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21世纪以来我国畜禽粪污资源化利用的研究进展及趋势——基于CNKI和CiteSpace的可视化分析

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中国农业资源与区划 2024年

作者：张瑞增孟婷江苏省农业绿色发展研究会中国农业大学经济管理学院江苏省农业科学院农业经济与发展研究所

[目的]对21世纪以来我国畜禽粪污资源化利用的研究进展及未来研究趋势进行直观展现，有助于研究者对该领域形成较为全面的了解，并为其进一步研究提供参考。[方法]文章基于2001—2022年收录于中国学术期刊网络出版总库（CNKI）的788篇... 详细信息

[目的]对21世纪以来我国畜禽粪污资源化利用的研究进展及未来研究趋势进行直观展现，有助于研究者对该领域形成较为全面的了解，并为其进一步研究提供参考。[方法]文章基于2001—2022年收录于中国学术期刊网络出版总库（CNKI）的788篇畜禽粪污资源化利用研究文献，利用CiteSpace软件进行知识图谱与文献计量分析。[结果]（1）该领域发文量受政策影响较大且时间阶段特征突出，可分为研究探索和研究深入两阶段；（2）研究学者和机构数量较多，但均未形成高度密切的合作关系；（3）核心议题主要包括各地区畜禽粪污处理及资源化利用现状分析、畜禽粪污资源化利用技术模式探讨及潜力评估、畜禽粪污土地承载力估算及环境风险评价；（4）新兴研究趋势主要包括注重畜禽粪污全利用与零排放技术细致化、关注畜禽粪污资源化利用市场化、聚焦种养一体化。[结论]我国畜禽粪污资源化利用领域已进入研究深入阶段，目前成果主要集中在资源化利用的技术模式及其环境影响方向，跨学科、多机构交叉合作形成的综合绩效与政策创新等相关研究有待强化，同时应加大对中小养殖场（户）及参与主体间利益联结机制的研究力度。

关键词：畜禽粪污资源化利用研究进展 CiteSpace 可视化

基于高通量芯片的大麦高效KASP标记的开发和应用

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植物遗传资源学报 2024年第9期25卷 1504-1515页

作者：徐婷婷孟珊朱小品邹淑琼狄佳春杨欣朱银郭春滨颜伟江苏省农业科学院种质资源与生物技术研究所/江苏省农业种质资源保护与利用平台/江苏省农业生物学重点实验室

分子标记是遗传研究的基础工具，广泛应用于遗传多样性研究、种质鉴定、遗传图谱构建和基因定位等领域。本研究利用Barley SNP 50K芯片对遗传背景来源广泛的大麦核心资源进行SNP检测，筛选出一系列多态性高的SNP位点，并开发出124个KAS... 详细信息

分子标记是遗传研究的基础工具，广泛应用于遗传多样性研究、种质鉴定、遗传图谱构建和基因定位等领域。本研究利用Barley SNP 50K芯片对遗传背景来源广泛的大麦核心资源进行SNP检测，筛选出一系列多态性高的SNP位点，并开发出124个KASP分子标记。利用43份不同地理来源的大麦种质检测其有效性，初步筛选出56个KASP标记；以最小等位基因频率≥0.40、多态信息含量≥0.45为标准挑选18个高质量的KASP标记并用于绘制98份江苏省大麦品种的系统发育树，结果显示这18个KASP标记能够将具有相同地理来源及亲缘关系近的大麦材料聚为一类，表明上述KASP标记在大麦品种鉴定、大麦资源亲缘关系分析以及群体划分方面具有一定的指导意义和应用价值。同时构建了98份江苏大麦品种的SNP指纹图谱，验证了KASP技术在我国大麦品种鉴定中的可行性。开发的KASP标记能够准确、快速鉴定大麦品种，有助于大麦种质资源的科学规范管理和遗传多样性研究。

关键词：大麦 KASP标记遗传多样性指纹图谱品种鉴定

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基于ARMAX-KF与速度补偿的拖拉机无前轮传感器转角估计方法

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农业机械学报 2024年第7期55卷 415-426页

作者：张闻宇张国城张智刚罗锡文苑炳轩鲍开元华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室广州510642 广东省农业人工智能重点实验室广州510642

为了解决传统农机导航系统中前轮转角测量传感器不易安装、维护困难以及转角估计不准确等问题,本文提出了一种基于受控自回归滑动平均模型和卡尔曼滤波器的组合模型(Auto-regressive moving average with exogenous input-Kalman filter... 详细信息

