(-2)%,摆动与旋转的最大平均绝对误差分别为5.43×10~(-2)与9.51×10~(-2)°/s~2。结果表明,该文构建的计算方法应用于求解果实的瞬时运动姿态是可行的。     

Identification and Characterization of Reduced Epicuticular Wax Mutants in Rice

Epicuticular wax forms the outermost protective barrier of the aerial surfaces of land plants, working in concert with other components of the plant cuticle to prevent uncontrolled loss of water and to provide protection against an array of external environmental stress. In this study, chemicallymutagenized populations of rice(Oryza sativa L.) derived from approximately 4 750 M2 families were screened for adhesion of water droplets resulting in a wet leaf/glossy(wlg) phenotype. Mutants were identified in 11 independently-derived M2 families. Scanning electron microscopy analysis confirmed the association of the wlg phenotype with changes in the epicuticular wax crystals of these plants. The phenotypes of five mutants(7-17 A, 26.1, 524.2, 680.2, and 843.1) were confirmed to be the result of single recessive gene mutation. Evaluation of mutants from 3(6-1A, 7-17 A, and 11-39A) of 11 M2 families revealed significant reductions( 50%) in surface wax content and increases in cuticle membrane permeability.     

Kinematics of saddle and rider in high‐level dressage horses performing collected walk on a treadmill

Reasons for performing the study: The kinematics of the saddle and rider have not been thoroughly described at the walk. Objective: To describe saddle and rider movements during collected walk in a group of high‐level dressage horses and riders. Methods: Seven high‐level dressage horses and riders were subjected to kinematic measurements while performing collected walk on a treadmill. Movements of the saddle and rider's pelvis, upper body and head were analysed in a rigid body model. Projection angles were determined for the rider's arms and legs, and the neck and trunk of the horse. Distances between selected markers were used to describe rider position in relation to the horse and saddle. Results: During the first half of each hindlimb stance the saddle rotated cranially around the transverse axis, i.e. the front part was lowered in relation to the hind part and the rider's pelvis rotated caudally, i.e. in the opposite direction. The rider's seat moved forwards while the rider's neck and feet moved backwards. During the second half of hindlimb stance these movements were reversed. Conclusion: The saddles and riders of high‐level dressage horses follow a common movement pattern at collected walk. The movements of the saddle and rider are clearly related to the movements of the horse, both within and outside the sagittal plane. Potential relevance: The literature suggests that the rider's influence on the movement pattern of the horse is the strongest at walk. For assessment of the horse‐rider interaction in dressage horses presented for unsatisfactory performance, evaluations at walk may therefore be the most rewarding. Basic knowledge about rider and saddle movements in well‐performing horses is likely to be supportive to this task.     

基于向前选择变量法的我国粮食总产量多元线性回归预测模型

结合1983～2006年我国粮食总产量及与之密切相关的粮食单产、粮食播种面积、化肥施用量、有效灌溉面积、农机总动力、农田成灾面积等6个影响因子序列资料,采用向前选择变量法,构建了我国中长期粮食总产量多元线性回归预测模型。结果表明,粮食单产、粮食播种面积、化肥施用量及农田成灾面积是我国粮食总产量的关键制约因子,措施得当,未来我国完全可以在耕地资源不可逆转减少的前提下实现粮食总产量的持续增长。研究成果可为我国粮食安全保障体系的构建提供决策依据。     

四摆臂-六履带机器人单侧台阶障碍越障仿真与试验

为了实现机器人代替人类在农业环境下作业,减轻人类的劳作负担,该文设计了一种四摆臂-六履带机器人(4SA-6TR),机器人采用套筒轴传动形式,其摆臂旋转运动与履带轮旋转运动相互独立,可实现多姿态变化,适应野外复杂地形。为掌握机器人的越障稳定性,建立了4SA-6TR机器人运动学关系矩阵方程,并借助重心定理对机器人运动姿态进行分析,得到机器人在全局坐标系下的重心坐标方程,并利用重心投影法判断机器人越障的稳定性。为实现机器人稳定越障,研究SA-6TR机器人单侧障碍地形的越障机理,建立机器人摆臂旋转角度与机器人横滚角度关系的数学模型;对数学模型进行推导,得到机器人在攀越单侧台阶平稳越障时机器人摆臂旋转角度?与台阶高度H的关系式。通过Soliworks三维设计软件及Adams仿真软件建立4SA-6TR机器人虚拟样机模型及仿真环境,完成单侧双重障碍地形越障仿真试验。通过室内测试试验,完成150 mm高的障碍测试,测试发现机器人的俯仰角度偏差较大,最大偏差2.4?,但最终俯仰角度稳定在0.1?左右;横滚角度偏差较小,最终横滚角度稳定在0.3?左右,达到了机器人平稳越障的控制目的,并验证机了器人摆臂角度控制策略的正确性及可行性。本文推导的单侧障碍越障姿态调整控制方案可为4SA-6TR机器人自主越障提供理论依据。     

