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2021年  第11卷  第2期

装备与机械化
我国甘蔗收获机扶蔗器技术研究进展
李鹰航, 郭家文, 刘芳建, 狄明利, 刘赟东
2021, 11(2): 1-5.
摘要150 [PDF 7146KB]30
摘要:
介绍了我国甘蔗收获机扶蔗器发展历程,从研究方法、性能指标和影响因素等方面对扶蔗器研究现状进行了梳理,并提出有待研究的问题,为相关单位研发甘蔗收获机及扶蔗器提供参考。
国内外典型搂草机对比分析及国内搂草机发展建议
王聪伟, 张宁, 包德胜, 孟玉刚, 张丽
2021, 11(2): 6-11.
摘要157 [PDF 24823KB]20
摘要:
搂草机是一种重要的牧草收获机械,其作业性能好坏对收集的牧草质量有显著影响。根据搂草机的结构分类,对国内外各种典型机型的技术及性能进行了分析,指出我国搂草机发展存在的问题,并提出补齐搂草机生产短板、完善搂草机创新体系、推进搂草机自动化智能化协同发展的措施,为我国相关单位研发搂草机提供参考。
天津市大葱生产农机农艺融合技术
申天兵, 梁学强, 冯磊, 陈芳
2021, 11(2): 12-16.
摘要147 [PDF 677KB]25
摘要:
研究了天津市大葱生产农机农艺融合技术,针对大葱种植农艺要求、农机配套选型和机械化作业要求等进行分析,总结出适合天津推广应用的大葱农机农艺融合技术模式。对模式进行了效益分析,其种植收益约67 125元/hm2,经济效益可观。建议今后建立工厂化育苗基地,积极发展农机社会化服务,继续开展农机农艺融合技术试验,引进示范各环节农机化技术及装备,早日解决机械化联合收获作业难题。
自走式绿豆收获机研制与试验
申晓庆, 曹书幸, 颜新鹏, 王健威
2021, 11(2): 17-20.
摘要147 [PDF 11616KB]21
摘要:
绿豆是我国重要的经济作物,传统收获方式以人工收获为主,制约了绿豆产业的进一步发展。研制一款自走式绿豆收获机,根据绿豆种植农艺要求确定了整机及关键部件结构参数,并进行了田间试验,结果显示收获效果良好,满足相关标准及设计要求。
信息与电气化
温室生产系统环境控制算法综述
杜尚丰, 董乔雪, 徐云, 冯磊
2021, 11(2): 21-25.
摘要151 [PDF 638KB]24
摘要:
温室是实现作物优质高效生产的重要设施,可以在一定程度上克服传统农业难以解决的限制因素,消除对作物生长不利的环境条件,使其部分或者全部脱离外界气候条件及土壤因素的制约,达到作物高产出、高质量、高效益和工厂化生产的目标。先进温室生产系统的标志之一是可基于温室环境控制系统进行温室生产过程调控,为作物构造合适的生长环境,以提高产量,改善质量。温室生产过程性能的好与坏取决于控制算法。在检索中外文献基础上,介绍了目前控制算法的类型、存在的问题、改进措施和未来发展趋向。
番茄非接触式单果质量估测方法
许伟浩, 李斌, 林森, 郑书河, 郎冲冲, 李涛, 董创, 郭文忠
2021, 11(2): 26-33.
摘要147 [PDF 7159KB]24
摘要:
针对目前非离株番茄果实的非接触式单果质量快速估测困难等问题,提出了一种基于局部点云和卷积神经网络的番茄单果质量估测方法。以浙粉702番茄为试验对象,首先通过深度相机采集50个番茄单果的336块原始点云,并增强至1 344块点云用于构建数据集。通过多种点云分割方法比较,选取三维连续卷积神经网络用于番茄单果分割。于分割后的数据提取点云沿x轴轴向尺寸dx、沿y轴轴向尺寸dy、沿z轴轴向尺寸dz和沿z轴投影最小外接圆直径d共4个空间特征信息,并将其馈送到3层回归网络中,用于训练、确定优化器和学习率达到最优状况下的单果质量估测模型。最后,选取268块增强点云对构建的数学模型进行测试,并进行模型准确性和稳定性评估分析。结果表明,与番茄单果实际质量相比,平均偏差3.7~4.8 g,平均相对误差约3.04%,优于传统图像处理方法。该研究可为其他农畜产品的非接触式单果质量估测提供技术参考。
叶根菜水肥药一体化装置设计与试验
董微, 张晓文, 封喜雷, 周增产, 姚涛
2021, 11(2): 34-37.
