中国农业机械化科学研究院集团有限公司 主管

北京卓众出版有限公司 主办

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

2021年  第11卷  第8期

装备与机械化
农业装备物联网研究国际竞争态势与研究热点分析
袁建霞, 张秋菊, 胡小鹿, 苗中华, 韦真博, 齐龙, 吴海华
2021, 11(8): 9-18.
摘要34 [PDF 1757KB]9
摘要:
以农业装备物联网研究SCI论文为对象,综合利用文献计量学方法、论文内容分析法和专家咨询法,通过分析论文产出趋势、热点研究主题、领先国家及重点研究内容等,揭示农业装备物联网的发展趋势、国际竞争态势及热点方向,旨在为相关科技管理部门及时掌握相关信息、优化研究布局和项目管理提供决策支撑。
河蟹养殖主要环节机械化技术应用研究
黄毅成, 缪磊, 於海明, 陈彩蓉, 张大成
2021, 11(8): 19-23.
摘要35 [PDF 3689KB]9
摘要:
结合当前河蟹养殖机械化现状,阐述了投饲、增氧、水草收割、水质监测与调控等重点环节的机具对比、选型及应用要点,提出机械化养殖技术路线,对智能化应用进行了研究,开展了经济效益分析,总结了示范推广河蟹机械化养殖的基础条件。
甘薯移栽与收获关键技术与装备
徐亚雷, 张还, 潘志国, 杨然兵, 李林
2021, 11(8): 24-28.
摘要40 [PDF 5800KB]12
摘要:
甘薯作为一种重要的农产品和工业原料,在食品加工及工业生产中都得到了广泛的应用,由于其具有对气候适应能力较强、对种植条件要求不高和稳定高产等特点,在我国得到了广泛的种植。近年来由于农村劳动人口的大量流失,给甘薯的种植和收获带来了巨大的影响,加之我国甘薯移栽、收获机械发展的并不是很成熟,自动化程度低、生产过程耗时耗力,因此市场对于优质高效的甘薯生产机械的需求十分迫切。在研究国内外甘薯种植和收获机械关键技术的基础上,结合我国国情科学地分析甘薯种植及收获机械发展现状、存在的问题和发展方向。
离散元法在农业工程中的应用
陈林涛, 牟向伟, 彭柱菁
2021, 11(8): 29-34.
摘要64 [PDF 9832KB]14
摘要:
概述了离散元法的基本原理,并介绍常用的软件及其特点。综述了离散元法在耕整地、种植、收获及其他农机研发等方面的应用,分析了国内外应用离散元法在农业机械研发设计的典型实例。展望了离散元法在农业工程领域中的应用前景和趋势,以期对现代农业装备设计的进一步发展提供参考。
信息与电气化
轨道式自动投饲机电源管理系统设计
王吉中, 刘阳春, 赵博, 邢高勇, 汪凤珠, 李阳
2021, 11(8): 35-39.
摘要27 [PDF 5995KB]6
摘要:
针对渔场养殖投饲机工作时长短、锂电池欠压发现不及时、影响工作效率及降低电池使用寿命等问题,设计了基于LORA的远程投饲机电池管理系统,实现了渔场投饲机供电锂电池组单体电池的电压、温度、电流等实时检测反馈功能,及时根据锂电池状态进行充放电。该系统具有实时、准确、安全、高效等优点,可有效解决投饲机远距离工作充电不及时,影响工作效率等问题。试验数据及结果证明了该投饲机锂电池管理系统的准确性和安全性。
机器视觉在农业工程中的应用
徐天成, 吴敏, 贺冬仙, 郑志安, 徐辉煌, 包金青
2021, 11(8): 40-48.
摘要67 [PDF 1251KB]24
摘要:
从农作物种子筛选与检测、农作物生长过程中信息检测、病虫草害控制、果实无损检测到果实机械化采摘,整个农业生产过程中机器视觉在农业智能化装备上都有巨大的发展空间和市场前景。介绍了图像采集和处理过程中各种视觉传感器和图像分割算法的适用特点和优势,提出现有机器视觉技术在农业工程中应用存在的问题及未来发展方向,为进一步实现精准农业和农业自动化提供借鉴和参考。
基于Gabor滤波器和SVM结合的中华蜂图像识别方法
刘超, 林寿英, 王彩霞, 李新亮, 张晓青, 谢奕涛
2021, 11(8): 49-52.
