摘要：为提高果园割草机的工作效率,解决割草机路径规划问题,提出一种改进遗传算法(improved genetic algorithm,IGA)。通过对不同作业场景的分析,将割草机的路径规划问题转化为对作业行的调度排序问题,根据割草机的作业环境建立数学模型。在GA(genetic algorithm)的基础上,采用动态线性标定方式,放大适应度值之间的差异,设计适应度函数并通过对算子优化,在保证遗传算法搜索能力的同时,提高算法的性能和收敛速度。设计不同参数的15种果园进行仿真试验,选择2块标准化果园进行田间试验,验证改进遗传算法的性能。结果表明,改进后的遗传算法具有更好的寻优性能和收敛速度,能高效地解决果园中割草机的路径规划问题。

摘要：本试验旨在研究嗜酸乳杆菌对不同羽毛损伤程度太行鸡生产性能、啄羽行为和血浆中5-羟色胺(5⁃HT)水平的影响。采用双因素试验设计,因素1为羽毛损伤程度(正常、损伤),因素2为嗜酸乳杆菌添加水平(0、0.1%、0.2%、0.3%)。先选取羽毛正常和羽毛损伤的42周龄太行鸡各240只,再分别随机分为4个组,分别饲喂在基础饲粮中添加0(基础饲粮组)、0.1%、0.2%、0.3%嗜酸乳杆菌的饲粮,每组6个重复,每个重复10只。预试期7 d,正试期56 d。结果显示:1)与基础饲粮组相比,添加0.1%、0.2%、0.3%嗜酸乳杆菌均显著降低了啄羽次数(P<0.05),显著降低了血浆中皮质酮(CORT)水平(P<0.05),显著降低了盲肠菌群中脱硫菌门的相对丰度(P<0.05);添加0.2%、0.3%嗜酸乳杆菌均显著提高了平均蛋重(P<0.05),显著提高了盲肠菌群中乳杆菌属的相对丰度(P<0.05),显著降低了盲肠菌群中巨单胞菌属的相对丰度(P<0.05),显著提高了血浆中5⁃HT水平,并显著降低了血浆中5-羟吲哚乙酸(5⁃HIAA)/5⁃HT比值(P<0.05);此外,添加0.2%嗜酸乳杆菌还显著了提高产蛋率(P<0.05),显著降低了啄物次数(P<0.05),显著提高了血浆中5⁃HIAA水平(P<0.05)。2)与正常组相比,损伤组平均日采食量(ADFI)、啄羽次数及盲肠菌群中脱硫菌门的相对丰度显著增加(P<0.05),啄地和盯物次数显著减少(P<0.05),血浆中色氨酸(Trp)、5⁃HIAA水平及5⁃HIAA/5⁃HT比值显著降低(P<0.05)。综上可知,羽毛损伤会增加太行鸡群内啄羽的发生频率;饲粮中添加0.2%的嗜酸乳杆菌可通过调节肠道菌群以及提高血浆中5⁃HT水平来降低啄羽行为的发生频率,提高动物福利及生产性能。

摘要：【目的】棉蚜Aphis gossypii是一种重要的农业害虫,筛选并优化出适用于棉蚜饲养的人工饲料,有助于开展棉蚜生物学和生态学研究。【方法】在不同蚜虫人工饲料配方基础上,将饲料pH值和蔗糖浓度分别调整为7.6和25%,设计了以氨基酸、维生素、无机盐和蔗糖等为营养基础的5种人工饲料(配方Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)。通过比较棉蚜成蚜在这5种饲料上的存活率和繁殖力,筛选出适合棉蚜饲养的最佳饲料配方。将最佳饲料配方蔗糖浓度调整为30%(配方VI),比较了棉蚜在蔗糖浓度25%和30%两个配方、棉花植株上的存活率、若蚜发育历期、产仔率、平均产蚜量和寿命,及不同棉蚜试验种群的生命表参数。【结果】取食配方Ⅴ饲料的棉蚜成蚜存活率和产蚜量最高。棉蚜在配方V与配方VI人工饲料上均能完成世代发育,成蚜产仔率可达到100%。人工饲料配方V、VI和棉花植株饲养的棉蚜寿命分别为15.39、13.52和20.29 d,平均产蚜量分别为16.99、16.85和26.73头,内禀增长率分别为0.24、0.23和0.29。【结论】综合所有参数比较及本着节约成本的原则,筛选的人工饲料配方Ⅴ(含25%蔗糖)更适用于棉蚜饲养。

