美国农业科技体系及运行机制

介绍了美国农业科技体系的基本构成，阐述了构成该体系的联邦农业部科研机构、赠地大学农业科研及推广机构、私人企业科研机构等3方面的运行机制。分析总结了美国农业科研及美国农业科技运行机制的主要特点。认为美国农业科研体系的3个构成部分在农业科研工作中的分工、服务对象和经费主要来源不同，但三者之间能够实现相互配合、紧密合作，从而保证农业科研体系的有效运转和效能的充分发挥。     

棉花膜下滴灌监控系统软件的设计

将工业自动化通用组态软件KingView和VB开发软件有机结合起来,设计棉花膜下滴灌智能决策与自动监控系统软件,并以数据库、模型库、知识库和方法库为技术核心,通过田间传感器进行数据实时采集、计算、分析与决策,由控制系统发送决策指令来控制灌溉设备开/闭,以提高灌溉的时效性。     

煤与生物质恒温热解比较研究

在实验室自制固定床热解反应器中,选择了两种煤(神华煤和灵武煤)和3种生物质(花生壳、核桃壳和木屑)作为实验材料,定量化分析比较了恒温热解和同温热解停留时间对煤与生物质热解产氢及热解油、热解焦产率的影响.研究认为:实验用煤与生物质催化热解表现出基本相同的热解趋势,即提高热解温度和延长热解时间(对生物质添加合适催化剂)都有利于产氢;对煤而言,提高热解温度和延长热解时间还利于热解油生成,但对生物质而言,效果不很明显.     

Myophosphorylase deficiency (glycogen storage disease Type V) in a herd of Charolais cattle in New Zealand: Confirmation by PCR-RFLP testing

AIM: To describe a disease of muscle in Charolais calves and confirm the putative diagnosis of inherited myophosphorylase deficiency.

METHODS: Variously stained paraffin sections of muscle prepared from affected calves were used to describe the lesions. A polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP) test was developed and applied to affected calves, their sires, dams and other individuals.

RESULTS: The lesions were those of rhabdomyolysis of skeletal muscles and sub-sarcolemmal spaces in normal fibres. The PCR-RFLP test confirmed the expected mutation for phosphorylase deficiency of Charolais cattle in two affected calves. In addition, sires, dams and other closely-related individuals of four affected calves tested as heterozygous for the mutation. Other apparently unrelated animals also tested as heterozygous.

CONCLUSIONS: The diagnosis of myophosphorylase deficiency was confirmed. The PCR-RFLP test is suitable for use in controlling this recessively-inherited disorder as it can diagnose heterozygous individuals that are otherwise clinically normal.     

精确农业自动变量施肥机性能试验研究

施肥机的作用是向田间施用肥料,以增加土壤肥力、补充作物养料,满足作物在整个生育期内对养分的需求。而作物在生育期间对养分有不同的需求,使施肥机施用肥料的品种和数量各有差异。为此,设计研制了精确农业自动变量施肥机,并对其机器性能进行试验研究,得到了施肥机在不同的槽轮工作长度和施用不同肥料条件下的工作性能曲线,同时指出了施肥机输出产生误差的原因。     

蔬菜穴盘苗自动精确移栽组合式取苗机构设计与测试

Precision planting is one key point of precision agriculture.A doorframe type swing seedling pick-up device for the automatic precise field transplanter was designed and tested in a laboratory.The seedling device could automatically extract seedlings from growing trays, transfer them, and release them into the planting unit where they were to be precisely transplanted into the ground.It consisted of a path manipulator and two grippers.The path manipulator for seedling extraction was constructed with creative design of Ⅱ-type mechanism combination in series.It consisted of an oscillating guide linkage mechanism and a grooved globoidal cam mechanism.According to the planned seedling pick-up trajectory, the design of the path manipulator for seedling extraction was finished with a set of the closed loop vector equation.The gripper was a pincette-type mechanism using the pick-up pins to penetrate into the root mass for seedling extraction.It consisted of multiple pick-up pins, U-type pull rod, shaft, stop block, compression spring and frame.The mechanical dimensions of the gripper were determined by the tray size and plant characteristic with a set of rectangular equations and the boundary constraint conditions.The final gripper was developed on the basis of cultural practice for vegetable seedling in China.A prototype of the seedling pick-up device was constructed to examine whether its working efficacy was satisfactory or not.According to the analysis on the work process, the seedling pick-up device could precisely complete a work cycle of approaching, penetrating, extracting, transferring, erecting and discharging a seedling.Taking pepper seedlings, tomato seedlings and cucumber seedlings as the transplanting objects, the performance tests were conducted to evaluate the practicality and adaptability of the pick-up device.The laboratory evaluation showed that the pick-up device equipped with two grippers could extract 70 seedlings per minute with an average success ratio of 90.49%.The quality of extracting seedlings was satisfactory.     