摘要45 [PDF 2048KB]10
摘要:
为了减少由于光照强度不一、对比度不同的干扰因素对中华蜂图像识别过程带来的困难,提出一种基于Gabor滤波、PCA降维与SVM相结合的蜜蜂图像识别方法。将人工采集的中华蜂图像进行灰度化、归一化处理,并采用Gabor滤波技术对处理后的图片进行图像特征的提取,进一步通过PCA将高维特征向量进行线性降维,最后将图片特征值矩阵分别经过不同核函数的SVM进行分类识别。通过不同核函数的SVM进行对比建模,测试并分析其对于特征提取后中华蜂图像的建模时长、识别准确率及识别图像时长。试验表明,中华蜂的图像经过Gabor特征提取、PCA降维得到的特征矩阵,经过核函数为Sigmoid的SVM时,其识别特性最好。
生物环境与能源
生物炭对鸡粪好氧堆肥过程的影响
李宇航, 邢泽炳, 马玮键, 姚远, 张瑞卿
2021, 11(8): 53-58.
摘要60 [PDF 999KB]12
摘要:
生物炭作为堆肥调理剂对于加快畜禽粪污好氧堆肥进程、增强堆肥品质和改良堆肥工艺具有重要意义。分别选用玉米秸秆和树叶与鸡粪混合进行堆肥试验。通过研究堆体温度变化、含水率、pH值、电导率,以及氮、磷、钾营养成分含量的变化,分析生物炭对堆肥过程的影响。结果表明,添加生物炭可有效缩短堆肥周期2~3 d。添加生物炭前期会使堆体pH值升高但对于最终堆肥产品并无太大影响。添加生物炭较未添加堆体的EC值降低,表明生物炭对于游离盐离子具有很好的固定作用。通过对堆体物料各阶段主要养分进行检测,添加生物炭堆肥中全氮、全磷和全钾含量均高于未添加组。其中MSA与LA总氮含量较MS与L分别增加0.35%和0.53%,表明生物炭具有较好的固氮效果。综合pH值、电导率、含水率等指标来看,生物炭作为调理剂促进了好氧发酵过程的进行,有利于提高堆肥品质。
乡村振兴战略下智慧气象为农服务体系研究
李玉华, 褚希, 荣云鹏, 张红
2021, 11(8): 59-63.
摘要29 [PDF 680KB]8
摘要:
针对乡村振兴战略下的新型农业经营主体气象服务需求特点,分析了传统为农气象服务中存在的问题,探讨气象服务与新型农业经营主体需求的结合点,提出在打造为农气象服务品牌、开展直通式服务、探索多方合作模式等方面推进智慧气象为农服务的思路。按照智慧气象为农服务的理念,基于新型农业经营主体需求,提出了为农气象服务的双向交互、为农气象服务需求识别和分析、为农气象服务产品深加工和自适应匹配及精准靶向推送的全流程智慧为农服务技术解决方案,推动气象为农服务能力的整体提升,助力乡村振兴战略下新型农业经营主体快速发展。
西安市长安区上王村环山旅游带都市农业旅游环境整治对策
王景红
2021, 11(8): 64-66.
摘要29 [PDF 528KB]6
摘要:
作为“农家乐专业村”的长安区上王村是西安市环山旅游带都市农业旅游的标杆,然而其环境破坏与污染严重已成为西安市环山旅游带长安区都市农业旅游亟待解决的问题之一。通过实地考察长安区上王村并与西安市农村人居环境整治办公室座谈讨论,分析了西安市环山旅游经济带长安区上王村都市农业旅游的环境恶化原因,提出了相应的整改举措。
农副产品加工与贮藏
米糠高湿高温调质膨化新技术
傅山铖, 相海, 任嘉嘉, 宋健宇, 郭金强, 潘国祥
2021, 11(8): 67-74.
摘要28 [PDF 13094KB]7
摘要:
根据国内稻米生产企业的实际情况,提出了米糠高湿高温膨化保鲜关键技术。针对米糠夏季保鲜时间短这一缺点,有针对性地采用高湿高温的方法对米糠进行膨化冷干加工,抑制了米糠的酸败过程。同时在尽量节约厂房用地的前提下,将米糠生产工艺线分布于多楼层之间,实现米糠加工面积小,成品质量高的效果,在实际生产层面上解决了以往米糠加工过程中夏季米糠迅速酸败的难题,适合在中小型米糠加工企业中进行工艺的推广应用,其经济效应和社会效益显著。
水土工程
水分调控与种植模式对枸杞生长和水分利用效率的影响
赵敏, 齐广平, 蔡玲惠, 赖桑迪, 王金恒, 王建军
2021, 11(8): 75-81.
