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2021年  第11卷  第1期

高端访谈
罗锡文院士:咬定青山不放松,甘为农机付一生
王艳红
2021, 11(1)
摘要878 [PDF 47849KB]146
摘要:
在我国农机行业,提起中国工程院院士、农业机械化工程专家、华南农业大学教授罗锡文,大家的敬佩之情都会油然而生,不仅因为他在农业机械技术创新、农业工程学科建设、创新型工程科技人才培养和科技发展战略研究等方面做出了重要贡献,更因为他年逾古稀仍精神矍铄,依然忙碌于农机科研、教学、学术交流和田间地头等农业生产一线。罗锡文始终心系的事业不仅有“让自己的科研成果将农民从繁重的劳作中解放出来,实现增产增收”,更有“让中国从农机大国变为农机强国”的战略思考和研究,为此,他奉献一生、付出一生,无怨无悔。近日,记者采访了罗锡文院士,更深地感受他农机科研工作的心路历程,以及对我国农机化事业发展的殷殷期盼。
装备与机械化
农用无人机发展应用现状与政策建议
王妍令仪, 王元杰
2021, 11(1): 1-7.
摘要618 [PDF 1175KB]116
摘要:
经过十几年的快速发展,农用无人机已在农业生产中发挥了重大作用。为促进我国农用无人机产业高速健康发展,研究农用无人机发展应用现状,针对农用无人机存在的监管部门职能不清、自身技术存在缺陷、标准规范不健全、社会化服务体系不健全和传统农业仍是主力军等问题,提出了加强政策扶持、完善行业标准、强化技术培训和构建社会化服务体系等完善农用无人机发展应用机制的建议,以期为政府机构和行业从业人员提供参考。
基于专利分析的农用无人机技术发展趋势
闵南燕, 邓小明, 胡小鹿, 刘利军, 柏雨岑, 齐江涛
2021, 11(1): 8-14.
摘要541 [PDF 2041KB]78
摘要:
近几年,全球农用无人机技术专利申请每年持续高速增长,在全球申请人排名中,前10名均是中国申请人,中国企业与高校遥遥领先,申请专利主要以作业管理技术为主,这与农用无人机的应用场景紧密相连。为研究农用无人机技术发展趋势,针对农用无人机技术领域在2009年之后的专利申请进行了统计分析。从总体趋势、地域分布、主要竞争者和技术构成等方面,多视角揭示了农用无人机技术的专利活动特征,从专利角度揭示了农用无人机技术的发展态势。结果表明,农用无人机技术正处于发展期,前景看好,未来几年,农用无人机技术的相关专利申请量和申请人数量仍将保持较高增长趋势,加快农用无人机专利的海外布局、提升专利保护意识成为焦点。研究结果可为行业发展提供参考。
山东省果蔬机械发展现状及对策
赵立虹, 刘振, 王鑫, 江秋生, 王东岳, 薛梅
2021, 11(1): 15-21.
摘要539 [PDF 7583KB]89
摘要:
山东省重视农业发展,农机制造和使用位居全国前列,在小麦、玉米、水稻实现全程机械化的情况下,大力推动农机装备产业向高质量发展转型升级。山东省水果、蔬菜总产量居全国第一,对经济社会发展具有重要影响,在当前劳动力不足的情况下,机械化需求强烈。通过探析山东省果蔬机械在果蔬生产各环节的使用情况,讨论存在的问题,提出了果蔬机械发展建议,以提升果蔬产品的市场竞争力,促进果蔬机械行业持续发展。
4GQ-1C型甘蔗收获机作业性能试验与分析
黄伟凤, 曾伯胜, 莫建霖, 杨子增, 蒙德钧
2021, 11(1): 22-27.
摘要517 [PDF 6086KB]85
摘要:
针对目前大中型甘蔗收获机不适宜坡地、小行距和小地块蔗地作业问题,研发了4GQ-1C型甘蔗收获机。为验证机器适应性和可靠性,对比现有机型,进行了田间试验。试验结果表明,4GQ-1C型甘蔗收获机在进行单行种植模式甘蔗收获时,相比132、194 kW两种机型的甘蔗收获机,具有甘蔗含杂率低、损失率低和作业灵活等优点,能适应小地块、较窄行距和坡度较大蔗地机收作业的需要。
信息与电气化
马铃薯动态分级系统中多目相机同步采集方法
汤全武, 何昊瀚, 杨燕, 朱赫, 郭锦程, 张天维
2021, 11(1): 28-32.
