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残膜回收机有效作业面积监测系统设计研究

农机化研究 2025年第1期47卷 54-60页

作者：王德阳张若宇段宏伟翟志强付宇轩孟庆建石河子大学机械电气工程学院新疆石河子832003 农业农村部西北农业装备重点实验室新疆石河子832003

为便于新疆棉田残膜回收的精准作业收费和补贴,设计了一种残膜回收机有效作业面积监测系统。通过仿真试验对比锁相放大器降噪前后残膜回收机作业时经纬度数据,得出锁相滤波对于噪声环境有较好的抗干扰性能;采用高斯投影正算方法将降噪... 详细信息

为便于新疆棉田残膜回收的精准作业收费和补贴,设计了一种残膜回收机有效作业面积监测系统。通过仿真试验对比锁相放大器降噪前后残膜回收机作业时经纬度数据,得出锁相滤波对于噪声环境有较好的抗干扰性能;采用高斯投影正算方法将降噪后经纬度数据转化为平面坐标,得出1.5°带的高斯投影的相对误差相较于3°带降低了0.01%。同时,利用卡尔曼滤波算法和构成角方法筛选有效作业轨迹,使用缓冲区法计算重复作业面积,最终利用轨迹算法精准获取残膜回收机有效作业面积,得出所设计的残膜回收机有效作业面积监测系统对于大块农田测量时相对误差为2.6%,对于小块农田测量时相对误差为3.3%。研究结果表明:所设计的残膜回收机有效作业面积监测系统可以精确计算出残膜回收机的有效作业面积,为残膜回收机作业质量评估提供了一定的理论基础。

关键词：北斗导航作业面积监测高斯投影卡尔曼滤波缓冲区算法

基于改进遥感生态指数的吐鲁番-哈密地区生态环境质量评价及驱动机制分析

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生态学报 2024年第9期44卷 3911-3923页

作者：傅楷翔贾国栋余新晓陈立欣北京林业大学水土保持学院北京100083 林木资源高效生产全国重点实验室北京100083 北京林业大学水土保持国家林业和草原局重点实验室北京100083

吐鲁番市和哈密市是我国盐渍化危害最严重的地区之一,明晰其生态环境变化趋势和驱动机制对吐鲁番-哈密地区生态文明建设具有重要意义。基于Google earth engine(GEE)平台,筛选2005—2020年6—9月Landsat影像,选取绿度(SVAI)、湿度(Wet)... 详细信息

吐鲁番市和哈密市是我国盐渍化危害最严重的地区之一,明晰其生态环境变化趋势和驱动机制对吐鲁番-哈密地区生态文明建设具有重要意义。基于Google earth engine(GEE)平台,筛选2005—2020年6—9月Landsat影像,选取绿度(SVAI)、湿度(Wet)、热度(LST)、干度(NDBSI)和盐度(NDSI)构建改进型遥感生态指数(SRSEI)对吐鲁番-哈密地区生态环境进行评估。结果表明:(1)SRSEI使用SAVI代替NDVI并加入盐度指标(NDSI),与RSEI相比有着更高的第一主成分贡献率,能更全面客观地评价吐鲁番-哈密地区生态环境质量。(2)时间尺度上,2005—2020年吐鲁番-哈密地区SRSEI先下降后上升,均值0.49,并在2020年均值达到0.5575,较差和良的面积占比变化显著,较差占比减少了11.54%,良占比增加了30.15%。且未来生态环境变化趋势还将以改善为主;空间尺度上,北部西山台原和中部莫钦乌拉山生态质量多为优和良,较差区域主要集中在南部噶顺戈壁。(3)年均降水量、年均气温和经济生产总值是驱动SRSEI变化的主要控制因子,q值均大于0.092;与单因子对生态环境影响力相比,双因子交互产生的影响力更强,年均降水量∩经济生产总值是驱动吐鲁番-哈密地区生态环境发生变化的最强交互因子。

关键词：吐鲁番-哈密地区改进型遥感生态指数地理探测器驱动机制分析

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丰收的嘉奖:财政激励与粮食增产

中国农村经济 2024年第8期 27-46页

作者：罗斯炫张俊飚湖南农业大学经济学院华中农业大学农业绿色低碳发展实验室浙江农林大学浙江省乡村振兴研究院浙江农林大学经济管理学院

常规产粮大县奖励政策是中央政府为了调动地方政府粮食生产积极性、缓解产粮大县财政困难的重要举措,但其粮食增产效果及作用机制尚未明晰。本文基于群聚分析法,利用奖励入围条件所形成的制度断层点,估计了该政策实施对粮食生产的影响... 详细信息