为了解决传统农机导航系统中前轮转角测量传感器不易安装、维护困难以及转角估计不准确等问题,本文提出了一种基于受控自回归滑动平均模型和卡尔曼滤波器的组合模型(Auto-regressive moving average with exogenous input-Kalman filter,ARMAX-KF)与速度补偿的拖拉机无前轮传感器转角估计方法。首先,利用Hammerstein非线性系统对拖拉机的转向系统建模,并采用递归最小二乘法(Recursive least squares method,RLS)将其辨识为ARMAX模型;其次,对后轮轴中心接地点速度进行杆臂误差补偿;最后,提出了ARMAX-KF方法,利用卡尔曼滤波器的校正特性,以拖拉机的运动学转角作为观测值,修正ARMAX模型预测的转角速度积分值,从而估计拖拉机的前轮转角。在速度杆臂补偿测量方法试验验证中,补偿后运动学转角平均绝对误差为1.110°,标准差为1.727°,相比补偿前分别减少61.13%和31.55%;在动态转角试验中,ARMAX模型预测的转角速度标准差为2.439(°)/s,相比采用固定传动比方法误差减少56.58%;采用基于ARMAX-KF的前轮转角估计绝对平均误差为0.649°,标准差为0.371°,相比采用固定传动比和卡尔曼滤波器的方法分别减少56.9%和78.82%;在直线导航跟踪试验中,采用基于ARMAX-KF的前轮转角估计标准差为0.649°,本文提出的方法提高了转角估计精度和农机导航作业质量。

关键词：农机导航系统转角测量电动方向盘 ARMAX模型卡尔曼滤波器速度补偿

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基于相似目标动态跟随的果园智能化运输机器人的设计研究

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农机科技推广 2024年第7期 41-44页

作者：叶涛严宇胡军张文斌江苏省苏州市农业机械技术推广站

我国水果产业品类多、总量大,果园总面积和水果总产量常年稳居世界首位,已经成为继粮食、蔬菜之后的第三大农业种植产业。苹果、柑橘以及葡萄等串生果,一般体积较大且分布密集,以往采用人工采摘运输,需要巨大的人力成本与时间成本。

关键词：人力成本人工采摘种植产业机器人水果产业果园

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收割机节粮减损检测装备的设计与试验

江苏农机化 2024年第3期 25-29页

作者：王超柱史海霞莫恭武陈满张光跃江苏省农业机械试验鉴定站南京林业大学农业农村部南京农业机械化研究所

针对收割机作业中存在的破碎率、含杂率较高等问题,设计了一种谷物联合收割机节粮减损智能检测装备,该检测装备通过传感器和算法,实现对收割机工作状态的实时在线检测。文章介绍了收割机节粮减损检测装备的整体结构、工作原理及田间试... 详细信息

针对收割机作业中存在的破碎率、含杂率较高等问题,设计了一种谷物联合收割机节粮减损智能检测装备,该检测装备通过传感器和算法,实现对收割机工作状态的实时在线检测。文章介绍了收割机节粮减损检测装备的整体结构、工作原理及田间试验情况。试验结果表明,该装备在破碎含杂率检测中准确性、稳定性较高,与人工检测相比,提高作业效率40%,降低损失率4%,应用前景较好。

关键词：谷物联合收割机节粮减损智能检测装备在线检测系统田间试验

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基于摆线运动的残膜捡拾机构设计与试验

农机化研究 2024年第6期46卷 122-125页

作者：赵多佳李小强甘肃省农业机械化技术推广总站兰州730046

为解决现有残膜捡拾机构捡拾效果不理想、单次捡拾率低、结构复杂和故障率高等问题,设计了挑膜齿做摆线运动的残膜捡拾机构。通过机构分析和田间试验,确定残膜回收机的作业速度为4~7km/h,捡拾机构转速为60r/min,挑膜齿的入土深度为100mm... 详细信息

为解决现有残膜捡拾机构捡拾效果不理想、单次捡拾率低、结构复杂和故障率高等问题,设计了挑膜齿做摆线运动的残膜捡拾机构。通过机构分析和田间试验,确定残膜回收机的作业速度为4~7km/h,捡拾机构转速为60r/min,挑膜齿的入土深度为100mm,周向挑膜齿数为4根,夹角呈90°,总共34齿,轴向齿距为150mm。当转动速度为60r/min时,工作部件工作状态最佳。研究结果可为今后残膜回收机捡拾机构的改进设计、性能提升提供参考。

关键词：残膜捡拾挑膜齿摆线运动

基于PLC控制的等径凸轮传动自动变速秸秆粉碎还田装置设计与试验

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农业机械学报 2024年第7期55卷 96-110页

作者：林涵何进李慧王超李航谭露中国农业大学工学院北京100083 农业农村部保护性耕作农业装备重点实验室北京100083 山东省农业机械科学研究院济南250100

为提高玉米秸秆粉碎还田机具作业质量,解决传统秸秆粉碎还田机械作业参数不可实时调节等问题,基于等径凸轮机构往复运动原理,设计了一种基于PLC控制的自动变速秸秆粉碎还田装置。通过分析地表支撑条件下秸秆粉碎过程中受力变化,确定影... 详细信息

