1961—2010年东北农作区春小麦需水量的时空变化特征

利用东北农作区58个气象站点1961—2010年的逐日气象数据,基于Simulation of Evapotranspiration of Applied Water(SIMETAW)模型分析气候变化背景下东北农作区春小麦生育期内作物需水量(Crop evapotranspiration,ETc)和灌溉需要量(Evapotranspiration of applied water,ETaw),以及典型站点春小麦的灌溉需求指数(Irrigation demand index,IDI)的时空变化特征。结果表明:近50年来,东北农作区日平均温度呈显著上升趋势,平均降水量下降趋势不明显,平均太阳辐射及作物蒸散量呈显著下降趋势。春小麦生育期作物需水量和灌溉需要量呈下降趋势,其分布均表现为西多东少。50年来春小麦作物生育期需水量下降主要集中于松辽及兴安岭南部地区,东部地区变化趋势不明显;生育期灌溉需要量下降集中于松辽及兴安岭地区,三江平原地区略有增加,长白山地区多年保持平稳。     

加强种子管理 推动县域农业和农村经济跨越式发展

2000年12月1日《中华人民共和国种子法》（以下简称《种子法》）实施以来,种子市场全面放开,种子企业及经营业户如雨后春笋般的迅速发展起来。＂国以农为主,农以种为先＂。种子是特殊的、不可替代的、最基本的农业生产资料。     

杀虫剂对苹小卷叶蛾的毒力、药效及增效剂筛选

苹小卷叶蛾是近几年来对果树(包括大棚果树)危害最严重的害虫之一,由于其耐药性强,又具有结网、卷叶习性,尤其是大龄幼虫抗药性严重,因此使用常规农药防治效果不佳。我们测定了3种增效剂对8种农药的增效毒力,并从中筛选出有效药剂进行田间防治试验,为科学治理该害虫的危害提供依据。本试验结果表明,单剂毒死蜱和氟铃脲的防治效果最好,其7 d防效达到60%左右,添加增效剂后的防效达到70%左右。增效醚对供试杀虫剂均有不同程度的增效作用,但增效幅度差别很大,其中对高效氯氰菊酯(P1)、阿维菌素(P5)增效作用最为明显,其7 d防效单剂分别为39.87%和23.97%,添加增效剂后的防效分别为59.31%和43.43%。     

同种农机机群动态作业任务分配方法

为解决农机作业过程中因突发状况引起的作业时间增加、某些作业任务无法完成等问题,该研究提出一种基于改进合同网算法的同种农机机群动态作业任务分配方法。基于农机性能参数和任务参数综合考虑用时最长农机的作业时间、农机机群油耗和路上的路程建立机群代价函数,建立单个田块和地头相邻田块的路径规划方法,参考合同网算法中的招-投标过程,建立农机对任务进行投标的代价函数,基于降低服务器计算量、减少通信次数、任务均衡分配和减小非作业路程等原则,通过选择招标者、设定招标阈值、中标者任务再分配和农机间任务交换等方式改进合同网算法。在不同时间进行基于传统合同网算法和改进合同网算法的农机机群动态作业任务分配仿真试验和农场实际播种作业试验。仿真结果表明,基于改进合同网算法的动态任务分配仿真结果比基于传统合同网算法的动态任务分配仿真结果机群时间代价降低0.83%～12.89%,与服务器通信次数降低77.4%～85%。农场实际试验结果表明:在不同的任务分配时间,基于改进合同网算法的动态任务分配的机群时间代价比实际理论机群时间代价降低30.20%～34.09%。本文提出的动态作业任务分配法能够满足农业生产中同种农机机群动态作业任务分配需求。     

基于多变异分组遗传算法的多机协同作业静态任务分配

为解决农业机械（简称农机）多机协同作业前的任务分配问题,提出了基于多变异分组遗传算法的同种农机多机协同作业静态任务分配方法。首先,根据农机合作社实际作业模式,基于农机性能参数和任务参数,综合考虑机群的作业时间、作业油耗和路程代价等因素,建立了多机协同代价函数;根据多机协同作业特点,构建了多变异分组遗传算法,设计了两段式编码、分组交叉算子和多种变异算子,并建立了农机多机协同作业静态任务分配模型;通过仿真试验对比分析了算法的性能,并采用不同的代价权重进行了任务分配仿真试验;最后,采用不同的权重对实际深松作业进行任务分配试验,对本文提出算法进行了验证。结果表明：在不同权重下,基于多变异分组遗传算法的多机协同静态任务分配的机群代价比实际作业代价降低了29.48%~55.00%,选取合理权重的静态任务分配具有较高的分配效率和分配性能,能够满足实际多机协同作业中任务分配的要求。     

