农业工程

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王艳红

2021, 11(3): 2-6.

摘要（766） [PDF 20074KB]（84）

摘要:
他1947年出生于江苏省，却扎根边疆60载；他是中专生，却成了中国工程院院士；他一辈子只做了一件事，却推动了新疆棉花生产两次大提升；他自称“知识不多”，习近平总书记却对他说“英雄不问出处”。他就是中国工程院院士、石河子大学研究员陈学庚，一辈子致力于农业机械的研究与推广。陈学庚是新疆生产建设兵团（以下简称新疆兵团）农业机械化发展的见证者和引领者，他扎根边疆从事农机研究和推广工作50多年，带领科研团队突破地膜植棉机械化关键技术，攻克膜下滴灌精密播种大规模应用技术装备难题，推动新疆棉花生产水平大幅提升；研发了棉花生产全程机械化关键技术与机具，在新疆、山东和河北等棉区大面积示范推广；主导的3项技术创新改变了传统的植棉模式，用机械化方式实现棉花生产种植的精耕细作。陈学庚对我国棉花全程机械化发展做出了突出贡献，对新疆扩大棉花种植面积、稳定棉花产量起到了关键作用。2018年，陈学庚荣获第六届中华农业英才奖；2019年，荣获“新疆最美奋斗者”和“新疆最美科技工作者”称号；2013年，当选为中国工程院院士。

大田无人农业发展现状与实现路径

徐峰, 朱慧琴, 程胜男, 彭俊明

2021, 11(3): 11-14.

摘要（637） [PDF 830KB]（97）

摘要:
从农业现代化、可持续发展和农机化转型升级方面阐述了发展大田无人农业的重要性和必要性，分析了无人农业国内外发展现状和目前我国无人农业取得的成效和不足，并提出了我国无人农业发展路径。

果园升降作业平台国内外发展现状与对策建议

张鲁云, 孟祥金, 段爱国, 殷彩云, 韩保保

2021, 11(3): 15-19.

摘要（431） [PDF 3205KB]（59）

摘要:
我国果园大部分位于丘陵山区，自然环境恶劣，地形条件复杂，高空升降作业机械是日常管理和果实收获的重要装备。阐述了国内外果园升降作业机械的发展和应用现状，分析影响其发展的制约因素，探讨我国果园机械的发展特点，并提出相应的对策与建议，以促进特色林果产业的快速发展。

智能水肥机控制系统关键技术装备研制

韩卫华

2021, 11(3): 20-24.

摘要（476） [PDF 16855KB]（59）

摘要:
针对水肥一体化设备施肥精度不高、智能化程度低的现状，在借鉴PLC、LORA窄带物联网等技术的基础上，改进一套适合设施农业的高精度、具有物联网功能的智能水肥一体化装备，实现定时、定量自动化控制水肥，提高作物品质及设施农业生产效益。

《非道路柴油移动机械污染物排放控制技术要求》浅析

刘顺利, 王明达, 纪亮, 李刚, 王瑾, 吉喆

2021, 11(3): 25-29.

摘要（417） [PDF 586KB]（59）

摘要:
《非道路柴油移动机械污染物排放控制技术要求》是《非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法（中国第三、四阶段）》（GB 20891—2014）第四阶段的具体技术要求。与第三阶段相比，该标准增加了适用范围，同时技术要求中增加了达标检查、远程监控和车载诊断等要求。为更好理解标准，该文对标准的主要内容进行了阐述与分析，并从技术可行性和成本可行性两方面对标准进行了可行性分析。

摩擦传动在行走机械中的应用

洪曼, 王志, 田甜, 刘学文

2021, 11(3): 29-33.