摘要18 [PDF 1302KB]5
摘要:
探究适于引黄灌区枸杞的水分调控和种植模式,以解决水土资源紧缺的生产实际问题。采用两因素随机区组设计进行大田试验,设置4个水分梯度(充分灌溉W0,75%~85%;轻度亏缺W1,65%~75%;中度亏缺W2,55%~65%;重度亏缺W3,45%~55%)和2种种植模式(枸杞单作D、枸杞间作苜蓿J),研究不同灌水种植模式对土壤水分含量,以及枸杞耗水特征、生长、产量和水分利用效率的影响。研究结果表明,枸杞总耗水量随水分亏缺程度加重而减小,间作较单作增加了耗水量,但同时提高了灌水利用比例。枸杞生长随水分亏缺程度加重而减缓,间作苜蓿抑制枸杞生长。轻度亏缺W1提高了枸杞干果百粒质量,充分灌溉枸杞产量最大,轻度亏缺枸杞水分利用效率最高,DW1处理水分利用效率为3.83 kg/(hm2·mm)。间作苜蓿对枸杞产量影响不显著,降低了枸杞水分利用效率,但因苜蓿的产出而提升了综合效益。综合考虑,轻度水分调控W1的枸杞生长与水分利用效率均较优,间作会一定程度上影响枸杞生长,但能提高水土资源利用效率。
黄土高原治沟造地水利设施综合配置与管理
符素华, 刘宝元, 吴歌, 崔乐乐, 马理辉
2021, 11(8): 82-84.
摘要31 [PDF 563KB]5
摘要:
治沟造地是我国解决耕地后备资源不足的重要举措。解决好用水、排水和防洪安全问题,是治沟造地流域农业产量提升、生态环境高质量发展的关键。在总结黄土高原流域水资源利用和水利设施防洪现有问题的基础上,提出了黄土高原治沟造地流域蓄(水)、排(水)、防(洪、盐渍化)、灌(溉)、管(理)为一体的水利综合配套技术,并推荐了两个适用于不同汇水面积的洪峰流量计算公式,为蓄排水工程设计提供依据。该技术有利于黄土高原治沟造地流域水资源的永续利用和治沟造地的土地安全。
土地资源管理
重庆市宜机化土地整治效益研究
牛坡, 夏飞, 尤显平, 王海宝, 李刚, 陈伟, 陈令
2021, 11(8): 86-89.
摘要31 [PDF 551KB]6
摘要:
宜机化土地整治的成功不仅打通了大中型机械进田的“最后一公里”,提高了丘陵山区农业机械化水平,而且对于丘陵山区农业生产的经济效益、社会效益和生态效益等也有明显的促进作用。研究分析宜机化土地整治对农业生产的经济、社会及生态效益,为重庆市后续宜机化土地整治开展提供借鉴和参考。
设计制造及理论研究
2ZSJ-4型挠性圆盘高速移栽机力学特性试验
王品隆, 颜华, 李鹏斌, 刘冲
2021, 11(8): 90-96.
摘要33 [PDF 6955KB]17
摘要:
根据挠性圆盘高速移栽机工作原理,选用西兰花、白菜花、辣椒3种蔬菜钵苗为试验对象,针对成排顶苗、垂直基质块夹持输送、圆盘茎秆夹持输送环节设计了力学特性试验,为顶苗杆顶出力、纵向输送带安装间距、栽植圆盘安装参数提供设计依据。采用质构仪分别进行钵体顶苗力试验、钵体柔性压缩试验、茎秆压缩特性试验,结果表明,西兰花、白菜花、辣椒的平均顶出力分别为10.8、13.57、9.97 N,取最大值13.57 N作为设计依据,每排顶出10棵苗,综合考虑导轨摩擦力等影响,选择顶出力约196 N的气缸规格。当夹板间距20 mm时,西兰花、白菜花、辣椒钵体基质平均损失率分别为6.13%、6.39%、11.82%,对栽后钵苗生长影响较小,确定输送带硬橡胶层间距为20 mm。西兰花、白菜花、辣椒钵苗茎秆U段的屈服强度分别为0.933、0.931、0.928 MPa,选取最小值0.928 MPa作为设计依据,以保证对不同钵苗茎秆都能适应。
园艺景观型香蕉树立式切片机设计与试验
刘静, 张久雷
2021, 11(8): 97-102.