摘要570 [PDF 4723KB]71
摘要:
针对马铃薯动态分级系统中的图像同步采集问题,提出了基于千兆以太网的三目相机同步采集方法。采用3台相机分别从待测马铃薯3个方向进行同步采集,利用LM358设计一级同相电压放大电路将STM32产生的PWM信号放大来控制3部相机同步工作,使用C++语言在Visual Studio 2013平台上进行二次设计与开发,实现3台相机同步采集和图像同步存储功能。经试验验证,3台相机同步帧率可达到12帧/s,满足马铃薯动态分级系统中对图像采集的要求。
基于区块链技术的农产品质量溯源系统结构设计
于洋, 谭峰
2021, 11(1): 33-39.
摘要556 [PDF 1368KB]87
摘要:
农产品质量溯源平台对于农产品质量监管及食品质量保障具有重要作用。农产品质量监管涉及领域广、方面杂,且在质量监管过程中农户与企业参与力度不足,导致部分信息在收集过程中存在可靠性差、准确度低的问题。针对上述问题,从区块链核心技术出发,借鉴现有企业质量溯源经验,提出了一种使用联盟链的质量溯源系统。
光电技术在农业工程中的应用与展望
叶瑞涛, 熊正烨, 李永强, 师文庆
2021, 11(1): 40-45.
摘要517 [PDF 13302KB]95
摘要:
我国是农业生产大国,农业种植面积和多种农产品产量居世界前列,但是我国农业生产自动化程度相对较低,农业效益提升潜力大。光电技术在提升农业效益方面大有可为。概述了光电技术在农业工程中的应用现状,并展望了光电技术在农业工程中的发展趋势。
典型轮式小麦机粮食产量监测系统技术与测试
梅国涛, 冯洁
2021, 11(1): 46-48.
摘要505 [PDF 2378KB]67
摘要:
在轮式小麦机上安装粮食产量监测系统,一方面可以为农户、农场管理提供数据记录,另一方面可以结合农艺、遥感、天气和土壤数据等,为变量作业提供数据支持,实现智慧农业。介绍了粮食产量监测系统基本原理,开展标定与调试试验,最后进行田间实测。试验结果表明,监测系统与实际测量数据误差为-3.3%,可满足实际生产要求。粮食产量监测系统有利于减少农药化肥投入,提高粮食产量和质量,保证粮食安全。
生物环境与能源
楼房式肉食综合体智能管理系统
张定安, 李松范, 赵兴华, 张宾, 杜世泰, 张学平, 李青, 杨静
2021, 11(1): 49-54.
摘要489 [PDF 982KB]71
摘要:
为确定肉食综合体项目现实意义,分析了河南省南阳市内乡县楼房式肉食综合体工艺设计及其生产流程,结果表明内乡县畜牧经济已实现由要素驱动型增长向经济创新型发展。内乡县肉食综合体的建设加强了内乡县经济发展要素保障,初步解决了内乡县区域经济发展瓶颈问题,确定了现代生猪产业发展的新走向。
种养业废弃物联合堆肥实现资源化利用
王天瑛, 梁浩, 闫飞, 刘璐, 卢方, 赵明杰, 孙长征, 王璐
2021, 11(1): 55-57.
摘要520 [PDF 484KB]71
摘要:
近年来,中国各行各业飞速发展,中国农业废弃物产量激增,堆肥是有效利用农业废弃物的主要途径之一。种植业和养殖业是农业废弃物产生的主要途径,将两种废弃物结合通过联合堆肥技术进行资源化利用是废弃物处理发展趋势之一。从节约资源、保护环境的角度,探讨了种养业废弃物联合堆肥处理技术,以及利用优势和限制因素。
农副产品加工与贮藏
基于高光谱成像技术的鲜食核桃仁水分检测研究
牛瑞敏, 张淑娟, 陈彩虹, 孙海霞, 高庭耀
2021, 11(1): 58-61.
