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    生物质颗粒燃料集中供料系统设计及在烟叶烘烤中的应用
    蒋笃忠, 陈洪浪, 何阳, 唐绅, 聂新柏, 张大伟, 成勍松, 杨全柳
    中国农学通报    2020, 36 (10): 140-144.   DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb19010042  
    摘要 + 361 )   HTML 2 )    PDF ( 1548KB )( 76 )   

    为探索生物质颗粒燃烧机在烘烤工厂或烤房群中的高效应用,设计生物质颗粒燃料集中供料系统,以期实现各烤房生物质颗粒燃料自动供给。结果表明,利用生物质颗粒燃料供热进行烟叶烘烤,在烘烤过程中温湿度控制比较精准,烘烤工艺较易到位,有利于提高烟叶烘烤质量和降低烟叶烘烤的能耗成本;设计的生物质颗粒燃料集中供料系统,能实现各烤房生物质颗粒燃料的自动供给,整个烘烤过程中无缺料现象;降低了烟叶烘烤操作用工,有利于烟叶烘烤的减工降本。

    农村饮水安全定量评价方法研究综述
    罗朋,翟登攀
    中国农学通报    2019, 35 (36): 150-154.   DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb20190600238  
    摘要 + 302 )      PDF ( 1086KB )( 242 )   
    旨在明确农村饮水安全评价指标的具体含义,并对现有的定量评价方法进行论述。农村饮水安全问题具有模糊性、动态性及广泛性等特征。综合评价区域农村饮水安全现状需将水量、水质、方便程度及保证率4项指标进一步细化和规范化,从而建立一套完整的、符合地方实际的评价指标体系。指标权重值的确定是农村饮水安全定量评价的重难点。权重确定方法可划分为主观赋权法、客观赋权法及主客观组合赋权法。主观赋权法和客观赋权法均存在农村饮水安全多指标综合评价中,具有各自的优势及局限性,实现主客观赋权方法的优化组合,是确定农村饮水安全评价指标权重值的主要研究方向之一。
    基于分布式测量的农业小气候智能观测系统设计
    安学武
    中国农学通报    2019, 35 (34): 112-126.   DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb19030005  
    摘要 + 499 )      PDF ( 1568KB )( 63 )   
    在农业小气候观测中,不仅有观测位置的要求,还有观测层次的要求。目前的农业小气候观测系统大部分采用集中控制系统,现场线缆安装工程量大、成本高、维护检修困难;在根据现场观测需求增加新的监测气象要素时往往需要修改软硬件设计;而且过多的线缆、过大的体积影响农事活动。本文设计了一种分布式农业小气候智能观测系统,体积小,安装维护方便;组网方式灵活,可任意扩展观测位置或层次。文章从该系统的设计背景、设计方法、设计方案与原理等方面进行了叙述。
    南方残膜回收机设计及土膜分离性能试验
    杨思远,全腊珍,张智优,全伟,谢培庚,胡跃腾,李岑,廖配
    中国农学通报    2019, 35 (32): 147-152.   DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb18070044  
    摘要 + 307 )      PDF ( 1550KB )( 119 )   
    针对南方农艺要求、土膜分离难等问题,设计了一台南方残膜回收机。结合机器工作原理,对影响土膜分离性能的扎膜部件举升角度、机器行走速度以及残膜延展率三个因素进行单因素试验和多因素正交试验。结果表明:扎膜部件举升角度对残膜回收机的土膜分离性能有着显著的影响,且当扎膜部件举升角度为35°;机器行走速度为5 km/h;残膜延展率选定为30%时,地膜回收率高于95%,夹带土壤质量低于0.50 kg/m。此机器符合南方作业条件,克服膜土分离难,满足残膜回收要求。
    油菜割捆机打捆部件的设计与试验
    杨文敏,何 明,邬 备
    中国农学通报    2019, 35 (31): 129-133.   DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb19020077  
    摘要 + 391 )      PDF ( 1336KB )( 71 )   