步进式横向插刀机构的运动学求解与轨迹规划

根据机构学原理,提出一种多杆步进式并联横向插草机构。通过Matlab软件求解运动学模型得到插刀机构标记点插草过程中连续变化的曲线, 利用fsolve函数进行插刀标记点的轨迹规划,借助Creo2.0对步进式插刀机构进行三维建模,并在ADAMS中对插刀机构作业时常设置的纵向宽900、1 000和1 100 mm这3种情况进行运动仿真,通过标记点P的运动轨迹分析步进式插刀机构的作业性能。结果表明:与旋转式插刀相比,步进式插刀机构具有良好的作业效率与精度,且操作灵活,能够满足铺设草方格的作业要求。      

氮素前移对烤烟生长发育以及烟叶质量的影响

为探明氮素前移对烤烟生长发育、烤后烟质量的影响,以红花大金元为试材,统一采用烟草专用肥(配合常规施肥方式与水肥一体化技术),对比分析氮素前移模式(伸根期追肥40%,旺长期60%)与常规施氮方式(伸根期追肥25%,旺长期45%,成熟期35%)烤烟的田间生长及烤后烟叶品质的变化。结果表明:氮素前移处理较常规氮肥模式的烤后烟单叶重、叶质重以及含梗率显著降低,物理性状更好,还原糖、总糖、钾含量提高,蛋白质、烟碱、总氮含量降低,总体化学成分协调性提高,评吸质量提高,中性致香成分增加。在不同施肥方式中,上部叶以氮素前移配合水肥一体化技术的处理表现较好,中部叶则以氮素前移配合常规施肥方式处理的表现较好,经济效益较高。氮素适当前移,有利于促进烤烟前期生长发育,并控制后期长势促进成熟落黄,提高烟叶质量与经济效益。     

高枝修剪机姿态协调控制与精准锯切定位

修枝是林业抚育管理的重要措施之一,但适用于高大树木的修枝机械尚处起步阶段。针对目前国内外修枝机械普遍存在作业高度不足、灵活性不高,操作人员劳动强度大、作业危险性高等问题,设计研发了一种高枝修剪机及其控制系统,实现15 m以内高大树木的修枝作业。本文详细阐述了高枝修剪机的工作原理,基于多自由度修剪机械臂正、逆运动学进行锯切定位分析,提出了修剪机的机械臂姿态协调控制与末端修枝锯的锯切定位方法,辅以末端摄像头观察待修树枝的相对位置,通过人机交互界面实现修枝臂协调控制和锯切定位调整,自动化实现升降台、回转台和修剪机械臂姿态调整。此外,通过在开放场地进行样机修枝试验及误差测量与补偿,试验结果表明:在回转台转角固定情况下,本文设计的控制系统和控制方法可以实现末端修枝锯在空间2个坐标轴上的定位标准差均小于5 mm,在作业高度15 m、作业半径6 m的范围内,与同类机械相比具有更高的相对定位精度,能够实现精确定位和锯切作业。     

蜂王浆三针夹取式拣虫机的设计与试验

蜂王浆拣虫是挖浆前必须完成的工序。由于蜜蜂幼虫个体较小、数目庞大,因此人工拣虫过程劳动强度非常大;然而中国养蜂人员老龄化日益严重,且目前蜂王浆拣虫机械化尚未成熟。该文针对中国养蜂现状提出一种以三针夹取的方式将王台中蜜蜂幼虫夹出的方法。以三针夹取的拣虫方式构建蜂王浆拣虫机整机方案。三根针在王台孔内壁同时做向心运动或分离运动,将蜜蜂幼虫夹住或松开。对传动机构中球面槽轮和凸轮的参数进行计算。通过有限元分析得出动力输入端脚踏板受力情况。计算得出球面槽轮圆柱销弧长7.5π,槽深20.68 mm;得出凸轮的理论廓线;有限元分析结果得出动力输入方式可靠。该机器在保留蜂王浆幼虫完整的前提下,一次性将整条王台(64孔)中蜜蜂幼虫全部拣出,可实现连续作业,拣虫效率为10条/min时为人工的10倍,克服了蜂场手工作业时间长和劳动强度大问题。对扩大中国蜂业养蜂规模有着极大的促进作用。