摘要：地表秸秆覆盖免耕播种具有蓄水保墒、提高土壤肥力、改良土壤结构、控制土壤侵蚀、降低生产成本和提高作物产量等社会、生态和经济效益。针对现有同位仿形免耕播种单体在重度秸秆覆盖、高速作业条件下,清秸装置作业质量差、工作效率低问题,改进设计了一种具有秸秆轴向加速推送功能的清秸装置。阐明了清秸装置清理秸秆机理,完成了关键部件清秸轮和助推螺旋设计,确定了影响其工作性能主要参数及取值范围。采用二次回归正交旋转中心组合试验方法,以作业速度、工作偏角、螺旋升角、螺旋叶片数为试验因素,清秸率和工作阻力为性能评价指标,在构建的EDEM-ADAMS联合仿真试验平台上实施参数组合优化试验,结果表明:各因素对清秸率影响由大至小依次为作业速度、工作偏角、螺旋叶片数、螺旋升角;各因素对工作阻力影响由大至小依次为作业速度、工作偏角、螺旋叶片数、螺旋升角。应用Design-Expert软件对试验结果进行参数组合优化,当螺旋升角为40°、螺旋叶片数为4、作业速度为7.5~10.7 km/h、工作偏角为20.0°~32.5°时,清秸率大于85%,工作阻力小于110 N。在作业速度8、9、10 km/h条件下,对螺旋升角40°、螺旋叶片数4、工作偏角30°的清秸装置进行田间性能试验,得到清秸率大于82%,工作阻力小于112 N,表明仿真试验结果可信,在作业速度10 km/h条件下相对未优化清秸装置清秸率提高33.5%、工作阻力无显著性差异。

摘要：为解决我国天然橡胶割胶工作强度高、技术难度大及割胶工紧缺等问题,本文设计一种仿形进阶式天然橡胶割胶机,通过分析割胶轨迹得到割胶轨迹方程,设计采用丝杠传动实现竖直运动和圆柱齿轮啮合传动实现椭圆运动的复合运动为割胶运动方式。工作时,整机通过可调式捆绑机构固定于橡胶树上;利用Arduino开发板控制电机的动作顺序,采用直流推杆控制割胶机进刀退刀动作,采用减速步进电机完成割胶机复合割胶运动,采用步进电机完成移位动作。为验证该机性能,利用Design-Expert软件设计并进行林间试验。结果表明:当割胶机在减速步进电机转速21 r/min、刀具角度25°和拉簧预紧力20 N时,割胶质量最佳且耗电量最低,前5 min排胶量为6.29 mL、平均耗电量为1.07 W·h,满足设计要求。

摘要：【目的】叶片是作物进行光合作用的重要器官,与物质生产、养分吸收和产量形成有密切关系。研究留叶数对木薯养分积累和产量的影响,以期为木薯高产栽培和氮磷钾养分高效利用提供理论依据。【方法】采用裂区设计,以株型、品种、留叶数分别为主区、裂区和再裂区。试验以紧凑型品种‘华南205’(SC205)、‘桂热4号’(GR4)和伞型品种‘华南12号’(SC12)、‘华南15号’(SC15)为材料,设计12个留叶数处理(9、18、27、36、45、54、63、72、81、90、99和108片),分析了单株摘叶及成熟期单株的氮、磷、钾素积累量。【结果】随留叶数增多,单株摘叶的氮、磷、钾素积累量随之下降,单株鲜薯产量随之显著增加,成熟期全株和全生育期植株的氮、磷、钾素积累量随之呈显著增加或呈“单峰”或“双峰”趋势。不同品种不同元素的积累规律有差异。紧凑型品种单株摘叶的氮素积累量较伞型品种降低了4.56%,而磷、钾素积累量较伞型品种分别提高了10.23%、10.00%。紧凑型品种成熟期全株的氮、磷、钾素积累量较伞型品种分别提高了31.00%、42.48%和50.92%。在成熟期,留叶数增多,在块根和叶片中的氮、磷、钾素分配率随之提高,而在茎秆中的氮、磷、钾素分配率随之下降,氮、磷、钾素收获指数随之呈增加或“单峰”或“双峰”趋势。紧凑型品种氮、磷、钾素收获指数高于伞型品种,两株型分别为0.48、0.63、0.58和0.42、0.60、0.55。随着留叶数增多,成熟期全株的氮、磷、钾素分配率随之提高,而单株摘叶的氮、磷、钾素分配率随之下降。紧凑型品种在成熟期全株中的氮、磷、钾素分配率较伞型品种分别提高了7.33、5.45和4.36个百分点。【结论】木薯留叶数越多,摘叶的数量和干物质量越少。随着留叶数增加,木薯产量随之增加,成熟期全株的养分积累量和块根、叶片的养分分配率随之提高。木薯摘叶后,叶片光合产物优先满足地上部生长。在本试验条件下,块根膨大期适宜的留叶数为81~90片,有利于确保木薯产量和养分积累利用。