    为了解决收割冬油菜与栽插早稻的季节矛盾,提前腾地抢插早稻,设计了一种油菜打捆装置,将该装置配置在4SY-2.2型卧式油菜割晒机割台的左侧,组成油菜割捆机。该打捆装置主要由机架、集禾压缩机构、送绳机构、打结器、捆结离合器、推出机构等组成,通过对送绳机构、集禾机构、放捆机构进行设计计算,确定了打捆装置的主要参数。虚拟样机运动仿真分析表明送线机构、打结器、放捆机构动作配合协调,8.95s完成一个工作循环。利用打捆装置样机进行打捆试验,结果表明装置成捆率为95%,油菜捆平均直径为382mm,油菜秆含水率67.5%时每捆平均重量为5.08kg。本研究为油菜的分段收获提供一种新的方案和配套机具。
    江苏种养结合猪场粪污处理典型模式分析Ⅰ——政府主导型
    王子臣,范敏其,管永祥,王鑫,盛婧,张岳芳,郭智,郑建初
    中国农学通报    2019, 35 (19): 143-149.   DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb19010068  
    摘要 + 412 )      PDF ( 1797KB )( 128 )   
    总结归纳江苏养殖粪污处理典型模式,为区域尺度发展种养结合循环农业,实现农业废弃物资源化统筹协调高效利用,提供模式参考及案件借鉴。以政府主导型的武进区农业废弃物综合治理中心(礼嘉站)为例,介绍种养结合模式背景及构架,分析关键技术组成,剖析经济、生态及社会效益,阐明运行机制。结果表明:收集分散服务体系建设形成了养殖业、种植业、第三方服务组织、政府及社会群众之间的利益共同体,破解了小型养殖粪污无害化处理与资源化利用的瓶颈难题,促进了“乡村振兴”的“环境美、农民富”进程。江苏探索的政府主导型养殖粪污集中处理模式,对构建和发展区域尺度种养结合循环农业更具代表性及示范价值。
    基于几何语义知识的冬小麦自动分类
    王利民,刘佳,邵杰,杨福刚,季富华,姚保民
    中国农学通报    2019, 35 (19): 120-130.   DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb19010038  
    摘要 + 375 )      PDF ( 3268KB )( 106 )   
    【研究目的】为了实现遥感影像的作物自动分类,并探索空间信息在分类中作用,【方法】本文提出结合光谱和空间信息的作物分类方法。首先,借助光谱信息实现地物初始分割,然后以目标作物历史空间分布为语义约束,根据隶属度提取目标作物。最后,在多时相遥感影像条件下,以冬小麦为目标作物进行了方法的验证,【结果】结果显示,本文方法可实现冬小麦自动提取与识别,总体精度为95.33%,Kappa系数为0.90,可满足农情监测的实际需求。另外,在单时相遥感影像条件下,本文结合几何语义知识的作物分类精度也达到了较高水平。【结论】相对于遥感影像单一光谱信息的分类方法,本文方法利用了作物空间信息,不仅能满足精度要求,还实现了分类的自动化,对工程化应用具有一定的参考价值。
    高标准农田建设适宜性评价、效益评价及 影响因素解析的研究方法综述
    王晓青,史文娇,孙晓芳,王猛,石晓丽
    中国农学通报    2019, 35 (19): 131-142.   DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb18110068  
    摘要 + 403 )      PDF ( 1096KB )( 502 )   
    通过大量文献梳理,采用文献资料法、对比分析法、归纳总结法,重点围绕高标准农田建设背景与现状、建设适宜性评价、效益评价、影响因素解析4部分内容进行研究。对比分析当前研究中评价指标的设置方向以及研究方法在原理、优缺点及适用性等方面的差异性,最后进行整体总结与展望。结果表明,当前高标准农田建设工作已取得显著成效;在项目建设前的适宜性评价研究中,评价指标的设置更侧重于区域耕地的自然禀赋条件;在项目建设后的效益评价研究中,从早期注重经济效益评价逐渐发展为经济、社会、生态效益评价并重;在影响因素解析研究中,当前研究仍较为薄弱,对不同建设区域效益提升水平存在差异的解释仍较少。针对研究方法,未来研究应综合考量不同方法的优缺点及适用性。本研究能为科学推进高标准农田建设提供有益参考。
    基于HJ卫星的中国南方地区甘蔗面积提取研究
    张东东,周振,宋晓东
    中国农学通报    2019, 35 (16): 141-147.   DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb18030081  