常规产粮大县奖励政策是中央政府为了调动地方政府粮食生产积极性、缓解产粮大县财政困难的重要举措,但其粮食增产效果及作用机制尚未明晰。本文基于群聚分析法,利用奖励入围条件所形成的制度断层点,估计了该政策实施对粮食生产的影响。结果表明:2005-2020年,该政策实施产生了明显的群聚现象,即县域粮食产量频数分布在奖励入围断点20万吨处呈现左侧缺失与右侧群聚。该政策实施促使操纵区间内县域粮食单产平均提高5.0%,且提高了复种指数与农业机械化水平。财政收支缺口大、产业结构高级化程度低的县和贫困县受财政激励更强,表现出更高的粮食增产成效。进一步,该政策还提高了县级层面的农业全要素生产率和农业劳动生产率。经计算,该政策实施的预计收益下限值远大于其预计成本上限值,具有较高的经济效益。本文研究有助于认识县级政府对粮食生产财政转移支付的反应程度、财政激励的作用区间以及财政转移支付对粮食安全的贡献,为中央政府进一步优化和创新粮食生产财政转移支付制度,充分发挥财政助力粮食安全重要职能提供来自微观层面的经验证据。

关键词：常规产粮大县奖励政策财政激励财政转移支付粮食安全群聚分析

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地膜覆盖和灌溉量对棉田土壤水盐分布特征的影响

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农业资源与环境学报 2024年

作者：刘海军王冬林涛张昊王一帆陈茂光汤秋香蒋平安中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所新疆农业科学院经济作物研究所新疆农业大学农学院/棉花教育部工程研究中心新疆农业大学草业学院农业农村部荒漠绿洲作物生理生态与耕作重点实验室新疆金丰源种业有限公司

为探究不同地膜覆盖和灌溉量对南疆棉田土壤水盐分布特征的影响，于2021—2022年在新疆阿克苏地区沙雅县棉花地开展试验，以裸地(M0)为对照，设置高堡膜覆盖(M1)和普通PE地膜覆盖(M2)2种地膜处理，以及3 150(W1)、4 050(W2)、4 950 m3·... 详细信息

为探究不同地膜覆盖和灌溉量对南疆棉田土壤水盐分布特征的影响，于2021—2022年在新疆阿克苏地区沙雅县棉花地开展试验，以裸地(M0)为对照，设置高堡膜覆盖(M1)和普通PE地膜覆盖(M2)2种地膜处理，以及3 150(W1)、4 050(W2)、4 950 m3·hm-2(W3)3个灌溉量，分析了不同地膜覆盖和灌溉量对棉田0～60 cm土壤含水率、盐分、均匀系数、盐分变化量和脱盐率的影响。结果表明：两年内，随着灌溉量的增加，棉田土壤的含水量均呈上升趋势，盐分显著降低。棉田土壤水分的纵向运移能力均显著提高，膜间上层土壤盐分的淋溶效果显著，但水分分布均匀度和盐分分布均匀度均逐渐下降，盐分变化量和脱盐率随着灌溉量的增加而增大。M1处理0～60 cm土层平均土壤含水率较M0和M2处理分别高9.90%、1.54%，且M1处理可显著提高土壤水分分布的均匀度。随着时间的推进，各处理上层(0～30 cm)的土壤含盐量呈先降低后升高的变化趋势，下层(30～60 cm)的土壤含盐量逐渐升高；M1处理0～60 cm土层平均含盐量较M0和M2处理分别高29.85%、4.48%，M1和M2处理的盐分分布均匀度下降。在二者互作条件下，W3M1处理的土壤含水率最高，2021、2022年分别为26.48%、23.99%，水分的纵向运移能力显著提高，上层土壤盐分降低，W3M2(2021)、W3M1(2022)的盐分变化量和脱盐率最高，分别为0.33 g·kg-1和38.66%、0.33 g·kg-1和45.65%。综上所述，在高堡膜覆盖条件下，采用4950 m3·hm-2的灌溉量时，可提高棉田土壤含水率，显著降低膜间土壤含盐量，有利于土壤排盐，降低土壤次生盐渍化，促进棉花根系的生长。

关键词：地膜灌溉量机采棉水盐运移南疆

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联合收获机轻量级数字孪生系统构建方法研究

农业机械学报 2024年第5期55卷 108-120页

作者：马博文刘孟楠尹彦鑫孟志军张宾张亚伟温昌凯张安琪中国农业大学工学院北京100083 智能农业动力装备全国重点实验室北京100097 北京市农林科学院智能装备技术研究中心北京100097 北京市农林科学院信息技术研究中心北京100097

针对现有农机装备数字孪生系统开发难度大、配置要求高以及资源占用过高的问题,提出基于轻量级网络的联合收获机数字孪生系统构建方法,包含物理、虚拟、数据交互、模型计算以及人机交互等多个子系统的实现方法。基于数字孪生的技术特点... 详细信息

