科研产出
残膜回收机旋转式起膜装置起膜机理分析与试验
《农业机械学报 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对现有残膜回收机起膜铲起膜率低、膜土分离难和工作可靠性低等问题,提出一种旋转式起膜装置,通过对该装置起膜过程中残膜和土壤混合物受力及运动分析,确定了膜土能够被抛离的条件以及残膜可被弹齿"接"住的条件。通过对起膜机理的分析,将起膜刀轴转速、起膜刀轴与输膜弹齿之间的水平距离、垂直距离作为试验因素,以起膜率、回收率和含土率作为评价指标,运用Design-Expert软件中的Box-Benhnken Design方法设计三因素三水平试验,分析各因素对作业质量的影响。试验结果表明,对起膜率影响顺序依次为:起膜刀轴转速、垂直距离、水平距离;对回收率影响顺序依次为:起膜刀轴转速、水平距离、垂直距离;对含土率影响顺序依次为:起膜刀轴转速、垂直距离、水平距离。利用Matlab 2016a软件中绘制上述3个因素的四维切片图,分析各因素对响应指标的综合影响效应。分析结果表明,起膜刀轴转速越高,起膜率越高,反之起膜率越低,而水平距离和垂直距离对起膜率影响比较小;起膜刀轴转速越高、水平距离越小、垂直距离越小,回收率越高,含土率越高,反之,回收率越低,含土率越低。对影响因素进行综合优化后得到最优的工作参数组合,起膜刀轴转速为680 r/min,起膜刀轴与输膜弹齿之间水平距离为250 mm,起膜刀轴与输膜弹齿之间垂直距离为320 mm。对上述组合进行田间试验验证,起膜率为90. 1%,回收率89. 5%,含土率11. 8%,结果表明该装置优化方案可行。
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适宜核桃壳划口位置改善其破壳特性提高整仁率
《农业工程学报 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对目前传统单一的机械破壳方式存在的破壳率和整仁率难以平衡的问题,该文以预处理视角研究了对新疆核桃进行破壳前划口预处理的静态压力试验,试验结果表明,核桃划口预处理相比未处理核桃的破壳力和破壳形变量明显减小,整仁率明显增加;当核桃划口位置和施加载荷位置均在核桃肚部时,核桃破壳力和破壳形变量均明显减小,与未处理的核桃相比破壳力减小了139 N,减幅为38.4%;破壳形变量减小了0.37 mm,减幅为18.2%;利用三维扫描仪对研究对象进行三维建模,使其更接近物料实形,并实施模型核桃划口处理。有限元静力学分析结果表明:未划口处理的核桃,其壳体表面最大应变、应力和形变发生在加载位置;当加载力相同时,划口预处理条件下在核桃划口位置产生的应变、应力和形变量最大;当核桃划口位置和加载位置均在核桃肚部时,核桃壳表面产生的应变、应力和形变量均较大。该研究结果经验证与静态压力试验结果基本吻合。研究结果为核桃划口机和核桃破壳设备的研制提供理论支撑。
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弹齿式残膜回收机捡拾装置改进设计与试验
《农业机械学报 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对弹齿式残膜回收机捡拾装置与地面接触不充分造成残膜回收率低的问题,通过增设起膜部件,重置拾膜弹齿排布,改进了残膜捡拾装置结构。通过对田间覆膜特点和残膜在起膜杆齿上移动条件进行分析,确定了起膜杆齿入土角范围及排布方式。对拾膜弹齿进行运动学和动力学分析,确定了其在残膜捡拾过程中的运动方程和运动轨迹,并确定了残膜不漏挑的条件。依照Box-Benhnken试验设计原理,以机具前进速度、起膜杆齿入土角、输膜链耙转速为试验因素,以残膜回收率和残膜含杂率为响应值,通过回归分析和响应面分析,建立了机具前进速度、起膜杆齿入土角、输膜链耙转速与残膜回收率和残膜含杂率之间的数学模型,并对各因素及其交互作用进行分析。结果表明:各因素对残膜回收率的影响由大到小为:起膜杆齿入土角、机具前进速度、输膜链耙转速;各因素对残膜含杂率的影响由大到小为:输膜链耙转速、起膜杆齿入土角、机具前进速度。应用Design-Expert软件的寻优功能对回归方程进行优化求解,结果表明:当机具前进速度为5. 21 km/h、起膜杆齿入土角为30. 8°和输膜链耙转速为236 r/min时,残膜回收率最大值为91. 4%,残膜含杂率最小值为3. 21%,田间验证试验表明该参数下残膜回收率为91. 2%,残膜含杂率为3. 1%,理论值和试验值误差小于3%。
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新疆赛里木湖凹目白鲑中6种重金属元素含量分析及食用安全性评价