基于虚拟仪器的农产品"身份证"数字识别系统

介绍了基于虚拟仪器图形化语言LABVIEW开发的农产品"身份证"数字识别系统,采用CCD摄像机对农产品"身份证"编号进行采集,通过PCI-1411彩色图像采集卡将图像传输到计算机并进行图像处理,最后应用美国NI公司的OCR软件包对处理好的编号进行识别.结果表明,该系统抗干扰能力强且精度高.     

生产函数在农业生产分析中的应用

农业生产函数是表明农业投入资源与产出成果之间的技术性关系。目前,世界上最广泛应用的农业生产函数形式,被认为具有普遍意义的是 Cobb—Douglas(柯布-道格拉斯)生产函数。农业生产与工业或其他产业不同,它受外界自然条件的影响,因此,研究农业生产函数也必须注意农业生产的这一特点。在对农业生产函数定式化时,如果将各种自然条件因素一一都包含在模型中,解释变量的数目就会大大增加,这样,在模型推断时往往很难获得较理想的参数估计结果。因此,本文通过利用主成份分析的方法将多项气候条件因素归结为两个综合特性值,导入生产函数中,以替代多项自然条件因素。通过1981年农业横断面实际资料对农业生产函数的估计试验,表明在生产函数中导入综合气候条件特性值是处理气候条件因素的一种可靠的方法,并能够使农业生产函数模型获得更理想的统计推断结果。     

水分和磷对苗期玉米根系形态和磷吸收的耦合效应

水分亏缺和土壤缺磷已经成为玉米(Zea mays L.)生产的主要限制性因素,但水分和磷如何调节玉米根系形态和磷吸收尚不完全清楚。本研究采用盆栽土培试验,设置4个水分梯度[田间持水量的35%(W1)、55%(W2)、75%(W3)和100%(W4)]和2个磷处理[高磷:205 mg(P)·kg~(-1);低磷:11 mg(P)·kg~(-1)],探究水分和磷对苗期玉米根系生长和磷吸收的耦合效应。结果表明:(1)不管土壤磷供应如何,玉米苗干重、根干重、总根长和根表面积随水分供应强度的增加呈现先增加后降低的趋势,土壤有效磷含量也表现出相似的变化趋势,根质量比和平均根直径随水分供应强度的增加呈现下降的趋势,植株磷含量和磷累积量随水分供应强度的增加呈现稳定增加的趋势;(2)水分亏缺(W1)和过量供应(W4)均不利于玉米根系生长和干物质累积,水分亏缺(W1)抑制玉米对土壤磷素的获取,水分过量供应(W4)引起土壤磷素的奢侈吸收(W4),轻度的水分胁迫(W2)能够促进玉米根系的生长和干物质累积,减少对土壤磷的奢侈吸收,充足的水分供应(W3)能够促进玉米根系的生长、干物质累积和土壤磷素的吸收;(3)磷供应显著增加了玉米苗干重、根干重(W4除外)、总根长、根表面积、植株磷含量(W4除外)和磷累积量,但降低了玉米的根质量比。(4)两因素方差分析结果表明,水分对苗干重、根干重、根质量比、总根长、根表面积、平均根直径、植株磷含量、植株磷累积量和土壤有效磷含量的相对贡献分别为45.94%、36.71%、67.95%、59.63%、58.34%、81.86%、24.75%、35.66%和3.00%,磷对这些参数的相对贡献分别为34.78%、21.19%、14.84%、9.22%、9.21%、1.56%、35.54%、49.75%和94.40%,可见水分是控制玉米根系形态和干物质累积的关键因子,磷是控制玉米地上磷吸收和土壤有效磷含量的关键因子。总体来说,低磷条件下玉米根系对土壤磷的获取偏向于以根形态为主导的适应策略,高磷条件下玉米根系对土壤磷的获取偏向于以根生理吸收为主导的适应策略。水分和磷之间较好的耦合能够促进玉米根系生长、干物质累积,减少对土壤磷素的奢侈吸收。     

数字合作社:产销融合的农业智能系统

产销信息不对称,缺乏资金、知识和经验是小规模农户发展的障碍。作为互助性经济组织,农业合作社的经营受气候、市场和农户水平等自然、经济和社会因素的影响。如何贯通产销信息,并基于需求精细核算成本和组织生产,是合作社经营的重要内容。本文借鉴工业领域数字双胞胎的思想,基于平行智能系统的描述、预测和引导,提出合作社数字四胞胎(数字合作社)的构想,服务合作社规划、准备、生产和评估的各个环节。同时对数字合作社的整体方案、系统设计及其关键技术等进行了描述,并对数字合作社的用户及其运行机制进行了探讨。数字合作社系统框架包括数据感知、决策支持和决策实施,其核心智能技术包括作物建模、动态规划、区块链技术、机器学习等。以有机水稻种植为例,简述了合作社成本分析、种植规划、远程种植可视化等过程,模拟水稻定制种植的场景,以此说明数字合作社的部分功能。数字合作社的概念可为面向合作社的信息系统开发提供方向。鉴于目前以小农经济为主、合作社为主要经营主体的现状,数字合作社系统有助于提升从业者的经营能力,助力小农户对接大市场,提升农业物理社会经济系统的整体效率。