    摘要 + 375 )      PDF ( 2756KB )( 125 )   
    为了研究大范围甘蔗种植面积的提取方法,以广西、云南、广东湛江和海南为研究区,以30 m空间分辨率的多时相HJ卫星影像为数据源,采用基于NDVI时间序列的决策树分类模型提取研究区内2014/2015年度甘蔗种植面积。结合农业部门的统计数据对甘蔗种植面积提取结果进行精度评价,总体精度达到87.5%。对研究区广东湛江甘蔗种植区域进行抽样调查,抽样调查精度达到93.2%,Kappa系数为0.81。表明该方法可以高效地应用于中国南方地区的甘蔗种植空间信息识别。
    机器视觉检测鲜烟叶的分级装置设计
    赵树弥,张龙,徐大勇,堵劲松,李志刚,孙淼,刘勇
    中国农学通报    2019, 35 (16): 133-140.   DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb18020004  
    摘要 + 657 )      PDF ( 1751KB )( 272 )   
    针对农民在烟叶送烤前对烟叶分级的非重视度和非客观性等问题,本文提出基于机器视觉技术的烟叶图像检测分类方法对烟叶编烟送烤前进行成熟度划分,设计了全自动化的鲜烟叶检测分级装置。该系统的机械结构由自动上样抓取烟叶机构、烟叶输送台、检测机构,分拣机构等四个部分组成。自动上样的烟叶在传送带上被CCD检测并进行图像处理。首先对图像的噪点采用邻域平均和中值滤波组合的方法进行区域去噪处理;使用最小误差阈值分割方法分离背景和烟叶,然后增强图像信号,提取感性区域的颜色信息。采用烟叶的4个特征信息(R,G,B颜色值和色调H值)来表征烟叶的级别特性。通过装置自主学习建立样本库,然后参考学习的样本库对未知样品进行检测分级。实验结果表明根据烟叶色泽的不同,相邻类型之间的色泽差异越大,分类准确度越高。检测分类的平均速度在2-3秒/片,满足现场即时检测要求。
    基于WiFi的室内智能蔬菜无土栽培结构设计
    邱彩虹,苏文青,陈家明,王伟宏,刘海山
    中国农学通报    2019, 35 (4): 125-129.   DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb18020066  
    摘要 + 670 )      PDF ( 1269KB )( 315 )   
    运用互联网、新材料等技术研究蔬菜无土栽培,设计了基于WiFi 的室内智能蔬菜无土栽培结构。该结构由管道式无土栽培结构、喷雾培结构和环境因子结构组成。管道式无土栽培结构主要由栽培管、支架和定植杯等组成;喷雾培结构主要由营养液栽培桶、自动定时供水器、营养液进液管和回流管、气泵、喷头等组成;环境因子结构由温度、湿度、CO2和光照系统构成。结构内的温度、湿度、CO2浓度和光照等是影响蔬菜生长发育的重要因子。通过WiFi 的控制,可以使这些环境因子之间的关系处于最佳状态,从而有利于蔬菜的生长发育。
    双连双拱双膜塑料大棚温度场分布及应用
    尹庆珍,宫彬彬,张天策,郄丽娟,赵付江,韩建会
    中国农学通报    2019, 35 (4): 116-124.   DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb18080022  
    摘要 + 524 )      PDF ( 5006KB )( 302 )   
    为研究新型双连双拱双膜塑料大棚温度场分布及其保温性能问题,基于2016 年3 月8—10 日的新型双连双拱双膜塑料大棚内外GL820 绝缘多通道数据记录仪、中长图彩色无纸记录仪、光电式总辐射传感器V2.0 的温度、光照记录数据,应用MATLAB软件进行二维温度场的拟合和图像绘制。结果表明:06:01 为大棚最低温度,最低气温9 日>8 日>10 日;08:01—12:01 为温度上升期;8 日、10 日12:01—16:01为大棚最高温度,9日14:01—16:01为大棚最高温度;22:01温度8日、10日>9日。阴天的8日或阴~晴的9 日09:01 先从大棚的下部升温,12:01—16:01 大棚上部升温较快,20:01—22:01 大棚上部降温较快;晴天的10 日9:01 先从大棚的上部升温,12:01—16:01 是3 天的最高温度,18:01 从大棚下部开始降温,20:01—22:01 大棚上部气温最低。在大棚温度最低时或最高时,大棚顶部最高点对应为大棚温度最低点或最高点。夜间00:01—08:01 期间10 cm地温较低,地温8 日>9 日>10 日;10 日07:00—08:00 地温 最低(11.3℃)。棚内、外光照强度差距较大,光照强度10 日>8 日>9 日。双连双拱双膜塑料大棚在2 月中旬喜温果菜类可以定植,早于单膜塑料大棚25~30天,在春提早方面优势明显。