摘要480 [PDF 668KB]77
摘要:
为实现对货架期内青皮核桃仁水分的快速预测,利用高光谱成像技术采集货架期核桃青皮光谱数据,测定核桃仁含水量,利用连续投影法(SPA)提取11个特征波长,建立了偏最小二乘法(PLS)、多元线性回归(MLR)和最小二乘支持向量机(LS-SVM)模型。结果表明,LS-SVM建模效果最好,预测集的相关系数RP=0.800 7,均方根误差RRMSEP=2.189 7。研究表明,利用高光谱成像技术可以实现货架期青皮核桃仁水分快速预测,为青皮核桃的贮运销提供指导。
食品科学与工程
滑动弧放电等离子体对枯草芽孢杆菌的灭菌机理
崔鲁彬, 孙运金, 王雪莹, 王艳
2021, 11(1): 62-68.
摘要454 [PDF 7143KB]66
摘要:
滑动弧放电是在大气环境下产生的一种等离子体形式,放电产生的活性粒子对环境中存在的各种食源性有害微生物具有较好的抑菌效果。以枯草芽孢杆菌为处理对象,研究了放电处理时间对枯草芽孢杆菌的杀菌效果,并通过表面形貌、电导率和共聚焦显微镜等测试方法揭示滑动弧放电等离子体的失活机制。结果表明,氮气放电等离子体具有较好的杀菌效果,主要抑菌机理是对细菌的细胞膜造成破坏,导致细胞坏死。
水土工程
向日葵调亏灌溉研究进展
陈谢田, 张恒嘉, 雷联, 展英国
2021, 11(1): 69-72.
摘要459 [PDF 542KB]61
摘要:
调亏灌溉作为一项具有节水、稳产、优质作用的灌溉技术,被广泛应用于农业生产中。概述了水分调亏对向日葵生长指标、光合特性、耗水规律、水分利用效率及产量和品质的影响,分析目前向日葵水分调亏所面临的问题,并提出了解决方案。研究结果可为进一步丰富向日葵调亏灌溉理论提供依据,从而更科学地指导向日葵调亏灌溉方案的制定与实施。
设计制造及理论研究
基于模型优化预测与温度场分析的温室传感器故障识别
任远, 李志刚, 苑严伟, 李亚硕, 庞在溪
2021, 11(1): 73-81.
摘要468 [PDF 7792KB]69
摘要:
在温室高温高湿的工作环境下,传感器易出现故障,会对温室的智能管理造成一定的资源浪费,为保证智能化温室管理系统的有效运行,需要及时准确地对温室内故障传感器做出识别。通过试验对云南地区温室在夏季不同通风状态下室内场域的变化情况进行分析,以云南地区大型玻璃连栋温室作为研究对象,建立夏季不同通风方式下温室的三维稳态CFD模型,并结合试验对模型的有效性进行验证。根据实际的外界条件,对温室内部场域进行分析,预测出传感器节点位置处的环境数值,通过与实际读数进行对比,找出传感器读数异常位置。为进一步提高故障传感器识别的准确性,结合基于中值策略的传感器故障节点检测算法,能够及时准确地识别出温室故障传感器,为温室的智能化管理决策提供了准确的温室内环境数据。
基于EDEM-Fluent耦合的钙果风筛式清选装置仿真与试验
吴楠, 贺俊林, 刘少华, 何永强
2021, 11(1): 82-87.
摘要498 [PDF 3540KB]79
摘要:
针对钙果收获装置作业后钙果含杂率高的问题,设计了一种钙果风筛式清选装置。运用EDEM-Fluent耦合方法,以风速、振动筛振幅和振动频率为试验因素,钙果的清洁率和损失率为评价指标,对清选过程进行了仿真分析,并依据仿真结果进行台架试验。仿真分析与台架试验表明,随着风速、振动筛振动频率与振幅的增加,钙果清洁率先增大后减小,损失率一直增加。最优工作参数组合为风速10 m/s、振幅10 mm和振动频率9 Hz,最优工作参数组合条件下的钙果清洁率96.3%,损失率3.4%。研究表明,EDEM-Fluent耦合仿真的运用有助于钙果清选研究,研究结果可为钙果清选装置的设计与优化提供理论依据。
基于Solidworks的钢辊式牧草调制器优化设计与性能试验
王俊跃, 包德胜, 鲍志亮, 孟玉刚, 郭喜燕, 高磊
2021, 11(1): 88-93.
