科研产出
胶棒滚筒棉花采摘头采收性能试验
《农业工程学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：为缩短胶棒滚筒采棉机设计周期,提高胶棒滚筒采棉机作业质量,借助胶棒滚筒综合性能试验台,以滚筒转速、采摘行走速度和滚筒胶棒轴向间距为影响因子,以采净率、撞落棉损失率、含杂率为采摘性能指标,进行二次正交旋转组合试验,应用Design-Expert8.0.6软件,建立了影响因子与性能指标的回归模型,分析了各因子对性能指标的影响。采用多目标优化,确定最佳参数组合为:滚筒转速450 r/min,行走速度2.4 km/h,胶棒轴向间距44 mm。根据优化参数组合,重复验证试验结果为:采净率95.78%,撞落棉损失率0.89%,含杂率17.44%,与优化结果基本吻合。田间试验表明,4FS-3胶棒滚筒采棉机采净率为95.29%,撞落棉损失率为0.97%,含杂率为17.11%,主要性能指标达到国家采棉机作业性能指标要求。该研究为采摘头关键部件设计及工作参数改进提供参考,有效提高了采收效率和作业质量,对推动采棉机国产化和促进新疆棉花产业健康发展有一定意义。
关键词： 机械化 模型 优化 胶棒滚筒 棉花 采摘头 采摘性能
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南疆生产建设兵团日光温室建造中的主要技术问题调查分析
《农业工程学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：南疆具有较好的光热资源,是生产建设兵团(简称兵团)发展日光温室的主要区域和现代农业发展结构调整、方式转变实施的重点,但南疆日光温室大多由我国其他地区引进,温室的适宜性和针对性不强,存在的技术问题较多,尤其是建造技术方面,在当前快速发展的形势下,亟待研究、总结,以避免建设中出现新问题。通过选择南疆兵团4个师、40余个团场中50栋以上连片规模的日光温室项目进行调研,比较不同类型建造方式的环境调控效果和生产效果,对相关建造参数和技术措施进行针对性的研究测算。发现在总体造型设计、结构布置、构件设计、围护结构构造等方面,都存在一些突出的共性问题,诸如前屋面角偏小、骨架变形大等,造成了日光温室建设成本的浪费和功能缺陷。南疆兵团日光温室需要在建造技术研发推广、总体参数确定、后墙设计、骨架布置、后坡设置等方面加以改进,按照气候特征和作物需求,针对性的确定温室总体尺寸及结构形式;在新型日光温室引进方面要科学慎重;该文梳理出的问题在我国北方地区也很普遍,具有很好的典型性和代表性,完善南疆日光温室性能指标体系、揭示技术研究方向和重点,对新疆乃至中国北方部分地区日光温室的建造也有很强的指导意义。
关键词： 温室 分类 建造 解决问题 新疆生产建设兵团 设施园艺 日光温室 调查分析
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残膜回收机起膜铲设计与试验
《农业机械学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：起膜作业是残膜回收的重要环节,针对现有残膜回收机起膜装置存在可靠性低、起膜率低的问题,设计了一种滑刀式起膜装置。通过对起膜铲起膜机理进行分析,确定了导曲面参数方程和主要结构参数。以起膜铲间距、机具作业速度、入土角为试验因素,以起膜率为响应值,利用Design-Expert 8.0.2软件进行回归分析和响应面分析,得出各因素对起膜率的影响由大到小为:入土角、起膜铲间距、机具作业速度;建立了起膜率与入土角、起膜铲间距和机具作业速度的三元二次回归模型。采用非线性优化计算方法,对起膜铲的结构参数和工作参数进行优化计算。结果表明:当起膜铲间距为220 mm,作业速度为1.0 m/s,入土角为30°时,起膜率理论最大值为93.8%,验证试验表明该参数下的起膜率为91.3%,理论值与试验值误差为2.5%,验证了回归模型的正确性。
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基于HJ卫星的棉田土壤有机质空间分布格局反演
