科研产出
气吸型孔组合式小麦精密排种器设计与参数优化
《农业工程学报 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对当前小麦籽粒小、播量大、形状不规则,传统排种器难以实现精密播种等问题,该文设计了一种气吸型孔组合式小麦精密排种器。排种器采用气流-型孔组合式工作原理,气流负压吸种与型孔充种相结合能够使其获得良好单粒充种性能。根据小麦精密播种的粒距要求和三维尺寸,通过理论分析,确定了排种器的型孔轮半径为50 mm,以6°螺旋升角布置三排型孔,每排30个型孔,型孔为长槽形,长、宽、深分别为8.5、5和2.5mm;通过流场分析,研究了不同吸孔孔径对气流变化的影响,确定了吸孔的孔径范围1.4～1.8 mm。搭建试验台,以气流负压、吸孔直径和型孔轮转速为试验因素,以重复充种率、漏充率和充种合格率为试验指标,进行三因素三水平正交试验,并分析各试验因素对于性能指标的影响显著性。通过极差和方差分析,得到气吸型孔组合式小麦精密排种器较优的组合参数为负压3500Pa、吸孔直径1.6 mm、排种型孔轮转速40 r/min时,进行试验验证,其重复充种率为5.1%、漏充率为4.7%,充种合格率为90.2%。该排种器能够满足小麦的精密排种对充种性能的要求,在一定程度上促进了小麦精密播种的发展。
关键词： 机械化 农作物 设计 气吸型孔组合式 精密排种器 小麦 充种 试验
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生物炭对有机菜心产量、品质及水分利用的影响
《农业机械学报 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探究生物炭对提升有机菜地土壤保水能力与菜心水分利用的作用,基于田间小区定位试验,研究不施肥(CK)、单施有机肥(MC0,110 t/hm2)、有机肥+低量生物炭(MC1,110 t/hm2+8. 5 t/hm2)和有机肥+高量生物炭(MC2,110 t/hm2+17 t/hm2)对土壤水分动态以及有机栽培菜心产量、品质及水分利用效率的影响。结果表明,有机肥配施生物炭可显著提高有机菜地表层土壤(0～20 cm)含水率,增加0～70 cm土壤贮水量,与处理MC0相比,处理MC1和MC2全生育期平均含水率分别提高4. 7%和8. 6%(P <0. 05),0～70 cm土壤贮水量分别提高12. 3%与3. 4%。CK处理0～20 cm土层含水率变化幅度大(10. 5%～31. 2%),处理MC1变化幅度相对较小,为15. 4%～30. 4%。相比处理MC0、MC2和CK,处理MC1可显著促进菜心生长,增加产量,改善菜薹品质。菜心株高、叶片数和叶围面积均以处理MC1为最高,相比处理MC0,处理MC1生物量与产量分别提高36. 7%、59. 1%,而硝酸盐含量降低20. 0%～44. 3%。与MC2、MC0和CK相比,处理MC1周年耗水量分别降低3. 6%、6. 8%和13. 7%(P <0. 05),而产量水分利用效率分别提高49. 8%、75. 7%和2 264. 8%(P <0. 05),生物量水分利用效率分别提高45. 4%、46. 6%和720. 1%(P <0. 05)。处理MC2与MC0相比,菜心产量和水分利用效率虽明显增加,但均显著低于处理MC1。研究结果可以为西北旱区有机蔬菜合理制定培肥制度提供理论依据。
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基于称重式蒸渗仪的温室秋茬礼品西瓜蒸散特征及影响因子
《节水灌溉 》 2018 北大核心
摘要：以"京秀"西瓜为试材,基于称重式蒸渗仪研究了温室秋茬礼品西瓜蒸散规律及其与环境因子的相关性,旨在为温室秋茬西瓜精准灌溉提供依据。结果表明:礼品西瓜全生育期蒸散量为114.79 mm,日均蒸散量为1.11 mm/d。礼品西瓜的需水规律表现为前期小-中期大-后期小的变化规律。其中:苗期、伸蔓期、开花坐果期、果实膨大期和成熟期的日蒸散强度分别为:1.04、1.20、1.34、1.08、0.81 mm/d。环境因子显著影响秋茬礼品西瓜的蒸散量变化,其中光合有效辐射、太阳辐射、饱和差、最高温度、平均温度、最低温度均与西瓜日蒸散量呈极显著正相关关系,相关系数依次为0.813、0.777、0.742、0.618、0.434和0.290。而相对湿度与西瓜日蒸散量呈极显著负相关关系,相关系数为-0.517。建立了基于光合有效辐射、太阳辐射和相对湿度的秋茬礼品西瓜日蒸散量经验模型,经检验R2达0.706,可对秋茬礼品西瓜的日蒸散量进行估算。
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基于EFAST方法的WOFOST作物模型参数敏感性分析
《河南理工大学学报(自然科学版) 》 2018 北大核心