针对现有农机装备数字孪生系统开发难度大、配置要求高以及资源占用过高的问题,提出基于轻量级网络的联合收获机数字孪生系统构建方法,包含物理、虚拟、数据交互、模型计算以及人机交互等多个子系统的实现方法。基于数字孪生的技术特点和联合收获机的作业特性,设计了一种基于JavaScript语言的轻量级数字孪生系统框架。通过采用Solidworks和CMdevelopment kit工具进行数字孪生系统的模型轻量化处理及坐标系整合,实现了在不影响模型精度和功能的前提下,显著降低系统对硬件要求和内存占用量。以雷沃GM100型联合收获机为对象,开发基于轻量级网络的联合收获机数字孪生系统,为联合收获机孪生系统性能分析、实时监控、瞬时计算以及远程操纵提供联合仿真、分析以及验证平台。为验证数字孪生系统性能和功能,开展了孪生系统性能测试及油耗预测实验。实验结果表明,在数据更新频率20 Hz下,响应时间在78 ms以内,内存占用量在331 MB以内;性能测试中,系统在运行状态下CPU和GPU的平均占用率分别为17%和30%;即使在高强度操作下,系统帧率仍可保持在75.6 f/s;在正常作业下油耗预测模型平均误差为0.34 L/h,平均相对误差仅为2.51%。本系统提供了一种低成本、高效率的数字孪生轻量化构建方案。

关键词：联合收获机数字孪生轻量级运动逻辑建模齐次矩阵

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秸秆还田模式下氮肥减施对典型砂姜黑土微量元素及作物品质的影响

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中国土壤与肥料 2024年第6期 127-133页

作者：王梓钰王擎运杨港丽张宸康李庆阳夏淑媛穆青安徽农业大学资源与环境学院农田生态保育与污染防控安徽省重点实验室安徽合肥230036

依托长期秸秆还田定位试验研究了氮肥减施对典型砂姜黑土微量元素及作物品质的影响。田间试验设置4个处理:小麦和玉米秸秆双季还田下氮磷钾常量(N100PK)、氮肥减施30%(N70PK)和不施氮(N0PK)处理,以不施肥为对照处理(CK)。结果显示,微量... 详细信息

依托长期秸秆还田定位试验研究了氮肥减施对典型砂姜黑土微量元素及作物品质的影响。田间试验设置4个处理:小麦和玉米秸秆双季还田下氮磷钾常量(N100PK)、氮肥减施30%(N70PK)和不施氮(N0PK)处理,以不施肥为对照处理(CK)。结果显示,微量元素全量在耕层(0~20 cm)土壤无显著变化;微量元素铁、锰、铜、锌有效态含量分别为8.5~11.0、15.5~19.0、1.6~2.0、0.1~0.4 mg·kg^(-1)。随着氮肥减施,有效铁、有效锰含量分别下降26.04%、9.46%,有效铜、有效锌无显著变化。在氮肥减施导致的产量降低下,小麦籽粒内锌含量在减氮30%处理中降至最低,玉米籽粒内铜含量下降12.5%~24.9%,两种作物秸秆内铁含量降低50.0%~71.1%。小麦醇溶蛋白约降低25.6%,玉米清蛋白约降低14.0%。综上,秸秆还田模式下氮肥减施会降低土壤有效态铁、有效锰含量及其生物有效性,并有可能通过抑制蛋白合成影响作物品质。

关键词：长期定位试验氮肥减施秸秆还田微量元素作物品质

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三峡库区典型农业小流域土壤中抗生素的时空分布与生态风险

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环境科学 2024年

作者：方镜人母悦唐柏彬郭春会黄纬斌雍晴王正张进忠西南大学资源环境学院重庆市农业资源与环境重点实验室重庆海关技术中心

为了解三峡库区农业流域土壤中抗生素的时空分布与生态风险，于2022年分春、夏、秋、冬这4个季节在重庆市涪陵区王家沟小流域的26个样点采集表土样品，采用固相萃取、超高效液相色谱-串联质谱法测定土样中5类21种抗生素，分析抗生素的... 详细信息