《农业工程学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：以北疆绿洲区棉田表层土壤为研究对象,利用国产HJ-1A/1B卫星CCD多光谱数据对裸土有机质空间分布格局进行研究。通过分析多光谱数据不同波段的光谱反射率及其变换形式与实地采样得到的土壤有机质含量的相关性,探寻适合绿洲区棉田表层土壤有机质含量快速反演的敏感波段及参数,并针对不同参数分别建立一元线性、二次、三次、对数、倒数、幂函数、生长型、S型回归模型,以及多元回归模型;对生成的模型进行综合对比分析,获取北疆绿洲区棉田表层土壤有机质含量的最佳反演模型,从而实现整个研究区土壤有机质空间格局的遥感反演。结果表明:HJ卫星多光谱数据4个波段的反射率均与土壤有机质含量存在显著的相关性,第3波段的倒数与土壤有机质含量相关性最为显著;且以第3波段光谱反射率作为因变量得到的三次线性回归模型对土壤有机质含量进行反演的效果最佳;通过空间布局反演得到研究区土壤有机质空间分布整体呈现南北两端有机质含量较高,中部有机质含量较低的格局。该研究表明虽然与黑土有机质含量具有差别,但是遥感技术仍能够作为绿洲区土壤有机质含量空间布局反演的方法,为遥感技术在土壤参数监测中更好的发挥作用提供理论支持,同时也为新疆棉田生产管理和农田可持续利用提供科学依据。
农业工程与中国农业现代化相互关系分析
《农业工程学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：农业工程是中国农业现代化的重要技术支撑和物质保障,农业工程技术进步与农业现代化发展的相关度越来越高。在加快推进"工业化、信息化、城镇化、农业现代化"同步发展的新要求下,农业现代化面对的是一个更加复杂的社会巨系统,其复杂性、动态性、开放性和异质性不断增加。农业工程作为农业现代化发展的核心要素,已不能仅靠本系统的力量孤立发展,而需在农业现代化这一更高层次系统的剧变中发现自身与系统中其他构成因素的关系和相互作用规律,从而更好发挥自身作用,实现与农业现代化的互动共赢。该文以"中国特色现代农业建设路径研究"为基础,综合利用有组织系统和先进生产力构建的理论、工具、方法,通过分析中国农业现代化的系统目标、系统构成以及农业工程在系统中的地位、作用和与其他要素、结构、环境的关系,从而获得农业工程发展的数量、质量、运动量、结构对中国农业现代化发展质量和速度的影响。研究表明,农业工程受现代农业发展环境、要素影响较大,而农业工程则对中国农业现代化的发展结构,特别是劳动力、土地、产品的结构产生显著影响并表现出许多同向性,因此农业工程可以通过主动发展、协同发展来加快现代农业发展方式的转变,并为农业工程自身的发展带来更好的发展环境和更多的发展机遇。
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新疆兵团棉花生产机械化发展现状问题及对策
《农业工程学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：自新疆生产建设兵团(以下简称新疆兵团)成立以来,棉花种植面积和总产量有了非常明显的增长。为了揭示其快速增长的原因,该文运用观察法、文献研究法、系统科学方法等研究方法,分析和回顾了新疆兵团棉花生产机械化发展的历史,总结了新疆兵团棉花生产机械化的创新技术。由分析总结显示,新疆兵团棉花生产在自治区和中国处于领先和引领作用的原因,是新疆兵团棉花生产机械化起了关键作用,新疆兵团棉花生产基本实现了全程机械化,并逐步向规模化、信息化、智能化和社会服务化方向发展。也充分说明,农业装备水平的提高,是现代农业发展的坚实基础。该文也梳理了新疆兵团棉花生产机械化过程中遇到或出现的一些问题,根据农艺和农机技术发展的趋势,提出未来新疆兵团棉花生产机械化发展的对策。
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新疆棉花亏缺灌溉叶面积指数模拟研究
《农业机械学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：建立了充分灌溉和亏缺灌溉条件下新疆棉花叶面积指数的动态模拟模型。模型以基于beta函数的每日热效应为时间尺度,在考虑土壤水分胁迫效应的基础上,使用Logistic函数的一阶导数描述叶面积指数的变化速率,叶片衰老过程同样采用Logistic函数的一阶导数,并假设从初花期开始发生。该模型还考虑了土壤水分胁迫和温度对叶片衰老的加速效应。最后使用石河子棉花灌溉试验观测结果对模型进行了参数率定、验证和敏感度分析。验证结果显示:充分灌水条件下叶面积指数的均方根误差(RMSE)为0.22 m2/m2,残差聚集系数(CRM)为-0.01;20%和40%亏缺灌溉条件下叶面积指数的RMSE和CRM分别为0.37 m2/m2、-0.05和0.23 m2/m2、0。此外,叶面积指数的模拟值与实测值间R2为0.96。说明该模型准确地模拟了新疆棉花叶片全生育期的动态变化过程。敏感度分析结果表明,在充分灌水条件下,叶片潜在衰减面积、叶片日最大增加面积和衰减面积、初花期开始时间是影响模型的主要参数。
关键词： 棉花 亏缺灌溉 叶面积指数 Logistic函数 beta函数 模拟
