科研产出
组合型孔轮式玉米精量穴播器设计与试验
《农业机械学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对新疆现有夹持式穴播器易空穴,充种性能还需进一步提高等问题,结合型孔轮式穴播器和阶梯形型孔对种子适应性强的特点,设计一种组合型孔轮式玉米精量穴播器,通过理论分析建立型孔与取种块间相对运动模型,分析其相对位置对充种性能的影响规律,确定影响排种性能的参数及范围,完成组合型孔和齿板的参数设计.通过单因素试验确定并缩小关键参数范围,以型孔方向角、型孔位置角、穴播器转速为试验因素,以排种合格指数、重播指数、漏播指数为试验指标进行三因素三水平Box-Behnken中心组合试验,得到试验因素与试验指标间的数学模型,应用Design-Expert软件对回归模型进行多目标优化,得到最佳参数为:型孔深度12.3 mm,型孔方向角20.3°,型孔位置角44.7°,穴播器转速40 r/min,此时排种合格指数89.12%,重播指数7.30%,漏播指数3.87%.在最优参数组合下进行台架验证试验,合格指数为91.14%,重播指数4.23%,漏播指数4.63%.土槽试验结果表明,穴播器前进速度为3.38 km/h时,排种合格指数为92.53%,重播指数为3.54%,漏播指数为3.93%,较夹持式穴播器排种合格指数提高了 2.53个百分点.
关键词： 组合型孔轮式;玉米精量穴播器;参数优化
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犁体耕作阻力模型仿真分析与试验研究
《干旱地区农业研究 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为进一步提高犁体耕作性能,分析影响犁体耕作阻力的因素,基于摩尔-库仑土壤剪切理论,建立了包含犁体结构参数、土壤物理特性和犁体工作参数的耕作阻力模型,耕作阻力表达式包含了犁铲尖和犁铧切削土壤阻力、土壤在犁壁上产生的摩擦力和翻垡过程土壤动量变化产生的阻力、犁壁翻垡使土壤势能增加产生的阻力、作用在犁铧和犁壁上的横向力产生的摩擦力、土壤横向运动对犁壁产生的阻力.基于新疆玉米地土壤物理特性,建立了两种高速犁体A和B的耕作阻力方程,在不同耕宽(0.35、0.42 m)、耕深(0.255、0.305 m)和耕速(2.22、2.5、2.78 m?s-1)作业条件下对耕作阻力进行了理论、仿真和试验研究,分析了犁体耕作阻力的影响因素,结果表明,仿真值与计算值的平均误差为3.37%,试验值与计算值的平均误差为7.18%,试验值与仿真值的平均误差为3.71%.犁体耕作阻力与铧刃角呈非线性增长关系;与耕深呈三次函数增长关系;与耕速呈二次函数增长关系;犁体耕作过程的功率消耗与耕速呈三次函数的增长关系.提出设置合理的安全系数(sf),使拖拉机配套功率Ps=sf P,进而优化选配合适的配套动力,提升犁具与拖拉机动力型号的最佳匹配.
关键词： 犁体;耕作阻力;理论模型;仿真
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基于适配体识别-杂交链式反应可视化检测金黄色葡萄球菌
《食品与发酵工业 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：该研究以金黄色葡萄球菌核酸适配体为识别分子,结合杂交链式反应和酶催化双重信号放大策略,建立了一种金黄色葡萄球菌高灵敏可视化检测方法.结果显示,在适配体包被浓度60 nmol/L、检测探针浓度80 nmol/L、发夹DNA浓度80 nmol/L、10 g/L牛血清白蛋白封闭4 h、链霉亲和素-辣根过氧化物酶稀释体积比1:40000、靶标与适配体反应时间30 min、发夹DNA杂交时间60 min等优化条件下,金黄色葡萄球菌在10~105 CFU/mL呈良好线性(R=0.992),可视化检测限为10 CFU/mL,与其余食源性致病菌无交叉反应.将建立的方法应用于食品中金黄色葡萄球菌检测,并与国标法对比验证,两种方法的检测结果无明显差异(P>0.05),加标回收率为91.8% ~98.2%,相对标准偏差<6%.该研究所建方法前处理简单、灵敏度高、检测成本低、准确性好,适用于批量样品中金黄色葡萄球菌的快速筛查.