摘要：作物生长模型广泛应用于作物长势监测和产量预测。为了有效识别作物模型关键参数,减少模型模拟的不适用性,选取河北省藁城市2009—2010年冬小麦作为研究对象,应用扩展傅立叶振幅灵敏度检验法(EFAST),对WOFOST模型26个作物参数进行敏感性分析。结果表明,生育期为0.5和1.0时的比叶面积(SLATB1和SLATB2),出苗到开花期的积温(TSUM1),35℃时叶面积的生长周期(SPAN),20℃下单叶有效光能利用率(EFFTB3)和最大CO2同化率在30℃的校正因子(TMPF4)等6个参数的敏感性指数均大于0.1,说明对产量形成的贡献较大。研究证明,基于扩展傅立叶幅度检验法(EFAST)的敏感性分析对模型修正具有指导意义,可为模型参数"本地化"提供重要依据。
关键词： 敏感性分析 扩展傅立叶幅度检验法(EFAST) WOFOST模型 作物参数
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黄缘闭壳龟主要形态性状与体质量的关系
《大连海洋大学学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为确定影响黄缘闭壳龟Cuora flavomarginata体质量的主要形态性状,随机选取1、2、3龄的黄缘闭壳龟为试验对象(每个年龄组120尾),测量其体质量(y)、背甲长(x_1)、背甲宽(x_2)、背甲高(x_3)、甲桥斜高(x_4)、腹甲长(x_5)、腹甲宽(x_6)、甲桥长(x_7)、喉盾宽(x_8)、肱盾宽(x_9)、胸盾宽(x_(10))、股盾宽(x_(11))、肛盾宽(x_(12))、喉盾缝长(x_(13))、肱盾缝长(x_(14))、胸盾缝长(x_(15))、腹盾缝长(x_(16))、股盾缝长(x_(17))和肛盾缝长(x_(18))19个性状,采用相关分析、主成分分析、通径分析和回归分析的方法,计算相关系数、通径系数和决定系数,获得相关回归方程,对不同年龄组间的形态性状对体质量的影响程度进行了比较研究。结果表明:1龄组龟甲桥长对体质量的直接作用较大,2龄组龟肱盾宽和背甲长对体质量的影响较大,3龄组龟肱盾宽对体质量的影响较大;1、2、3龄龟第一主成分由大至小依次综合为增重因子、背甲增长因子、腹甲增长因子→增重因子、腹甲增长因子→腹甲增长因子;利用逐步回归分析方法,以体质量为依变量(y),形态性状为自变量(x_1～x_(18)),建立了黄缘闭壳龟不同年龄最优多元线性回归方程分别为y_A=-21.193+13.874x_7+4.834x_(10),y_B=-60.626+24.880x_9+11.750x_1-34.040x_(16),y_C=223.604+145.260x_9-153.201x_8-33.241 x_5,式中y_A、y_B、y_C分别为1、2、3龄组龟的体质量(g)。本研究结果可为黄缘闭壳龟良种选育的具体应用提供理论参考。
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不同地形校正方法对黑松分布遥感提取的影响
《林业资源管理 》 2018 北大核心
摘要：以青岛黄岛区为研究区,利用资源三号卫星立体像对提取精细的DEM (Digital Elevation Model),使用5种地形校正模型(Teillet-回归,VECA,Cosine-C,C和SCS+C)对Quick Bird多光谱影像进行地形校正,并结合面向对象方法提取得到山区黑松的空间分布信息。结果表明:5种模型中,Quick Bird影像经VECA,SCS+C,C校正模型校正后山区阴影有较好的减弱效果,且山区黑松分布提取的精度均有所提高,其中以VECA模型的提取精度最佳,提取精度从70. 25%提高到84. 30%,提高了14. 05%; Kappa系数从0. 53提高到0. 72,提高了0. 19。本研究可为光学高分遥感影像在山区松树的分布提取上提供参考。
关键词： 地形校正 数字高程模型 黑松 资源三号 Quick Bird影像
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嘉陵江不同江段蛇耳石形态特征及差异
《水产学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为研究蛇耳石的形态特征以及不同环境下的耳石形态差异,以蛇左侧微耳石和星耳石作为研究材料,利用传统形态法测量耳石的14个参数且将其转化为11个形状指标,并利用地标点法在星耳石上选取12个地标点,对2016年6-7月间采自嘉陵江上游、中游、下游的195尾蛇的耳石样本进行形态研究.结果显示,蛇微耳石呈肾形,3个江段微耳石形态无显著差异;蛇星耳石呈圆形、椭圆形,表面粗糙,脊突数少于20,翼叶较基叶发达,中央突不明显,主凹槽轮廓似水滴状.相对扭曲主成分分析将3个江段的蛇星耳石分为两种形态类型:Ⅰ型和Ⅱ型,其中Ⅰ型主要为嘉陵江上游江段蛇的耳石样本,Ⅱ型则包括嘉陵江中游和下游的蛇耳石样本.传统形态法和地标点法的综合结果表明,两种类型耳石形态差异主要表现在整体轮廓、脊突数,以及基叶、主凹槽和背侧距离等特征上,逐步判别分析对Ⅰ型和Ⅱ型星耳石的正判率达95.5%,区分效果较好.研究表明,嘉陵江不同江段蛇星耳石分为两种类型,且存在显著的形态差异;蛇星耳石的形态差异可能是对水温、流速等环境因子主动适应的结果,如在上游生活的蛇,其较细长且脊突较多的Ⅰ型星耳石能够较好地适应上游低温、多变的急流环境.
