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新型旋耕起垄抛土装置设计与试验

中国农机化学报 2024年第7期45卷 28-33,47页

作者：张鹏程申屠留芳孙星钊张文毅严伟江苏海洋大学江苏连云港222005 连云港市元天农机研究所江苏连云港222006 农业农村部南京农业机械化研究所南京市210014

在起垄覆膜种植过程中,需要均匀有效地抛送土壤从而压实地膜。基于此,设计一种新型旋耕起垄抛土覆膜机械并对其抛土装置进行分析。首先对抛土过程进行理论分析,接着通过对抛土装置的离散元仿真分析,确定抛土刀片的长度及宽度参数,然后... 详细信息

在起垄覆膜种植过程中,需要均匀有效地抛送土壤从而压实地膜。基于此,设计一种新型旋耕起垄抛土覆膜机械并对其抛土装置进行分析。首先对抛土过程进行理论分析,接着通过对抛土装置的离散元仿真分析,确定抛土刀片的长度及宽度参数,然后分析不同的刀片数量、转速、刀片倾斜角对抛土量的影响,最后利用Design-Expert软件对单因素试验进行方差分析,建立抛土量平均值回归模型。得到抛土量最优值的参数组合:刀片数量为4个,抛土轮转速为275 r/min,刀片倾斜角为130°。对最优参数组合进行田间试验,结果表明,平均抛土质量为10.4 kg/s,满足农艺作业要求。

关键词：抛土覆膜机旋耕起垄抛土装置刀片响应面法

低温胁迫对水稻胚芽中葡萄糖和水分状态的影响及其与种子出苗成活间的关系

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作物学报 2024年

作者：郑广杰叶昌徐春梅陈松褚光陈里鹏章秀福王丹英中国水稻研究所/水稻生物学国家重点实验室杭州富阳栋山农机服务专业合作社

为了探明低温逆境下水稻种子出苗成活的品种间差异，解析水稻芽苗期耐低温机理，本研究以4个低温耐性不同的品种为试验材料，设置低温和常温两个处理，分析了水稻出苗过程中种子和胚芽组织的碳水化合物含量、含水量，种子的α-淀粉酶、... 详细信息

为了探明低温逆境下水稻种子出苗成活的品种间差异，解析水稻芽苗期耐低温机理，本研究以4个低温耐性不同的品种为试验材料，设置低温和常温两个处理，分析了水稻出苗过程中种子和胚芽组织的碳水化合物含量、含水量，种子的α-淀粉酶、胚芽蔗糖合酶和抗氧化酶活性，胚芽的过氧化氢与丙二醛含量随时间的变化，及其与胚芽存活率的相关性。研究发现，低温下冷敏感品种中嘉8号（S1）、中嘉早17 （S2）胚芽的葡萄糖含量、抗氧化酶（SOD、POD、CAT）比蛋白活性在低温4 d后显著下降，而H2O2、MDA含量逐渐增加，其胚芽尖端逐渐枯死卷曲；而耐冷品种日本晴（T1）、耘两优玖48 （T2）的胚芽葡萄糖含量维持在一个较高水平，抗氧化酶（SOD、POD、CAT）比蛋白活性、H2O2、MDA含量也都保持不变，其胚芽保持挺立生长状态。分析发现低温抑制了种子的α-淀粉酶活性，但增加了胚芽的蔗糖合酶活性；低温延缓了耐冷品种T1和T2的胚根向种子根发育的进程，却抑制了冷敏感品种S1和S2胚根的发育，低温下冷敏感品种S1、S2的根系活力显著低于耐冷品种T1、T2，冷敏感品种S1、S2种子和胚芽的含水量随低温时间的延长不断降低，而耐冷品种T1、T2相对稳定。相关分析发现，胚芽的存活率与胚芽和种子的葡萄糖含量、含水量和胚根的长度、体积、活力呈极显著地正相关，但与种子中淀粉和胚芽中蔗糖的含量呈极显著地负相关。外源增加S1、S2的水分供应能够显著地提高种子和胚芽在低温下的存活率。上述结果表明，在种子出苗过程中，低温胁迫在抑制种子α-淀粉酶活性的同时，也抑制了胚根的生长发育，降低了根系向种子和胚芽运输水分的能力，导致种子中淀粉和胚芽中蔗糖的分解能力下降，胚芽葡萄糖供应不足，使得胚芽抗氧化代谢失衡、存活率降低，而外源增加水分供应可在一定程度上提高低温下胚芽的存活率。