摘要124 [PDF 2962KB]13
摘要:
叶根菜水肥药一体化装置采用膜下滴灌水肥药一体化技术,根据叶根菜生长周期各个阶段的不同特点,按照最佳比例配置灌溉水、肥料和农药,并通过管道精确输送到植物根部,可提高水肥利用效率、提升作物产量及品质、降低劳动强度、减轻病虫害,有利于改良土壤环境,实现经济效益与生态效益的协调统一。
蔬菜温室智能控制系统设计
许燕
2021, 11(2): 38-43.
摘要151 [PDF 945KB]24
摘要:
为有效完成蔬菜温室内温湿度的实时检测,设计了以单片机Arduino为控制核心的蔬菜温室智能控制系统,使用温湿度传感器DHT11实现对温室内温湿度的采集。该控制系统可以根据检测结果通过神经网络对温室环境进行调节,从而实现对蔬菜温室环境自动化控制,优化蔬菜生长环境。
基于CiteSpace的基层图书馆“三农”信息服务研究
张小晶, 冯永财
2021, 11(2): 44-50.
摘要114 [PDF 2818KB]19
摘要:
以CNKI为数据源,利用CiteSpace V软件对基层图书馆“三农”信息服务研究领域文献进行可视化分析。从年发文量、作者、研究机构和关键词等方面进行可视化图谱绘制及内容解读,梳理该领域研究热点及趋势,总结当前研究主要特点,并对该领域后续研究提出改进建议,以期对今后我国基层图书馆“三农”信息服务理论研究和实践工作提供借鉴与参考。
“区块链+物联网”助推食品供应链溯源
刘宗妹, 张国业
2021, 11(2): 51-55.
摘要160 [PDF 1109KB]37
摘要:
目前,食品信息数据面临可靠性差、来源性广和鉴别性难等问题,亟需信息技术的支撑作用。通过对3种开发框架的对比分析,利用FISCO BCOS开发了食品溯源体系,利用RFID实现有效的信息溯源,区块链技术保证每个环节的信息数据安全,物联网技术实现源头数据的智能化管理。设计了软件整体框架和“链上+链下”多源数据存储模式,呈现“客户端+移动端”溯源查询,实现食品供应链溯源系统的再造,提升食品溯源效率。
基于物联网技术的智能灌溉系统设计
毛敏
2021, 11(2): 56-58.
摘要156 [PDF 458KB]50
摘要:
为了实时监测土壤湿度,通过Wi-Fi技术、土壤湿度传感器、Arduino Uno微处理器和Web服务器设计出基于物联网技术的智能灌溉系统,搭建了以土壤湿度传感器和Arduino Uno微处理器为核心的硬件体系,并通过Java语言编写JSP程序完成软件设计。通过试验,该系统可实时监测土壤水分,当测量数据小于设定的阈值时,自动开启浇灌设备,对土壤水分进行智能调节。采用此方法,可使用简单的电路完成复杂的功能,大大降低设计成本,适用于需要实时监测土壤水分的场合。
生物环境与能源
1961—2019年山东省气候生产潜力时空变化特征
刘焕彬, 邱粲
2021, 11(2): 59-68.