为了解三峡库区农业流域土壤中抗生素的时空分布与生态风险，于2022年分春、夏、秋、冬这4个季节在重庆市涪陵区王家沟小流域的26个样点采集表土样品，采用固相萃取、超高效液相色谱-串联质谱法测定土样中5类21种抗生素，分析抗生素的含量水平和时空分布，探讨抗生素含量与土壤理化因子的相关关系，用风险商值法评估土壤中抗生素的潜在生态风险.结果表明，21种抗生素的检出率为0～100%，检出范围为ND～219.5 μg·kg-1，其中四环素类(TCs)、喹诺酮类(FQs)和氯霉素类(CAPs)在4个季节的检出率均达到100%；抗生素总量范围为17.7～561.4 μg·kg-1，含量平均值为149.7 μg·kg-1，5类抗生素的含量平均值依次为：TCs(77.95 μg·kg-1)> FQs(34.96 μg·kg-1)> CAPs(28.14 μg·kg-1)> 磺胺类(7.15 μg·kg-1)> 大环类酯类(1.48 μg·kg-1).秋、冬季土壤中抗生素含量显著高于夏季土壤(P 农业小流域土壤主要受到SMX、SDZ、TC、DXC、红霉素、NOR、OFL、CIP和ENR的威胁，它们的生态风险不容忽视.

关键词：三峡库区农业小流域土壤抗生素时空分布生态风险

齐齐哈尔地区适宜青贮玉米品种的筛选及综合评价

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草业学报 2024年第11期33卷 228-240页

作者：张仲鹃郝曦煜王雪李峰李文龙黑龙江飞鹤乳业有限公司中国农业科学院草原研究所农业农村部饲草高效生产模式创新重点实验室

随着齐齐哈尔地区畜牧业的发展，亟需开展适宜该地区青贮玉米品种的研究，以助力该地区相关产业可持续发展。本研究以普通玉米、鲜食玉米、粮饲兼用型、青贮专用型15个玉米品种为试验材料，对其生育期、农艺性状、产量和营养成分等指标... 详细信息

随着齐齐哈尔地区畜牧业的发展，亟需开展适宜该地区青贮玉米品种的研究，以助力该地区相关产业可持续发展。本研究以普通玉米、鲜食玉米、粮饲兼用型、青贮专用型15个玉米品种为试验材料，对其生育期、农艺性状、产量和营养成分等指标进行比较分析，并运用灰色关联分析法进行综合评价。结果表明，15个玉米品种从播种至收获（籽粒乳线1/2～3/4）需119～134 d，其中京科青贮932、京科968和先达304成熟期较晚。京科青贮932的株高和穗位高最高、绿叶数最多、果穗最长；京科糯768茎秆最粗，为3.05 cm；先玉1506穗秃尖长最短，为0.85 cm。鲜草产量超过60 t·hm-2的品种有先达511、先玉1506、和育321和京科青贮932；利合328、先玉1506、和育321和先达511干物质产量分别为21.42、20.59、20.13、19.84 t·hm-2，显著高于除先达304、京科青贮932以外的品种（P<0.05）。先玉1506和先达511淀粉含量分别为34.79%和33.96%，显著高于其他品种（P<0.05）；中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量最低的皆为先达304；粗蛋白含量以先达205最高，为7.44%。通过灰色关联度法综合比较分析，先达511和先玉1506综合评分靠前，综合生产性能较好，适宜作为青贮玉米在齐齐哈尔第三积温带的区域推广种植。

关键词：青贮玉米农艺性状产量营养品质灰色关联度分析

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出芽短梗霉菌株PA-2胁迫下藜qRT-PCR内参基因的筛选与验证

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中国草地学报 2024年第2期46卷 48-56页

作者：刘晓芳程亮郭青云青海大学农林科学院植物保护研究所/青海省农业有害生物综合治理重点实验室/农业农村部西宁作物有害生物科学观测实验站青海西宁810016

为筛选适合出芽短梗霉菌株PA-2胁迫下藜中稳定表达的内参基因,在转录组数据(NCBI登录号为:SRA:SRR12674257)分析的基础上,以PA-2不同时间胁迫的藜叶片为材料,分析藜中ACT-1、TUB-1、GAPDH、eEF1α、eIF3、UBQ、PTB、COX10、UPL6、TIP41L... 详细信息

为筛选适合出芽短梗霉菌株PA-2胁迫下藜中稳定表达的内参基因,在转录组数据(NCBI登录号为:SRA:SRR12674257)分析的基础上,以PA-2不同时间胁迫的藜叶片为材料,分析藜中ACT-1、TUB-1、GAPDH、eEF1α、eIF3、UBQ、PTB、COX10、UPL6、TIP41L、RAN-B1和IDH-5等12个内参基因的表达水平,并利用ΔCt、GeNorm、NormFinder、BestKeeper及RefFinder分析候选内参基因的表达稳定性。结果表明,内参基因COX10是PA-2不同时间胁迫下藜中最稳定的内参基因,最优组合是COX10+eEF1α。通过分析藜ACC基因的相对表达水平,验证了内参基因的可靠性,为今后杂草藜胁迫响应基因的表达分析提供了参考基因和理论依据。

关键词：出芽短梗霉菌株PA-2 qRT-PCR 藜内参基因表达稳定性