摘要：棉田土壤盐分的精准反演对于棉花的种植管理具有重要意义。水分和盐分作为主要环境因素,共同影响棉田土壤的波谱特征,两者之间的耦合关系直接影响土壤盐分的检测分析。为了提高基于光谱技术构建的模型对棉田土壤盐分信息解析的准确性与可靠性,该研究联用可见/短波近红外(400~1 000 nm)和长波近红外(960~1 693 nm)技术,采集不同含水率与含盐量的新疆地区土壤样本的光谱;结合外部参数正交法(external parameter orthogonalization,EPO),校正不同标样集与不同波段光谱中的土壤含水率干扰信息;引入基于不同卷积步幅的深度卷积对抗网络(deep convolutional generative adversarial networks,DCGAN),进行样本增广与质量评估;参考三层残差神经网络设计一维卷积神经网络RNet,最终构建基于EPO-DCGAN-RNet的优化模型,用于棉田土壤盐分的反演。结果表明,与传统机器学习方法和基于VGG或EfficientNet结构一维卷积神经网络相比,该研究提出的EPO-DCGAN-RNet方法能够有效地滤除水分对盐分反演的影响、提高模型对特征波段的挖掘能力、降低深度学习算法对样本量的依赖性,并能得到更优的模型预测性能。EPO-DCGAN-RNet的建模集R^(2)和均方根误差分别为0.942、115.420μS/cm,验证集R^(2)和均方根误差分别为0.910和136.472μS/cm。研究结果可为新疆棉田土壤盐分快速精准检测提供理论指导和技术支持,有助于促进盐碱地区棉花种植的水肥科学管理。

摘要：为了探究柑橘黄龙病病原菌对宿主叶片主脉显微结构的影响并建立基于叶片主脉显微图像的快速诊断方法,该研究以健康、染病未显症、染病显症和缺镁4类柑橘叶片主叶脉的显微图像为研究对象,提出了一个适用于小样本显微图像数据集的增强特征的无监督训练柑橘黄龙病检测模型(Enhanced Huanglongbing Unsupervised Pre-training Detect Transformer,E-HLBUP-DETR)。该模型首先采用无监督训练结合迁移学习构成上游网络(unsupervised pre-training model),再利用Yolact模型设计出增强特征网络(Enhanced Feature Network,EFN)与DETR(Detect Transformer)相结合构成下游网络,最终建立E-HLBUP-DETR诊断模型。研究结果表明,E-HLBUP-DETR模型检测的准确率可达96.2%,能够解决采用小规模数据集训练的模型存在过拟合和准确率低的问题。相较于未改进的DETR模型,E-HLBUP-DETR具有更高的检测准确率,识别准确率也优于CNN架构ResNext的92.1%与MobileNet的76.3%。研究结果可为显微尺度下柑橘黄龙病的早期快速诊断提供技术支持。

摘要：针对现有施肥机械无法适用于福建省丘陵地区的小块烟田作业,人工施肥劳动强度大、施肥不均匀和施肥不精确等问题,设计了一种电动螺旋式小型施肥机械,通过理论分析初步确定施肥装置关键部件螺旋排肥器的主要结构参数。采用离散元仿真软件进行仿真分析,以螺旋轴转速n、螺距S、螺旋叶片外径D为关键试验因素,排肥器的排肥均匀性变异系数和排肥稳定性变异系数作为试验指标,采用二次回归正交旋转组合仿真试验以及Design-Expert软件分析各参数对排肥性能的影响规律。仿真结果表明:影响排肥性能的主次因素依次为螺旋轴转速>螺旋叶片外径>螺距,排肥器的较优结构参数为螺旋叶片外径56 mm、螺旋轴转速36 r·min^(-1)、螺距48 mm。最后,根据仿真试验结果的较优参数组合设计了一种电动螺旋式小型施肥机,并进行台架试验,台架试验结果表明:排肥器的排肥稳定性变异系数不大于6.33%,排肥均匀性变异系数不大于5.776%,仿真试验结果和实测结果基本符合设计要求,满足福建丘陵地区小块烟田的施肥要求。

摘要：探究“绿洲一号”穴盘苗茎秆的力学特性,为研制、优化移栽取苗机构提供理论指导。采用万能物料试验机开展“绿洲一号”穴盘苗茎秆的拉伸、径向压缩、弯曲以及穴盘苗的脱盘试验并完成形态特征测量,结合有限元分析法对茎秆径向压缩进行仿真分析。结果表明:在加载速度相同情况下,0~20 mm段茎秆拉断力以及最大压缩力高于20~40 mm段;在相近试验直径下,加载速度越大,茎秆的抗弯特性表现更好;“绿洲一号”穴盘苗的脱盘力的范围为2.01~10.81 N、平均值为5.16 N,表明夹茎秆取苗方式可以满足取苗要求;开展径向压缩仿真分析,径向压缩时茎秆的上顶圆弧面处的应力与应变均为最大,并且得到仿真值与试验值的偏差范围为3.5%~15.5%。试验表明:0~20 mm段茎秆的力学性能优于20~40 mm段,结果可以为后续“绿洲一号”移栽取苗机构的设计提供理论参考。

摘要：为实现田间环境下水稻叶部病害的快速诊断,设计了一种基于多光谱成像技术的水稻叶部病害便携式检测装置.该装置主要由多光谱图像采集软件、高功率LED驱动电路、图像采集触发电路和USB接口通讯电路4个部分组成.以感染水稻稻瘟病、胡麻叶斑病、细条病水稻以及健康水稻的叶片为研究对象,采集了460、520、590、630、660、710、730、760、800、850、900和940 nm共12个波段下的光谱图像信息.主成分分析结果表明:第一主成分(PC1)和第二主成分(PC2)的累计方差贡献率为91.19%;稻瘟病、胡麻叶斑病和细条病在PC1和PC2得分图上具有各自聚成一类的趋势.基于12个波段反射率构建的支持向量机模型对稻瘟病、胡麻叶斑病和细条病的总体识别正确率为97.44%,Kappa系数为0.9651,识别效果较好.表明利用自主研发的便携式多光谱成像装置结合化学计量法可实现水稻叶部病害的快速诊断.

摘要：C语言与单片机应用开发是农业工程专业学生的专业必修课。为紧跟农业工程学科发展潮流,对接企业需求,解决农业工程专业本科生创新设计能力和综合实践素质不足等问题。本研究提出了“分散-贯穿式”的开放教学理论,将C语言与单片机应用开发的课程实践分散贯穿到整个教学周期,进一步将课程实践内容与农业工程领域实际需求相结合,使得课程实践内容更具有针对性,提高学生对该课程学习的趣味性和自主性。依托多元化教学评价体系,优化课程实践效果评价方法。实践证明,该教学方式的构建有助于激发农业工程专业学生对该门课程学习的积极性,提高了课程实践的参与度,实践效果明显提升,从而有助于培养适合农业工程领域需要的高质量复合型人才。

摘要：在单片机系统中为了防止突然掉电而造成数据丢失,一般需要把重要的数据存储在EEPROM中。由于EEPROM擦写寿命有限,故不宜程序每执行一遍,对其擦除一次。本设计提出了一种以LM358为电压比较器,当检测到系统掉电时才对EEPROM进行擦写的掉电保护系统,并设计了硬件电路,开发了相应的软件。利用该系统不仅实现了数据掉电的保护,而且延长了EEPROM的使用寿命。