关键词： 金黄色葡萄球菌;核酸适配体;杂交链式反应;比色分析
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等行距密植下滴水量对不同抗旱性棉花品种群体生长特性的影响
《新疆农业科学 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]研究等行距密植下精量制定棉花的田间水分管理制度分析机采棉花高效生产机理.[方法]选用抗旱性强的棉花品种新陆早22号(P22)和抗旱性弱的新陆早17号(P17)为参试品种,在等行距密植机采模式下,设3000(W1)、3900(W2)、4800(W3)m3/hm23个处理水平,测定并分析不同处理下群体生长率(CGR)、净同化速率(NAR)、棉铃生长率(BGR)和叶面积载铃量(LAB)的变化.[结果]随滴水量的增加,棉花CGR、NAR、BGR、LAB均呈显著上升的趋势,其中P22盛花期至盛铃后期的BGR在W2和W3处理间无显著差异,但均显著低于W1处理;P17的BGR在各生育时期均随滴水量的增加而显著增大.品种间,P22的CGR、NAR、LAB在盛花期至盛铃后期比P17高12.8% ~18.2%、12.3% ~12.9%、10.3% ~12.2%,BGR在盛蕾期、盛铃期、盛铃后期则比P17高11.9% ~30.4%.盛铃后期的BGR与盛花期的BGR、LAB呈显著正相关、与盛花期的CGR、盛铃期的CGR、NAR、BGA均呈极显著正相关.[结论]等行距密植条件下,在3900 m3/hm2条件下选用抗旱性较强的棉花品种,有利于保持盛花至盛铃后期较高的群体生长率和棉铃生长率,促进光合产物向棉铃的分配与运输.
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基于无人机多光谱影像的病害棉田产量损失估算
《农业工程学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：该研究利用无人机多光谱遥感影像对棉花黄萎病造成的产量损失进行估算，为棉花黄萎病预防和防治提供依据。对病害棉田进行调查，获取无人机多光谱影像及地面产量损失数据，利用相关系数法及灰度值标准差法分别筛选识别病害棉株的最佳植被指数、最佳波段组合；基于筛选的结果建立棉田综合影像（最佳波段组合与差值植被指数综合影像），利用支持向量机径向基核函数分类法对病害棉田原始影像和综合影像进行产量空间分布分析及产量损失估算。结果表明，无人机多光谱影像识别病害棉田的最佳植被指数、最佳波段组合分别是差值植被指数（相关系数为-0.86）、波段B3（550～10 nm）、B5（656～10 nm）、B8（800～10 nm）的波段组合（B3-B5-B8）（最佳指数因子为153.44）；综合影像较原始影像更能准确识别病害棉田产量空间分布情况（总体精度为96.64%,Kappa系数为95.61%），不同病害严重度（健康b0、轻度b1、中度b2、重度b3、极严重b4）对应棉田面积比例分别为7.81%、23.78%、29.20%、13.92%、17.43%；综合影像对病害棉田产量损失量估算效果最好，不同病害严重度（b0、b1、b2、b3、b4）对应棉田产量损失率分别为0、22.80%、31.32%、49.02%、76.33%，预估籽棉损失量达4 260.01 kg，损失率为49.16%，皮棉损失量达2 267.18 kg，损失率为54.51%。与病害胁迫棉田产量损失估算值相比，实际棉田籽棉损失率高6.28%，皮棉损失率高4.48%。病害胁迫棉田产量估算值与实际棉田收获值差异不显著，能够准确实现病害棉田产量损失估算。研究结果可为无人机遥感监测作物病害造成的产量损失提供理论依据和参考。
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不同产蛋白酶乳酸菌对风干牛肉蛋白质降解的影响
《食品工业科技 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为探究产蛋白酶乳酸菌在风干牛肉发酵过程中对肌原纤维蛋白的影响.以牛肉为研究对象,分别接种乳酸乳球菌(S-1)、格氏乳球菌(S-2)、戊糖片球菌(S-3)制备风干牛肉,以不添加发酵剂的样品为对照组(CK),采用理化分析和十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)技术检测风干牛肉发酵过程中肌原纤维蛋白降解情况.结果表明,在发酵和贮藏阶段,非蛋白氮、氨基酸态氮、TCA-可溶性肽含量随着发酵时间延长而逐渐升高,且接种组显著高于对照组(P<0.05),其中S-1组和S-2组样品中非蛋白氮、氨基酸态氮、TCA-可溶性肽含量均显著高于S-3组(P<0.05).各组样品中氨基酸态氮含量均有增加,其中S-1组氨基酸态氮增加最多,达到577.68 mg/100 g,但实验组间无显著差异(P>0.05).S-1组和S-2组样品中总游离氨基酸的含量显著增加(P<0.05),SDS-PAGE结果显示接种组中蛋白质降解程度明显高于对照组.在风干牛肉的制作过程中,接种产蛋白酶乳酸菌可以明显提高蛋白质的降解程度,三株乳酸菌中S-1组对蛋白质的降解作用最明显.