关键词：低温水稻种子萌发胚芽存活率含水量抗氧化酶

基于FA-BP神经网络的生姜干燥含水率预测

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农机化研究 2024年第7期46卷 241-248页

作者：王雷胡书旭钟康生康宏彬肖波湖北工业大学农机工程研究设计院武汉430068 广东省现代农业装备研究所广州510630

为探索生姜的干燥特性,并实现生姜干燥的含水率预测,研究了不同干燥温度(50、55、60℃)、干燥风速(1.0、2.0、3.0m/s)、切片长度(30、35、40mm)对生姜干燥时间和干燥速率的影响。结合BP神经网络自适应能力、泛化能力、学习能力强和萤火... 详细信息

为探索生姜的干燥特性,并实现生姜干燥的含水率预测,研究了不同干燥温度(50、55、60℃)、干燥风速(1.0、2.0、3.0m/s)、切片长度(30、35、40mm)对生姜干燥时间和干燥速率的影响。结合BP神经网络自适应能力、泛化能力、学习能力强和萤火虫算法(FA)参数少、寻优能力强、收敛速度快等特点,将干燥温度、干燥风速、切片长度和干燥时间作为输入层,隐藏层个数为10,输出层为生姜的含水率,搭建一个拓扑结构为“4-10-1”的FA-BP神经网络模型。研究结果表明:干燥温度、干燥风速、切片长度都是影响生姜含水率的关键因素,增加干燥风速、提高干燥温度和减少切片长度能有效缩短生姜的干燥时间,提高干燥效率。选用萤火虫算法优化BP神经网络的权值和阈值,减少了神经网络的训练时间,提高了精准度,其含水率预测值与试验值之间的决定系数R2=0.999 02,均方根误差RMSE为0.002 99,含水率预测结果准确且迅速,能够为生姜干燥过程中的含水率在线预测提供科学依据。

关键词：生姜热泵干燥含水率预测萤火虫算法 BP神经网络

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蓖麻波形圆盘割刀刃口曲线拟合与优化

农业工程学报 2024年第10期40卷 66-75页

作者：孔凡婷吴腾张彬赵华洋孙勇飞陈长林谢庆农业农村部南京农业机械化研究所南京210014 内蒙古民族大学工学院通辽028000 蒙东高寒经济特色作物智能农机装备内蒙古自治区工程研究中心通辽028000

为减少蓖麻收获的切割功耗,该研究对前期设计的蓖麻波形圆盘割刀进行刃口曲线拟合与优化。基于国内种植的低矮蓖麻物理力学特性,采用B样条算法和基于三点圆曲率分析并带几何约束的最小二乘拟合方法对蓖麻波形圆盘割刀刃口曲线进行参数... 详细信息

为减少蓖麻收获的切割功耗,该研究对前期设计的蓖麻波形圆盘割刀进行刃口曲线拟合与优化。基于国内种植的低矮蓖麻物理力学特性,采用B样条算法和基于三点圆曲率分析并带几何约束的最小二乘拟合方法对蓖麻波形圆盘割刀刃口曲线进行参数拟合。并采用SPH-FEM(smoothed particle hydrodynamics-finite element modeling)耦合仿真方法模拟蓖麻茎秆切割过程,以刀盘厚度、底圆曲率半径和刃口角为试验因素,以最大切割力、切割功耗为评价指标进行正交旋转组合试验,对割刀结构参数进行优化,并对优化参数组合进行试验验证。最优割刀参数组合为:刀盘厚度3 mm、底圆曲率半径7 mm、刃口角19°,此时最大切割力为109.763 N、切割功耗为1.43 J。台架试验验证表明,SPH-FEM耦合仿真方法与台架试验获得的最大切割力(112.5 N)和切割功耗(1.45 J)基本吻合,误差在5%以内,所提方法能很好地研究模拟蓖麻割刀的切割过程,可为蓖麻收获装备研制提供支撑。