摘要130 [PDF 4771KB]25
摘要:
基于1961—2019年山东省21个气象观测站的年平均温度和年降水量资料,利用Miami模型和Thornthwaite纪念模型,计算温度、降水和气候生产潜力,并运用气候倾向率、GIS空间插值和R/S等方法分析其变化趋势。结果表明:温度生产潜力以25.1 g/(m2·10a)的速率递增,降水生产潜力呈递减趋势,递减速率17.71 g/(m2·10a),气候生产潜力呈递增趋势,递增速率0.742 g/(m2·10a),多年平均值1 106.0 g/m2;在空间分布上,温度生产潜力和降水生产潜力的分布与年平均温度和年平均降水量的分布基本一致,气候生产潜力由东南向西北递减;温度和降水对气候生产潜力均有正影响,其中降水是主要限制因子。R/S结果表明,未来温度生产潜力有较强的持续上升趋势,降水生产潜力持续减少,气候生产潜力会有持续增大的趋势。
农副产品加工与贮藏
微波联合干燥技术在农产品领域的应用
邢文龙, 杨延辰, 张小燕, 谢安, 万丽娜, 赵丹, 曹有福
2021, 11(2): 69-74.
摘要119 [PDF 938KB]18
摘要:
干燥是农产品加工贮藏的一项重要技术。利用微波对农产品进行干燥具有干燥速率快、营养成分损失少的优点。但微波干燥均匀性差、容易因过热出现物料边缘或尖角部分焦化等问题,将微波与其他干燥技术进行联合,可以有效解决该问题。简述了微波干燥原理,重点阐述国内外微波与热风、流化床、热泵、真空和真空冷冻等联合干燥技术的特点及研究进展,总结目前存在的问题并提出发展趋势,为微波联合干燥技术在农产品领域的进一步研究提供参考。
平菇中36种农药残留的气相色谱-串联质谱测定方法及不确定度评价
王洁莲, 张建新, 王娜娜
2021, 11(2): 75-80.
摘要87 [PDF 668KB]11
摘要:
建立了利用气相色谱-串联质谱检测平菇中666、五氯硝基苯等36种农药残留及其残余代谢物的检测方法。该方法克服了QuEChERS方法对样品制备的破壁和即时冷冻要求,与固相萃取方法相比可节约溶剂,提高前处理效率。该方法采用乙腈提取平菇中的36种农药残留,以N-丙基乙二胺为主要材料对样品进行净化,用电喷雾电离,多反应模式检测,采用基质标准溶液外标法定量。研究表明:平菇中36种农药残留的含量重复性试验相对标准偏差2.47%~5.04%,定量限0.000 3~0.010 0 mg/kg,检出限0.000 09~0.004 00 mg/kg。36种农药及其残余代谢物在0.05~2.00 mg/L范围内线性关系良好,r值均>0.990。按照不确定度评定方法,从标准溶液稀释、样品称量、样品最终定容体积和仪器测定重复性等方面对测量结果的测量不确定度进行评价,评价结果显示,测定结果不确定度主要来源于标准溶液。
水土工程
碎麦秸垫膜覆盖对土壤水热及食葵生长的影响
惠施佳, 张金霞
2021, 11(2): 81-88.
摘要109 [PDF 2431KB]18
摘要:
以西北旱区河西民勤灌区为研究区,2017年采取田间监测试验与室内机理试验相结合、田间小区控制试验和理论分析相结合的研究方法,对食葵进行不同方式覆盖种植,覆盖方式设有3个水平:无覆盖(CK)、秸秆覆盖(S)和碎麦秸垫膜覆盖(SF),灌溉定额采用当地农户普遍采用定额900 m3/hm2,观测分析不同覆盖方式下0~120 cm土壤含水量、土壤温度和食葵产量,从而选择最优覆盖方式。试验结果表明:整个生育期内土壤贮水量在不同覆盖方式下均表现为SF>S>CK,秸秆覆盖(S)、碎麦秸垫膜覆盖(SF)较无覆盖(CK)提高了2.1%和12.9%;观测6个土层(0、5、10、15、20和25 cm)地温,不同覆盖方式下地温均随土层深度增加而下降,S和SF处理下的地温较CK散失更缓慢,有一定保温效果;不同覆盖方式下食葵的株高、茎粗和叶面积在各个生育期均表现为SF>S>CK,SF处理下湿基含水率也高于其他两种方式。从食葵生物产量和土壤贮水量结果分析,试验区食葵种植使用碎麦秸垫膜覆盖有较好的保墒增产效果。
立堵截流增大抛投强度效应分析及龙口特征指标变化规律
高振兴, 王超, 马旭东
2021, 11(2): 89-93.