关键词： 产蛋白酶乳酸菌;风干牛肉;蛋白质降解;游离氨基酸;SDS-PAGE
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基于模糊PID控制的玉米精量播种机单体驱动器设计与试验
《农业工程学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：为提升新疆地区玉米精量播种机作业效率、稳定高速工况下播种质量，该研究以气吸圆盘式玉米排种器为研究对象，设计了一种基于模糊PID控制的玉米精量播种机单体驱动器。基于电机驱动排种控制系统硬件构成及工作原理，搭建了以STM32F103C8T6单片机为核心的功能电路。该单体驱动器工作时，由霍尔传感器采集播种机的作业速度，通过高精度光电旋转编码器实时反馈电机转速，利用增益调整型模糊PID算法使调速系统根据转速偏差和偏差变化率实时修正PID控制参数，使电机转速快速精准地跟随作业速度的变化。通过转速控制特性试验可知：脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation, PWM）频率为60 kHz时，电机具有良好的启动特性；电机转速在307～10 441 r/min范围内，电机实际转速变异系数均小于6.29%，具有较好的稳定性和线性度。电机调速试验结果表明：在设定电机目标转速为1 500r/min时，模糊PID调速系统相比传统PID调速系统超调量降低0.4%，上升时间和调节时间分别缩短0.12和0.49 s，稳态误差减小0.3%；在种床带速度反馈周期T=1.0 s时，模糊PID动态调速精度较高、鲁棒性好。电机驱动排种台架试验结果表明：作业速度为8、10 km/h时，两种控制方式的播种性能指标差异较小；作业速度为12 km/h时，模糊PID控制的播种合格指数大于93.04%，重播指数小于5.13%，漏播指数小于1.83%；与传统PID控制方式相比合格指数均值提高2.50个百分点，重播指数均值降低0.85个百分点，漏播指数均值降低0.88个百分点，各播种性能指标均优于传统PID控制方式，适于高速播种作业。研究结果可为玉米高速精量播种机的研发设计提供参考。
关键词： 农业机械 控制 模糊PID 玉米播种机 单体驱动器 高速播种
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基于 CA-Markov模型的石河子垦区土地利用变化及预测
《新疆农业科学 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]研究新疆石河子垦区绿洲人工化进程中土地利用时空演变规律以及驱动机制.[方法]以1990年、2000年、2010年和2020年的TM/ETM影像为基础数据,运用RS和GIS技术分析近30年垦区土地利用时空变化特征,利用 CA-Markov模型和土地利用重心迁移模型,模拟预测2030年和2040年研究区的土地利用/覆被格局.[结果](1)1990-2020年石河子垦区土地利用/覆被格局以未利用地为主,占总面积的41.18%以上,呈小幅波动变化状态;(2)林地的重心迁移最显著,由北向南迁移了0.6°,耕地动态度变化最活跃,30年间平均每年增加2.72%,林地次之;(3)Kappa系数的一致性检验结果均高于80.36%.[结论]CA-Markov模型可信度较高,适合石河子垦区土地利用/覆被变化及空间格局预测.