摘要：黄淮海地区水资源紧缺以及氮肥不合理施用制约着小麦产量和水肥利用效率的协同提高。本研究采用两因素裂区设计,主区为3个灌溉水平:在小麦拔节期和开花期0~40 cm土层土壤相对含水量均分别补灌至65%(W_(1))、75%(W_(2))和85%(W_(3));副区为4个施氮量:施纯氮0(N_(0))、150(N_(1))、180(N_(2))和210(N_(3))kg·hm^(-2),分析不同水氮运筹方式对小麦花后光合物质生产能力、籽粒产量和水氮利用效率的影响。结果表明:小麦产量随灌溉水平和施氮量的提高呈增加趋势,W_(2)N_(2)处理具有较高的籽粒产量,为9103.53 kg·hm^(-2);继续增加水氮投入对小麦产量无显著影响。在相同施氮量条件下,与W_(1)相比,W_(2)条件下小麦花后冠层光截获率、叶绿素相对含量和实际光化学效率分别平均提高了4.5%~6.0%、19.7%~28.2%和7.5%~9.8%,与W_(3)相比均无显著差异。同一灌溉水平下,N_(2)处理花后干物质积累量较N_(0)和N_(1)处理分别平均增加80.1%~88.9%和16.7%~22.2%,与N_(3)处理间无显著差异。小麦灌溉水利用效率和氮肥偏生产力均表现为随灌溉水平和施氮量的增加而降低,W_(1)、W_(2)和W_(3)处理下小麦灌溉水利用效率分别为16.23、11.01和7.91 kg·hm^(-2)·m^(-3),N_(1)、N_(2)和N_(3)处理下氮肥偏生产力分别为50.8%、48.4%和42.5%。综上,在测墒补灌条件下,综合考虑小麦产量和水氮利用效率,小麦拔节期和开花期0~40 cm土层土壤相对含水量均补灌至75%协同施氮180 kg·hm^(-2)(W_(2)N_(2))是该地区小麦节水节肥、高产高效的最优水氮运筹方式。

摘要：针对制种玉米利用大田玉米剥皮机作业籽粒损失大等现象,本文对剥皮过程中制种玉米果穗与剥皮机构间的碰撞和摩擦进行理论分析,得到了影响剥皮效果的主要因素,建立了玉米果穗-剥皮机构系统的离散元与多体动力学柔性模型,利用DEM-MBD联合仿真技术对制种玉米与剥皮机构互作过程进行模拟研究,采用Box-Behnken试验设计原理,以压送器与剥皮辊间距、剥皮辊转速和剥皮辊间隙为试验因素,以果穗平均前进速度和最大受力为试验指标,进行三因素三水平试验,最后进行台架试验和田间试验。理论分析结果表明:玉米果穗沿剥皮辊轴线方向的前进速度和剥皮过程中所受的作用力能够分别表征苞叶剥净率与籽粒损失率;试验结果表明,制种玉米剥皮机构最佳工作参数组合:压送器与剥皮辊间距为32 mm、剥皮辊转速为430 r/min、剥皮辊间隙为-0.3 mm,此时玉米果穗苞叶剥净率为93.33%,籽粒脱落率为1.802%,籽粒破损率为1.203%,机具田间试验与台架试验结果误差小于3%。试验所用剥皮辊满足制种玉米剥皮的性能要求,所用方法能够为制种玉米剥皮机构的改进提供参考。

摘要：[目的/意义]农事行为活动识别对设施蔬菜生产精准化调控有着重要意义,在一定程度上可以通过查看农事操作的时间、操作过程是否合理来减少因农事行为不当导致产量下降。为了解决农事行为识别方法中由于黄瓜叶片和设施遮挡导致识别准确率不高的问题,提出一种名为SlowFast-SMC-ECA (SlowFast-Spatio-Temporal Excitation、Channel Excitation、Motion Excitation-Efficient Channel Attention)的农事活动行为识别算法。[方法]该算法主要基于SlowFast模型,通过改进Fast Pathway和Slow Pathway中的网络结构来提高对于农事活动中手部动作特征和关键特征的提取能力。在Fast Pathway中,引入多路径激励残差网络的概念,通过在信道之间插入卷积操作来增强它们在时域上的相互关联性,从而更好地捕捉快速运动信息的细微时间变化。在Slow Pathway中,将传统的Residual Block替换为ECA-Res结构,以提高对通道信息的捕获能力。这两项改进有效地加强了通道之间的联系,提升了特征之间的语义信息传递,进而显著提升了农事行为识别的准确率。此外,为了解决数据集中类别不均衡的问题,设计了平衡损失函数(Smoothing Loss),通过引入正则化系数,平衡损失函数可以有效地处理数据集中的类别不均衡情况,提高模型在各个类别上的表现。[结果和讨论]改进的SlowFast-SMC-ECA模型在农事行为识别中表现出良好的性能,各类行为的平均识别精度达到80.47%,相较于原始的SlowFast模型有约3.5%的提升。[结论]本研究在农事行为识别中展现出良好的性能。这对农业生产的智能化管理和决策具有重要意义。

