谷物联合收获机筛分装置研究现状与发展分析

筛分是谷物联合收获作业的关键工序,筛分装置的作业质量直接影响联合收获机的作业性能。现有筛分装置性能可基本满足谷物收获作业要求,但鉴于农业物料的多样性、作业环境的多变且不可控性以及谷物联合收获机的高速作业性,在进行筛分时由于物料喂入量增大和物料含水率的升高,从而产生物料堵塞筛孔、潮湿物料粘附筛体、物料流动性差、筛分效率低等问题。本文以筛体结构和筛体驱动机构为切入点,概述谷物筛分装置的研究现状和研究方法,从不同领域筛分技术的借鉴与互补以及筛分装置高效化、智能化、信息化的发展角度出发,指出谷物筛分装置技术的发展趋势,为我国谷物筛分技术研究和筛分装置的创新设计提供参考。     

葡萄Fe-S簇装配基因的鉴定、克隆和表达特征分析

【目的】从葡萄中克隆并鉴定Fe-S簇装配基因,在转录水平探索其组织特异性表达特征及其对缺铁胁迫的差异响应,明确主效基因。【方法】通过同源克隆法,在葡萄基因组中筛选并鉴定参与Fe-S簇装配的基因;借助生物信息学软件分析葡萄Fe-S簇装配相关基因及其编码蛋白的详细特征;利用实时荧光定量PCR分析Fe-S簇装配相关基因在葡萄不同组织部位的表达模式及其对缺铁胁迫的响应情况;利用MEGE 7.0软件建立不同植物ISU1同源蛋白的系统进化树。【结果】在葡萄基因组中检索并克隆获得46个Fe-S簇装配基因,分布于16条染色体上,含有1—21个长度不一的内含子,且主要分布于质体、线粒体和细胞质,分别含有14、21和11个基因成员;葡萄Fe-S簇装配蛋白在多种亚细胞结构中均有定位,且不同装配机制中蛋白的亚细胞定位情况差异很大;所选10种植物ISU1蛋白序列的一致性高达77%,系统发育树分析表明同一属的ISU1同源蛋白如十字花科的拟南芥和盐芥、禾本科的水稻和短柄草、蔷薇科的桃和苹果,倾向于紧密聚在一起,但葡萄ISU1和番茄ISU1紧密聚集在一起;葡萄Fe-S簇装配基因在3年生‘马瑟兰’成年树体和组培幼苗不同...     

我国农技推广高效协同创新研究——基于机制视角

农业技术推广是农业科技成果转化为现实生产力的关键环节,新时期推动农业农村高质量发展对传统农技推广模式的转型升级提出迫切要求,农业重大技术协同推广计划试点的实施探索了新机制,为打通"农业科技最后一公里"、助力乡村全面振兴开辟了新路径.基于对吉林、江西、湖北、内蒙古、江苏、浙江、广西和四川等8个试点省份的广泛调研,分析梳理...     

基于改进YOLO的玉米幼苗株数获取方法

为快速准确获取玉米幼苗株数、评估播种质量、进行查缺补苗等管理,对YOLO算法进行改进,提出了一种基于特征增强机制的幼苗获取检测模型(FE-YOLO),实现了对玉米幼苗株数的快速获取.该方法根据玉米幼苗目标尺寸和空间纹理特征,构建了基于动态激活的轻量特征提取网络,融合了多感受野和空间注意力机制.实验表明:FE-YOLO模...     