关键词：农业机械优化圆盘割刀蓖麻耦合方法

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中华鳖-翘嘴鲌共生模式技术研究与效益分析

当代水产 2024年第3期49卷 76-78,81页

作者：黄超李茜杨虎城章铭谢喜灿戴斯易章军李虹辉彭鹏向静湘阴县水产科学研究所长沙学院湘阴县畜牧水产服务中心平江县畜牧水产农机事务中心

中华鳖,又名水鱼、鳖、团鱼,肉质细嫩,味道鲜美,营养丰富。其药用价值也非常显著,根据陶弘景的《名医别录》记载,鳖性味甘,平,有滋阴补肾,清退虚热的功效。由于中华鳖具有较大的食用及药用价值,全国各地已广泛开展人工养殖。全国鳖类养... 详细信息

中华鳖,又名水鱼、鳖、团鱼,肉质细嫩,味道鲜美,营养丰富。其药用价值也非常显著,根据陶弘景的《名医别录》记载,鳖性味甘,平,有滋阴补肾,清退虚热的功效。由于中华鳖具有较大的食用及药用价值,全国各地已广泛开展人工养殖。全国鳖类养殖总产量已超过33万t/年,主要养殖省份有浙江、湖北、安徽、江西、湖南、广东、江苏和广西等。中华鳖市场消费旺盛,已稳定成为老百姓心目中的高档优质水产品。

关键词：共生模式《名医别录》中华鳖滋阴补肾人工养殖陶弘景效益分析营养丰富

融合图像增强和迁移学习的YOLOv8n夜间苹果检测方法

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华中农业大学学报 2024年第05期 1-9页

作者：仝召茂陈学海马志艳杨光友张灿湖北工业大学农机工程研究设计院湖北省农机装备智能化工程技术研究中心

针对夜间场景下苹果识别率低、实时性差的问题，提出一种融合图像增强和迁移学习的YOLOv8n夜间苹果检测方法。首先，在YOLOv8n前端嵌入Zero-DCE模块增强夜间图像，更清晰地呈现苹果的轮廓和细节，降低夜间苹果图像的识别难度；其次，使... 详细信息

针对夜间场景下苹果识别率低、实时性差的问题，提出一种融合图像增强和迁移学习的YOLOv8n夜间苹果检测方法。首先，在YOLOv8n前端嵌入Zero-DCE模块增强夜间图像，更清晰地呈现苹果的轮廓和细节，降低夜间苹果图像的识别难度；其次，使用SPD-Conv进行下采样，增强模型细粒度特征的提取能力；在此基础上，针对夜间苹果数据集样本量少的问题，采用迁移学习训练策略，选取含有苹果类别的MS COCO数据集作为源域数据集，对于夜间场景下的目标域数据集，利用Zero-DCE增加其与日间苹果图像的相似度并在源域模型上微调目标域模型。基于上述方法，在夜间苹果图像数据集上进行了试验，结果显示，所提方法的模型精确率P为97.0%、召回率R为93.4%、平均精度均值mAP@0.5:0.95为74.6%，较YOLOv8n原始模型分别提升2.3、1.9和4.3百分点，同时该模型的推理速度为22帧/s，可以满足实时性要求。消融试验显示，图像增强与迁移学习结合使用的效果超过两者单独使用时的效果之和。研究表明，改进后的模型在处理重叠、遮挡、绿果和光线过暗等复杂情形时都比原始模型表现更优，具有良好的鲁棒性。

关键词：苹果夜间检测图像增强迁移学习 YOLOv8

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农业服务业发展:路径与趋势

中国农村经济 2024年第5期 62-80页

作者：张清津山东社会科学院农村发展研究所

改革开放之后的工业化进程破除了农业农村长时期的“内卷化”格局,使中国农业农村开启了城乡互动的专业化进程。中国农业服务业的发展路径和趋势就体现了这种城乡互动关系。本文的分析表明,农业服务业的发展路径有内生和外生两种路径。... 详细信息

