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农机具田间试验动态遥测系统设计

农机化研究 2024年

作者：东忠阁吴泽全叶岩侯云涛程睿李占成蔡晓华黑龙江省农业机械工程科学研究院

针对当前农机具田间试验参数检测技术薄弱、无法全面综合评估农机关键部件作业性能的情况,设计了农机具田间试验的遥测系统。在当前农机具三点悬挂连接方式利用上拉杆拉压力传感器、下悬挂销剪切力传感器、角传感器、动态扭矩传感器等... 详细信息

针对当前农机具田间试验参数检测技术薄弱、无法全面综合评估农机关键部件作业性能的情况,设计了农机具田间试验的遥测系统。在当前农机具三点悬挂连接方式利用上拉杆拉压力传感器、下悬挂销剪切力传感器、角传感器、动态扭矩传感器等实现机具作业过程中的多分量力有效检测。系统检测终端采用STM32F429单片机为主核心芯片,设计了多通道传感器数据融合同步采集处理电路、以太网处理电路及外部输出电路等,可实时对前端传感器数据进行采集、处理及存储,并采用RTK差分定位系统准确检测机组的作业速度及位置,通过大功率WiFi模块经局域网络将作业参数实时传输给田间远程监测平台。用户可通过上位机软件实现对作业参数进行计算存储、曲线绘制、时域分析、统计设置等。测试结果表明:系统结构简单,检测精度高,能够实现机具作业同步受力分析及技术参数测量,可作为田间试验的有效检测手段。

关键词：农机具田间试验动态遥测系统局域网络同步采集

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田间试验设计在作物育种中的应用

耕作与栽培 2022年第6期42卷 148-150页

作者：陈敏康李金玲贵州农业职业学院贵阳551400 贵州大学贵阳550025

针对田间试验设计在作物育种的应用,阐述了顺序排列和随机排列的试验设计方法在作物育种上应用的优点与不足,为作物育种学工作者提供技术参考。顺序排列试验设计缺少随机的原则,试验精确度低,主要在作物育种试验前期阶段运用较多,如资... 详细信息

针对田间试验设计在作物育种的应用,阐述了顺序排列和随机排列的试验设计方法在作物育种上应用的优点与不足,为作物育种学工作者提供技术参考。顺序排列试验设计缺少随机的原则,试验精确度低,主要在作物育种试验前期阶段运用较多,如资源鉴定、大量品种初筛、品种预试验等;随机排列试验设计精确度较顺序排列高,主要在品种系统选育的后期阶段运用较多,如杂交育种、区域性试验、配套种植方法研究等;随机区组试验设计运用了重复、随机和局部控制三原则,是最常用、最基本的试验设计,其适用范围广,单因素、多因素、综合性品比试验均可。田间试验设计在作物育种中应根据试验目的、育种材料、土壤条件、对试验结果要求等综合考虑选择田间试验设计方法。

关键词：田间试验作物育种顺序排列随机排列

3类转基因南林895杨田间试验的安全性评估

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林业科学 2020年第10期56卷 53-62页

作者：孙伟博魏朝琼马晓星魏辉诸葛强南京林业大学生物与环境学院南京210037

【目的】转基因植物大田种植可能存在风险,本研究从不同外源基因在转基因杨树中的遗传稳定性及向土壤微生物转移的风险、转基因杨树对土壤微生物群落影响以及对于野生植物的化感作用4个方面进行综合分析,通过评估3类转基因南林895杨田... 详细信息