摘要29 [PDF 8043KB]6
摘要:
提出一种香蕉树干回收利用预处理模式,并以此模式研发了一种香蕉树机械化切片、切散的预处理装置,该装置切片方案是由多把圆盘锯齿刀背刀交错布置于2条动力轴上,2条动力轴放置同一水平面且成一定夹角、相向转动,以此带动切片刀具相向转动切割。先利用CAD软件建立虚拟样机、仿真出几种典型的切片组合方案,再搭建切片物理样机,最后选取动力轴夹角、传送喂料速度、香蕉树干直径和切片刀具动力轴转速为试验因素,探究样机切片功率与各试验因素之间的影响规律。样机切片试验结果表明,该切片机构方案设计可行,影响因素试验结果可用,可为进一步香蕉树回收再利用的机具研发提供参考依据。
水稻秸秆不同部位剪切性能分析
魏俞涌, 钱少平, 姚文超, 盛奎川
2021, 11(8): 103-107.
摘要37 [PDF 1720KB]7
摘要:
剪切性能对于水稻收割和稻秸再利用至关重要。为获取水稻秸秆力学特征参数,针对不同部位稻秸的剪切性能进行试验研究,设计并制备不同稻秸直径相适应的剪切夹具,分别对稻秸的上、中、下和节部取样,考察了20、50、100、150、200和250 mm/min剪切速度对剪切力的影响。结果表明,自制夹具可胜任剪切测试任务,稻秸取样部位和剪切速度对剪切力有极显著影响。对于剪切部位而言,稻秸根部的剪切力大于上部;对于剪切速度而言,较高剪切速度(200~250 mm/min)下的剪切力小于低速剪切(20~50 mm/min),但与中速剪切(100~150 mm/min)相差较小。本研究结果可为稻秸收割机及稻秸粉碎机中剪切部件的设计与制造提供理论和试验数据支持。
适用于油脂精滤器的自动氩弧焊机设计
王华臣, 张法楷, 于晏同, 李子路, 梁昊, 姚占斌
2021, 11(8): 108-111.
摘要25 [PDF 2391KB]6
摘要:
介绍了自动氩弧焊机的用途、结构和工作原理。该焊机主要由氩弧焊机、焊接平台、焊接变位器、送丝装置、氩气瓶、电线电缆,以及相应的自动化控制系统组成,具有结构紧凑、功能完善、工作可靠和焊接质量好等特点。
4YZ-3B型自走式玉米收获机设计与试验
燕丽
2021, 11(8): 112-115.
摘要91 [PDF 3109KB]15
摘要:
针对山西省玉米全程机械化收获中机艺融合存在的薄弱环节,研发了4YZ-3B型自走式玉米收获机。介绍了该机关键部件的设计思路及技术参数,并对样机进行了试验,为适应不同地区、不同种植模式、不同品种、不同收获时期、不同产量、不同结穗高度的玉米收获提供适用机型。
科研与教学
基于“云课堂”与BOPPPS教学模式的混合式教学实践
曹阳, 黄秀锦, 丁兴华, 王海平
2021, 11(8): 116-119.
摘要30 [PDF 555KB]7
摘要:
以食品类专业的《化学基础与分析技术》课程为例,介绍了基于“云课堂”与BOPPPS教学模式开展线上线下混合式教学的实践,对比传统教学与教学改革的实践效果,为信息时代的教学改革提供可参考的途径。
益生元对益生菌的增殖效应实验在本科教学中的应用
刘丽艳, 冯坤, 娄文勇, 苏健裕, 吴虹
2021, 11(8): 120-124.
摘要27 [PDF 761KB]6
摘要:
以两种益生元低聚果糖(FOS)、低聚异麦芽糖(IMO)作为培养基碳源,以无糖培养基和普通MRS培养基为阴性和阳性对照,考察低聚糖益生元对干酪乳杆菌(L.casei)增殖作用的影响。结果表明,FOS和IMO均能促进L.casei的增殖,且FOS的益生效果优于IMO。通过在无糖培养基中添加不同浓度的FOS作为碳源,进一步探究其对益生菌增殖的影响规律,结果表明,L.casei的增殖随FOS浓度的增大而逐渐提高,当FOS浓度>2%时,继续增加浓度对菌的增殖无明显促进作用。该实验内容具有开放性和探索性,把传统的“以课程为中心”的实验教学切换为“以问题为中心”的科研性教学。该文从教学案例选择、实验项目实施过程及实验结果讨论等方面总结了实验项目在本科教学中的应用,为同类课程教学改革提供参考。
农学与生物技术
安徽省保护性耕作技术模式研究
何超波, 吴然然, 武小燕, 吴广, 孔寿
2021, 11(8): 125-128.