扑翼飞行器低频大行程组合伞式推进装置设计与试验

传统仿生扑翼飞行器需要在较高的扑动频率下才能获得足够的扑动升力,直接限制其向大型化发展。为解决这一问题,该文基于仿生学原理提出了一种低频大行程组合伞式推进技术,设计了推进装置结构并进行了悬停状态下的试验样机性能测试。结果表明:组合伞式推进装置通过一组扑翼在较低频率下进行同步相反方向的往复运动能够产生有效的推进力;当伞式扑翼向上运动时可以大幅减小其产生的负升力,增大伞翼展长和运动速度,其产生的空气动力均随之增大。与传统柔性扑翼相比,组合伞式扑翼具有较好的推进性能,其推进力与输入功率的比值在0.01～0.04 N/W,高于传统柔性扑翼的测试结果(-0.02～0.01 N/W)。该研究为仿生扑翼向大型化应用提供了参考。     

采煤沉陷区苦草的生物学特性及其竞争机制

采煤活动所致的动态沉陷湿地具有动态性、高潜水位和生态脆弱性等特点,探明此类人工重构湿地的水生植物群落的生物学特性及其竞争机制,有助于为采煤沉陷区湿地水生植物群落修复提供科学依据。本研究以淮南潘集区人工构建的苦草群落(Ass. Vallisneria natans)为例,采用样方调查法,研究苦草的生物学特性及其与其他水生植物的竞争机制。结果表明,1)沉陷区苦草的生物学特性与浅水湖泊较一致。主要表现在苦草的繁殖方式、传粉方式、生活史方面,但研究区苦草以有性繁殖为主。2)沉陷区苦草能与以种子萌发形成的水烛群丛(Ass. Typha angustifolia)共生,但生物量低;在与形成两年以上的水烛群丛竞争中处于劣势,在水烛群丛盖度达到90%时苦草逐渐消失。3)沉陷区苦草在与浮叶植物莕菜群丛(Ass. Nymphoides peltatum)、苹群丛(Ass. Marsilea quadrifolia)竞争中处于弱势,其盖度、株高、生物量等指标都明显下降。4)沉陷区苦草在与沉水植物竹叶眼子菜群丛(Ass. Potamogeton malaianus)竞争中处于劣势,苦草与沉水植物黑藻群丛(Ass. Hydrilla verticillata)、狐尾藻群丛(Ass. Myriophyllum verticillatum)、大茨藻群丛(Ass. Najas marina)、金鱼藻群丛(Ass. Ceratophyllum demersum)占据不同水层空间,种间竞争不强烈,能较好地共存。总之,苦草较之于相似生长型的植物具有较明显的竞争优势,对于具有不同生活型,尤其是挺水植物和浮叶植物,处于竞争劣势。     

融合坐标注意力机制的轻量级玉米花丝检测

玉米花丝性状是玉米生长状态的重要表征,也是决定玉米果穗生长进而影响玉米产量的重要因素。为了提升无人巡检机器人视觉系统对玉米花丝的检测精度和速度,该研究提出一种融合坐标注意力机制的轻量级目标检测网络YOLOX-CA。将坐标注意力机制（coordinate attention, CA）模块嵌入到YOLOX-s主干特征网络（Backbone）部分,以加强对关键特征的提取,提升检测精度;在颈部特征加强网络（Neck）部分,将特征金字塔结构中的普通卷积,更改为深度可分离卷积,在降低网络参数量的同时保证精度不丢失;在预测头（Head）部分引入GIoU（generalized intersection over union）改进定位损失函数计算,得到更为精准的预测结果。基于自建玉米花丝数据集训练和测试网络,试验结果表明,YOLOX-CA网络平均检测精确度达到97.69%,参数量低至8.35 M。在同一试验平台下,相较于YOLOX-s、YOLOv3、YOLOv4等目前主流的目标检测网络,平均检测精确度分别提升了2.21、3.22和0.64个百分点;相较于YOLOv3、YOLOv4,每帧推理时间分别缩短4和8 ms。该网络针对玉米花丝的检测效果较好,其轻量结构适于部署在无人巡检机器人的视觉系统上,可为玉米生长状态监测提供参考。     