【目的】转基因植物大田种植可能存在风险,本研究从不同外源基因在转基因杨树中的遗传稳定性及向土壤微生物转移的风险、转基因杨树对土壤微生物群落影响以及对于野生植物的化感作用4个方面进行综合分析,通过评估3类转基因南林895杨田间释放的安全性,为转基因林木的安全评估及田间释放提供参考。【方法】将3种编码不同抗性蛋白的外源基因(PeTLP、Cry1Ac、AtGols)分别构建到植物表达载体pGWB9中,采用根癌农杆菌LBA4404侵染南林895杨叶盘进行转化,筛选阳性植株,获得3类转基因南林895杨(TLP抗病系列、Bt抗虫系列、Gols抗逆系列)共13个株系,于温室培养1年,剪取茎段在试验田中进行扦插种植。田间种植采用随机区和裂区设计2种方式,在20个月的试验周期内,记录试验地环境条件及转基因杨树生长状况;定期采集各转基因系列及对照组南林895杨叶片及周围土壤样品,通过PCR技术检测3种外源基因在转基因杨树中的遗传稳定性,并提取土壤微生物总DNA进行3种外源基因的PCR检测,对外源基因向土壤微生物转移的风险进行评估;采用平板计数方法分析土壤微生物群落组成及变化情况,评估转基因杨树对土壤微生物群落的影响;利用“三明治”方法和莴苣种子模拟转基因杨树对于野生植物的化感作用,记录并分析莴苣种子胚根和胚轴的发育水平,评估转基因杨树对于生态多样性的影响。【结果】试验地环境条件相对稳定,未出现极端天气影响杨树生长,转基因南林895杨的生长趋势与对照组(南林895杨)的生长趋势基本一致,3类转基因杨树的高与各自对照组之间的差异未达到显著水平;3种外源基因均稳定存在于转基因南林895杨中,未发现向土壤微生物中转移的现象;土壤微生物数量受气温和降水量影响显著(P田间试验中无明显的环境危害。

关键词：转基因杨树田间试验安全性

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圆形喷灌机泵注式施肥装置设计与田间试验

农业机械学报 2015年第9期46卷 100-106页

作者：严海军马静王志鹏中国农业大学水利与土木工程学院北京100083

圆形喷灌机水肥一体化作业时对喷洒肥液均匀性有较高要求,需要采用比例施肥装置,确保注入喷灌机的肥液流量保持恒定。为此设计了基于柱塞式注肥泵的泵注式施肥装置,并以注射喷嘴的孔口直径、安装位置以及注肥泵的电源频率为变量,进行了... 详细信息

圆形喷灌机水肥一体化作业时对喷洒肥液均匀性有较高要求,需要采用比例施肥装置,确保注入喷灌机的肥液流量保持恒定。为此设计了基于柱塞式注肥泵的泵注式施肥装置,并以注射喷嘴的孔口直径、安装位置以及注肥泵的电源频率为变量,进行了圆形喷灌机应用泵注式施肥装置的喷灌施肥均匀性试验。结果表明,圆形喷灌机停止状态下,注肥泵电源频率50 Hz运行时,3种注射喷嘴孔口直径和3种安装位置的组合工况下喷灌施肥的均匀系数CU为99.00%~99.65%,变异系数CV为0.46%~1.37%,其中当注射喷嘴孔口直径为2.5 mm、安装在进水管水平段位置的工况时获得的喷灌施肥均匀性最佳。圆形喷灌机行走状态下,测得单列雨量筒喷灌施肥均匀系数C*UH为88.77%~90.66%,表明圆形喷灌机采用泵注式施肥装置能够获得较高的喷灌施肥均匀性。此外,通过对比注肥泵电源频率在50 Hz和46 Hz时的喷灌施肥均匀性,发现喷头喷洒肥液的电导率总平均值与电源频率之间具有显著的正相关性,表明改变注肥泵的电源频率是圆形喷灌机实现高均匀度变量喷灌施肥的一种有效途径。

关键词：圆形喷灌机泵注式施肥装置喷灌施肥均匀性田间试验

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振摆式起苗清土一体机结构设计与田间试验

浙江大学学报（农业与生命科学版） 2020年第5期46卷 618-624页

作者：霍鹏李建平杨欣许述财范晓文河北农业大学机电工程学院河北保定071000 清华大学汽车安全与节能国家重点实验室北京100084

为了实现果园苗木出圃过程机械化,对起苗清土一体机的起苗装置、清土装置等关键部件进行参数化设计,并对起苗铲进行有限元分析和优化。结果表明:起苗铲最大等效应力由5.026 Mpa降为0.238 MPa,最大等效应变由2.141降为0.663,整体变形远... 详细信息