摘要503 [PDF 1614KB]72
摘要:
为了加快牧草田间干燥速度,设计了一种钢辊式牧草调制器,应用Solidworks软件对其进行三维建模,对调制钢辊进行受力分析和参数设定,并应用Simulation模块对调制钢辊进行静力学仿真分析,经优化设计,调制钢辊材料选用45优质碳素结构钢且辐条厚度8 mm时所受应力应变较小,安全系数较高。田间试验结果表明,采用一对互相啮合调制钢辊结构组合,苜蓿压扁率达94%,符合调制器对牧草收获该性能指标要求,提高了设计效率和准确性。
一种可均匀供料的甘蔗种箱
刘文亮, 刘枫, 胡浩, 姜彩宇, 王新阳, 李健
2021, 11(1): 94-97.
摘要505 [PDF 578KB]87
摘要:
目前国内甘蔗种植机普遍缺少供种装置,靠排种器在种箱内取种,易造成种块卡滞、断播等问题。为此,基于物料斗提式输送原理,设计了一种具有均匀供料功能的甘蔗种箱,通过斗提式升运装置和旋转式推料装置的配合,使甘蔗种块均匀顺序进入连接的排种器内,保证了单位时间内供种数量与排种数量的相对一致,且种块之间相对分散,实现了甘蔗的机械化精量播种。
手推式核桃捡拾机设计与试验
买合木江·巴吐尔, 杨莉玲, 刘奎, 刘佳, 沈晓贺, 朱占江, 祝兆帅, 马文强
2021, 11(1): 98-100.
摘要463 [PDF 2153KB]72
摘要:
针对落地核桃采收不及时影响核桃品质、核桃捡拾劳动强度大和人员成本高等问题,设计了一种手推式核桃捡拾装置,介绍了其基本结构、工作原理、技术参数及性能特点。开展捡拾试验,试验结果表明设备性能可靠,各项性能指标均可达到设计要求。手推式核桃捡拾机可减轻劳动强度,有利于提高核桃收获机械化水平。
旋耕机耕深测量结果不确定度评定
闫志文
2021, 11(1): 101-103.
摘要507 [PDF 364KB]73
摘要:
对旋耕机耕深的测量结果进行了不确定度评定,分析不确定度的来源和影响因素,并计算得出其扩展不确定度。结果表明,旋耕机耕深平均值x=15.795 cm,包含因子k=2,扩展不确定度U=0.111 cm。在旋耕机耕深测量中,重复性测量引入的不确定度分量对测量结果的不确定度影响较大。
教学研究
《嵌入式系统技术与应用》优质课程设计与实践
刘莫尘, 宋月鹏, 娄伟, 闫银发, 刘平
2021, 11(1): 104-107.
摘要499 [PDF 739KB]85
摘要:
《嵌入式系统技术与应用》课程是山东农业大学机械工程学科学术型硕士研究生的专业课,其学习目标是全面掌握嵌入式系统的开发与设计方法。该课程是培养学生实践能力、创新精神和综合理论应用能力的重要课程。以解决工程实际问题为驱动力,突出理论应用与实践相结合的教学特色,从课程结构、教学方法与手段、研究生创新能力培养等方面对该课程进行了教学设计和实践,有效提高了该课程的教学效果。
农业水利工程专业人才培养模式探索与实践
朱梅, 刘晓丽, 周婷, 谢传流
2021, 11(1): 108-111.
摘要449 [PDF 579KB]76
摘要:
结合当前高校工科人才培养的新要求、新标准,从加强课程思政教育与实践教育两个方面对安徽农业大学农业水利工程人才培养方案进行了修订。新修方案贯彻教书与育人理念,融合课程思政,且突出强化学生动手能力的培养。通过对人才培养方案6个方面的具体修订,探索教学科研型本科院校农业水利工程专业应用型、创新型人才培养的新方法、新模式,为农业工程类人才培养方式方法提供参考。
农学与生物技术
不同基质配比对盆栽香菜生长及品质的影响
余婷, 陈鹏飞, 闵腾辉, 王前贵, 田强, 秦勇
2021, 11(1): 112-118.