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新疆滴灌施肥棉花生长和产量的水肥耦合效应
《排灌机械工程学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：在新疆石河子棉花种植区,研究了滴灌施肥棉花生长和产量的水肥耦合效应.试验设置3个灌水水平和5个NPK施肥水平.结果表明,滴灌施肥条件下,灌水量对株高、有效铃数、百铃质量、籽棉产量、水分利用效率和灌溉水利用效率影响均在0.05水平下具有统计学意义,对叶面积指数的影响在0.01水平下具有统计学意义,其变化随着灌水量的增加而增加;施肥对株高、叶面积指数、有效铃数、百铃质量和籽棉产量影响在0.01水平下具有统计学意义,水肥交互作用对单株有效铃数、百铃质量和籽棉产量影响在0.01水平下具有统计学意义.施肥过高对作物生长有一定的抑制作用.灌水量为60%ETc,施肥量为300 kg/hm2∶120 kg/hm2∶60 kg/hm~2(ωN∶ωP_2O_5∶ωK_2O)时氮、磷、钾的利用效率均最高,灌水量为100%ETc,施肥量为150 kg/hm2:60 kg/hm~2∶30 kg/hm~2(ωN∶ωP_2O_5∶ωK_2O)时氮、磷、钾养分回收率最高.从产量、水分利用效率和肥料偏生产力等角度综合考虑,灌水量100%ETc、300 kg/hm2∶120 kg/hm~2∶60 kg/hm2(ωN∶ωP_2O_5∶ωK_2O)为最佳滴灌施肥策略.
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水肥耦合对棉花产量、收益及水分利用效率的效应
《农业机械学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：研究滴灌施肥条件下水肥耦合对棉花籽棉产量、水分利用效率和净收益的影响,并运用多元二次回归与归一化及3种不同目标值组合方式相结合的方法,探索满足多目标综合效益最大化的滴灌水肥用量。采用田间试验的方法,于2012年和2013年棉花生长季,设置5个N-P2O5-K2O施肥水平150-60-30、200-80-40、250-100-50、300-120-60、350-140-70 kg/hm2(分别记为F150、F200、F250、F300、F350)和3个灌溉水平(60%ETC:W1、80%ETC:W2、100%ETC:W3,ETC是作物蒸发蒸腾量)。结果表明,籽棉产量、水分利用效率和净收益的水肥耦合效应明显,60%ETC灌水水平显著抑制籽棉产量并降低净收益,100%ETC灌水水平能够显著提高籽棉产量和净收益,但水分利用效率低于60%ETC灌水水平。2012年灌水量为100%ETC且施肥量300-120-60 kg/hm2(N-P2O5-K2O)时籽棉产量最高,但净收益并未增加,2 a灌水量为100%ETC且施肥量250-100-50 kg/hm2(N-P2O5-K2O)时的净收益最高。二次回归分析结果表明,3种组合方式均可用于水肥多目标优化,其中乘法组合方式2 a水肥投入量差异更小且各目标值变化也更小,2012年灌水量92%ETC、施肥量278-111-56 kg/hm2(N-P2O5-K2O)以及2013年灌水量90%ETC、施肥量268-107-53 kg/hm2(N-P2O5-K2O)可作为籽棉产量、水分利用效率和净收益综合效益最大化的水肥管理策略。
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基于双树复小波变换和邻域操作的哈密瓜纹理提取
《农业机械学报 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：为研究哈密瓜表面纹理特征分布规律,采集金密16号9成熟、全熟和金密17号9成熟、全熟共168幅哈密瓜样本图像,对RGB彩色图像的R、G、B分量执行代数运算,转换为灰度图后进行背景分割,然后利用双树复小波变换(DT-CWT)分解图像,获取高频子图像,并对其执行邻域操作,采用迭代法选取最优阈值完成纹理提取,最后利用灰度差分统计法和纹理频谱分析法描述分析哈密瓜纹理特征,建立基于支持向量机(SVM)的分类模型。研究结果表明,利用DT-CWT和邻域操作相结合的方法可得到更加连续、完整的哈密瓜纹理图像;4种哈密瓜的纹理特征值差异显著,利用纹理特征值分类准确率为89.3%;哈密瓜表面纹理无周期性。
关键词： 哈密瓜 双树复小波变换 邻域操作 纹理提取 纹理描述
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