《农业工程学报》年第5期报道了包括:农业装备工程与机械化、农业水土工程、农业信息与电气技术、农业生物环境与能源工程、土地保障与生态安全、农产品加工工程等农业工程核心技术方面的部分最新科研成果。本期共刊发36篇论文,来自国内79个高等院校和科研院所及企业单位,包括南京大学、吉林大学、燕山大学、江苏大学、中国农业大学、华中农业大学、西北农林科技大学、沈阳农业大学、北京林业大学、华南农业大学、中国水利水电科学研究院、中国科学院、中国农业科学院等。所有研究均受省部级及以上项目资助(共计69项),其中国家级项目达37项(国家重点研发计划项目16项,国家自然科学基金项目24个)。
“农业装备工程与机械化”栏目
吴才聪等的《基于北斗的农机作业大数据系统构建》(国家精准农业应用项目(No.JZNYYY))。针对全国范围农机作业动态监测和量化统计的应用需求,通过在农业机械上安装北斗终端,制订数据传输规范,完成了基于北斗的农机作业大数据系统建设。该系统由农业机械及北斗终端、农机制造企业物联网平台和农机作业大数据管理服务平台3部分组成,共接入农机辆。经数据清洗、轨迹分割和参数提取3个步骤,可获得农机的工作时长、行驶里程和作业面积等基本统计量。以年夏小麦机械化收割为例,利用该系统进行数据分析,麦收期间在线收割机累计辆,日均辆,收割时长中位数均值为8.3h/d,收割面积中位数均值为5.5hm2/d,约75%的小麦收割机进行了跨区作业,跨区距离中位数约为km。应用结果表明,农机作业大数据系统可准确开展数据处理和作业统计,可为有关部门和用户提供作业动态监测和数据分析服务。
王学农等的《无芯卷膜式残膜打包装置设计与试验》(自治区区域协同创新专项(科技援疆计划)(E);新疆农科院自主项目(nkyzzkj-);新疆农业科学院科技创新重点培育专项(xjkcpy-003);新疆农业科学院青年科技骨干创新能力培养项目(xjnky-015);四川省区域创新合作任务(YFQ8))。针对残膜打包装置工作中存在残膜包密度不合适、打包室空间不合理、结构复杂、残膜成包率低等问题,设计了一种无芯卷膜式残膜打包装置,利用V字形布置的前后打包带代替辊筒构成打包室,解决了辊筒缠膜的问题。建立了机具完成一行作业时打包装置生成的残膜包直径与农田每行长度的理论模型,并在田间验证试验,结果表明合理的打包室空间应满足完成一行作业时打包装置生成的最小残膜包直径大于0.45m。通过分析打包室内残膜包成型过程和运动过程,设计以残膜包密度和成包率为指标,打包前角、打包带表面状态和打包带线速度为因素的正交试验,试验结果表明:机具较优作业参数组合为打包前角35°,打包带表面状态为粗糙面,打包带线速度1.m/s。利用较优参数组合进行田间验证试验,残膜成包率为%,残膜包密度平均值为.kg/m3,满足设计要求,研究结果可为残膜打包装置的设计与研究提供参考。
“农业水土工程”栏目
董爱红等的《滴头堵塞程度分级和评价及堵塞风险预测方法》(国家自然科学基金资助项目(、59205))。为准确监测滴头的堵塞状态,预测滴头堵塞程度的发展变化趋势。研究基于模糊综合评价法,以相对流量变化量、灌水均匀度变化量为评价指标,用熵权法和三角形隶属度函数计算各评价指标权重和隶属度,建立了滴头堵塞综合评价指标,利用灰色GM(1,1)预测模型预测滴头堵塞程度随灌水时间的变化情况。滴头堵塞是一个随灌水时间增加而波动渐进的过程,滴头堵塞过程可分为波动平稳阶段和快速发展阶段2个过程,不同滴头的堵塞过程具有一致性规律,不同灌水时间的滴头堵塞综合评价指标值间具有很好的相关性,可以根据前期试验数据预测滴头后期堵塞程度的变化趋势;提出了基于滴头堵塞综合评价指标的滴头堵塞程度5级分级标准和方法,建立了基于5次测试灌水数据的滴头堵塞风险灰色GM(1,1)预测方法,可以预测不同滴头未来不同灌水时间后的滴头堵塞状态,对7种滴头堵塞程度的预测结果准确率为85.7%。研究为滴头抗堵塞能力评价以及滴灌工程抗堵塞预防措施的配置提供了理论依据。
“农业信息与电气技术”栏目
李霞等的《基于中值点Hough变换玉米行检测的导航线提取方法》(国家自然基金项目(;))。为解决机器视觉对早期玉米苗带在多环境变量下导航线提取耗时长、准确率低的问题,研究提出了一种基于中值点Hough变换作物行检测的导航线提取算法。首先,改进了传统的2G-R-B算法,再结合中值滤波、最大类间方差法和形态学操作实现土壤背景与玉米苗带的分割。其次,通过均值法提取玉米苗带特征点,然后采用中值点Hough变换拟合垄间两侧玉米苗列线,最后将检测出的双侧玉米苗列线为导航基准线,利用夹角正切公式提取导航线。改进的灰度化算法能够正确分割玉米苗带与土壤,处理一幅×像素彩色图像平均耗时小于ms,基于中值点Hough变换检测玉米苗列再提取导航线的最大误差为0.53°,相比于传统Hough变换时间上平均快62.9ms,比最小二乘法平均精确度提高了7.12°,在农田早期玉米苗带多环境变量影响因素下导航线提取准确率均达92%以上,具有较强的可靠性和准确性。