关键词： 土地利用/覆被 CA-Markov模型 模拟和预测
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基因型、环境对新疆冬小麦品种蛋白质品质的影响
《新疆农业科学 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]研究基因型和环境对新疆冬小麦品种蛋白质品质性状的影响.[方法]选用762份新疆冬小麦品种种植于新疆3个地点,检测籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、面筋指数、沉淀值以及面团揉合特性等8个蛋白质品质性状.[结果]新疆冬小麦品种的籽粒蛋白质含量为14.44%,湿面筋含量为32.37%,面筋指数为61.86%,Zeleny沉淀值为26.25 mL,峰值时间为2.67 min,峰值高度为53.09%,8 min宽度为15.30%,8 min面积为107.16%TQ×min,多数品种属中筋类型.不同地点间小麦蛋白质品质性状存在差异,蛋白质数量性状表现为阿克苏点>石河子点>伊宁点,蛋白质质量性状表现为伊宁点>石河子点>阿克苏点,3个地点间的蛋白质质量性状表现出显著差异.基因型、环境及G×E互作效应对蛋白质品质性状均有影响,但作用大小不同,环境为47.62% ~68.94%,G×E为23.34% ~41.38%,基因型为7.71% ~11.00%.不同类型的蛋白质品质性状稳定性不同,其中籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、Zeleny沉淀值、峰值时间、8 min宽度和8 min面积稳定性表现为石河子点>阿克苏点>伊宁点,峰值高度稳定性表现为伊宁点>石河子点>阿克苏点,面筋指数稳定性表现为阿克苏点>伊宁点>石河子点.[结论]基因型、环境及G×E对新疆冬小麦品种蛋白质品质性状均有显著影响作用,依次为环境>G×E>基因型;新疆小麦品种多属中筋类型,除籽粒蛋白质含量和湿面筋含量外,其他蛋白品质性状均未达到国标优质强筋的标准,且强筋小麦品种较少;不同地点的蛋白质品质特性不同,阿克苏点蛋白质数量性状总体优于石河子点与伊宁点,伊宁点蛋白质质量性状表现总体优于石河子点和阿克苏点;不同品质性状的稳定性不同,籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、Zeleny沉淀值、峰值时间、8 min宽度和8 min面积在石河子点稳定性较好,峰值高度在伊宁点稳定性较好,面筋指数在阿克苏点稳定性较好;小偃54号、小偃22号、百农68、中优206、中麦175等,可供新疆冬小麦蛋白质品质改良利用.
关键词： 小麦;种质资源;基因型;环境;蛋白品质
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基于陆地棉种质资源表型性状的遗传多样性分析
《湖南农业大学学报(自然科学版) 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：对收集的630份陆地棉种质资源的表型性状进行遗传多样性、相关性、主成分和聚类分析.结果表明:16个性状中有效铃数、果枝始节位的变异系数最大;各性状的遗传多样性较高,平均遗传多样性指数为2.11;纤维上半部平均长度与纤维比强度、纤维整齐度呈显著正相关关系,生育期与果枝始节位、纤维伸长率呈显著正相关关系;棉花表型性状中前5个主成分的特征值均大于1,累计反映了总信息量的74.798%;第1主成分的特征值为4.536,贡献率为28.353%,纺纱一致性指数、纤维整齐度、纤维上半部平均长度的特征向量值较大;第2主成分的特征值为2.574,贡献率为16.088%,纤维成熟度、马克隆值的特征向量值较大;第3主成分的特征值为1.941,贡献率为12.133%,果枝数、有效铃数、果枝始节位的特征向量值较大;聚类分析将630份棉花种质材料分成了6大类,其中第II类包含2份衣分低、纤维品质差的材料(佳荣棉7、三江大花);第III类包含10份纤维上半部平均长度较长、纤维比强度较大的材料(东兰花、南丹、平阳棉、里湖1、里当–陆5、罗甸铁籽、平塘棉、榕江棉、三都棉、开棉),可作为改良棉花纤维比强度、产量构成及纤维品质的材料加以利用.
关键词： 陆地棉 种质资源 表型性状 遗传多样性分析 主成分分析 聚类分析
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