为提高玉米秸秆粉碎还田机具作业质量,解决传统秸秆粉碎还田机械作业参数不可实时调节等问题,基于等径凸轮机构往复运动原理,设计了一种基于PLC控制的自动变速秸秆粉碎还田装置。通过分析地表支撑条件下秸秆粉碎过程中受力变化,确定影响秸秆粉碎效果主要因素,利用LS-Dyna软件确定主要因素取值范围;通过理论计算和动力学仿真分析,优化粉碎刀运动轨迹并确定粉碎机构关键部件参数。为提高玉米秸秆粉碎合格率,建立“泵-阀-马达”调速模型,设计人机交互界面进行作业参数设置,实现不同秸秆覆盖量情况下,秸秆粉碎装置作业参数快速匹配,以机具前进速度、秸秆覆盖量为试验因素,以秸秆粉碎合格率为评价指标进行单因素试验。试验结果表明,当田间秸秆覆盖量一定时,随着主轴转速增加,粉碎合格率呈明显上升趋势;当主轴转速一定时,随着田间秸秆覆盖量的增加,粉碎合格率有所下降;当主轴转速超过200 r/min时,秸秆粉碎合格率均达到90%以上,基本保持不变。为进一步验证试验结果,进行变速秸秆粉碎方式与定速秸秆粉碎方式对比试验。试验结果表明,变速秸秆粉碎方式秸秆粉碎合格率为92.17%,优于定速秸秆粉碎方式。该装置实现了秸秆粉碎还田作业参数精准控制,为秸秆粉碎还田机具智能化发展提供了技术支撑。

关键词：秸秆覆盖变速粉碎还田装置等径凸轮比例调速 PLC控制

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秸秆和肥料管理措施对太湖流域水稻种植氮流失的影响

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环境科学 2024年第7期45卷 4023-4031页

作者：俞映倞钱聪杨梖杨林章何世颖薛利红江苏省农业科学院农业资源与环境研究所农业部长江下游平原农业环境重点实验室南京210014

稻田系统的氮流失是农业面源污染的重要组成部分.当前,氮肥投入量已得到有效控制,针对不同秸秆和肥料管理措施的多途径(径流、侧渗、下渗)氮流失特征研究还较为缺乏.对此,选取太湖流域种植时长超过20 a且持续秸秆还田超过5 a的稻田,研... 详细信息

稻田系统的氮流失是农业面源污染的重要组成部分.当前,氮肥投入量已得到有效控制,针对不同秸秆和肥料管理措施的多途径(径流、侧渗、下渗)氮流失特征研究还较为缺乏.对此,选取太湖流域种植时长超过20 a且持续秸秆还田超过5 a的稻田,研究秸秆和肥料管理措施对水稻全生育期不同途径氮流失的影响,并基于作物产量、氮利用效率及氮流失强度,对秸秆和肥料管理措施的生产适宜性和环境友好性进行研判.结果表明,秸秆离田会提升水稻植株对施氮的敏感度.稻季氮总流失量为9~17 kg·hm^(-2),占氮肥施用量的5%~7%.对秸秆管理而言,秸秆离田的泡田排水具有更高氮流失风险;秸秆还田可降低15%以上的下渗途径氮流失量,但是对侧渗途径的氮流失作用并不明确.对肥料管理而言,有机肥的适宜替代可较同施氮梯度下的化肥施用减少16%的种植期径流氮流失、26%的下渗氮流失,以及37%的侧渗氮流失.综合产量数据,实施秸秆还田和肥料类型优化能够有效降低生产单位重量稻米的氮流失量,切实实现对农业生产和环境友好的双向兼顾.

关键词：氮流失水稻秸秆肥料径流下渗侧渗

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花生连作土壤土层置换式深翻犁的设计与试验

中国油料作物学报 2024年第3期46卷 478-488页

作者：张宁宁康建明张春艳王小瑜彭强吉张正万书波山东省农业机械科学研究院山东济南250100 山东省农业科学院山东济南250100

针对目前花生连作导致花生减产的问题,设计研制了土层置换式深翻犁。重点对土层置换式深翻犁的翻转机构进行机械设计和运动分析,对犁体曲面进行了理论分析和受力分析。为验证土层置换式深翻犁的作业性能,以犁铧安装角、耕宽、作业速度... 详细信息

针对目前花生连作导致花生减产的问题,设计研制了土层置换式深翻犁。重点对土层置换式深翻犁的翻转机构进行机械设计和运动分析,对犁体曲面进行了理论分析和受力分析。为验证土层置换式深翻犁的作业性能,以犁铧安装角、耕宽、作业速度为试验因素,以耕深变异系数、植被残茬覆盖率和翻垡率为性能评价指标,进行三因素二次旋转正交组合田间预试验,得到各因素的响应曲面模型,分析了各因素对性能的影响,并以耕深变异系数最低、植被残茬覆盖率最高和翻垡率最高为目标对各因素进行优化。最优结果为:犁铧安装角为25.58°、耕宽为526.01mm、作业速度为5.82 km/h时,耕深变异系数为3.35%、植被残差覆盖率为93.95%、翻垡率为94.39%。以最优结果为基础,对作业速度设置5个梯度进行田间验证试验。验证试验结果表明,当土层置换式深翻犁以最优犁铧安装角、耕宽作业时,各个速度梯度下耕深变异系数均小于4%、残茬覆盖率均大于90%、翻垡率均大于90%,满足翻转犁作业质量要求。连续两年应用土层置换式深翻犁对连作花生地进行增产效果试验,试验结果表明,2022年花生产量比对照组增产21.2%,2023年增产16.9%,增产效果显著。本研究可为连作花生大面积单产提升提供技术支持。

关键词：花生连作土层置换深翻犁增产

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