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嘉陵江不同江段蛇耳石形态特征及差异
《水产学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为研究蛇耳石的形态特征以及不同环境下的耳石形态差异,以蛇左侧微耳石和星耳石作为研究材料,利用传统形态法测量耳石的14个参数且将其转化为11个形状指标,并利用地标点法在星耳石上选取12个地标点,对2016年6—7月间采自嘉陵江上游、中游、下游的195尾蛇的耳石样本进行形态研究。结果显示,蛇微耳石呈肾形,3个江段微耳石形态无显著差异;蛇星耳石呈圆形、椭圆形,表面粗糙,脊突数少于20,翼叶较基叶发达,中央突不明显,主凹槽轮廓似水滴状。相对扭曲主成分分析将3个江段的蛇星耳石分为两种形态类型:Ⅰ型和Ⅱ型,其中Ⅰ型主要为嘉陵江上游江段蛇的耳石样本,Ⅱ型则包括嘉陵江中游和下游的蛇耳石样本。传统形态法和地标点法的综合结果表明,两种类型耳石形态差异主要表现在整体轮廓、脊突数,以及基叶、主凹槽和背侧距离等特征上,逐步判别分析对Ⅰ型和Ⅱ型星耳石的正判率达95.5%,区分效果较好。研究表明,嘉陵江不同江段蛇星耳石分为两种类型,且存在显著的形态差异;蛇星耳石的形态差异可能是对水温、流速等环境因子主动适应的结果,如在上游生活的蛇,其较细长且脊突较多的Ⅰ型星耳石能够较好地适应上游低温、多变的急流环境。
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基于立体视觉的玉米雄穗三维信息提取
《农业工程学报 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：玉米雄穗的表型信息对玉米育种研究具有重要的参考意义。该研究以自动获取玉米雄穗三维表型信息为目的。通过对雄穗样本进行多视角摄影处理来重建其三维模型。对重建的三维点云数据运用基于密度聚类的方法统计其分枝数信息,运用Delaunays三角网方法计算其外包络体积信息,并基于点云信息对雄穗主轴和最大穗冠的结构参数进行计算,同时定义了相关表型参数。用实测结果验证计算结果:分枝数统计结果的最大绝对误差为2,RMSE(root mean square error)为1.03,n RMSE(normalized root mean square error)为0.05;主轴长度,主轴最大/最小直径,最大穗冠高度和最大穗冠直径的R~2分别为0.99,0.82,0.83,0.97和0.93,均达到极显著相关水平。研究提出的相关表型参数和其提取方法在育种研究中具有应用潜力,为田间高通量雄穗信息的快速提取提供了参考。
关键词： 作物 机器视觉 三维重建 玉米雄穗 数码相机 雄穗表型信息
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小麦ARF基因家族生物信息学分析及在干旱胁迫下的表达特性研究
《植物遗传资源学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：植物生长素响应因子ARF(auxin response factor)参与调节了植物的向性运动、顶端优势、微观的分化、侧根和茎的形态发生等众多生理反应,在植物生长发育的整个过程都起到重要调控作用。本研究通过对小麦最新基因组数据进行分析,获得了61个ARF家族基因,命名为TaARFs,根据染色体编号排列为TaARF1~TaARF61,对61个TaARFs基因进行系统生物信息学分析后发现ARF家族基因结构较为复杂,外显子数量从1个到15个变化不等,除了4号染色体和5A和5B染色体之外,其余的染色体均有ARF家族基因分布。ARF家族基因大多包含B3 DNA结构域、ARF结构域(Auxin-resp)和Aux/IAA结构域;同源进化分析表明,小麦ARF家族基因的旁系同源基因数量明显多于大麦和二穗短柄草。通过拟南芥数据库比对获得14个高同源的根系发育相关的小麦ARF家族基因,利用二系杂交小麦京麦6号及父母本根系为试材进行干旱胁迫处理及实时荧光定量PCR(qPCR)筛选。结果表明,7个小麦ARF基因不同程度受到干旱胁迫诱导,其在旱胁迫下的表达量显著高于正常条件下的表达量,可能参与干旱胁迫应答;此外本研究还发现,ARF基因在F1杂交种中表达量显著高于双亲,表现出超亲表达模式,可能参与了根系抗旱杂种优势基因表达调控网络。
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