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用于设施草莓授粉效率的蜜蜂计数监测系统的设计和应用

用于设施草莓授粉效率的蜜蜂计数监测系统的设计和应用

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作者：柴秋子中国计量大学

学位级别：硕士

设施栽培草莓是浙江省重要的特色农产品之一,具有显著的经济效益。但是设施大棚草莓由于缺少授粉媒介,因而常常利用昆虫对其授粉,这也是保证大棚草莓优质高产的必需条件。然而由于设施草莓开花期大多在冬季转暖春时期,此时棚内湿度大、... 详细信息

设施栽培草莓是浙江省重要的特色农产品之一,具有显著的经济效益。但是设施大棚草莓由于缺少授粉媒介,因而常常利用昆虫对其授粉,这也是保证大棚草莓优质高产的必需条件。然而由于设施草莓开花期大多在冬季转暖春时期,此时棚内湿度大、空气流动性差,因此授粉蜜蜂往往活力较差,导致授粉效率较低,因此需要通过各种手段和措施以提高蜜蜂授粉效率。为了提高蜜蜂的生理活性,就有必要监测蜂群活力,即蜜蜂进出蜂巢的频率。蜜蜂进出巢的频率越高,表明蜜蜂的生理活性越好。但是由于蜜蜂数量繁多,生命周期短,繁殖迅速,人工监测蜂群活力难度极大,成本高。因此,为了监测蜜蜂蜂群在设施大棚低温环境下的活性,提高设施草莓授粉效率,本文设计了一种基于设施草莓授粉的蜜蜂活力监测系统,该系统以MSP430G2553超低功耗单片机为核心,与红外光电传感模块、无线传输模块、液晶显示模块等外围模块之间的连接与集成。用于监测授粉过程中蜜蜂的活力,以及整个大棚环境的参数测量。本论文的主要工作如下:1.本文介绍了基于设施草莓授粉效率的蜜蜂活性监测研究的生物学背景和技术背景,以及此领域的国内外发展现状,为本课题的设计提供了理论依据。2.其次,本研究以MSP430G2553超低功耗单片机为控制核心,以蜜蜂为监测对象,采用串接的红外光电对管作为监测传感器模块,感应蜜蜂进出蜂巢的信号,设计了系统的硬件电路图。包括系统的电源电路,LCD12864液晶显示电路,按键电路,无线传输电路。然后本系统在IAR Embedded Workbench嵌入式开发平台上进行相应的软件程序的开发,使系统实现软硬件的结合。利用Microsoft Visual C++平台上的MFC软件编写工具设计了系统的上位机显示界面,所有的测试数据都能保存到PC机上,用于数据的后期分析与处理,蜜蜂实时进出巢数据可设定为每分钟实时更新,并显示在上位机界面上,直观清晰。3.本蜜蜂活力监测系统在浙江省杭州市农业科学院设施草莓大棚基地进行实践应用,田间试验结果显示,该系统能精确实时地统计蜜蜂进出巢的数据,动态反映蜜蜂在设施草莓授粉过程中的活性变化和行为规律。最后以此结果为依据,进行人工实验诱导,提高蜜蜂的授粉活性,从而达到有力的提高设施草莓的授粉效率的效果。

关键词：设施草莓授粉 MSP430 蜜蜂活力监测系统授粉效率

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