摘要77 [PDF 913KB]13
摘要:
在山区河道截流中,多种不利因素综合作用会导致截流难度较大,尤其龙口河床冲刷下切和戗堤坍塌,会直接影响戗堤堤头的稳定安全。采用理论分析和模型试验相结合的方法,首先分析了增大抛投强度所具有的时间效应和空间效应,再对抛投强度增大引起的龙口水力学指标、冲刷变化规律和流失率变化规律进行研究。研究结果表明:抛投强度增大对龙口落差的影响相对显著,而对龙口平均流速的影响较小;在采用大石料抛投时段内,增大抛投强度的时间效应和空间效应逐渐显著,落差和流失量显著减小;在截流困难时段,增大抛投强度对龙口冲刷深度的减小效应相对减弱,但可降低戗堤坍塌量与减少坍塌次数,继而加快戗堤进占速率;采用量纲分析方法,基于实测数据,拟合了基于抛投强度的抛投料流失率计算公式。研究成果能够丰富减小截流难度的工程措施,并可为山区河道截流提供技术参考。
土地资源管理
毕节市燃煤电厂周边耕地中As污染特征研究
杨姗, 张凯, 燕蛟, 刘红
2021, 11(2): 94-99.
摘要100 [PDF 10500KB]13
摘要:
以毕节某热电厂、纳雍某火电厂和织金某火电厂3个燃煤电厂周边耕地为研究对象,对土壤污染状况进行评价。结果表明:不同土层的As含量变化趋势相近,电厂周边As含量随与电厂之间的距离变化无明显规律;3座电厂周边As污染程度为织金县某火电厂>纳雍县某火电厂>毕节市某热电厂,整体污染情况较轻;土壤As含量与土壤含水率的相关性较为显著,高As含量土壤不适合农作物生长。将单因子指数法和地积累指数法运用于毕节市燃煤电厂周边As的污染评价,对电厂周边耕地利用具有一定的指示作用。
设计制造及理论研究
玉米收获机籽粒回收装置气流场分布试验研究
巩延光, 韩增德, 郝付平, 韩科立
2021, 11(2): 100-105.
摘要98 [PDF 6526KB]21
摘要:
为了提高玉米收获机籽粒回收率和减小回收籽粒的含杂率,设计了上置风机振动筛式籽粒回收装置,用于清除轻杂物,促使苞叶翻转并顺利排出机外,并对其气流场的主要影响因素进行试验研究。为探究分风板对回收室内气流场的影响,应用Fluent模块进行仿真分析,仿真结果表明,分风板能够有效改善回收室内气流分布情况。为获取籽粒回收室内气流场的精确分布,在回收室内设置若干个测量点,采用风速仪测量各点处的风速,并观察分析苞叶在气流场作用下的姿态。为探究所设计气流场对籽粒回收率的影响,选取风机转速、出风倾角及作业速度为试验因素,籽粒回收率为评价指标,进行了3因素3水平正交田间试验,利用SPSS软件对试验结果进行方差和均值分析,得到各试验因素对试验指标的影响和主次顺序。试验结果表明,风机转速对籽粒回收率影响最大,出风倾角次之,而作业速度影响不显著。最佳组合为风机转速1 000 r/min,出风倾角15°。
荞麦割前气吸摘脱试验台设计
易猛, 贺俊林, 郑德聪, 吴楠, 刘少华, 徐福龙, 何永强
2021, 11(2): 106-110.