为了实现果园苗木出圃过程机械化,对起苗清土一体机的起苗装置、清土装置等关键部件进行参数化设计,并对起苗铲进行有限元分析和优化。结果表明:起苗铲最大等效应力由5.026 Mpa降为0.238 MPa,最大等效应变由2.141降为0.663,整体变形远小于设计要求的5 mm,符合设计要求。通过田间试验对样机可靠性进行验证,结果表明,所起苗木的主根长度在120~150 mm之间,苗株伤害率较低,满足农艺要求。该振摆式起苗清土一体机尺寸参数可为后续开展起苗清土装置的设计研发提供参考。

关键词：起苗清土结构设计有限元分析田间试验

切纵流联合收获机脱粒分离装置田间试验与参数优化

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农业机械学报 2014年第11期45卷 111-116页

作者：李耀明王成红徐立章李磊薛臻江苏大学现代农业装备与技术教育部重点实验室镇江212013 江苏常发锋陵农业装备有限公司泰州225300

为了研究切纵流联合收获机脱粒分离装置的最佳结构参数和运动参数,对履带式切纵流联合收获田间试验机进行结构改进、载荷测试系统的构建和水稻田间试验,研究切流滚筒、纵轴流滚筒间隙和切流滚筒、纵轴流滚筒转速对脱粒总功耗、切流滚筒... 详细信息

为了研究切纵流联合收获机脱粒分离装置的最佳结构参数和运动参数,对履带式切纵流联合收获田间试验机进行结构改进、载荷测试系统的构建和水稻田间试验,研究切流滚筒、纵轴流滚筒间隙和切流滚筒、纵轴流滚筒转速对脱粒总功耗、切流滚筒功耗、纵轴流滚筒功耗和夹带损失率等性能的影响。并对总功耗和夹带损失率的数据进行二次多项式回归分析和复合型优化分析得到最佳参数配置:切流滚筒间隙为30.99 mm,纵轴流滚筒间隙为14mm,切流滚筒和纵轴流滚筒转速为892.95、848.95 r/min。试验表明,该参数组合下,脱粒总功耗39.03 k W,切流滚筒功耗11.72 k W,纵轴流滚筒功耗27.31 k W,夹带损失率0.50%。对切流滚筒和纵轴流滚筒下方脱出混合物分布进行了研究,为清选装置的设计与优化提供了依据。

关键词：水稻脱粒分离装置纵轴流滚筒切流滚筒参数优化田间试验

基于锦州春玉米田间试验的WOFOST模型参数的确定及性能评价

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生态学杂志 2019年第4期38卷 1238-1248页

作者：蔡福米娜纪瑞鹏明惠青冯锐张淑杰张慧赵先丽张玉书中国气象局沈阳大气环境研究所沈阳110166 辽宁省气象服务中心沈阳110166 锦州市生态与农业气象中心辽宁锦州121000

利用2011—2015年在锦州地区开展的玉米分期播种试验资料,确定了玉米初始总干物量(TDWI)、比叶面积(SLA)、出苗时叶面积指数(LAIEM)及发育参数,并采用试错法确定出其他生理参数。利用相关系数、相对误差以及均方根误差验证模型对发育期... 详细信息

利用2011—2015年在锦州地区开展的玉米分期播种试验资料,确定了玉米初始总干物量(TDWI)、比叶面积(SLA)、出苗时叶面积指数(LAIEM)及发育参数,并采用试错法确定出其他生理参数。利用相关系数、相对误差以及均方根误差验证模型对发育期、叶面积指数(LAI)和不同器官生物量的模拟性能来评价所确定参数的适应性。结果表明:80%花期的平均模拟误差为1.25 d,而75%成熟期的平均模拟误差为3.47 d,LAI和总地上生物量(TAGP)模拟值对实测值的解释能力分别达到0.8412和0.8945;模型模拟性能存在较明显的年际和播期差异,在干旱年较差,2012年(土壤水分适宜)和2015年(干旱) LAI和TAGP的均方根误差分别为0. 38 m^2·m^(-2)、9. 40 kg·hm^(-2)和0. 44 m^2·m^(-2)、22. 65kg·hm^(-2);模型性能随播期的偏离而下降,4月30日(适播期)与5月20日播期LAI和TAGP的均方根误差分别为0. 30 m^2·m^(-2)、15. 19 kg·hm^(-2)和0. 43 m^2·m^(-2)、25. 66kg·hm^(-2)。本研究将为东北春玉米作物模型参数的确定提供重要参考。

