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2022年  第12卷  第1期

装备与机械化
我国果园割草机发展现状与展望
杨天, 赵武云, 陈伯鸿, 辛尚龙, 何鹏, 毛良
2022, 12(1): 5-14.
摘要330 [PDF 13271KB]83
摘要:
我国是世界水果生产大国,随着近年来果园生草覆盖技术的推广,果园割草机快速发展迫在眉睫。分析和阐述了我国果园割草机切割装置、行走系统、仿形装置等关键部件,以及导航、避障和自动识别等关键技术的相关发展,同时介绍和分析了国内外割草机的发展现状,结合牵引式、自走式等割草机类别,归纳了部分国内外具有代表性的割草机机型、特点及存在的问题。结合矮砧密植与乔砧适植两种果园种植模式,总结了我国割草机发展过程中农机农艺结合较差、研发制造水平较低、机具作业速度与割刀工作速度匹配不当、高新技术应用欠缺等问题,提出了在割草机应用中应注重与农艺相结合,提升设计研发与生产制造水平,注重解决割草机作业速度与割刀工作速度的匹配,加强高新技术应用,尽早实现割草机自动化、智能化、信息化应用,推进果园机械化除草进程。
国内外马铃薯种植机械研究现状
李洋, 王楠, 蒲连影, 郭勇
2022, 12(1): 15-20.
摘要231 [PDF 25413KB]51
摘要:
马铃薯是我国第4大主粮作物,种植面积和产量均居世界首位,但种植机械化水平不高,成为制约马铃薯产业发展的重要因素。分析了国内外马铃薯种植机械研究概况,介绍了部分典型产品的性能特点,指出了国产马铃薯种植机械需要突破的关键技术难题,为相关单位研发适合我国国情的马铃薯种植机械提供参考。
水稻机械化直播优势、问题与发展对策
李仿舟, 朱礼好
2022, 12(1): 21-24.
摘要167 [PDF 541KB]31
摘要:
随着现代农业与农业机械化技术不断发展,传统水稻种植方式与技术越来越呈现出一定的不足,难以满足水稻高质量生产发展的需求,也与从事农业生产的农民利用农业机械减轻劳动强度、利用机械化生产节本增效的出发点不一致。从水稻机械化技术的相关问题着手,阐述了水稻机械化直播的现实性与必要性。
信息与电气化
三维元胞自动机模拟微生物生长研究
薄兴野, 谢瑞洁, 陈敏, 王艳东, 张如意, 刘振宇
2022, 12(1): 25-29.
摘要184 [PDF 1327KB]30
摘要:
针对元胞自动机较少考虑微生物三维空间的生长状况,建立了一种三维元胞自动机模拟微生物生长,结合布朗运动与Gompertz方程设计合理的元胞自动机规则。通过对大肠杆菌在蛋白胨溶液中的生长进行仿真,建立的三维元胞自动机能较好地描述微生物的生长过程,其活菌对数拟合精度较高(R2>0.98),表明所设计的三维元胞自动机可以较好地描述微生物生长。
基于遗传算法的农业无线传感器节点部署算法设计
张伯琰, 邹腾跃
2022, 12(1): 30-34.
摘要162 [PDF 1465KB]39
摘要:
农业无线传感器网络是物联网技术在农业领域的重要应用,农业无线传感器节点的部署是限制其生命周期的重要因素。为了提高农业无线传感器网络节点的检测范围利用率,减少传输数据冗余,延长无线传感器网络的生命周期,在随机部署的基础上提出了一种迭代求解的无线传感器节点部署算法。该算法使用遗传算法优化求解,以覆盖率作为适应函数,利用离散的图形计算实现功能,该算法可以在传感器数量一定的情况下,求得覆盖率较高的部署方案。
北京市设施农业台账信息综合管理系统建设
芦天罡, 何继源, 张辉鑫, 郭嘉, 张晓玲
2022, 12(1): 35-41.