摘要：探讨在施磷条件下接种不同比例丛枝菌根真菌(AMF)与解磷细菌(PSB)对紫花苜蓿各器官、不同部位磷含量及土壤有效磷含量的影响,为提高紫花苜蓿的磷肥利用效率及优质高产研究、制定科学合理的施肥制度提供理论依据。采用完全随机设计进行盆栽试验,设置5种接菌比例(AMF∶PSB)梯度[3∶7(J_(1))、4∶6(J_(2))、5∶5(J3)、6∶4(J_(4))和7∶3(J_(5))]和2种施磷(P_(2)O_(5))水平[0(P0)和100 mg·kg^(-1)(P_(1))],共计10个处理。通过对紫花苜蓿植株磷含量、土壤磷含量、干物质产量及磷素利用效率进行测定,并通过相关性分析明确紫花苜蓿植株磷含量、土壤磷含量、干物质产量及磷素利用效率之间的关系,通过隶属函数分析筛选出适合苜蓿生长的最佳菌磷耦合模式,明确菌磷耦合下紫花苜蓿的干物质产量及磷素空间分布特征。结果表明:相同接菌条件下,紫花苜蓿的植株磷、茎磷、叶磷、花磷、根磷、上部磷、中部磷、下部磷、根际土壤有效磷、非根际土壤有效磷含量及干物质产量均为P1处理显著大于P_(0)处理(P叶>根>茎;苜蓿各部位磷含量表现为:上部>中部>下部;土壤有效磷含量表现为:根际土>非根际土。菌磷耦合处理中,苜蓿总干物质产量和磷素利用效率均在J4P1处理达到最大值,分别为49.31 g·pot^(-1)和27.23%。相关性分析表明,苜蓿植株磷含量、根际土壤磷含量、非根际土壤磷含量、磷素利用效率和总干物质产量两两互为正相关,其中,总干物质产量与根际土壤有效磷含量和磷素利用效率呈极显著正相关(P<0.01),与非根际土壤有效磷含量呈显著正相关(P<0.05)。根据隶属函数值大小排序,排名前3位的分别为J_(1)P_(1)、J_(3)P_(1)和J_(4)P_(1)处理。当施磷(P_(2)O_(5))量为100 mg·kg^(-1)及AMF和PSB为3∶7的双接菌比例下,能够较大程度地改善苜蓿的磷营养水平,进而提高苜蓿的干物质产量。

摘要：针对传统蝙蝠算法全局搜索能力不足的问题,提出一种改进蝙蝠算法(IBA-FCS),通过设计脉冲变频策略、自适应局部搜索策略和变异机制,有效提升了算法的全局搜索能力。基于经典测试函数的寻优结果表明,与粒子群算法、传统蝙蝠算法和其他改进蝙蝠算法相比,IBA-FCS算法具有更好的寻优性能。针对农业无人机的航迹规划问题,结合山地果园飞行环境的三维地形数据,构建了农业无人机安全航迹规划模型,设计了多因素约束的飞行成本函数;同时,将航迹规划模型的求解空间由笛卡尔坐标系变换到圆柱坐标系,进一步提升IBA-FCS算法的寻优效率,从而获取更好的航迹规划方案。仿真实验结果表明,在具有不同数量障碍物的多个飞行任务中,IBA-FCS算法较传统蝙蝠算法的飞行成本函数适应度平均下降20.335 5%,并且基于圆柱坐标系的IBA-FCS算法求解的飞行成本函数适应度较基于笛卡尔坐标系的规划结果平均下降4.612 7%。实地场景实验结果表明,基于IBA-FCS算法的规划方案能够收敛于最优航迹,进一步验证了山地果园静态障碍环境下应用改进蝙蝠算法和圆柱坐标系进行农业无人机安全航迹规划的可行性和有效性。

摘要：针对目前蔬菜移栽式农机栽植机构结构复杂、移栽后钵苗直立性差等问题,研制了一款鸭嘴式栽植机械。依据农作物秧苗移栽农艺要求、栽植装置运动学机理分析及栽植机构工作原理,对虚拟栽植机构的参数进行选定,并利用SolidWorks软件进行建模、参数优化及运动学仿真,搭建移栽机栽植机构实物样机并以辣椒钵苗作为研究对象进行机构的性能试验。当辣椒钵苗移栽机前进速度为18 m·min^(-1)、理论株距约为200 mm时,钵苗立苗直立度合格率为93.6%,株距变异系数为5.8%,可以满足辣椒钵苗移植栽种的农艺要求。结果表明:各项指标均能够满足蔬菜移栽及农业机械设计要求,鸭嘴式蔬菜移栽机构的设计与参数选取合理,株距变异系数相对低,机构运行稳定,满足蔬菜钵苗移栽要求,可为后期生产实践提供指导。