摘要96 [PDF 2555KB]18
摘要:
针对现有谷物联合收获装备难以适应荞麦收获特性的问题,研制了一种荞麦割前气吸摘脱收获试验台。以喂入速度、喂入口风压和滚筒转速为影响因素,收获率和飞溅损失率为评价指标进行试验研究。通过正交试验确定了影响收获率的主次因素为滚筒转速>喂入口风压>喂入速度;影响飞溅损失率的主次因素为喂入口风压>喂入速度>滚筒转速。以收获率最大、飞溅损失率最小为优化目标,获得最佳参数组合为滚筒转速500 r/min、喂入口风压80 Pa和喂入速度0.5 m/s,此条件下可得试验台收获率86.37%、飞溅损失率9.23%。该研究可为荞麦机械化收获装备的相关设计提供参考。
旋转立体栽培架补光系统设计
郑吉澍, 邓顺华, 李佩原, 徐郑, 刘飞
2021, 11(2): 111-116.
摘要69 [PDF 6161KB]16
摘要:
随着乡村振兴的大力推进,设施农业也迎来了其迅猛发展的黄金时期。植物工厂作为设施农业的重要组成部分,在现代农业工程中占有举足轻重的地位。然而,传统植物工厂里的温室和大棚,由于受到阴雨、雾霾和雨雪等自然天气的影响,时常让植物出现许多缺光并发症。基于此,研制了一款基于旋转栽培架的补光设备,旨在通过补光使旋转栽培架上的植物避免由于光照不均匀所导致的打蔫、发黄和生长期延长等现象,同时也为同类补光设备的研制提供理论指导与技术借鉴。
基于离散元法的甘薯起垄机旋耕刀抛土性能仿真试验
陈新予, 史宇亮, 陈明东
2021, 11(2): 117-120.
摘要98 [PDF 1581KB]14
摘要:
为了验证甘薯起垄机上IT260型旋耕刀的抛土性能,在EDEM离散元软件中进行了仿真试验,将仿真数据与理论数据进行对比。结果表明,在IT260型旋耕刀前行速度1.54 m/s、转速330 r/min、耕深0.12 m的工况下,平均抛土量153.37 kg,满足起垄所需的土壤量需求。建立的三维模型可为今后甘薯起垄机旋耕刀的研究设计提供参考。
教学研究
边疆民族地区农科院校工科专业《农业设施学》教学改革——以云南农业大学为例
张立芸, 张海东, 张鸿富, 黎力, 段青松
2021, 11(2): 121-125.
摘要93 [PDF 819KB]15
摘要:
农业现代化和全球化的发展对我国农业机械化专业学生的培养质量提出了更高的要求。《农业设施学》是一门多学科交叉且实践性较强的综合性课程,也是农业机械化及其自动化专业的新增专业核心课程,在设施农业技术飞速发展的背景下,传统的授课模式已经无法达成该门课程的教学目标。但边疆民族地区经济和教育水平落后,学生综合素养有待提升,也制约着教学模式的革新。针对云南农业大学农机专业学生知识背景和专业素养,探索特色教学体系,将提炼整合知识点以微课模式融入理论教学中,融入双语教学元素和新兴学科前沿技术,有效改善了教学效果和提高了课程目标达成度,使学生具备了一定的国际视野。
“云课堂”APP应用于《果蔬贮藏与加工技术》课程教学实践
戴璐, 薛雯, 龙明华, 唐丽丽, 张红娟, 姚瑞祺
2021, 11(2): 126-129.
摘要101 [PDF 579KB]18
摘要:
整合“智慧职教”平台的数字化共享教学资源和自有资源,结合《果蔬贮藏与加工技术》课程特点及学生特点,对课程教学内容、教学策略、教学过程和教学评价进行改革。教师在“职教云”中构建个性化的在线教学环境,学生通过“云课堂”APP展开线上线下相结合的学习,有效提升了教师的教学能力及学生的学习兴趣,获得较好的教学实践效果。
农学与生物技术
河西绿洲不同生育期调亏灌溉对马铃薯生长、产量及品质的影响
潘小番, 张恒嘉, 邓浩亮, 李福强
2021, 11(2): 130-136.