摘要129 [PDF 10571KB]30
摘要:
建设北京市设施农业台账信息综合管理系统,实现对北京市日光温室、塑料大棚、连栋温室等农业设施入账管理。按照编码规则对入账农业设施进行编码,实现一村一册、一棚一码,做到农业设施在账在册,编码上棚,进一步规范设施农业基层数据统计工作,实现设施农业台账的动态管理,提高北京设施农业管理的信息化、数字化、精细化水平,为服务蔬菜产业长效发展,为优化绿色生产、节本增效等提供支撑。
OPC技术在智能化农业监控系统中的应用
吴顺丽, 宋晓辉
2022, 12(1): 42-45.
摘要117 [PDF 2171KB]26
摘要:
在某智能化农业系统中,使用OPC技术将iFIX组态软件监控的蔬菜温室大棚系统,以及组态王软件监控的智能养殖系统的数据统一传输到总控室。该技术能够在总控室实时监测蔬菜温室大棚系统的温度、湿度、光照强度、二氧化碳浓度等,同时监测温室大棚内部各类辅助设备状态信息及作物生长状况信息;又能在总控室实时监控到智能养殖系统自动上料机、自动清粪机、供氧机、通风设备、灯具等的参数信息,为提高种植技术、养殖状况改良提供数据依据。依此来阐述OPC技术在智能化农业系统中的应用,给智能化农业的发展提供可靠的通讯方式支持。
生物环境与能源
基于农用氢能的Ag/Co-B/CTAB催化氨硼烷产氢性能研究
陈佳, 龙博, 郑书河
2022, 12(1): 46-54.
摘要134 [PDF 11509KB]28
摘要:
氢能作为推动全球能源转型的一种清洁能源,逐渐成为世界能源领域的研究热点,研究发现氢气在农业能源应用、植物信号感知等领域具有重要意义。制备了一种高效催化剂(Ag/Co-B/CTAB)用以催化氨硼烷(AB)水解制氢,通过FTIR、XRD、XPS等技术表征Ag/Co-B/CTAB催化剂的物理化学性质,分析不同温度、催化剂含量、AB浓度对AB水解制氢的影响。结果发现,Ag/Co-B/CTAB在30 ℃下的产氢速率为16.185 L/(min·g催化剂),而Co-B/CTAB催化剂的产氢速率为10.76 L/(min·g催化剂),这极大地提高了AB水解反应的产氢速率;并且Ag/Co-B/CTAB催化AB的水解活化能也较低(12.581 kJ/mol)。该研究对后续发展氢气在农业中的大规模有效应用具有重要意义。
应用高分辨质谱法的马铃薯种植土壤嘧菌酯残留快速筛查方法
高磊, 王美仙, 郭威艳
2022, 12(1): 55-61.
摘要954 [PDF 981KB]21
摘要:
研究了应用高分辨质谱法的马铃薯种植土壤嘧菌酯残留快速筛查方法,获得土壤中嘧菌酯较为精确的残留结果,对马铃薯种植具有一定参考价值。取经过嘧菌酯悬浮液施药的土壤样品,使用丙酮提取样品,通过硅镁型吸附剂层析实现净化,设定色谱条件与质谱条件,切换正、负离子,定性并定量快速筛查土壤样品中的嘧菌酯残留情况,最终分析不同浓度嘧菌酯与施药时间对残留情况的影响。经试验分析,嘧菌酯在0.02~0.51 mg/L浓度范围呈现高线性关系且相关系数为0.998 7,线性范围在0.49~49.00 μg/L,定量下限为0.9 μg/L,加标水平差异下回收率为105%~107%,相对偏差为1.8~3.8。同时经分析发现,嘧菌酯浓度越高,消解率越低,因此实际种植时需要适当调整嘧菌酯浓度。
小流域水质生态修复治理技术
高强, 胡冲
2022, 12(1): 62-64.
摘要111 [PDF 478KB]26
摘要:
研究出一套针对小流域水体水质巩固提升的生态治理技术,从流域水体土著微生物中进行筛选,并扩大培养,将其中具有不同降解功能和具有互生或共生关系的微生物以适当比例进行混合培养制成复合微生物菌剂。复合微生物菌剂中枯草芽孢杆菌、酵母菌、乳酸菌、光合细菌、硝化细菌的数量比为3∶3∶2∶1∶1。以截污控源为前提,通过向流域水体中投加复合微生物,同时投入曝气增氧、生态浮岛、生物挂膜等技术,修复流域水体的生态,改善水质,增强水体的自净能力。
农副产品加工与贮藏
装备型海洋牧场水产品加工现状
孔维府, 张启宇, 郭菲, 刘岩, 傅泽田
2022, 12(1): 65-69.