摘要（342） [PDF 4171KB]（47）

摘要:
摩擦传动主要是指靠带与轮、轮与轮之间的摩擦作用实现动力传递的机械传动方式，摩擦传动在行走机械中所实现的功能尤具特色。针对应用于自动挡轿车、联合收割机、飞机牵引车和公铁两用车的摩擦传动实例，说明了摩擦传动在行走驱动环节的作用与实现方式，揭示了带轮摩擦实现连续变比传动及无级变速装置的结构形式，同时阐述了轮轮摩擦在行走驱动中的使用方式。

播种机防缠绕装置设计与应用

王海江

2021, 11(3): 34-36.

摘要（396） [PDF 4612KB]（40）

摘要:
随着保护性耕作技术的不断推广，免耕播种机得到了越来越广泛的应用。为解决免耕环境下作物秸秆和残茬会对播种性能产生不利影响的问题，设计了一种搅龙式防缠绕装置，介绍了其工作原理和工作组成，并开展了田间试验。试验结果表明，防缠绕装置可有效将麦秸分开，作业时不打土，可降低扬尘且动力消耗小。防缠绕装置整体作业性能良好，配套免耕播种机使用对促进保护性耕作技术推广有重要意义。

母猪智能化精准饲喂系统研究现状及展望

程维波, 吴德胜, 李辉, 查德翔, 谭荣英, 张春颖

2021, 11(3): 37-42.

摘要（467） [PDF 8984KB]（56）

摘要:
母猪智能化精准饲喂系统是一种满足动物福利要求的精准饲喂母猪的智能化群养系统。介绍了母猪智能化精准饲喂技术、精准饲喂系统工作原理，总结了国内外母猪精准饲喂系统研究现状，指出国内研究存在的问题并提出发展方向，为国内母猪智能化精准饲喂系统开发研制提供参考。

福建省农业技术推广信息化展示平台设计与实现

阙翔, 陈日清, 刘必雄, 罗超, 李梦航, 苏少强

2021, 11(3): 43-49.

摘要（466） [PDF 5253KB]（62）

摘要:
根据福建省茶叶、蔬菜、食用菌及再生稻4大特色产业，以及在农业技术推广服务中所采用的“科研试验基地、区域示范基地、基层推广站点及农户”有机结合的新模式，设计并提出农业技术推广的信息化服务体系结构。针对多元化推广服务需求和相关数据多类型、多主题和多源异构等问题，采用统一信息资源分类与编码的方法，基于ASP.NET框架的模型视图控制器（Model View Controller，MVC）结构，设计和实现了“GIS+”模式的推广服务信息化展示及其后端管理系统。该系统将各种数据按资源分类编码与WebGIS地图图层关联，并部署在可伸缩、可迁移的H3C CAS云平台中，支持物联网视频监控和传感器的接入，实现了对各特色产业的16个主题14 064条服务数据及科研试验基地等的实时监测数据的动态管理与集成展示，已存储视频、图片和文本等多种类型数据约75 GB，可为企业、农户等提供便捷、高效的服务。

基于二维相关的土壤养分元素激光诱导击穿光谱分析

梅岸君, 李佳, 王长伟, 董鑫, 王丽丽, 王天瑛, 吕程序

2021, 11(3): 50-54.

摘要（390） [PDF 6955KB]（50）

摘要:
土壤养分元素在激光诱导击穿光谱上的谱峰多，为了探索适宜检测分析的氮、磷、钾养分元素谱峰，采集土壤样本188～981 nm范围内的激光诱导击穿光谱开展二维相关分析。利用同步谱自动峰解析特征波长敏感性，通过同步谱和异步谱交叉峰解析特征波长间关系，结合能级比较特征波长激发难易。研究表明：498.174、499.101、499.948和500.717 nm谱线适用于氮元素分析；253.323、253.649 nm谱线适用于磷元素分析；766.414、769.970 nm谱线适用于钾元素分析。优选的谱线可为改善激光诱导击穿光谱检测土壤养分效果提供理论支撑。

小规模智慧果园系统设计

王莲花, 李侃, 山红梅

2021, 11(3): 55-61.