摘要80 [PDF 1109KB]17
摘要:
在河西走廊张掖市甘州区党寨镇田家闸灌溉试验站开展了马铃薯不同生育期调亏灌溉的试验研究。在保持其他生育期土壤水分为正常灌溉(土壤含水率65%~75%)的情况下,在马铃薯的幼苗期、块茎形成期、块茎膨大期和淀粉积累期分别进行轻度(土壤含水率55%~65%)的调亏处理,以全生育期的正常灌溉作为对照,进行马铃薯生长指标、产量和水分利用的测定。试验结果表明,不同生育期水分调亏均引起马铃薯株高、茎粗和单株总生物量降低,其中块茎膨大期水分亏缺降低程度最为显著。调亏处理中,苗期轻度水分调亏处理马铃薯产量33 027.22 kg/hm2,与对照无显著差异,水分利用效率和灌溉水利用效率最高,分别达到6.91和9.38 kg/m3,而且能够显著提升马铃薯综合品质。而块茎形成期马铃薯产量和水分利用效率最低,仅分别为24 047.32 kg/hm2和5.85 kg/m3,且造成马铃薯品质下降。膜下滴灌调亏可促进水分利用效率和灌溉水利用效率提高,且苗期轻度水分调亏对马铃薯稳定提质和改善当地水分利用现状有积极意义。
高产稳产玉米品种宿单617选育及栽培技术
刘兴舟, 李猛, 庄小林, 陈瑞佶, 付华, 马桂美, 隋朋斐, 张建
2021, 11(2): 137-140.
摘要383 [PDF 2996KB]11
摘要:
利用自选系HZ14095作母本、自选系N182作父本组配成杂交玉米品种宿单617。2017—2018年的区域试验证明,平均产量10 077 kg/hm2,比对照增产9.77%,增产点达93.7%。2018年的生产试验证明,平均产量9 748.5 kg/hm2,比对照增产8.8%,增产点达到95.0%。2019年,宿单617通过国家审定,该品种适宜在黄淮海夏玉米区种植。
农业经济管理
经济欠发达地区乡村三产融合空间格局及重构——以徐州市为例
徐洁, 朱慧, 舒帮荣
2021, 11(2): 141-148.
摘要88 [PDF 3722KB]21
摘要:
乡村三产融合发展是实现乡村产业兴旺、助力乡村振兴的重要举措。以地处苏北地区的徐州市为例,构建乡村三产融合综合评价指标体系,采用层次分析法及综合加权评价模型,测度了2017年徐州市各镇的乡村三产融合发展水平,运用探索性空间分析等方法对其进行空间格局分析。结果表明:研究区乡村三产融合整体水平较低,三产融合度以中度融合为主;研究区三产融合地域差异明显,各个市(县)城区及周边的三产融合度最高;乡村三产融合及各子系统均存在空间正相关性,具有局部空间集聚特征,三产融合热点区包括徐州市西部、东部及东南部3处。为推进乡村振兴战略实施,需根据不同乡镇所处地理区位,因地制宜、差别化地对乡村三产融合进行重构。
绿色生态大健康农业产业链模式化发展对策
江凤香, 王碧霞, 刘晴, 黄沙沙
2021, 11(2): 149-152.
摘要115 [PDF 758KB]25
摘要:
现代农业发展的竞争是产业链竞争。在生态振兴战略目标和国家全面实施“健康中国”战略背景下,发展绿色生态大健康农业产业,用产业链来统领大健康农产品的种植、加工、提炼和销售等,有利于促进农业与第二、三产业的融合,培育农业农村的新型业态,打造农业产业融合发展的新模式,可有效推动大健康农业产业链模式化,打造成集生产、销售、研发和售后为一体的大健康农业产业全产业链群。主要运用分析技法、事实陈述法和个案探讨法对绿色生态大健康农业产业链模式化进行研究,认为绿色生态大健康农业产业链需要寻求符合自身实际的产业链组织形式,延伸绿色生态大健康农业产业链,对绿色生态大健康农业的多功能进行拓展,打造一体化的高效养生、保健和医疗新模式。