    紫花苜蓿田间滴灌毛管布置优化研究
    刘洪波,白云岗,张江辉,曹彪
    中国农学通报    2018, 34 (35): 135-142.   DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb17080089  
    摘要 + 660 )     
    【研究目的】为了进行苜蓿浅埋滴灌技术的推广与示范,确定出适宜的苜蓿优质高产的浅埋滴灌布置方式,通过建立数学模型,利用Hydrus-2D软件模拟田间毛管不同埋深和不同间距下的水分入渗特征,采用大田试验进行验证,与模拟结果进行对比分析。结果表明:HYDRUS-2D模拟结果可靠,可用于模拟苜蓿地下滴灌土壤水分运移规律,鉴于埋深5 cm和埋深20 cm时,间距为60 cm时能获得较优产量,且产量相差不大,且由于埋深为5 cm时更容易进行浅埋作业,建议在该地区采用地下滴灌埋深为5 cm,毛管间距为60 cm的布置方式。
    红边与短波红外谱段玉米大豆识别能力研究
    刘 佳,王利民,杨福刚,姚保民,杨玲波
    中国农学通报    2018, 34 (35): 120-129.   DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb18060123  
    摘要 + 610 )     
    [目的]研究旨在挖掘红边、短波红外谱段对玉米大豆识别精度的提升程度,发现分辨率和谱段对作物识别的综合影响规律。[方法]采用德国Rapideye和美国Landsat-OLI数据,基于最大似然监督分类的方法,针对玉米、大豆、其他等3种地物类型。[结果]结果表明,与仅有蓝、绿、红、近红外波段相比,增加红边后总体分类精度从73.1%提高到80.5%。与仅有气溶胶、蓝、绿、红、近红波段相比,增加1个短波红外波段后,总体分类精度从72.9%提高到75.4%。[结论]中分辨率多时相数据能够弥补由于缺少短波红外、降低空间分辨率造成的识别精度的下降。
    油菜秸秆纤维混凝土保温性能试验研究
    曾哲,刘巧玲,刘保华,张文俊,易恋,周雲
    中国农学通报    2018, 34 (35): 130-134.   DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb18060038  
    摘要 + 463 )     
    (目的)为了将解决农业废弃物油菜秸秆的去向问题和新型墙材的研发结合起来,(方法)本文对油菜秸秆进行碱处理后,以砂率和不同比例的秸秆掺量为变量,制成300mm×300mm×30mm的试件,通过稳态平板导热仪测试其导热系数,使用电镜(SEM)扫描混凝土内部微观结构,从宏观和微观角度研究油菜秸秆纤维混凝土的保温性能。试验结果表明:(结果)不同秸秆掺量的各试验组及对照组,砂率为25%的混凝土相较于砂率取40%的混凝土导热系数均降低了约10%,(结论)即总体呈现砂率越高导热系数越大试件保温性能越差的趋势;(结果)不同砂率的各试验组及对照组,秸秆纤维掺量为2.5%的混凝土试件比秸秆纤维掺量为0%的混凝土试件的导热系数均降低了30%左右,(结论)即秸秆掺量越大,导热系数越小,试件保温性越好。
    异质复合墙体日光温室的设计建造及保温性能的测定
    尹庆珍,杨立永,陈苏,马雄丰,郄丽娟,韩建会
    中国农学通报    2018, 34 (34): 118-125.   DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb18020061  
    摘要 + 524 )     
    针对河北省现有日光温室保温性能差、土地利用率低、抗自然灾害能力弱、使用年限短、标准化水平不高的问题,设计建造新型异质复合墙体日光温室及利用巡检仪测定其保温性能,筛选出页岩实心砖、页岩多孔砖作为墙体承重材料,酚醛板、HD-STP真空绝热板、水泥基复合保温砂浆作为墙体保温材料,挤塑聚苯板作为后屋面保温材料;设计建造了4种异质复合墙体日光温室,净跨度10m、矢高4.5m,内砌页岩实心砖或页岩多孔砖,外贴保温隔热材料的墙体结构;37cm厚的页岩实心红砖+5cm厚的酚醛板的墙体传热系数为0.05W/m2.K,传热系数最小、保温性能最优;冬暖Ⅱ型日光温室墙体(底部2.9m、顶部1.5m厚的粘土碾压成型土墙)传热系数为0.12W/m2.K,居第2位、保温性能居第2位;第3、4、5位依次为37cm厚的页岩多孔砖墙+5cm厚的酚醛板墙体0.53 W/m2.K、37cm厚的页岩多孔砖墙+ 1cm厚的STP真空绝缘板墙体0.6 W/m2.K、37cm厚的页岩实心红砖+5cm厚的保温砂浆墙体1.35W/m2.K。本设计建造的异质复合墙体(37cm厚的页岩实心红砖+5cm厚的酚醛板)保温蓄热性能良好且优于冬暖Ⅱ型日光温室墙体,该温室可完全替代冬暖Ⅱ型日光温室。
