基于机器视觉的智能种子分选机设计

针对目前市场上种子分选装置多以传统机械式、半自动式为主,智能化程度不高、分拣准确率较低的问题,基于机器视觉技术设计一种智能种子分选机,主要由传输系统、供料系统、图像采集系统、种子筛选系统和控制系统五大部分构成。以‘郑丹958’玉米种子为研究对象,以种子气流下斜抛的水平距离和传送带传输速度为寻优条件进行试验,确定最优气泵压力值和控制器脉冲频率。对960个种子样本（优质、劣质种子分别为824和136 个）通过目标检测模型进行质量识别,判别种子质量,对种子状态进行标注框选和坐标记录。使用PLC（SIMATIC S7-200 CN,CPU224XP）分选模块控制直动式电磁阀组,对种子进行分选试验。结果表明：1）最优组合气泵压力值为0.3 MPa,控制器脉冲频率为3 175 Hz。2）优质、劣质种子识别率分别为93.69%和91.91%,种子分选率为89.6%。该分选机能够有效满足种子分选要求。     

355份粳稻种质资源在新疆的遗传多样性分析及综合评价

为筛选出适合新疆种植的综合性状较优的水稻种质资源,对国、内外355份水稻资源的17个质量性状和20个数量性状进行综合评价。结果表明：在质量性状指标中穗抽出度、二次枝梗、穗立形态、叶片茸毛和分蘖力上表现出丰富的变异类型;数量性状变异范围为3.906%～57.519%,遗传多样性指数为1.713～2.067。通过对数量性状进行聚类分析将355份水稻种质资源划分为4大类群,类群Ⅰ属于极端粒型的特异性种质,共97份;类群Ⅱ属于潜在增产种质,共81份;类群Ⅲ属于晚熟极端种质,共94份;类群Ⅳ属于优质高产种质,共83份。20个数量性状利用主成分分析提取5个综合因子,累计贡献率为74.989%,各成分的贡献率分别为17.472%(PC1)、17.071%(PC2)、15.738%(PC3)、15.237%(PC4)和9.429%(PC5);水稻种质资源的综合得分范围为0.416 8～1.240 8,综合得分前10名的种质资源依次为‘21Y137’‘21Y271’‘21Y162’‘21Y280’‘21Y276’‘21Y87’‘21Y132’‘21Y254’‘21Y294’‘21Y318’,均属于类群Ⅳ...     

气吸式杂交稻单粒排种器研制

针对气力式水稻精量排种器充种不稳定、单粒播种精度不高和播种量大的问题,该研究设计了一种具有矩形吸种孔和辅助充种装置的气吸式杂交稻单粒排种器。根据“吉田优”型杂交稻的长短轴重力分布情况,确定排种盘吸种孔形状;基于CFD-DEM(Computational fluid dynamics, Discrete element method)流固耦合理论,以吸附力为指标,进行5类具有相同面积的吸种孔单因素仿真试验,确定吸附力最大的吸种孔规格为0.8 mm×2.25 mm;以该型吸种孔为基础,选取辅助充种角、工作转速和工作负压为试验因素,以单粒率S、多粒率M和漏播率L为试验指标,开展Box-Bhnken台架试验,对试验结果进行响应曲面分析和多目标优化,得到排种盘辅助充种角为80.90°、工作转速为42.65 r/min、工作负压为621 Pa时,排种器的单粒率为86.91%,漏播率为3.63%。验证试验结果的排种器单粒率为86.36%、漏播率为3.41%,与优化结果吻合。研究结果可为后续气吸式杂交稻单粒排种器的优化设计和直播机整机作业精度的提高提供指导。     

水稻钵苗移栽下坠高度及导管摩擦对栽深的影响

该文通过对钵苗落差高度与栽植深度关系和秧苗钵体相对于导管不同材料的动、静摩擦系数的试验研究,为导管式分秧栽植机构的设计提供理论依据.试验结果表明:水稻钵体秧苗的栽植深度随钵苗落差高度的增加而增加;对一般水田土壤类型,在整地质量满足农艺要求的条件下,钵苗落差高度在0.75～1.50 m范围内时,秧苗栽植深度为4.8～12.5 mm,可以满足秧苗栽深的农艺要求;秧苗钵体相对于钢板和塑料板的摩擦系数变化不大,受秧苗钵体相对湿度的影响较大,且随钵体相对湿度的增加而增加,在相对湿度为80%左右时达到最大值;一般情况下,在机器设计中,可取摩擦系数的最大值为0.7,摩擦角为35°.     