摘要：西甜瓜是山东省重要的经济作物,面对突发的新冠肺炎疫情,如何及时科学地研判其对西甜瓜产业的影响,寻求应对之策具有重要现实意义。本文从疫情对西甜瓜产业的影响出发,对山东省4个县市西甜瓜主要种植农户进行问卷调查与分析。研究结果表明:新冠肺炎疫情对山东省西甜瓜生产和销售产生一定的影响;影响环节主要集中在销售价格、流通渠道、市场需求、劳动力和生产资料供应等方面。因此,提高农民抵御突发事件冲击的能力,拓宽销售渠道、扩大内需,完善农村重大事件应急管理体系,对促进山东省西甜瓜产业发展具有重要意义。

摘要：为明确氮肥用量和采收株高影响油蔬两用型油菜品种菜薹糖分积累的机制,以富硒1号油菜品系为材料,采用裂区试验设计,研究了3个氮肥水平(120、180和240 kg·hm^(-2))和4个采收株高(20、30、40和50 cm)对菜薹糖组分含量的影响,比较了菜薹中蔗糖代谢关键酶转化酶(INV)、蔗糖合成酶(SS)和磷酸蔗糖合成酶(SPS)活性的变化,并对糖代谢关键酶活性基因的表达量进行了分析。结果表明,淀粉含量随着施氮量的增加而降低,其他糖分含量在施氮量为180 kg·hm^(-2)时显著高于其他施氮处理,表明过高和过低施氮量均不利于菜薹糖分积累。就不同采收株高而言,菜薹中果糖、淀粉、葡萄糖和蔗糖含量在株高20 cm采收时最高;海藻糖和山梨醇含量在株高40 cm采收时显著高于其他处理。菜薹SPS活性在各施氮量和采收株高处理下均比INV和SS活性低,表明菜薹中蔗糖以分解成小分子单糖如葡萄糖、果糖等代谢活动为主。在菜薹各采收时期和施氮量处理下,蔗糖分解体系的蔗糖合成酶SUS1/SUS4、SUS3和转化酶A/N-INVA、CINV1、CINV2等基因表达模式互补且为上调,增强了蔗糖的分解,而对蔗糖磷酸合成酶SPS1/SPS2的表达量影响很小。本研究结果为油蔬两用型油菜薹品种合理氮肥运筹提供了理论依据。

摘要：针对传统的农业物联网路由以及网关选址时,考虑实际地形对传输损耗的影响不够,导致节点电能的浪费以及维护费用增加的问题,本文首先对农场地形以及已布置终端的位置进行建模,使用K-means算法确定路由初始位置以及该路由负责对接的终端。在考虑电磁波自由空间损耗以及绕射损耗的前提下设计合理的适应度函数,基于一种可变惯性系数的粒子群优化算法对路由和网关的位置进行优化。最终模型给出最大的电磁波损耗数据,用于在确定节点的最大发射功率时提供参考。算例仿真发现,路由位置通过PSO算法寻优,最大传输损耗最多可降低27.82%。实地检验发现,本算法所选取的最优点通信质量显著高于其附近的点,RSSI提升达12%~20%。模型最终给出的路由和网关最大传输损耗与最优布局位置对于实际节点铺设具有指导性意义。

摘要：为了筛选适宜发酵紫甘薯酒的原料及适宜的发酵菌种和主发酵条件,选用11个紫甘薯品种,针对酿酒品质好的品种设计发酵菌种和主发酵温度2个处理因素,分析紫甘薯品种、发酵菌种和主发酵温度对紫甘薯酒品质指标和风味物质的影响.结果表明,紫甘薯品种、发酵菌种和发酵温度对紫甘薯酒品质和风味物质均有不同程度的影响.11个品种紫甘薯酒样中,徐紫薯8号发酵酒酒精度在12%以上,且花青素含量最高,异丁醇、乙酸异戊酯、异戊醇、乙酸苯乙酯、苯乙醇、2,4-二叔丁基苯酚为主要风味物质.菌种CICC1012发酵所得紫甘薯酒酒精度最高,且风味物质异戊醇相对含量较低,而苯乙醇相对含量较高.主发酵温度20℃时所得紫甘薯酒的酒精度最高、风味物质种类最多.研究结论可为紫甘薯酒品质的进一步提升提供参考.