基于ARM和电力线载波的智能灌溉控制系统研究

针对当前灌溉设备控制系统智能化水平低等问题,设计了一种基于ARM嵌入式系统和电力线载波的智能灌溉控制系统.该系统由5个模块组成:数据处理控制模块、数据通讯模块、数据采集模块、控制驱动模块和人机交互模块.数据处理控制模块的中央处理器采用基于ARM Cortex-M3架构的32位微处理器STM32F103CBT6.数据通讯模块的电力线载波采用总线主站控制器PB620芯片搭建.软件采用实时操作系统μC/OS-II,内核版本V2.91.基于土壤实时墒情数据、短期气象预报等多源数据,构建土壤水分盈亏量预测模型和灌溉量估算模型,分别用于估算土壤墒情和作物适宜灌溉量.结果表明,该系统实现了土壤墒情监测、灌溉量智能计算和自动轮灌等功能.电力线载波实现了土壤墒情传感器、电磁阀供电和通讯功能,并节省了通信电缆.网络通信丢包率均值为0.09％,电力线载波误码率小于0.01％,电磁阀响应时间均值为0.497 s.在籽粒产量不降低情况下,模型生成方案比传统灌溉方案节水31.37％.相比设置灌溉上下限参数的自动化灌溉控制系统,该系统具有设备操作简单,安装成本低,运行可靠稳定,灌溉量自动估算和调节等特点,有效提高了大田灌溉效率和用水效率,具有良好的应用前景.     

农业车辆视觉实际导航环境识别与分

分析了对路径识别影响较大的变光照环境、杂草环境和阴影环境对农业车辆导航路径的影响,提出一种实际环境中的农业车辆视觉导航研究方法,即先采用神经网络算法对农田环境进行自动分类,然后再相应的选择不同的路径识别方法进行处理.环境识别与分类试验结果证明,该方法能够提高农业车辆视觉导航系统的实用性和可靠性,导航环境的分类准确率为95%,单幅图像平均耗时23 ms.     

电动汽车制动能量回收系统研究

为进一步提高电动汽车的能量利用效率以改善其续驶里程,开发了一套电动汽车制动能量回收系统。系统结构简单,可靠性高,并具有机械制动备份功能。同时,考虑到电动汽车电动机和电池性能参数,开发了高效的再生制动控制策略,算法具有较强的移植性。采用硬件在环的方式对系统的控制效果和制动能量回收效率进行了仿真测试。结果表明,再生制动力和摩擦制动力可以很好地协调运作,同时有效地回收制动能量。最后,在燃料电池汽车上进行转鼓实验,很好地完成了Japan-1015循环工况,能量回收效率高达59.15%。     

苏云金芽胞杆菌JQD117菌株对韭蛆体内几种酶活性的影响

为明确苏云金芽胞杆菌JQD117对韭蛆幼虫蛋白酶和解毒酶活性的影响,测定比较了感染Bt后幼虫体内胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、乙酰胆碱酯酶、谷胱甘肽-S-转移酶和羧酸酯酶的活性。首先采用室内生物活性测定方法明确了菌株JQD117对韭蛆3龄幼虫72 h的LC₅₀为2.8070×10⁷cfu/mL,然后采用10×LC₅₀、1×LC₅₀和0.1×LC₅₀三个浓度饲喂感染韭蛆幼虫,定期取样测定韭蛆体内5种酶活性,结果表明以较高浓度（1×LC₅₀和10×LC₅₀）感染韭蛆幼虫后体内蛋白酶和解毒酶活性变化较大,而以低浓度（0.1×LC₅₀）感染韭蛆幼虫后体内蛋白酶活性变化较小。其中,以1×LC₅₀和10×LC₅₀浓度感染韭蛆幼虫后,胰蛋白酶和乙酰胆碱酯酶活性在24~36 h和6~60 h与对照相比均显著升高;类胰凝乳蛋白酶和羧酸酯酶活性在6~60 h与对照相比均受到显著抑制。以0.1×LC₅₀浓度感染韭蛆幼虫后,胰蛋白酶活性只在36 h时与对照相比显著升高;乙酰胆碱酯酶活性在12~48 h时与对照相比显著升高;羧酸酯酶活性只在6 h与对照相比受到显著抑制;类胰凝乳蛋白酶活性与对照相比均无显著变化。谷胱甘肽-S-转移酶活性在三种感染浓度下与对照相比均无显著变化。可见,感染JQD117对韭蛆体内蛋白酶和解毒酶活性均产生了不同程度的影响,且随感染浓度的升高而增强,扰乱了韭蛆正常的生理代谢和对外源毒素的分解,本文为Bt防治韭蛆应用和开发提供了理论指导。     

黄河三角洲地区棉花牧草两熟机械化种植模式及配套技术集成

棉花牧草两熟栽培模式能最大限度利用气候和土壤资源,不仅经济效益提高,而且还凸显了生态效益和社会效益。本文通过对黄河三角洲地区棉花牧草两熟模式的研究,探讨了发展棉花牧草两熟种值模式需要关注的问题,研究总结了黄河三角洲地区棉花牧草两熟配套技术,对于稳定棉花生产,发展生态农业、机械化农业有着积极的促进作用。