摘要29 [PDF 560KB]13
摘要:
保护性耕作技术能有效改善土壤理化性状并解决秸秆翻埋还田造成的诸多问题,是推动秸秆还田的重要技术措施。通过试验和示范研究,探索解决保护性耕作技术应用中的关键性问题,总结形成适宜安徽地区的麦玉、麦豆、稻油3种种植结构下的保护性耕作技术模式。
不同有机肥部分替代化肥对河西绿洲制种玉米生长动态和籽粒产量的影响
徐兆廷, 芦倩, 吴彦霖, 张恒嘉, 肖让, 邓浩亮, 李福强, 王泽义
2021, 11(8): 129-134.
摘要24 [PDF 726KB]5
摘要:
为揭示不同商品有机肥与化肥不同配比对制种玉米株高、茎粗、叶面积、干物质及产量的影响,在河西绿洲开展了制种玉米大田试验研究。试验设1个对照和6个处理,分别为CK(当地常规施肥)、T1(商品有机肥“星硕”2 500 kg/hm2+化肥减量20%)、T2(商品有机肥“星硕”2 500 kg/hm2+化肥减量40%)、T3(商品有机肥“丝路盛丰”2 500 kg/hm2+化肥减量20%)、T4(商品有机肥“丝路盛丰”2 500 kg/hm2+化肥减量40%)、T5(商品有机肥“三生元”2 500 kg/hm2+化肥减量20%)和T6(商品有机肥“三生元”2 500 kg/hm2+化肥减量40%)。结果表明,商品有机肥2 500 kg/hm2的情形下化肥减量20%处理可促进制种玉米生长发育和干物质积累,成熟期T1处理株高、茎粗、叶面积、干物质较CK分别显著增加4.38%、10.86%、10.85%、10.01%;T3、T5处理干物质较CK分别增加3.09%、3.53%;T1、T3处理玉米籽粒产量较CK显著增加11.25%、9.28%。因此,施用商品有机肥2 500 kg/hm2的情形下化肥减量20%的处理更有益于制种玉米的生长发育,可作为河西绿洲制种玉米培育中可行的有机肥配施方式。
农业经济管理
物联网管理应用系统在苹果产业链的应用——以甘肃静宁苹果产业为例
柴洪, 何莉, 杨林娟, 殷富岐, 赵涛
2021, 11(8): 135-140.
摘要19 [PDF 909KB]6
摘要:
利用物联网技术优势构建了苹果产业链物联网管理应用系统,实现苹果产业链状态监测、管理过程控制、模拟预测和咨询服务。采用对比分析法研究了需要解决苹果种植质量控制的问题:应用物联网、大数据、区块链、云计算技术对果园进行管理过程状态监测,通过智能精准管理提高苹果质量,合法保护苹果及苹果加工产品的地理原产地。结果表明,物联网技术应用可以加速苹果产业链大数据整合与共享,降低人工投入成本,通过新一代信息技术推动苹果产业高质量发展。
甘肃省陇西县家庭农场经营效益评价
何兰兰, 陈秉谱, 刘洋
2021, 11(8): 141-147.
摘要33 [PDF 968KB]11
摘要:
以甘肃省陇西县家庭农场为研究主体,以经济效益、社会效益、生态效益和科技效益构建评价体系,并运用熵值法对其效益进行评价。结果表明,综合效益排名中,经济效益最强,生态效益最弱,学历、经营模式、社会化服务等要素越优化其综合效益越高。经济效益中,成本利用率、劳动生产率得分较高,效益较好,但土地产出率与农产品商品率较低,资金、劳动、土地问题是影响其效益的主要因素。社会效益中,社会贡献、区域示范较好,但带动户数与其他主体利益联结程度、顾客满意度不足,品牌效应与销售渠道是抑制其效益提高的主要因素。生态效益中,农业废弃物有机利用较好,但在节水灌溉和绿色、有机、无公害产品方面效益不明显。据此,提出加强农场主培训、完善信贷服、改变经营模式和实施品牌战略等途径突破发展瓶颈,促进陇西县家庭农场发展。
高水平开放背景下我国农产品跨境电商发展对策
王丹, 徐学荣
2021, 11(8): 148-151.
摘要30 [PDF 657KB]14
摘要:
立足“十四五”打造“双循环”新格局,从我国农产品跨境电商发展的现状入手,剖析自贸试验区,以及RCEP、CAI和CPTPP等高水平开放自贸协定对我国农产品跨境电商发展可能产生的影响,提出规范经贸规则、加强政府支持、强化品牌建设、提升物流水平和注重人才培养等应对策略,以期促进我国农产品跨境电商高质量快速发展。