《食品科学 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：为评价新疆冷水鱼重金属元素蓄积水平和食用安全性,采用微波消解法,并用原子吸收法和原子荧光法对新疆赛里木湖凹目白鲑不同组织进行Pb、Cd、Cr、Hg、As、Ni 6种重金属元素的含量测定,分析其含量分布特征及其与体长、体质量的相关性,并用单因子污染指数法和目标危险系数法评价其污染程度与食用安全性。结果表明,重金属元素在鱼体内的蓄积量存在组织特异性,同一器官组织对不同重金属的蓄积量不相同。Cd、As含量在凹目白鲑的肠胰脏中含量最高,肌肉中含量最少,Pb含量在凹目白鲑的皮含量最高,均小于国标规定食用性安全含量(Pb<0.5 mg/kg,Cd<0.1 mg/kg,As<0.1 mg/kg)。相关性分析显示,除Ni和Cr含量在凹目白鲑部分组织中相关性不显著,其余均表现出较强的相关性(P<0.05),重金属含量与体长、体质量的相关性较显著。污染程度分析及健康风险评价表明,除肌肉组织外其他组织器官均存在不同程度的污染水平,食用赛里木湖区域的凹目白鲑无明显的健康风险,食用安全性较高。
关键词： 重金属元素 新疆赛里木湖 凹目白鲑 蓄积量 食用安全
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基于Micro-CT的黄瓜苗坨夹取破损检测及取苗参数优化
《农业工程学报 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了减小自动移栽时取苗爪夹取苗坨的破损,利用X射线Micro-CT对处于夹取状态的黄瓜苗坨进行检测,用阈值分割方法将根系和孔隙从断层图片中分割提取并三维重构。在垂直和水平方向将苗坨划分成6等份,对根系和孔隙的体积和分布密度进行统计,得出夹取过程中根系未发生显著位移,根系的作用是将基质缠绕包裹住,防止苗坨散坨;孔隙的体积和分布密度变化非常显著,新生孔隙的聚集和裂缝的形成是导致苗坨破损的主要原因。苗坨中夹针收缩移动的区域、夹针的顶端部位和苗坨的顶部是破损的主要部位,用这3个区域孔隙体积的增加量作为评价苗坨破损量的指标,对圆形和扁形2种夹针,在夹针直径为2、2.5和3 mm,夹取初始角为7°、9°和11°时进行扫描试验,得出在夹针收缩量为5 mm时,减小夹针直径和增大夹持初始角可以减小苗坨破损量,相同夹取条件下圆针夹取苗坨的破损量小于扁针;在夹取力等于苗坨屈服点的抗压力7.31 N时,圆针和扁针的收缩量分别为4.75和4.26 mm,此时孔隙体积的增加量分别为843.7和786.1 mm~3,扁针夹取苗坨的破损量小于圆针。以苗坨质量损失25%作为考核指标,在自动取苗机构上进行试验,结果表明,在夹针直径为2 mm,夹取力和夹取初始角分别为7.31 N和11°时,苗坨的破损率为6.3%,小于其他参数的试验结果,与Micro-CT扫描分析的结论一致。
关键词： 检测 优化 移栽 黄瓜穴盘苗 苗坨 Micro-CT 破损 根系
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微波辅助水酶法优化红枣中环磷酸腺苷(cAMP)提取工艺及其抗疲劳作用
《食品科学 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：以新疆红枣为原料提取环磷酸腺苷(cyclic adenosine 3’,5’-monophosphate,cAMP),通过响应面法优化微波辅助复配酶法提取cAMP工艺,并建立回归模型;同时研究cAMP提取物对D-半乳糖诱导衰老模型小鼠的游泳耐力的影响。结果表明,最佳提取工艺为复配酶(纤维素酶-半纤维素酶-果胶酶)质量比1∶1∶1、复配酶添加量1.5%(质量分数)、酶解温度31.3℃、酶解时间20 min、微波功率500 W,在此条件下cAMP提取量为560.9μg/g;新疆红枣cAMP提取物能延长小鼠力竭游泳时间,增加小鼠游泳耐力,说明cAMP对小鼠具有很好的抗疲劳作用。新疆红枣作为cAMP的提取原料在食品和医药工业中具有较好的应用前景。
关键词： 红枣 环磷酸腺苷(cAMP) 微波辅助水酶法提取 游泳耐力
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高光谱的病害棉叶光合参数提取
《光谱学与光谱分析 》 2018 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：应用高光谱遥感监测黄萎病胁迫下棉花叶片光合参数。在350~2 500nm光谱波段获取207个不同时期不同病情严重度的棉叶样本光谱数据,同步利用光合仪测量样本光合参数。采用单因素方差和相关分析研究光合参数特征,提取样本叶片光合参数的敏感波段并筛选光谱特征参数,采用线性和非线性回归方法建立预测模型并检验。结果表明:随病情严重度增加,棉叶净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均下降,胞间CO_2浓度先降后增,差异显著;病情严重度与光合参数均达到显著相关,与净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO_2浓度相关系数分别为-0.97,-0.957,-0.886和0.715。选择与光合参数相关性最好的光谱敏感波段R704,R706,R699,R690,FD688,FD732,FD690,FD731,FD681组建新的光谱特征参数并与传统参数一起对净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO_2浓度进行反演,其中是以光谱参数PRI[FD732,FD688]),R706,RVI[890,670]),R690为自变量建立的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO_2浓度反演方程精度最高,预测R~2分别为0.827,0.810,0.658,0.573;RMSE分别为5.466,2.801,109.500,63.500;RE分别为0.041,0.137,0.158,0.021。表明通过高光谱遥感可以实现棉花黄萎病叶片光合生理参数的提取。