改革开放之后的工业化进程破除了农业农村长时期的“内卷化”格局,使中国农业农村开启了城乡互动的专业化进程。中国农业服务业的发展路径和趋势就体现了这种城乡互动关系。本文的分析表明,农业服务业的发展路径有内生和外生两种路径。前者指农村实行家庭承包责任制之后,随着农业劳动力大量外出就业,通过接受农户让渡的农业生产环节而发展起来的以农机作业服务为主的服务业;后者指在农村实行家庭承包责任制之前即已存在的、超出农户范畴而发展起来的服务业。这两类农业服务业所呈现的专业化和非农化趋势已使自身超出了农村领域,成为既横跨城乡又联结城乡的专业化服务部门。数字农业催生的科技对农业的跨时空服务以及农业消费性服务业的发展所推动的农业向精神性消费领域的拓展,更促进了上述发展趋势。

关键词：社会分工内生性农业服务业外生性农业服务业科技跨时空服务

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小麦宽苗带高速排种系统设计与试验

中国农机化学报 2024年第10期 17-24页

作者：耿端阳康云友王文丽张仰猛朱俊科王宪良山东理工大学农业工程与食品科学学院山东省农业机械技术推广站淄博市农机研究所

为改善小麦宽苗带播种与玉米轮作种植质量，开发一种与轮作种植相配套的宽苗带小麦播种农艺，并根据新开发农艺的要求，设计一种小麦宽苗带高速排种器。对其关键结构参数进行理论分析，建立确定排种器参数所需的理论数学模型。借助离散... 详细信息

为改善小麦宽苗带播种与玉米轮作种植质量，开发一种与轮作种植相配套的宽苗带小麦播种农艺，并根据新开发农艺的要求，设计一种小麦宽苗带高速排种器。对其关键结构参数进行理论分析，建立确定排种器参数所需的理论数学模型。借助离散元仿真软件，确定该排种器的结构参数。对所设计的小麦宽苗带播种系统进行台架试验，结果表明，其播种总排量稳定性变异系数、各行排量一致性变异系数和种子破碎率均满足国家要求，试验测得苗带平均宽度为12 cm，与理论设计宽度相符合。开展田间试验并利用Design-Expert对试验所得数据进行回归建模与方差分析，利用建立的优化模型对回归方程进行分析。当排种轮转速为40 r/min、机具作业速度为10 km/h时，样机的行间排量一致性变异系数最小为1.69%，苗带分布合格率达到95.1%。

关键词：小麦宽苗带高速排种离散元

元宇宙环境下玉米免耕播种机作业机组仿真与试验

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农业机械学报 2024年第5期55卷 53-62页

作者：万玲胡培钰吴俊杰陈黎卿安徽农业大学工学院合肥230036 安徽省智能农机装备工程研究中心合肥230036

针对玉米免耕播种机研发周期长和研发成本高等问题,本文将元宇宙技术应用于玉米免耕播种机作业机组的仿真试验。基于元宇宙系统架构构建仿真平台,在元宇宙环境下,采用标线法和转换法对虚拟农场中场景进行高度还原,构建沉浸式玉米免耕播... 详细信息

针对玉米免耕播种机研发周期长和研发成本高等问题,本文将元宇宙技术应用于玉米免耕播种机作业机组的仿真试验。基于元宇宙系统架构构建仿真平台,在元宇宙环境下,采用标线法和转换法对虚拟农场中场景进行高度还原,构建沉浸式玉米免耕播种机驾驶平台并进行交互性能测试,验证沉浸式玉米免耕播种机驾驶平台交互性能。在此基础上,在不同行驶速度下进行播种性能仿真试验,当玉米免耕播种作业机组前进速度不断增大时,播种质量整体呈下降趋势,趋势接近实际田间试验结果,株距合格率大于88.52%、重播率小于6.97%、漏播率小于4.51%。试验结果表明,本文设计实现的元宇宙虚拟播种仿真平台能够用于玉米播种试验,对降低玉米免耕播种机研发成本、缩短玉米免耕播种机研发周期具有重要意义。

关键词：玉米免耕播种机作业机组元宇宙仿真试验