摘要113 [PDF 682KB]24
摘要:
简要介绍了装备型海洋牧场发展情况,重点分析了海洋牧场水产品特性,尤其是加工特性,并基于此分析了其加工情况以期促进装备型海洋牧场健康发展。
食品科学与工程
绿色技术助力经济林果提值增效
周丹丹, 范龚健, 吴彩娥, 窦金凤, 索安迪, 沈东北, 孙文娟
2022, 12(1): 70-74.
摘要89 [PDF 2432KB]25
摘要:
随着经济林果深加工产业的蓬勃发展,大量的加工废弃物随之产生,造成了资源浪费和环境污染,科学、合理地利用林果副产物是推动经济林果产业融合发展的重要举措。从经济林果加工副产物再利用角度出发,综合分析了林果加工副产物的经济价值,着重梳理了目前林果副产物加工存在的问题,综述了高效绿色加工技术在副产物的提取、分离、纯化和干燥等方面的应用前景,以期为经济林果副产物再加工利用提供指导。
水土工程
我国滴灌创新发展综述
姚振宪
2022, 12(1): 75-78.
摘要119 [PDF 687KB]31
摘要:
我国是农业大国,农业作为用水大户,迫切需要大力推广节水灌溉技术。滴灌技术及设备是我国节水灌溉的重要组成部分,也是较早引入我国的节水灌溉模式。我国滴灌技术及设备走过了引进消化、示范推广、自主创新的发展阶段,为我国节水农业的发展做出了重要贡献。回顾了我国滴灌事业的创新发展历程,提出了发展区划及建议。
充分灌溉条件下不同肥量处理对大白菜产量和品质的影响
黄欣莉, 张小帅, 岑剑涛
2022, 12(1): 79-82.
摘要114 [PDF 1044KB]25
摘要:
在大白菜需水量试验成果基础上,继续开展水肥试验,旨在探究冀西北高寒地区水肥作用对大白菜产量、水分生产率及品质的影响。根据大白菜各生育时期需水规律,2018年进行水肥双因素完全随机试验,每次灌水定额分别为210、180和150 m3/hm2,施肥量为100%、85%和55%。2019年试验设置100%、85%、70%及55%共4个施肥量水平,对肥效应进行试验验证。结果表明,不同施肥量对大白菜产量、水分生产率和品质分别有不同程度的影响。产量和水分生产率变化规律一致,均随施肥量的增加先增大后减小;施肥量对大白菜硝酸盐含量有显著影响,随着施肥量增加,硝酸盐含量增加,呈正相关关系;低灌水水平下,随着施肥量增加,维生素C含量增加,充分灌水条件下随着施肥量降低,维生素C含量增加。在研究区域内,大白菜全生育期适宜的灌溉定额为1 100~1 300 m3/hm2,施肥量为450~550 kg/hm2。
土地资源管理
庆阳市农村土地流转现状及建议
陈星, 张菊霞
2022, 12(1): 83-86.
摘要126 [PDF 681KB]34
摘要:
随着农业农村现代化的加速发展,当前农业发展逐渐趋向于适度规模化、集约化和高效化经营,农村土地流转成为大势所趋。根据庆阳市农村土地流转现状,分析了农村土地流转所存在的问题,提出了加强土地流转法律宣传、培养新型农业经营主体、健全土地流转市场、完善农业保险制度体系等一系列推进土地高效流转的合理化建议。
设计制造及理论研究
利用TRIZ理论对圆捆机成捆系统创新设计
赵小娟, 王强, 王馨, 郭喜燕, 董佳佳, 孙文婷, 王志军, 周小宝
2022, 12(1): 87-90.