生物防火林带技术的科学基础和发展前景

生物防火林带技术是将特定常绿阔叶树种呈带状密植到易燃的植物群落中,用以预防和阻隔地表火及树冠火蔓延。研究表明,生物防火林带的防隔火功能不只是来自于植物叶片间可燃性的差异,更多源于常绿阔叶树的树冠结构以及相对密植构成的独特林分。通过抑制带内地表可燃物的生长,实现对地表火的阻隔;在遭受树冠火袭击时,以其树冠较弱的可燃性和分层特性消减火势(强度),降低火蔓延过程中热量输运的效率,使火蔓延自动终止。与传统的防火隔离带(生土带)相比,该项技术在阻挡火焰辐射、飞火以及保持水土和生态维护等方面拥有绝对优势。由于缺乏对其抵抗树冠火规模的量化认识,也没有建立起量化的技术性能指标以及细化的实施规范,生物防火林带技术仍处于经验型阶段。对该项技术的进一步发展与完善,不仅可以确保其在森林防火分隔实践中的应用效果,还可以在森林和城镇结合部等火灾多发地域发挥更大的作用。     

基于改进YOLOv4-tiny的茶叶嫩芽检测模型

精准检测茶叶嫩芽是茶叶机械智能采摘的重要前提。针对茶叶大小不一、遮挡造成的小尺度嫩芽特征显著性弱、漏检率高等问题,提出一种基于改进YOLOv4-tiny的茶叶嫩芽检测模型。该模型在颈部网络添加52×52的浅层特征层以提高YOLOv4-tiny网络对小目标嫩芽的关注度,通过引入卷积块注意力机制（Convolutional block attention module,CBAM）以抑制背景噪声,提高嫩芽特征的显著性,采用双向特征金字塔网络（Bidirectional feature pyramid network,BiFPN）以融合不同尺度的特征信息,从而提出一个高性能轻量化的茶叶嫩芽检测模型YOLOv4-tiny-Tea。对同一训练集与测试集进行模型训练与性能测试,结果表明YOLOv4-tiny-Tea模型检测精确率和召回率分别为97.77%和95.23%,相比改进之前分别提高了5.58个百分点和23.14个百分点。消融试验验证了网络结构改进对不同尺度嫩芽检测的有效性,并将改进后的YOLOv4-tiny-Tea模型与3种YOLO系列算法进行对比,发现改进后的YOLOv4-tiny-Tea模型F1值比YOLOv3、YOLOv4、YOLOv5l模型分别提高了12.11、11.66和6.76个百分点,参数量仅为3种网络模型的13.57%、13.06%和35.05%。试验结果表明,YOLOv4-tiny-Tea模型能有效提高不同尺度下嫩芽检测的精确率,大幅度减少小尺寸或遮挡嫩芽的漏检情况,在保持轻量化计算成本的基础上获得较为明显的检测精度,能够满足农业机器人的实时检测和嵌入式开发的需求,可以为茶叶嫩芽智能采摘方法提供参考。     

外源水杨酸与钼酸钠提高光叶叶子花耐寒性及相关机制

为综合评价水杨酸和钼酸钠处理对光叶叶子花耐寒性的影响,为园林绿化管养提供理论指导,以园林观赏植物光叶叶子花为试材,通过0.5 mmol/L水杨酸和2.0 mol/L钼酸钠单独及复合处理,测定在-3、0、3、6、25℃处理后,叶片的相关生理指标。结果表明：水杨酸和钼酸钠处理能够不同程度地降低低温胁迫下光叶叶子花叶片的相对电导率和MDA含量,其中复合处理的效果更好;在25和6℃时,氧自由基产生速率随温度的降低而上升,但在3,0和-3℃时,则呈下降趋势;在0℃和-3℃时,水杨酸处理使CK的SOD活性显著低于其他处理;药剂处理提高了POD活性,特别在0℃时,T1、T2、T3均显著大于CK;此外,低温胁迫下,各处理的可溶性糖、淀粉、游离脯氨酸含量均出现先上升后下降的趋势,且处理后,可溶性糖在-3℃时,淀粉和脯氨酸在0℃和-3℃时其含量均显著高于CK。通过综合评价发现,水杨酸和钼酸钠处理能够提高光叶叶子花的耐寒性,特别是复合处理效果更佳。