摘要：大田玉米收获机收获制种玉米时容易产生伤穗落籽、杂物堵塞等现象,本文针对适收期制种玉米生物特性,设计了一种大型制种玉米联合收获机,采用小行距对行柔性板式摘穗割台和可替换组合式剥皮装置,确保低损摘穗、输送、剥皮作业,降低籽粒损失与损伤;其中割台上方配备钢质覆胶弧形摘穗板,“橡胶+钢质”夹持输送链和六棱低速拉茎辊,可替换组合式剥皮装置采用柔性破皮+揉搓+降速组合形式。通过Plackett-Burman试验设计筛选提取影响机具指标的主要因素,采用Box-Behnken试验设计原理,以机具前进速度、拉茎辊转速和剥皮辊转速为试验因素,以总损失率与含杂率为性能指标,通过田间试验对机具进行检验,优化得出机具最佳作业参数。试验结果表明,优化后,当机具前进速度为4.87 km/h、拉茎辊转速为877.27 r/min、剥皮辊转速为442.52 r/min时,果穗总损失率为1.61%,含杂率为0.55%。田间试验结果表明,当收获机前进速度为4.9 km/h、拉茎辊转速为880 r/min、剥皮辊转速为450 r/min时,果穗总损失率为1.64%,含杂率为0.57%,满足制种玉米机械化联合收获的作业要求,可为制种玉米联合收获机设计与试验提供参考。

摘要：针对目前中国北方露地葡萄栽培区缺乏春季葡萄藤上架作业机械的问题,该研究提出了曲柄摇杆式挑藤机构,该机构采用曲柄摇杆结构带动推藤杆和挑藤杆运动,推藤杆用于聚拢葡萄藤,挑藤杆按照既定轨迹进行挑藤。采用Matlab软件对挑藤杆的挑藤轨迹进行了参数优化,得到较优的挑藤轨迹。通过物理试验和计算确定了挑藤机构的弹簧预紧力、弹性系数等结构参数,分析了挑藤过程。其次,基于多柔体动力学(multi-flexible-body dynamics, MFBD)仿真技术建立了葡萄藤的柔性体模型与挑藤作业模型,以前进速度、弹簧预紧力和曲柄转速为试验因素,以平均挑藤角度和角度变异系数为评价指标,设计Box-Behnken仿真试验并进行回归分析。依据多目标优化原则,得到最佳参数组合;进一步基于土槽试验,验证曲柄摇杆式挑藤机构优化结果的准确性。仿真优化结果表明,当前进速度为0.2 m/s,弹簧预紧力为128 N,曲柄转速为67 r/min时,其平均挑藤角度最大、角度变异系数最小,分别为40.6°和6.0%。土槽试验的挑藤机构平均挑藤角度为43.2°,与仿真挑藤角度相对误差为6.4%,角度变异系数为14.8%。土槽试验结果表明仿真优化结果可靠,挑藤角度准确且挑藤均匀性较好,满足葡萄藤上架的角度要求。该研究可为后续葡萄藤挑藤绑藤一体机的研制提供参考。

摘要：本试验旨在研究开食料中添加鲜味剂对夏季出生荷斯坦犊牛生长性能、热应激以及血清指标的影响。采用单因素随机试验设计,选取体重、日龄相近,饲喂足量初乳的荷斯坦初生母犊牛60头,随机分为4组,每组15头。对照组犊牛饲喂不添加鲜味剂的开食料,试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组则在对照组开食料基础上分别添加150、300、450 g/t的鲜味剂。试验期为73 d,其中哺乳期63 d,断奶后继续饲喂10 d。结果显示:犊牛出生后第1周开食料日均干物质采食量随着鲜味剂添加量的增加有二次变化的趋势(P=0.07),在添加量为300 g/t时增加幅度最高,较对照组提高88.5%;犊牛出生后第2周、第3周、第4周、第7周、第9周和第10周的开食料日均干物质采食量随着鲜味剂添加量的增加均线性提高(P0.05)、25.69%(P0.05)。60日龄时,试验Ⅰ、Ⅱ组的血清葡萄糖含量显著高于对照组(P<0.05);15日龄时,血清尿素氮含量随鲜味剂添加量的增加呈二次变化(P<0.05),在添加量为300 g/t时有最低值。综上所述,在开食料中添加鲜味剂可以缓解夏季出生犊牛的热应激,并能通过提高开食料采食量提高犊牛的生长性能。

摘要：该研究利用TaqMan特异性探针实时荧光PCR检测手段,建立了高效、精准鉴别贵州特色(中蜂)蓝莓蜜的方法。对贵州白竹林、麻卡和乌卡坪三个地域的蓝莓种植区蓝莓蜜进行采集(包括意蜂蓝莓蜜),同时购买市售蜂蜜及加拿大蓝莓蜜,该方法通过采集贵州麻江县白竹林地区蓝莓种植园及蜂场周围蓝莓同花期26种植物样本,基于植物基因组中trnL基因序列的多序列比对,设计蓝莓trnL基因特异性引物,并进行TaqMan探针验证。结果表明,本研究设计的TaqMan探针特异性强,建立的TaqMan探针实时荧光PCR检测方法能检测到蓝莓花粉DNA最低浓度为0.3 ng/μL;利用建立的方法对11种市售蜂蜜和贵州蓝莓蜜样本进行检测,发现贵州蓝莓蜜的Ct值为24~26,蓝莓花粉数在800~1700颗,其余蜂蜜Ct值在30以上,表明该方法能够有效实现贵州蓝莓蜜和其他蜂蜜的区分,具有良好的应用前景。