摘要154 [PDF 2179KB]31
摘要:
圆捆打捆机结构简单、故障率低且便于维修,不足之处在于圆捆机作业时,当成捆室物料增多,成捆室压力逐渐增大,在压力作用下后仓出现一定的打开现象,从而导致草捆密度下降,成捆效果不好。该文结合圆捆机的结构,分析物料在圆捆机成捆室的成捆原理,运用TRIZ矛盾矩阵和创新原理对圆捆机成捆室结构和液压控制方式进行改进,提出两种提高物料成捆密度改善方案,并通过分析选择最优方案进行试验验证,结果表明草捆密度由改进前的117.6 kg/m3提高到159.0 kg/m3,改善效果明显。
基于多目标遗传算法的404P型拖拉机齿轮系优化
杨原青, 张建龙, 王大勇, 郑德聪
2022, 12(1): 91-96.
摘要113 [PDF 2921KB]27
摘要:
针对404P型拖拉机变速箱齿轮系存在的齿轮总质量大、疲劳强度低、换挡平顺性较差的问题,建立了以变速箱齿轮系总质量最小、疲劳强度最高、换挡平顺性最高为优化目标的齿轮系多目标参数优化数学模型。提出利用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-II)进行多目标优化求解。基于Matlab优化工具箱编写程序进行齿轮系参数的优化设计,结果表明,齿轮系总质量优化率差值为187.30%,齿轮系疲劳强度优化率差值为85.27%,齿轮系换挡平顺性优化率差值为9.09%。相比于传统经验设计,进一步提高了404P型丘陵山地拖拉机的变速箱传动性能。
半自动谷物播种机设计与仿真试验
宋爱华, 林欢
2022, 12(1): 97-102.
摘要112 [PDF 3789KB]29
摘要:
为解决复杂地形条件下不宜使用大型播种机,而使用传统农具播种存在播种效率低、劳动强度大等问题,利用旋转拖把原理,设计一种半自动谷物播种机。通过脚蹬驱使转动装置驱动内筒管转动,内筒管转动带动刀片在旋转的状态下挖土。该播种机还通过连杆机构将挖土与覆土功能结合在一起,实现播种的半自动化。利用ANSYS软件对固定环和连接杆组件进行静态、疲劳、模态仿真试验和分析,说明该播种机结构设计符合力学性能要求。该播种机操作简易,能够提高劳动效率和播种质量,而且该播种机体积小、轻便、成本低,适宜推广使用。
螺旋钻参数对挖坑出土效能的影响
巴利珍, 吴海平, 张前英, 冯泽程, 连萌
2022, 12(1): 103-108.
摘要111 [PDF 2199KB]26
摘要:
为了解决螺旋钻挖坑作业中存在的效率低、效果不佳等问题,进行了螺旋钻田间挖坑试验,通过改变直径、螺旋数量和转速等螺旋钻参数进行挖坑及出土情况测试,测取了坑形、抛土半径和出土率等特征数据,运用单因素方差分析和析因设计方差分析等方法进行了试验数据处理。研究结果表明:转速一定的情况下,螺旋钻直径增大,抛土半径和出土率增大;增加螺旋钻转速,抛土半径和出土率也随之增大;双头双螺旋钻比双头单螺旋钻的抛土半径小且出土率高。分析表明,螺旋钻的不同参数对挖坑出土情况均有显著影响。研究结果可为螺旋钻挖坑机的实际挖坑作业提供理论支撑。
梳刷气吸式亚麻蒴果收获试验台设计与试验
徐福龙, 贺俊林, 王月华, 李姣姣
2022, 12(1): 109-112.
摘要100 [PDF 4046KB]26
摘要:
针对亚麻(胡麻)机械化收获过程中植株缠绕脱粒滚筒问题和蒴果收集问题,设计了梳刷气吸式亚麻(胡麻)蒴果收获试验台。以梳齿截面形状、梳刷滚筒转速、机具行进相对速度、离心式通风机风量为试验因素,以蒴果收集率、植株缠绕率为试验指标,进行了4因素3水平正交试验。结果表明,在较优试验因素组合的梳齿截面形状为圆形、梳刷滚筒转速44 r/min、机具行进相对速度80 mm/s、离心风机风量6 000 m3/h作业条件下,蒴果收集率为96.67%、植株缠绕率为0.32%,试验台的梳脱、收集、避免植株缠绕等效果较好。梳刷气吸式亚麻(胡麻)蒴果收获试验台提供了解决植株缠绕脱粒滚筒问题和蒴果收集问题的可行性方案。
科研与教学
新农科背景下农业工程学科研究生培养质量评价
朱梅, 冯建国, 杨智良, 朱德泉, 周平
2022, 12(1): 113-116.