关键词：东北春玉米 WOFOST模型作物参数性能评价田间试验

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二元非结构肥效模型构建及其田间试验验证

土壤学报 2019年第4期56卷 907-918页

作者：章明清李娟章赞德许文江姚建族福建省农业科学院土壤肥料研究所福州350013 大田县农田建设与土壤肥料技术推广站福建大田366100 福建省亚热带植物研究所福建厦门361000 福建省永春县农业技术推广站福建永春362600

二次多项式肥效模型假设单位养分增产量与施肥量之间为线性模型,结果导致最高施肥量之前和最高施肥量之后的施肥效应是对称关系。这种模型设定偏误以及模型存在的强烈多重共线性和异方差是建模成功率明显偏低的重要原因。本研究研发二... 详细信息

二次多项式肥效模型假设单位养分增产量与施肥量之间为线性模型,结果导致最高施肥量之前和最高施肥量之后的施肥效应是对称关系。这种模型设定偏误以及模型存在的强烈多重共线性和异方差是建模成功率明显偏低的重要原因。本研究研发二元非结构肥效模型,旨在提高二元肥效模型的适用性。在一元非结构肥效模型基础上,根据植物营养元素功能不可相互替代原理,构建二元非结构肥效模型,并通过氮、磷、钾二元组合的田间肥效试验结果检验新模型的拟合效果和推荐施肥量的可靠性。结果表明,在水稻、花生、马铃薯、毛豆、冬小麦和夏玉米的17个氮磷、氮钾、磷钾二因素肥效田间试验结果中,二元二次多项式肥效模型均能通过统计显著性检验,但典型肥效模型仅占试验点总数的58.8%,模型一次项系数或二次项系数代数符号不合理以及推荐施肥量属于外推的非典型式占41.2%。基于二元非结构肥效模型拟合上述试验结果,同样均能通过统计显著性检验,典型肥效模型的比例占试验点总数的88.2%,非典型式模型(均属于推荐施肥量外推)比例仅占11.8%,建模成功率较二元二次多项式肥效模型提高了29.4个百分点。两种模型的最高产量施肥量之间、经济产量施肥量之间存在显著的线性正相关,但线性回归方程的一次项系数分别仅有0.9153和0.9161,表明当二元二次多项式模型推荐的最高施肥量或经济施肥量每增加1 kg时,二元非结构肥效模型的相应推荐施肥分别仅增加0.915 3 kg和0.916 1 kg,较好地克服了二次多项式模型推荐施肥量偏高的问题。分析表明,二元二次多项式肥效模型是二元非结构肥效模型的简化式和特例,新模型具有更广的适用范围。

关键词：氮磷钾二元非结构肥效模型二次多项式肥效模型田间试验推荐施肥

藜麦、皱叶酸模对土壤砷、镉修复作用田间试验

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干旱区资源与环境 2018年第7期32卷 122-127页

作者：肖明杨文君崔明明孙小凤青海大学农林科学院农业部农产品质量安全风险评估实验室(西宁)西宁810016

文中为评价藜麦、皱叶酸模两种植物对农田土壤砷、镉的修复应用价值,进行田间试验。试验中施用尿素、磷酸二氢钾,其砷、镉携带量极小。藜麦、皱叶酸模农田年生物产量分别为27808kg/hm^2、1875.8kg/hm^2;对砷输出量分别为1.75×10~5mg/h... 详细信息

文中为评价藜麦、皱叶酸模两种植物对农田土壤砷、镉的修复应用价值,进行田间试验。试验中施用尿素、磷酸二氢钾,其砷、镉携带量极小。藜麦、皱叶酸模农田年生物产量分别为27808kg/hm^2、1875.8kg/hm^2;对砷输出量分别为1.75×10~5mg/hm^2、1.17×10~4mg/hm^2;对镉输出量分别为4.14×10~4mg/hm^2、1.36×10~4mg/hm^2。以绿色标准为目标,用该方法修复土壤砷,需连续种植藜麦65.66a、皱叶酸模983.90a;修复土壤Cd,需连续种植藜麦13.00a、皱叶酸模40.16a。藜麦对土壤Cd修复期较短,有继续研究应用价值。

关键词：土壤修复重金属藜麦皱叶酸模田间试验