科研产出
移动终端的设施农业物联网环境监控系统设计
《传感器与微系统 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：通过使用物联网(IOT)传输协议——消息队列遥测传输(MQTT)协议,将前端硬件、服务器端及移动端连接在一起,完成对设施农业环境的远程实时监控。在系统中,前端硬件以STM32微处理器为核心,由传感器模块、设备控制模块、GPRS模块和电源模块组成,实现数据的采集和传输;服务器端有数据接收、存储、分析的能力,并担任MQTT消息协议中消息生产者和消息管理者的角色;移动终端软件则以Android操作系统为基础开发了应用软件,用户在装有Android系统的移动终端上安装该应用软件,即可查看实时环境情况,发送控制设备指令等。经过测试,整个系统运行稳定、使用简单、实时性高,用户能有效地对设施农业环境进行远程实时监控。
关键词： 设施农业 环境监控 物联网 移动终端 消息队列遥测传输(MQTT)
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负水头供液施肥对温室番茄水分利用效率的影响
《节水灌溉 》 2016 北大核心
摘要：为探讨日光温室番茄的日蒸散量变化规律,明确日光温室番茄合理的灌溉施肥模式,基于负水头供液系统研究了常规基追肥处理(F1)、按EC值调配的施肥处理(F2)和山崎大量元素配方施肥处理(F3)对日光温室番茄日蒸散量及水分利用效率的影响。结果表明,基于负水头供液系统可以实现0~20 cm土壤含水率的精确控制,各处理变异系数(CV)仅为5.92%~11.9%。日光温室番茄的日蒸散量变动幅度为0.43~5.90 mm,呈先升高后降低的单峰曲线。开花坐果期为日光温室番茄蒸散量最大的时期,日均蒸散量达3.65~3.78 mm,蒸散量可占到全生育期的60%以上。处理F3的生育期蒸散量最大,与处理F1和F2相比,分别增加了3.72%和2.09%。温室番茄的生物量和产量以及生物量水分利用效率和产量水分利用效率均以处理F3为最高,与处理F1相比,分别提高了29.0%和24.1%以及16.4%和9.84%。综合分析,采用山崎大量元素配方的施肥处理(F3)不仅增加了番茄蒸散量和产量,而且提高了水分利用效率,为供试条件下最优的水肥管理模式。
关键词： 负水头供液系统 日光温室 番茄 日蒸散量 水分利用效率
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单穗玉米水分、质量连续测量及封装系统设计
《农机化研究 》 2016 北大核心
摘要：设计了基于电容式水分测量装置的考种设备,可以自动连续测量单穗玉米籽粒的水分、质量的数据,并对测量完的整穗玉米籽粒进行封装喷码。整机由斗式送料机构、电容式水分测量仪、翻转模块、封装机及控制部分组成。根据整机的工作原理,采用带传动和料斗组合实现籽粒的输送,LDS-1G型电容式水分测量装置来获取籽粒水分、质量参数;配备自动封装的模块,利用SIEMENS LOGO!逻辑控制器来实现各个环节的控制,配合籽粒参数的测量。针对玉米籽粒试验验证表明:其最大测量速度为12s/穗,处理最大通量可达7 200穗/天。
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农产品追溯标识双向转换设备研究
《农业机械学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：条码、RFID等已成为追溯系统中产品标识的重要手段,实现不同标识间的快速转换已成为追溯环节无缝衔接的基础。在分析现有追溯系统标识特点的基础上,设计了集成工业控制器、RFID读写模块、嵌入式打印模块、条码扫描模块的农产品追溯标识双向转换设备,突破了RFID-条码转换中的二维条码动态加密技术,构建了条码-RFID转换中的控制流程,实现了标识读取、双向转换、标识打印、状态监测等功能。利用设计的设备进行了不同转换内容和转换数量下的双向测试,结果表明在RFID-条码的转换中转换成功率均达到了100%;在条码-RFID的转换中随着转换数量的增加、转换内容的增多,转换成功率存在下降趋势。2种转换方式下,转换时间均随转换数量和转换内容增多存在增加趋势。设备可满足加工包装过程中不同包装载体标识跟踪与信息记录的需求。
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基于赤池信息准则的冬小麦植株氮含量高光谱估算
《农业工程学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了快速、准确地测定冬小麦植株氮含量,利用2014?2015年的冬小麦冠层反射光谱数据构建了16种氮素或叶绿素敏感光谱指数,基于变量投影重要性(variable importance projection,VIP)-偏最小二乘(partial least squares,PLS)-赤池信息准则(Akaike’s information criterion,AIC)整合模型构建了不同生育期植株氮含量最佳回归模型,并用2012?2013年挑旗期数据对模型进行了验证。结果表明:在AIC下,拔节期以4个植被指数为自变量的模型最优;挑旗期以5个植被指数为自变量的模型最优;开花期以4个植被指数为自变量的模型最优;灌浆期以6个植被指数为自变量的模型最优。4个生育期建模的决定系数(R2)和均方根误差(RMSE)分别为0.71、0.86、0.75、0.46和0.23%、0.13%、0.12%、0.15%,以挑旗期决定系数为最大。挑旗期验证集的R2和RMSE分别为0.81和0.41%,预测模型和验证模型均具有较高的估算精度和可靠性,研究结果为选择小麦合适的生育期估算小麦植株氮营养状况提供参考。