摘要121 [PDF 547KB]27
摘要:
农业工程学科人才培养模式、方案及人才培养质量评价都需要响应新农科背景下的要求。介绍了在新农科背景下安徽农业大学农业工程学科研究生培养方案的修订,开展了农业工程学科研究生培养质量评价指标体系的研究。基于提高理论课程学习能力、实践动手能力、创新能力3个方面的培养目标,考虑产学研合作导师参与研究生人才质量评价,应用层次分析法对人才培养质量指标划分3个准则层和10个方案层进行综合分析,进一步阐述人才培养质量关键要素间的相关关系,构建了基于新农科背景下突出产学研合作培养模式的农业工程学科研究生培养质量评价指标体系,为其他高校人才培养评价指标体系构建提供参考。
“翻转课堂”创新型线上教育在研究生课程中的应用
赵法起, 吴彦强, 张稳, 胡安瑞, 宋月鹏, 王冉冉
2022, 12(1): 117-120.
摘要110 [PDF 629KB]24
摘要:
通过研究翻转式教学方法、教学策略和教学内容,针对线上教学,开发相应学习资源,提出教学引导独立学习的有效改革措施,完善、提高创新型人才培养的质量。利用翻转课堂的教学模式,建立完善和牢固的知识体系,培养良好的创新能力和创新思维;同时提高教师的指导能力和科研能力。通过基于翻转课堂模式的创新人才培养研究,提高研究生教学水平,促进研究生培养水平的整体提高。
西南大学智能农机创新实验班教学模式
柳剑, 李云伍, 关正军, 李成松
2022, 12(1): 121-125.
摘要161 [PDF 1300KB]25
摘要:
在新工科新农科建设的背景下,以西南大学智能农机创新实验班为研究对象,介绍了实验班的培养目标、选拔机制和培养模式,从课程体系优化、师资能力培养、实践基地建设等方面进行实验班的实践探索,以期为农业机械化及其自动化专业人才培养及新工科新农科交叉融合建设提供宝贵经验。
乡村振兴战略背景下高等农业院校农机专业大学生就业能力提升途径和办法
何秀成, 孙步功
2022, 12(1): 126-129.
摘要136 [PDF 593KB]24
摘要:
乡村振兴战略为高等农业院校农机专业大学生就业提供了更多机会,同时也对农机专业人才培养提出了新的更高要求。当前,农机专业大学生就业仍然非常严峻,切实提高大学生就业能力是解决高等农业院校农机专业毕业生就业难的关键。在乡村振兴背景下,分析提升农机专业学生就业能力的时代意义,针对农机专业大学生就业能力提升面临的问题,探究提升农机专业大学生就业能力的途径和方法,以期为提高农机专业大学生就业水平和质量,以及乡村振兴战略的发展提供思路和指导。
农学与生物技术
菌糠对白芝麻产量及微量元素吸收的影响
李同科
2022, 12(1): 130-134.
摘要101 [PDF 666KB]22
摘要:
菌糠含有较高的营养成分,是应用价值较高的肥料。以舆芝16号白芝麻为试验对象,在土壤中施用菌糠,比较不同处理方法对土壤养分的影响,对白芝麻产量、根系及籽粒中铁、锌微量元素含量的影响。试验结果表明,施用菌糠可以提高土壤全氮、全钾及有机质含量,对土壤全磷含量影响不大,但能显著提高土壤中速效磷含量。施用菌糠处理的白芝麻产量好,表现为千粒质量、单株产量优于对照;白芝麻根系及籽粒微量元素含量高,表现为铁、锌含量均优于对照。综合各项指标,菌糠施用量为60 t/hm2时效果最佳。
冠突曲霉flbD基因功能研究
余用秀, 葛永怡, 谭玉梅, 王亚萍, 邵蕾, 刘作易
2022, 12(1): 135-141.