摘要（459） [PDF 6246KB]（57）

摘要:
近年来，随着物联网技术和信息技术的高速发展，果园智慧化已成为当今理论界和实践界的热点话题。针对我国果园存在规模小、种植技术机械化及智能化程度低、生产效益低等问题，在智慧农业背景下，将物联网、通信网络及数据库等技术运用到小规模智慧果园的信息采集、信息传输、信息处理和用户功能的系统设计中，可实现果园规模化、智慧化和高效化。该智慧果园系统设计对于整合果园生产资源、优化经营方式、降低果园生产成本和推动果园产业升级具有重要意义，可为果农种植管理提供帮助。

无人驾驶拖拉机底层控制系统设计

郝帅红, 武志明, 郭韦韬, 余科松, 温鑫伟

2021, 11(3): 62-66.

摘要（443） [PDF 7644KB]（60）

摘要:
随着科学技术的不断发展，无人驾驶技术越来越多地应用到农业机械领域。以Q/CR01-2015型山地拖拉机为载体，通过设计电子系统、液压系统等，实现对无人驾驶拖拉机的底层控制，设计方案易于施行，具备与智能决策系统对接的条件，方便对传统农机进行无人驾驶改造。

办公室智能立体种植系统设计与应用

董微, 李秀刚, 兰立波, 马铁, 周增产, 李宝安

2021, 11(3): 67-69.

摘要（408） [PDF 2153KB]（51）

摘要:
以北京市农业机械研究所有限公司与北京京鹏环球科技股份有限公司共建的办公室智能立体种植系统项目为例，详细论述了办公室智能立体种植系统的结构设计。办公室智能立体种植系统可根据办公室空间特点量身定制办公室立体智能种植系统，不仅美化了办公环境，吸收办公环境中的CO2，放出O2，而且还可以提供安全、卫生和绿色的蔬菜。

竹炭改性及其强化生物可降解复合材料研究进展

何欢, 田佳榕, 张家溪, 向平安

2021, 11(3): 70-73.

摘要（408） [PDF 526KB]（52）

摘要:
竹炭是竹子高温热解的产物，通常被用作燃烧、吸附和电极等材料。它独特的多孔形貌、高比表面积、高弹高强的力学性能使其在增强体材料中应用潜力巨大。梳理了竹炭的制备方法、基本特性及表面改性进展，介绍了竹炭作为增强体在聚酯（尤其是聚乳酸）复合材料中的研究进展，分析了竹炭从制备、改性到应用过程中存在的具体问题。基于此，提出了对增强体竹炭研究的一些建议，以期为其高值化利用提供参考。

禽蛋产品检测和分级机械化技术研究现状

高娇, 禹振军, 蒋彬, 熊波, 张迪婧

2021, 11(3): 74-76.

摘要（396） [PDF 575KB]（50）

摘要:
我国鲜禽蛋产品消费总量极大，随着人们对食品卫生的重视，禽蛋上市前的处理工艺要求越来越严格，其中鲜禽蛋品质检测和分级是涉及食品卫生的重要工序，禽蛋品质检测和分级机械化技术水平影响禽蛋产品质量安全及批次生产能力。浅析了鲜禽蛋产品检测分级机械化技术发展进程、现阶段技术水平及存在的问题，为禽蛋产品检测和分级机械化技术的推广应用提供技术参考。

水利工程坝后保温板抗裂防冻害技术应用研究

高鹏

2021, 11(3): 78-83.

摘要（388） [PDF 13708KB]（41）

摘要:
以新疆某水利枢纽工程坝后混凝土面板保温层为研究对象，研制出一种在无养护条件下，水胶比22%、粉煤灰（Ⅰ级）掺量10%、单位用水量13 kg/m3、减水剂掺量2%、水泥P.O42.5R、石英砂（细度模数为2.3），3 d抗压强度为25.3 MPa、抗折强度为5.1 MPa，与保温板适应性好，适用于严寒地区水工建筑物混凝土表面保温防护的抗裂砂浆。介绍了水工建筑物混凝土面板用保温板抗裂防冻害技术施工工艺，为水工建筑物在严寒地区的安全运行提供参考。

不同灌水量对红枣果实生长及产量的影响

马雁, 贾生海, 白有帅, 赵霞, 寇睿, 高峰, 杨述睿

2021, 11(3): 84-88.