城市污泥与稻草堆肥的腐熟度指标研究

采用翻堆方式将稻草与未消化城市污泥进行堆肥,测定常见几种化学和生物参数的变化,探讨其作为腐熟度指标的可行性。结果表明,(C/N)终点/(C/N)起始比值和铵态氮可作为堆肥腐熟度的指标,当(C/N)终点/(C/N)起始小于0.6和铵态氮浓度低于400mg·kg-1时,堆肥基本腐熟。水溶性有机碳与水溶性铵态氮之比值也可作为堆肥腐熟度的新的复合指标,当比值大于9时,堆肥基本腐熟。挥发性固体重、C/N、pH及NO3--N与堆肥原料有关,只可作为参考。     

水稻病虫草害的综合防治措施

详细分析了水稻的细菌性病害、水稻虫害以及水稻草害的发生情况,解释了发病的原因,并且在此基础上提出了有效的综合防治措施.     

中国大田无人农场关键技术研究与建设实践

智慧农业是现代农业的发展方向,无人农场是实现智慧农业的重要途径。为了探索和推广无人农场在现代农业中的应用,华南农业大学对大田无人农场的关键技术进行了深入研究,包括无人农场作业环境、作业对象和作业机械装备信息的数字化感知技术;土地整治、耕整、种植、播种、田间管理和收获方案的智能化决策技术;农机自动导航和农机精准作业的精准化作业技术;农作物生长、农机运维和农场经营管理的智慧化管理技术。2020年在广东增城创建全球首个水稻无人农场,实现了五大功能,包括耕种管收生产环节全覆盖,机库田间转移作业全自动,自动避障异况停车保安全,作物生产过程实时全监控,智能决策精准作业全无人。取得了显著的经济、社会和生态效益,2021 年广东增城水稻无人农场种植的优质丝苗米十九香产量达到9934.35 kg/hm²,比当地的平均产量高32%;2023年湖南益阳千山红镇再生稻无人农场两季产量达到18625.5 kg/hm²,说明了人不下田也能种地,也能种好地。截至2023年11月,在国内15个省启动了 30 个无人农场的建设,包括水稻、小麦、玉米和花生4种作物,实践结果证明了无人农场和智慧农业发展的巨大潜力,为解决“谁来种地”和“如何种地”提供了重要途径。     

旋流泵菜籽-水两相流浓度特性实验与流场数值模拟

为探索旋流泵固液两相流内部流场及变浓度输送特性,分析了旋流泵固液两相流动基本原理及其特点。在32WB8-12型样机上完成输送清水及菜籽体积分数CV分别为6%、10%的外特性实验,得出泵流量-扬程、流量-轴功率、流量-效率和流量-临界汽蚀余量性能曲线。采用Mixture多相流模型及RNG k-ε湍流模型,对旋流泵在清水最优工况流量qv=9. 31 m~3/h下输送菜籽固液两相流流场进行了数值模拟,求解采用SIMPLE算法,得到3个轴面静压、速度矢量和固粒体积分数分布图。通过对比分析,数值模拟准确性得到了验证。综合分析了泵外特性变化与内部流场之间的定性因果关系,并提出了两相流泵优化设计改进措施。     

Methodology for creating alloplasmic soybean lines by using Glycine tomentella as a maternal parent

Soybean breeders have not exploited the diversity of the 26 wild perennial species of the subgenus Glycine Willd. that are distantly related to soybean [Glycine max (L.) Merr.] and harbour useful genes. The objective of this study was to develop a methodology for introgressing cytoplasmic and genetic diversity from Glycine tomentella PI 441001 (2n = 78) into cultivated soybean using ‘Dwight’ (2n = 40) as the male parent. Immature seeds (19–21 days post‐pollination) were cultured in vitro to produce F₁ plants (2n = 59). Amphidiploid (2n = 118) plants, induced by colchicine treatment, were vigorous and produced mature pods and seeds after backcrossing with ‘Dwight’. The BC₁ plants (2n = 79) produced mature seeds in crosses with ‘Dwight’. Chromosome numbers in BC₂F₁ plants ranged from 2n = 41–50. From BC₂F₂ to BC₃F₁, the number of plants in parentheses with 2n = 40 (275), 2n = 41 (208), 2n = 42 (80), 2n = 43 (27), 2n = 44 (12) and 2n = 45 (3) were identified. Fertile lines were grown in the field during 2012 and 2013. This is the first report of the successful development of new alloplasmic soybean lines with cytoplasm from G. tomentella.     

Prospects of polyploidizing cassava, Manihot esculenta Crantz, by unreduced microspores

Eleven interspecific hybrids of cassava with the wild relatives Manihot glaziovii, M. pseudoglaziovii. M. dichotoma and M. anomala were examined to detect unreduced microspores. The frequency of dyads and triads was counted, as well as pollen viability. Of these hybrids, the second generation progeny of cassava×M. glaziovii showed a high frequency of unreduced microspores (3.7%) permitting their selection for further manipulation of this character. An association of vegetatively-reproduced genotypes and the occurrence of unreduced microspores has also been observed.