摘要119 [PDF 8586KB]22
摘要:
冠突曲霉是茯砖茶上的优势菌,可通过渗透压调控获得纯的无性和有性阶段,是研究真菌产孢的好材料。flbD基因广泛存在于丝状真菌中,是调控丝状真菌无性孢子形成的关键基因。为了探究flbD基因在冠突曲霉(Aspergillus cristatus)发育阶段的功能,以冠突曲霉为试验材料,构建flbD基因敲除载体,利用根癌农杆菌介导转化,筛选得到flbD基因敲除菌株。通过对ΔflbD敲除株和野生型菌株的比较观察发现:野生型的分生孢子数量是敲除株的4.7倍,而子囊孢子数量相差不大;在不同渗透压培养基上,ΔflbD突变株的菌丝生长速率与野生型的没有明显差异,但是突变株会产生大量“棉花”状的气生菌丝;在高渗条件下,ΔflbD突变株分生孢子的产生有延迟现象。运用基因敲除技术检验了flbD基因在冠突曲霉的功能,结果显示flbD对冠突曲霉的无性产孢起正调控作用,敲除flbD基因将减少无性孢子的形成。此研究对开展冠突曲霉无性产孢的研究具有重要借鉴价值。
农业经济管理
甘肃省环县滩羊产业发展现状及问题
路娜娜
2022, 12(1): 142-147.
摘要144 [PDF 1363KB]33
摘要:
特色产业的发展能够很好地推动当地经济发展,滩羊产业是甘肃省环县著名的特色产业,为当地带来较大利益。通过问卷调查的方法分析了环县滩羊产业的发展现状,具体包括4个方面:环县以草食畜饲养为主的发展雏形已经形成;滩羊的养殖方式为半放牧半舍饲和舍饲养殖交织;养殖历史悠久;养殖户对滩羊产业发展前景看好且继续养殖意愿高。同时发现环县滩羊产业发展中也存在不同方面的问题:传统销售方式依然占据较大比例;产业发展后备力量短缺;产业发展缺乏资金和技术支持;产业发展内生动力不足。针对产业发展中存在的问题,提出了相关的对策建议,以期能够促进当地的经济发展。
上海农民合作社高质量发展相关思考
吴政春, 高萍
2022, 12(1): 148-153.
摘要101 [PDF 940KB]26
摘要:
改革开放以来,中国农民合作社取得了较大发展,成为带动农户进入市场的基本主体、发展农村集体经济的新型实体、创新农村社会管理的有效载体。如何以农民合作社规范提升行动为抓手,推进农民合作社高质量发展,显得尤为重要。阐述了上海农民合作社的现状,并对影响合作社发展的主要问题进行分析,提出了以农民合作社规范提升为抓手,推进农民合作社高质量发展的若干对策和建议。
榆林市定边县农产品区域公用品牌建设现状与对策
江凤香, 郭春河, 郇宇, 苏丹
2022, 12(1): 154-157.
摘要123 [PDF 688KB]26
摘要:
加强农产品区域公用品牌建设能够提升农产品竞争力,增加农产品溢价空间,促进品牌农业发展,也是实施乡村振兴战略的重要措施。分析了陕西省榆林市定边县农产品区域公用品牌建设现状及存在的问题,提出了定边县农产品区域公用品牌建设的对策,包括构建溯源体系、建立品牌识别体系、搭建品牌推广体系和建立品牌维护与监督体系,推动定边县特色农产品发展。
陕西省柞水县木耳产业发展现状及对策
段凯, 陈美
2022, 12(1): 158-160.
摘要135 [PDF 464KB]28
摘要:
木耳是陕西省柞水县农业经济发展的特色农产品,也是当地农民增收的主要产品。以柞水县木耳产业发展为研究对象,通过现状梳理和问题分析,找出木耳产业发展存在的问题,提出针对性发展对策,包括推动全产业链发展、提升运营管理水平、拓展电商营销渠道和加强市场环境建设,以促进柞水县木耳产业健康持续发展。