摘要：目前现有的采茶末端执行器多为剪切式,不适用于高档名优绿茶的采摘,为解决这一问题,提出一种模仿人工“提手采”动作的柔性采摘指机构。对采摘指结构参数进行有限元分析,使上、下夹爪在夹持中产生可感知的弹性形变。基于该机构,设计采摘指电动控制系统。采用嵌入式处理器,通过步进电机控制两对夹爪的开合和提拉动作,并设计测力电路,实时检测夹持力,以提拉方式实现对嫩芽的采摘。分析得到夹爪所受的最大应力为0.16 MPa,夹爪的最大形变为0.00038 mm。依此结果制作样机,并进行采摘试验。试验结果表明:柔性采摘指能有效实现一芽一叶的采摘,成功率达到92.5%,验证了该采摘指的可行性,具有应用价值。

摘要：针对现有嫁接机存在技术不成熟、价格较高、难以大规模推广应用的问题,提出一种采用高速蔬菜苗切割输送装置配合人工嫁接的新型嫁接模式。蔬菜苗高速切割输送装置包括穴盘输送装置、拨苗装置、切割装置和蔬菜苗输送装置等。根据切割装置结构和工作原理,分析了穴盘输送速度、拨苗轮转速和切割频率之间的关系,并进行了试验研究。试验结果表明:切割装置采用成排连续切割的方式,其蔬菜苗切割效率达到37000株/h,能够满足嫁接流水线37个人工嫁接工位的用苗需求,达到了30工位的设计要求;刀具切割频率、拨苗轮转速需要匹配穴盘输送速度才能获得最小伤苗率和最优切割成功率。该装置的研制为规模化嫁接苗的生产提供了一种高效率、低成本的人机协同生产方式。

摘要：针对加工设备在不同寿命阶段造成的机加工工时波动问题,提出了考虑设备劣化的加工工时预测方法。针对单工况,构建了基于BiGCU-MHResAtt-Weibull模型的机加工工时预测模型,采用双向门控卷积单元(BiGCU)提取局部特征,利用多头残差自注意力网络,获取不同特征间的影响关系,全连层输出优化后的残余寿命值并通过Weibull概率分布函数实现加工工时倍率映射;针对多工况,结合单工况模型,设计了大数据集和特征迁移模型,并通过聚类和曲线拟合生成加工工时预测谱系。最后,采用美国国家航天局提供的涡扇发动机数据集完成了模型训练和预测,验证了所提方法的有效性。

摘要：农业生产过程中肥料和农药的大量施用,造成农田面源污染问题日益突出,开发农田面源污染的减控技术对生态修复具有重要的意义。生态沟渠不仅兼具农田排水沟的过水功能,同时是有效消减面源污染且适合中国农情的重要生态措施之一。该研究阐述了生态沟渠对农田面源污染的消减机理(底泥吸附及植物阻抗作用、植物/微生物吸收作用、降解去除作用);通过整理分析559组生态沟渠野外观测试验数据,剖析了污染物初始浓度、水力停留时间、植物种类、生物量这4个主要影响因子对农田排水中N、P及农药去除率的影响;进而采用多元线性回归模型将多因子影响与N、P及农药去除率之间建立定量关系。结果表明总氮和总磷的去除率随单一因子污染物初始浓度、水力停留时间或生物量增大而增大,但与植物种类没有显著关系(P>0.05);且多元线性回归模型结果表明污染物初始浓度的对总氮/总磷去除率的贡献大于生物量。农药的去除率随水力停留时间、生物量增大而增大,随污染物初始浓度增大而减小,与植物种类没有显著关系(P>0.05)。研究可为生态沟渠的合理构建和设计提供理论和技术支撑。

摘要：呋虫胺(dinotefuran,DIN)是防治稻田病虫害的主要杀虫剂,其施用后会对生态环境造成潜在风险。生物炭与有机肥的配施是一种兼顾肥力的土壤修复技术,但DIN在该类修复土壤中的环境归趋仍不清晰。该研究制备了400℃和900℃热解温度下的花生壳生物炭(PS400和PS900)作为典型生物炭材料,采用鸡粪堆肥(composted chicken manure,CM)作为典型外源有机肥,揭示了生物炭与有机肥对水稻土中DIN吸附、消散及形态转换机制的影响。结果表明,生物炭和有机肥均能提高水稻土对DIN的吸附能力,且效果排序从大到小为:PS400、PS900、CM;其Freundlich吸附系数(K_(f))从未修复水稻土的0.31增至2.80(PS400-CM配施的水稻土)。同时,生物炭与有机肥均能加快水稻土中DIN的消散速率,PS400-CM配施可将水稻土中DIN的半衰期(T_(1/2))从100.3 d缩短至38.1 d。在DIN赋存的3种土壤吸附形态(即:弱吸附态、稳定吸附态和强吸附态)中,添加生物炭会使DIN的主要赋存形态从弱吸附态向稳定吸附态转化;未修复水稻土中稳定吸附态占比为13%±3%,而添加生物炭后稳定吸附态占比增至46%±7%。研究结果表明生物炭和有机肥配施是一种既可降低DIN流动性又可促进其降解的农田土壤修复方法。