关键词： 模型 氮 光谱分析 冬小麦 植株氮含量 赤池信息量准则 变量投影重要性 偏最小二乘法
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中国耕地整治投资实施模式与路径分析
《中国土地科学 》 2016 北大核心 CSSCI
摘要：研究目的:分析新形势下中国耕地整治投资实施模式与实现路径,服务于耕地整治投资与实施及合理安排土地整治工程,以促进土地整治效率,提高资金利用效率。研究方法:理论分析法与案例分析法。研究结果:(1)中国耕地整治投资实施模式划分为政府主导型、新型农业经营主体主导型和和农户主导型三种类型;(2)不同耕地整治投资实施模式有各自的适应环境和优劣势,需采用不同的建设模式和实施路径。研究结论:将社会力量引入到耕地整治投资实施中是对耕地投资模式的重要探索,有利于创新土地整治投资模式,提高资金效率,但需要在实践中不断探索与完善,逐步探索适合中国特色的耕地整治投资实施模式。
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10种杀菌剂对马铃薯黑痣病病菌的室内毒力测定
《中国植保导刊 》 2016 北大核心
摘要：采用菌丝生长抑制法,测定了10种杀菌剂对马铃薯黑痣病病菌的毒力。结果表明,10种药剂中戊唑醇的抑菌效果最好,EC_(50)为0.070 7 mg/L;其次是咯菌腈与氟啶胺,分别为0.079 8、0.116 4 mg/L。生物制剂寡雄幅霉菌与多抗霉素对马铃薯黑痣病病菌也有较明显的抑制作用。
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基于产量反应和农学效率的推荐施肥方法在东北春玉米上应用的可行性研究
《植物营养与肥料学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：【目的】针对当前我国玉米生产中肥料不合理施用带来的肥料利用率低的现状,以及我国小农户经营、测土施肥实现困难等问题,建立基于产量反应和农学效率的玉米推荐施肥方法,玉米养分专家系统(Nutrient Expert for Hybrid Maize,NE),研究其在东北春玉米上的应用效果。【方法】于2010~2014年共布置了193个田间试验,从产量、经济和环境方面在东北春玉米种植区对玉米养分专家系统进行校正和改进,包括肥料用量,产量,经济效益,氮(N)、磷(P)和钾(K)肥利用率和氮素损失等方面。试验包括5个处理,分别为农民习惯施肥(FP),玉米养分专家系统的推荐施肥(NE),以及基于NE处理的减氮、减磷和减钾处理。【结果】NE平衡了肥料用量,显著降低了氮肥和磷肥施用量,与FP相比分别降低了43.5(P<0.001)和23.6kg/hm~2(P<0.001),降幅分别达到了21.0%和27.0%,但增加了钾肥用量(8.3 kg/hm~2,P=0.001)。全部试验NE处理产量显著高于FP处理0.6 t/hm~2,增产率为5.2%(P<0.001)。5年平均经济效益(GRF)NE处理比FP处理增加1466 yuan/hm~2,增幅为7.2%(P<0.001),其中1192 yuan/hm~2是通过产量增加带来的,占总增加量的81.3%。NE处理的氮素农学效率(AEN)、氮素吸收利用率(REN)和氮素偏生产力(PFPN)比FP处理平均分别增加了5.8 kg/kg、11.0个百分点和16.8 kg/kg,增幅分别达到了53.8%、47.8%和29.6%;磷素农学效率(AEP)、磷素吸收利用率(REP)和磷素偏生产力(PFPP)平均分别增加了12.3 kg/kg、13.5个百分点和44.0 kg/kg,增幅分别达到了125.9%、87.5%和29.6%;钾素农学效率(AEK)和钾素吸收利用率(REK)平均分别增加了4.0 kg/kg和13.8个百分点,增幅分别达到了30.2%和36.1%,但钾素偏生产力(PFPK)降低了22.4 kg/kg。三年定位试验氮肥施用量NE处理比FP处理共减少102.8 kg/hm~2,地上部氮素吸收量却增加了38.7 kg/hm~2,氮素表观损失降低了78.5 kg/hm~2,收获期土壤氮素残留降低了63.0 kg/hm~2,但NE处理的三年平均产量达到了12.3 t/hm~2,比FP处理平均高0.9 t/hm~2。【结论】近5年,共193个田间试验结果证明,采用基于玉米产量反应和农学效率的推荐施肥方法不仅增加了产量和经济效益,提高了肥料利用率,而且降低了氮素损失,在实践上可以用于我国东北春玉米的施肥推荐。