“农业生物环境与能源工程”栏目
汪敏等的《设施内PBAT/秸秆基地膜降解特性及对番茄生长的影响》(江苏省农业科技自主创新资金[CX(21)])。为探究降解地膜在设施内的应用效果,研究选取PBAT/秸秆基全生物降解地膜为研究对象,同时设立PE地膜组和不覆膜组进行对比,将其应用于江苏地区设施番茄生产。采用傅里叶红外光谱仪、X射线衍射仪、热分析仪、接触角测量仪、扫描电子显微镜和万能材料试验机探究地膜在降解过程中微观结构与形貌、力学强度的变化特性,同时测定地膜在应用过程中对番茄植株株高、茎粗和产量的影响,并进行地膜产品的综合效益分析。发现PBAT/秸秆基全生物降解地膜在d覆膜期内物理化学性质发生一系列变化,逐步发生了降解。PE地膜在d覆膜期内表征和力学性能均没有明显变化,说明无降解行为发生。降解地膜对番茄生长的促进效果与PE地膜相当,且均优于不覆膜组。降解地膜组和PE地膜组的番茄果实折合m2产量,分别比不覆膜组高出13.5%和15.0%。地膜综合效益分析表明,PBAT/秸秆基全生物降解地膜的综合效益较佳。因此,PBAT/秸秆基全生物降解地膜应用于江苏地区设施番茄栽培的效果良好,后续可在设施内外其他作物上进行推广试用。
“土地保障与生态安全”栏目
杨绪红等的《近20年海南省耕地林果化的时空分异及驱动因素分析》(国家自然科学基金())。为揭示耕地林果化时空分异及驱动因素,基于土地类型变化视角,以海南省、和年3期土地利用数据为基础,综合利用转移矩阵、地理探测器和多元线性回归模型,系统分析了近20年海南省土地类型变化视角下的耕地林果化利用总体态势、时空分异特征及其驱动因素。-年海南省林果化耕地规模呈降低态势,耕地林果化增量规模从-年的.35km2下降到了-年的.45km2。两个时段内,市县尺度耕地林果化利用现象空间差异明显,文昌、儋州的耕地林果化规模较高;网格尺度的耕地林果化空间分布格局基本相似,但格网耕地林果化比例具有明显差异。各时段驱动因子的解释能力不同,GDP增速、自然地形、区位因素是解释力较强的驱动因子;驱动因子是通过因子间交互作用影响耕地林果化利用,表现为双因子增强或非线性增强。研究结果对稳定粮食生产具有指导意义。
“农产品加工工程”栏目
刘嫣红等的《倾斜料盘式气体射流冲击干燥机优化设计及试验验证》(广东省科技计划项目(B020243-04))。针对现有倾斜料盘式气体射流冲击干燥机流场均匀性差、干燥效率低、干燥产品品质不均一等问题,基于现有气流分配室设计了一种特型均流板并对原有导流板尺寸结构进行优化,利用数值模拟软件Fluent对干燥机中气流场进行模拟,并利用响应面法对料盘倾角、喷嘴间距、料盘至喷嘴间距、喷嘴排列方式等结构参数进行优化。喷嘴排列方式由矩形排列改变为交叉排列,喷嘴至料盘高度与喷嘴直径比为6.78、喷嘴间距与喷嘴直径比为1.25、料盘倾斜角度为24°时,气流分配室出口气流速度均匀性得到改善,其速度不均系数和速度偏差比降至1%以下。以新鲜胡萝卜片为例进行干燥机结构优化后性能验证试验,优化后的干燥时间缩短28.6%,胡萝卜片干燥成品色泽更好,由于较好地保留了微观结构,收缩率由64.2%降低至50.56%,复水比由3.84提高至4.51。研究可为后续实现高效率、低能耗和高品质的干燥加工提供参考。
农业工程是一个综合性的交叉学科,是现代科学、技术和工程与农业产业化、现代化的有机结合。经国务院学位委员会研究批准,农业工程为工学门类下属“一级学科”,下设4个二级学科专业:农业机械化工程、农业水土工程、农业生物环境与能源工程、农业电气化与信息化;农业工程类下设7个本科专业目录:农业工程、农业机械化及其自动化、农业电气化、农业建筑环境与能源工程、农业水利工程、土地整治工程、农业智能装备工程。本刊为中国科学技术协会所属全国一级学会中国农业工程学会主办的一级学报,面向全球读者,刊载农业工程一级学科及其相关工程技术研究新成果。本刊被EICompendex(核心版)、Scopus、CA、CSA、CABAbstracts、CSCD、《中文核心期刊要目总览》、《中国科技核心期刊目录》等权威数据库收录。本刊在农业工程类期刊排名中多项位列第一,年入选国家新闻出版广电总局“百强报刊”,多年连续入选“中国最具国际影响力学术期刊”“百种中国杰出学术期刊”“中国精品科技期刊”“RCCSE中国权威学术期刊”“科技期刊数字影响力强”等。年获得中国科协等七部委联合实施的“中国科技期刊卓越行动计划”项目支持。年入选中国农林领域高质量科技期刊分级目录第一区(T1)。
感谢新疆农业大学张学军团队提供的封面图片“棉花精量铺膜智能播种机春播作业场景”。
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