摘要（594） [PDF 816KB]（51）

摘要:
为探究不同灌水量对红枣坐果率、果实生长及产量的影响，以甘肃省民勤县当地7a生骏枣为试验材料，在砂管灌条件下设置3个不同灌水量（2 700、3 375和4 050 m3/hm2）和一个地表滴灌（4 050 m3/hm2）对照进行大田试验。结果表明：4 050 m3/hm2灌水量的坐果率和产量均达到最大值，分别为6.73%和12 589.2 kg/hm2，显著高于其他处理；果实纵、横径存在两个明显的膨大高峰期，且第1个膨大高峰期枣果的膨大速率远高于第2个；坐果率、果实膨大速率和产量均随灌水量的增加而增大；在相同灌水量条件下，砂管灌的各项指标均高于地表滴灌。结合当地环境状况，4 050 m3/hm2的灌水量适宜当地骏枣的生长

西南岩溶地区耕地利用效率及其影响因素

唐梅蓉, 杨奇勇

2021, 11(3): 89-94.

摘要（412） [PDF 3873KB]（42）

摘要:
以我国西南岩溶地区为研究区域，从投入和产出2个维度选取耕地利用效率指标，采用数据包络分析（DEA）法对该区112个市2011—2017年耕地利用效率进行分析，以地理探测器模型分析研究影响耕地利用效率的关键因素。结果表明：从时间变化来看，2011—2017年，西南岩溶地区耕地利用综合效率、技术效率和规模效率总体上都呈现“先上升后下降”态势。从空间变化来看，综合效率和技术效率具有中等强度的空间分异性，规模效率具有较弱的空间分异性；耕地利用效率高值区在整个研究区内基本呈连续分布，而低值区呈“插花状”分布。地理探测器分析表明，岩溶比例（q=0.24）、高程（q=0.21）是西南岩溶区耕地利用效率的主要影响因子，影响因素间的交互作用增强了对西南岩溶区耕地利用效率的影响。

刀盘内倾式甘蔗切根装置设计与试验

刘芳建, 刘立晶, 郭家文, 刘赟东, 狄明利

2021, 11(3): 95-101.

摘要（374） [PDF 4637KB]（51）

摘要:
针对现有甘蔗收获机切根装置存在刀盘最大入土位置与切根位置不重合的特点，及由此造成的原料蔗含杂土较多的问题，设计了一种刀盘内倾角可调式切根装置，可实现最大入土位置与切根位置重合。以刀盘转速、刀盘内倾角为影响因素，以破头率、含杂率为指标，通过二次正交旋转中心组合试验得到了其性能指标和工作参数的响应曲面模型。试验结果表明，刀盘倾角对破头率、含杂率影响较大。通过多目标优化，得到了最佳工作参数组合为刀盘转速269 r/min、刀盘内倾角16.4°。该最佳参数组合下期望结果为破头率9.45%、含杂率6.61%，验证试验结果为破头率9.66%、含杂率6.88%。通过对比试验发现，在维持破头率基本不变的前提下，内倾式刀盘与原刀盘相比含杂率降低10.6%。

丘陵山区玉米收获机研制与应用

徐海港, 张春祥, 张小军, 王建强

2021, 11(3): 102-107.

摘要（424） [PDF 6515KB]（59）

摘要:
为解决丘陵山区玉米收获机械化问题，通过理论计算、仿真分析，研究了不分行低倾角低损玉米摘穗、输送和剥皮等技术，设计了新型割台、摘穗装置、输送器和剥皮机等装置，阐述了联合收获机四轮驱动装置的基本组成及应用，集成开发并加工了试验整机。田间收获试验结果表明，样机适应性和作业性能较好，能够满足丘陵山区玉米种植、收获要求。

移动式草莓人工光立体种植装置设计及应用

胡福生, 周增产, 姚涛, 张晓文, 曲维明

2021, 11(3): 108-112.