摘要：为了比较5个茶用菊新品种(系)的产量水平,并筛选出获得高产的定植期和摘心方案,以‘苏菊10号’、‘苏菊12号’、‘苏菊13号’、‘CH1-44’、‘CH5-13’为试材,采用三因素裂区试验设计,主区为早、中、晚3个定植期,裂区为5个新品种(系),裂裂区为4种摘心方案,比较不同栽培措施下植株生长和产量的差异.结果表明:5个新品种(系)中,‘CH5-13’和‘苏菊13号’产量相对较高,‘CH1-44’和‘苏菊10号’产量次之,‘苏菊12号’产量最低; 5月27日中期定植、二次摘心措施下5个新品种(系)的株高、冠幅、单株花数、花径、单花鲜质量、单株产量和单位面积产量均显著优于其他处理,较5月7日和6月13日定植分别提高16.0%和19.0%、18.0%和22.8%、36.7%和42.2%、11.1%和2.3%、13.0%和4.0%、47.8%和36.6%、48.5%和36.7%.随着摘心时间的推迟,株高显著降低,二次摘心株高较不摘心降低50.2%;二次摘心处理的冠幅、单株花数、单花鲜质量、单株产量和单位面积产量最高,较不摘心依次提高17.0%、29.1%、5.5%、34.0%和34.8%.品种(系)、定植期、摘心方案3个因素对茶用菊生长性状和产量影响作用的大小依次为:定植期>品种>摘心.

摘要：为探明甘薯收获期藤蔓茎秆机械特性，以便提高甘薯藤蔓机械粉碎还田作业质量，该文农机农艺结合，以江苏南京地区鲜食紫甘薯宁紫1号、宁紫2号为试验对象，应用电子万能试验机、甘薯藤蔓粉碎还田试验机等仪器设备，研究了收获期甘薯藤蔓茎秆含水率和剪切强度的变化，揭示了茎秆含水率、剪切强度和机械碎蔓作业质量的内在关系，获得了含水率在86.92%～70.08%时，2个紫甘薯品种藤蔓茎秆剪切力与含水率之间变化的二次函数回归方程；明确了经验收获期开始时藤蔓茎秆含水率分别为81.5%和78.1%、剪切力分别为90.1和94.8 N；从提高机械作业质量角度出发，提出了收获期内最宜机械碎蔓作业时间约为6～8 d。研究结果为新型甘薯藤蔓粉碎还田机转速、切刀线速度等参数设计提供了直接依据，并为适宜的甘薯收获期选择和适宜机械作业的栽培农艺研究提供了参考。

摘要：为削弱永磁游标电动机的电枢反应磁场中的无效谐波含量,实现电动机高效运行,基于磁场调制理论提出一种双绕组低谐波永磁游标电动机.首先,阐明谐波抵消原理;其次考虑到温升对导线和永磁体性能的影响,利用有限元法对传统永磁游标电动机和双绕组低谐波永磁游标电动机的电磁场和温度场进行双向耦合计算,并对气隙磁密、转矩和温升等性能参数进行对比.研究结果表明:得益于低谐波设计,双绕组低谐波永磁游标电动机的转矩和效率得到改善,相比传统永磁游标电动机,在常温20℃时,所提出的双绕组低谐波永磁游标电动机的平均转矩和效率分别增长2.62%和0.55%,转矩脉动下降50.15%;温度收敛至稳态后,双绕组低谐波永磁游标电动机的平均转矩和效率分别增长2.66%和0.57%,脉动下降50.16%,验证了该低谐波设计方案的有效性.

摘要：为了促进中国水肥一体化施肥设备的研究开发及推广应用,总结分析了中国水肥一体化施肥设备科研、生产及实际应用中存在的问题,概述了施肥设备的发展现状,重点阐述分析了文丘里施肥器、压差施肥罐、比例施肥泵、柱塞泵及固体肥料溶解施肥装置等常用施肥设备的技术特点、研究进展和存在问题等.在此基础上,基于绿色农业发展理念和农业物联网的发展需要,指出施肥设备的发展亟需结合作物区域种植特点,综合施策,创新发展多种先进施肥装备及技术,建立节水节肥技术综合管理体系,重点研究管路中水肥流动规律、优化设计方法、产品研发与标准化、灌水施肥制度与智能水肥一体化系统,实现施肥设备的多功能、低能耗及精准化、水肥一体化系统的信息化与智能化,切实有效提高水肥利用率.

摘要：为探究不同质量浓度亚硒酸钠对蛋白核小球藻Chlorella pyrenoidosa生长及抗氧化酶活性的影响,试验设计0、2、4、6、8、10、20、40、60、80、100 mg/L共11个亚硒酸钠处理组,定期监测不同处理组小球藻细胞密度、吸光度值及抗氧化酶活性的变化。结果表明:小球藻初始细胞密度为1×106 cells/mL时,添加2、4 mg/L的亚硒酸钠对蛋白核小球藻细胞生长具有显著促进作用(P0.05),而20~100 mg/L亚硒酸钠处理组小球藻生长速率显著低于对照组(P<0.05),且试验前7 d为负值,第9天开始恢复为正值;蛋白核小球藻含硒量随亚硒酸钠质量浓度的增加而增加;低质量浓度(2~4 mg/L)的亚硒酸钠能诱导小球藻细胞超氧化物歧化酶(SOD)活性显著增加(P<0.05),而高质量浓度(20~100 mg/L)的亚硒酸钠则能够诱导藻细胞谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性显著增加(P<0.05);用40~100 mg/L亚硒酸钠处理蛋白核小球藻时,藻细胞出现三分裂、四分裂及细胞团的现象。研究表明,低质量浓度硒能促进蛋白核小球藻的生长,而高质量浓度硒具有抑制作用,不同抗氧化酶对硒的敏感性不同,小球藻富硒培养时亚硒酸钠的适宜添加质量浓度为2~4 mg/L,且培养时间应控制在一个月内,以免藻体中毒死亡。