摘要462 [PDF 891KB]69
摘要:
以“大叶香菜”为试验材料,设置T1(草炭∶蛭石∶珍珠岩=3∶1∶1)、T2(草炭∶蛭石∶珍珠岩∶有机肥=6∶1∶1∶2)、T3(草炭∶蛭石∶有机肥=3∶1∶1)、T4(草炭∶蛭石∶珍珠岩∶有机肥=2∶1∶1∶1)、T5(草炭∶蛭石∶珍珠岩∶有机肥=1∶1∶1∶1)和T6(草炭∶蛭石∶有机肥=2∶1∶1)共6种基质配比种植盆栽香菜,研究不同基质配比对盆栽香菜生长及品质的影响。结果表明,T4处理的盆栽香菜茎粗、根长和根体积等生长指标优于其他处理,全株鲜质量相对较大,为2.854 g,全株干质量具有最大值,为0.384 g。T4处理的品质指标可溶性蛋白含量、维生素C含量和叶绿素含量也相对较高,分别为37.78、0.20和2.02 mg/g。因此,建议使用草炭∶蛭石∶珍珠岩∶有机肥=2∶1∶1∶1的基质配比进行盆栽香菜的种植。
广东增城荔枝产量预报方法研究
彭晓丹, 欧善国
2021, 11(1): 119-122.
摘要610 [PDF 605KB]51
摘要:
以广东典型荔枝产区广州市增城区为例,利用增城1999—2018年荔枝产量资料和同期气象资料,开展增城荔枝产量预报方法研究。将荔枝产量分解为趋势产量、气象生理产量和随机噪声(通常忽略不计),趋势产量的分离采用直线滑动平均模拟法。分析影响荔枝气象生理产量的关键气象因子,并建立线性回归预报方程。结果表明,预报方法对历年荔枝产量预报精度平均值可达90.52%,预报准确率基本可满足日常业务服务需求。研究成果可为政府部门实施乡村振兴战略、促进战略性支柱产业集群培养和推进荔枝品牌产业发展提供参考。
农业经济管理
常熟市农机社会化服务调查分析
曹志刚
2021, 11(1): 123-126.
摘要545 [PDF 522KB]81
摘要:
通过对常熟市稻麦生产不同农业经营主体进行农机社会化服务情况调查,从拥有主要农机具、可接受农机社会化服务和农机作业市场价格3个方面进行了关联分析,并对本地区推进农机服务模式与农业适度规模经营提出了合理化建议。
安康市富硒魔芋产业转型发展路径及策略
薛焕霞
2021, 11(1): 127-131.
摘要417 [PDF 1947KB]67
摘要:
魔芋产业已经成为发展农业经济的新宠,安康市是我国魔芋种植核心区和优势区。分别从安康市魔芋产业分布现状、产量、种植面积和产值等角度对当地魔芋产业发展现状进行了调查研究。研究发现,安康市魔芋产业具有资源和品质优势,但依然存在优质种芋繁育慢、病虫害问题突出、产品加工创新能力较弱和魔芋生产企业资金紧缺等问题。针对存在的问题提出了加强魔芋良种繁育、强化和规范优质魔芋种植基地建设、加强科技攻关开发新产品和建立富硒魔芋国际品牌战略建设等对策,旨在加快安康魔芋产业转型升级、实现高质量发展。
西安市高陵区农村集体资产股份权能改革成效、困境及建议
路敏, 郭亚飞
2021, 11(1): 132-136.
摘要448 [PDF 857KB]71
摘要:
西安市高陵区是第1批全国农村集体资产股份权能改革试点之一,并通过了农业农村部的终期验收。通过分析西安市高陵区改革的措施与成效、面临的困境与难题,据此提出改进建议,以期为全国推进和推广农村集体资产股份权能改革提供决策参考。
“一带一路”背景下陕西茶叶跨境电商发展路径研究
段锞, 胡丹, 陈祉夷
2021, 11(1): 137-140.
摘要461 [PDF 606KB]64
摘要:
陕西作为丝绸之路的发源地,以其有利的自然生态条件和区域产业结构,形成了以茶叶为主导的产业发展格局。目前,陕西省茶叶出口规模不大,市场占有率较低。在“一带一路”倡议的推动下,陕西省茶叶出口至沿线国家的潜力较大,未来将逐步呈上升态势。研究了“一带一路”背景下陕西茶叶跨境电商市场发展现状和存在的问题,提出陕西茶叶跨境电商发展路径,通过借力跨境电商平台、开拓国际市场、稳固绿茶品牌、布局海外仓解决出口难的问题,以及完善跨境电商法律秩序,拓展陕西茶叶跨境电商发展路径。