摘要（427） [PDF 3180KB]（46）

摘要:
草莓立体种植是一种高效、节能和无污染的规范化生产模式。为有效提高草莓种植空间利用率和更好实现草莓生长环节中的光照控制，设计了一种移动式草莓人工光立体种植装置。装置总体结构由铝合金栽培架、行走底座和链轮架等组成。基于总体设计方案，对装置的关键部件进行了详细结构设计、参数计算和校核。开展种植试验，试验结果表明，光照设计、给排水设计均能满足草莓生长要求，设计的装置平移方式可有效提高空间利用率和单位面积产量，装置运行稳定，草莓长势良好。

牵引式玉米秸秆切割揉碎方捆打捆机设计与试验

董佳佳, 王强, 杨莉, 翟改霞, 戴晓军, 赵小娟, 孙文婷, 郭喜燕

2021, 11(3): 113-118.

摘要（399） [PDF 5508KB]（47）

摘要:
针对我国玉米秸秆收储、利用难及现有秸秆收获机械可靠性低、适应性差等问题，从切割揉碎打捆理论与试验研究角度，探明秸秆切割揉碎打捆作业技术。设计了一种对田间直立、铺放或散状整株玉米秸秆可一次性完成切割、揉碎、输送和打捆作业的牵引式玉米秸秆切割揉碎方捆打捆机。对牵引架、切割揉碎装置、网筛式物料导流装置和压缩打捆装置等关键部件进行了结构设计，并开展了样机试制及试验。试验结果表明，样机破节揉碎率91.3%，成捆率99.0%，秸秆捆密度167 kg/m3，规则秸秆捆率95.6%，秸秆捆抗摔率93.5%，样机作业性能良好，符合相关标准要求。研究成果实现了直立、铺放或散状整株玉米秸秆切割、揉碎和打捆一体化技术融合，可为秸秆打捆机的设计提供参考依据。

高粱穗瓣籽粒拉伸力学特性研究

冯禹, 邱述金, 原向阳, 崔清亮, 武翠卿

2021, 11(3): 119-124.

摘要（341） [PDF 6067KB]（39）

摘要:
针对高粱在机械收获过程中的脱粒不净问题，研究了高粱穗瓣与籽粒的拉伸力学特性。试验选取了“辽杂37号”“晋杂34号”和“兴湘梁2号”3个品种的高粱为研究对象，以不同收获期、生长部位为试验因素，以拉伸断裂力为试验指标，研究各因素对高粱穗瓣、籽粒断裂时拉伸断裂力的影响规律。结果表明，品种、收获期、生长部位对高粱穗瓣、籽粒拉伸断裂力的影响极显著，影响拉伸断裂力的主要试验因子是生长部位。拉伸断裂力的大小与高粱自身的生长部位有关，高粱穗瓣断裂所需的力随着生长位势由上到下逐渐增大，变化范围2.479~9.627 N，且高粱籽粒拉伸断裂力随生长位势的变化趋势与穗瓣基本相似，变化范围2.386~8.314 N。3个品种中，“兴湘梁2号”的承载能力最强，所需拉伸断裂力最大。不同收获期的高粱有着不同的力学性质，综合来看，高粱收获宜选择在蜡熟期。该研究为高粱收获装备的研制优化与适时收获提供了理论参考。

大学生提前参与科研项目实践培养模式

张伏, 付三玲, 张亚坤, 王甲甲

2021, 11(3): 125-127.