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密植果园开沟施肥机开沟刀片设计与试验
《农业机械学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对现有开沟刀片在密植果园开沟施肥过程中存在功率消耗大、沟深稳定性差的问题,运用旋耕理论和试验分析的方法,设计了一种正弦指数曲线型开沟刀片。通过分析拖拉机前进速度、刀盘转速以及二者相互作用对功率消耗和沟深稳定性的影响,确定了正弦指数曲线型开沟刀片工作参数的最佳组合为:拖拉机前进速度1 m/s,刀盘转速为200 r/min。以正弦指数曲线型开沟刀片B处弯曲角、弯曲半径、C处弯曲角为影响因子,以功率消耗和沟深稳定性为响应值,通过三因素四水平正交试验,确定了正弦指数曲线型开沟刀片结构参数的最佳组合为:B处弯曲角为95°,C处弯曲角为140°,弯曲半径为9 mm。对正弦指数曲线型开沟刀片和现有开沟刀片进行对比试验,结果表明:在工作参数和开沟深度相同的条件下,正弦指数曲线型开沟刀片比现有开沟刀片功率消耗下降3.29 k W,沟深稳定性提高8.83个百分点,各项技术指标均达到了国家相关标准的技术要求。
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农业现代化过程中基础设施工程化路径与方法
《农业工程学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：中国农业现代化是在一个高速变化的社会巨系统中发展进步的,农业基础设施作为先导性核心要素之一,复杂性、动态性、开放性也在不断提高,需要用现代的工程理论和方法来确保基础设施建设质量与综合效益能够支撑农业现代化的整个进程。该文以工程硬件特征明显的生产性基础设施为研究对象,对农业现代化要求下的农业基础设施概念、内涵、特征、内容、现状进行了研究分析;提出了农业基础设施工程化的概念、特征、内容、相互关系和发展趋势。分析表明,农业基础设施工程化总体上就是将工程的理念、方法、技术、结果运用到农业工程建设领域,在路径上要在微观和宏观2个层面加以推动,微观上要将工程战略、工程决策、工程准备、工程实施以及工程运营的工具和方法贯穿在农业基本建设项目生命周期的全过程;宏观上就是将各类建设事项的综合决策、实施、评价3个环节科学衔接,在整体推进的时间、程度、目标等方面实现系统化、协同化和最优化,最大程度地发挥出农业基础设施对中国农业现代化长期稳定的基础支撑作用。在中国农业现代化需要加速推进的现实下,农业基础设施工程化的内容亟待丰富、水平亟待提高,该研究提出的观点、方法、工具将对推动这一进程提供有益的参考和借鉴。
关键词： 农业 工程化 建筑物 现代农业 基础设施 路径 方法
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基于冠层尺度的枣树色素含量的高光谱估算模型
《光谱学与光谱分析 》 2017 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：植物冠层色素含量与氮素含量具有高度的相关性,是农业遥感中的关键研究因素。本研究的主要目的是:(1)对比偏最小二乘回归和支持向量机两种建模方法对枣树冠层色素的预测精度;(2)构建基于高光谱数据的枣树冠层色素含量定量反演模型,为枣树冠层色素含量的快速、无损、廉价、环保的测定提供一定的理论依据和技术支持。相关性分析结果表明,枣树冠层色素与高光谱数据之间具有较好的相关性,但叶绿素、叶绿素a要优于叶绿素b和类胡萝卜素。独立样本对模型的预测性能检验结果表明,偏最小二乘回归和支持向量机均能有效的估算枣树色素含量,但不同色素的偏最小二乘回归模型和支持向量机模型的预测精度存在一定的差异,叶绿素和类胡萝卜素的支持向量机模型的预测精度要高于偏最小二乘回归模型,而叶绿素a和叶绿素b则相反。比较不同色素的最佳反演模型的预测精度表明,叶绿素、叶绿素a和类胡萝卜素的预测精度要优于叶绿素b,前三者的决定系数大于0.8,残余预测误差高于2.0,平均相对误差低于13%,而叶绿素b的对应值分别为0.60%,20.79%和1.79%。
关键词： 枣树 色素 冠层尺度 可见光近红外光谱 定量反演模型
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