    不同机械中耕处理对人工栽培甘草生长特性的影响研究
    左 忠,张清云,李明,刘华
    中国农学通报    2018, 34 (25): 153-158.   DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb17060095  
    摘要 + 541 )     
    为有效改善多年生人工栽培甘草地表生长环境,降低成本投入,提高甘草产量和经济效益,分别以播种机地表耖土、推土机地表耖土、刀具地表耖土等机械中耕为试验处理,以大田未挠动处理为对照,对比分析不同处理对甘草农田土壤水分、紧实度、地表根系呼吸、植株光合能力,以及机械中耕后对甘草株高、产量等主要特征的影响。结果表明,播种机地表耖土和刀具地表耖土均可适度改善甘草农田土壤环境、增加产量,特别是播种机地表耖土处理增产7.43%,应结合早春田间追肥、机械除草等在5月中下旬进行,推土机地表松土作业对田间甘草苗破坏严重,不提倡应用。
    添加γ-聚谷氨酸对膜孔灌自由入渗特性的影响
    杨扬
    中国农学通报    2018, 34 (25): 159-164.   DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb17060069  
    摘要 + 450 )     
    为揭示γ-PGA施量配比对膜孔灌单点源自由入渗条件下土壤水分入渗特性的影响,通过对不同γ-PGA施量配比(0%、0.1%、0.5%、1%)的膜孔单点源自由入渗试验,研究了γ-PGA施量配比对入渗率、稳定入渗率、累积入渗量、土壤含水率分布、入渗湿润体的影响。研究结果表明,不同γ-PGA施量配比的膜孔灌自由入渗仍符合Kostiakov土壤水分入渗模型,且入渗速率明显降低,稳定入渗率从0.47 cm/min递减到0.15 cm/min,减小率达68%;γ-PGA施量配比对垂直湿润锋的运移特性影响最为明显,且垂直湿润锋入渗时间t与运移距离Rx符合RX=D/2+EtF模型;γ-PGA施量配比对湿润体的含水率分布影响显著,处理组在距离膜孔中心10cm范围内土壤湿润体相应层位的含水率明显高于对照组,且随着γ-PGA施量的增加土壤含水率明显增大;但是在10cm以下区域,湿润体各层的含水率变化则与之呈相反趋势。该研究成果可以作为以后研究入渗规律和膜孔灌技术的参考。
    一种水肥气高效耦合灌溉系统的设计与试验研究
    黄蔚,肖卫华,张立成,王强
    中国农学通报    2018, 34 (21): 69-74.   DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb17060073  
    摘要 + 584 )     
    本研究旨在解决传统灌溉农业的“水氧矛盾”和根系的“向水追氧”两大农业难题,应用现代水肥耦合和增氧灌溉技术,设计了一种水肥气高效耦合灌溉系统。通过应用灌溉系统对水稻、黄瓜等作物的栽培试验证明:相比于常规灌溉方式,水、肥、气耦合灌溉能促进作物根系生长和提高根系活力,使其能最大限度地从土壤中吸收水分和养分,进一步挖掘和提高作物自身生产力,提高水肥利用效率,增产提质,同时也为从根源上缓解农业面源污染提供一种新途径。
    小型养猪场废水处理生物生态组合工艺设计与应用研究
    钱海燕,陈葵,严玉平
    中国农学通报    2018, 34 (21): 62-68.   DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb17050127  
    摘要 + 586 )     
    鉴于小型养猪场废水污染成分复杂、处理能力有限等特点,选择生物生态组合工艺作为小型养猪场废水处理的关键技术和工艺。本研究以江西某养猪场为研究对象,基于目前推广的干清粪工艺,设计了一套以“源分离-氧化塘-立体生物滤池-人工湿地”组合工艺处理养猪废水的工程技术方案,并进行效果评价,以满足小型养猪场废水处理经济性和高效性要求。研究结果认为该生物生态组合工艺具有良好的污染物去除效能,出水水质达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001)的一级排放标准。