摘要（389） [PDF 468KB]（54）

摘要:
目前大学生的科技创新能力培养越来越受到高校和教师的重视，大学生参加导师课题组讨论、创新创业竞赛、学术会议、博览会和项目汇报等工作，并在科研项目实践中逐步实施，取得了显著成效。培养实践表明：大学生提前参与科研项目实践，学习积极性和学习效果明显加强，学生的获得感明显增强，且通过项目实践，培养了学生科研能力和团队协作意识，拓展项目研究创新思路和方法，为高层次人才培养提供了新思路和新方法。

普渡大学农业工程专业本科生创新与实践能力培养的借鉴与思考

刘洁, 卫佳, 梁秀英

2021, 11(3): 128-131.

摘要（396） [PDF 650KB]（38）

摘要:
借鉴国际一流大学农业工程专业结构设置和人才培养模式，对于提高教育质量、提升学生创新与实践能力具有重要意义。介绍了美国普渡大学农业与生物工程系本科生学科专业设置概况，分析各培养环节的设置目的、教学方式和教学效果，探讨教学实践中各类问题的产生原因与应对策略，并思考在“新工科”建设过程中推进学生创新思维训练与实践能力培养的可行途径，以期为学科专业建设、教学模式优化和学生能力培养提供参考。

青豌豆农机农艺融合配套技术试验

刘旺, 赵丽霞, 李传友, 张莉, 滕飞, 李震, 刘京蕊

2021, 11(3): 132-135.

摘要（361） [PDF 2051KB]（37）

摘要:
为解决青豌豆机械化播种、收获问题，以农机农艺融合为切入点，选取中豌6号和荣涛9号两个品种用小麦播种机和青豌豆专用收获机进行生产试验。结果表明，用小麦播种机种植青豌豆达到农艺要求。在两个品种70%~80%成熟时机械收获，中豌6号的收获损失率和作业效率明显好于荣涛9号；在完全成熟时机械收获，两个品种的损失率和作业效率差异不明显。两个品种在不同收获期，人工收获损失率、收获效率差异不明显。

山西省五寨县黄芪生长气象条件及栽培技术

马子平, 王志伟, 郝纹进, 郑秀文, 刘丽英

2021, 11(3): 136-139.

摘要（331） [PDF 665KB]（39）

摘要:
根据山西省五寨县气象资料，从五寨县地理环境、自然条件、气象条件和人工栽培技术等方面，对黄芪不同生长发育期气象条件进行分析，揭示黄芪生长特性及品质优良的机理。详细阐述了野生黄芪抚育栽培技术，旨在推广五寨县黄芪种植经验，扩大黄芪种植范围，为精准扶贫、脱贫攻坚提供借鉴。

青贮玉米种植、饲喂和收获效益分析

郭勇, 王楠

2021, 11(3): 140-143.

摘要（342） [PDF 554KB]（46）

摘要:
在分析国内青贮玉米种植现状的基础上，从种植、饲喂和收获等多角度分析了青贮玉米经济效益和社会效益，可为行业工作者和研究者提供参考。

先进装备业助推产业振兴——以安徽省部分市县为例

曹怡

2021, 11(3): 144-147.

摘要（385） [PDF 656KB]（49）

摘要:
先进装备业在产业振兴中起到了巨大作用，对提高农业生产效率有显著的帮助。通过调研，安徽省部分市县大部分农业生产环节已做到机械化覆盖，但在一些关键环节，仍然存在无机可用、无好机可选的问题，严重制约乡村产业的发展。各乡镇、政府、企业、合作高校需要以乡村振兴战略为契机，全面提升农业产业关键环节机械化水平，为乡村产业振兴提供强有力的科技支撑。

基于区块链技术的陕西省猕猴桃产销体系构建

浮永梅

2021, 11(3): 148-152.

摘要（461） [PDF 986KB]（48）

摘要:
陕西省是猕猴桃生产大省，但是猕猴桃产销过程中存在消费信任危机、信息不对称和物流成本较高等问题。区块链具备信息可追溯、信息不可篡改和公开共享等特点，构建基于区块链技术的陕西省猕猴桃产销体系，在促进猕猴桃增产增收的基础上，推动区块链技术与农业的进一步融合发展，用科技解决农业发展瓶颈问题。

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2021年第11卷第3期

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