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中国农机化学报

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2025年12期

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农业装备工程 | 鲜艾叶收获机弹齿滚筒式脱叶装置设计与试验

农业装备工程 | 鲜艾叶收获机弹齿滚筒式脱叶装置设计与试验

摘要：针对新鲜艾草人工脱叶工作强度大、效率低，以及丘陵山区艾草收获机械短板等问题,综合研究艾草植株物理特性和新鲜艾草脱叶的机理特性,设计一种弹齿式滚筒旋转收获鲜艾叶的脱叶装置。分析脱叶过程和工作原理，并用运动学方程分析滚筒的脱叶过程，确定影响脱叶质量的各个因素，完成滚筒关键部件的力学分析和结构设计，搭建试验台并完成台架试验。通过台架试验分析各影响因素的显著性，并确定关键因素的取值范围,将收获机前进速度、滚筒转速和滚筒外圆周离地高度作为影响因素，脱叶率、含杂率和完整度为试验指标，确定因素编码并建立试验数学模型，完成三因素五水平二次回归正交旋转中心组合试验，将试验结果进行显著性分析和优化处理。优化后的数学模型表明，滚筒外圆周离地高度为 150mm 、收获机前进速度为 3.24km/h 、滚筒转速为 335r/min 是最优组合，此时艾叶脱叶率为 92.7% ，含杂率为14.5% ，叶片完整度为 77.1% 。田间试验结果表明，艾叶脱叶率为 90.8% ，含杂率为 16.2% ，叶片完整度为 74.7% ，与预测值的相对误差均不高于 11% ，且通过方差分析两值之间不存在显著性差异( P>0.05 。
农业装备工程 | 棉花中耕培土机培土装置作业参数优化与试验

农业装备工程 | 棉花中耕培土机培土装置作业参数优化与试验

摘要：为进一步研究棉花中耕培土机培土装置作业参数对其作业性能的影响,在阐述其结构组成及工作原理的基础上，开展以培土刀盘转速、作业速度、作业深度和土壤导流板角度为试验因素，碎土率、培土高度合格率为评价指标的单因素试验，探讨各因素对评价指标的影响规律，并确定各因素的取值范围;按照 Box—Behnken试验设计原理，采用四因素三水平响应面分析法分别建立各因素与评价指标间的回归方程,并对各因素及其交互作用进行分析;采用多指标优化法确定最优参数组合并进行试验验证。结果表明，培土装置最优参数组合：培土刀盘转速为 273r/min ，作业速度为 3.8km/h ，作业深度为99mm ，土壤导流板角度为 74^° 。在最优参数组合下，培土装置碎土率和培土高度合格率均值分别为 90.99%93.89% 。
农业装备工程 | 基于EDEM的大蒜挖掘铲减阻特性仿真分析

农业装备工程 | 基于EDEM的大蒜挖掘铲减阻特性仿真分析

摘要：为减小大蒜收获过程中挖掘铲松土作业时所受到的挖掘阻力，提高大蒜收获机作业效率，设计一款可调节式挖掘装置。该装置由铲刀、入土角调节板、固定板及挖深调节板组成，通过理论分析和数值计算确定挖掘铲的结构参数。所设计的挖掘装置可通过人土角调节板调节挖掘铲人土角度为 15^°,20^°,25^° ，通过挖深调节板实现挖掘铲人土深度为 80～ 110mm 。在 EDEM软件中建立挖掘铲一土壤离散元仿真模型,通过土壤颗粒速度矢量图及挖掘阻力统计分析挖掘机理,探究变量因素对挖掘阻力的影响规律。以挖掘铲入土角度、入土深度及前进速度为影响因素，以挖掘铲挖掘阻力为试验指标,进行三因素三水平的Box—Behnken正交组合试验，通过Design—Expert对仿真模型进行分析求解，得出挖掘铲结构的最优参数组合：入土角度为 21.77^° ，入土深度为 90.72mm ，前进速度为 0.39m/s ，此时挖掘阻力为 1002N ，将最优参数进行EDEM仿真试验验证，其工作阻力为998.6N，与优化结果基本一致。
农业装备工程 | 锥体纹盘式大豆精量排种器设计与试验

农业装备工程 | 锥体纹盘式大豆精量排种器设计与试验

摘要：针对水平圆盘式排种器播种机在田间地头作业较慢时充种效果差的问题，设计一种锥体纹盘式大豆精量排种器。利用锥体纹盘分种机构均匀布种,增加扰种条提升种子群活跃度，从而提高充种性能。通过对大豆种子尺寸的测量,确定排种盘型孔的长、宽和高分别为 11mm.10mm 和 5.5mm ,排种盘外径为 218mm ;对充种过程中型孔有无倒角进行理论分析，并确定型孔倒角为 30^° ，倒角水平长度为 4mm ;对种子群在锥体纹盘分种机构作用下的影响机理进行分析，确定其结构型式和锥体面倾角范围为 30^°～50^° ，锥体纹盘的扰种条半径为 3mm 。利用EDEM软件对设计的排种器进行仿真试验，得到排种器的最佳参数：排种盘转速为 27.98r/min 、型孔数量为28.36个、锥体倾角为 44.34^° ，此时，排种合格指数为98.91% 。根据仿真最佳参数选取排种盘转速为 28r/min 、型孔数量为28个、锥体倾角为44进行台架试验，试验结果表明，排种合格率为 98.23% ，能够满足大豆播种的作业要求。
农业信息化工程 | 基于脉冲驱动自注意力的害虫图像识别模型

农业信息化工程 | 基于脉冲驱动自注意力的害虫图像识别模型

摘要：害虫图像识别是一种重要的农业智能应用,可以帮助农民及时发现和控制害虫，提高农作物的产量和质量。然而,传统卷积神经网络的图像识别模型通常需要大量的计算资源和能耗，其在低功耗设备上的应用受到制约。为解决这个问题，提出一种基于脉冲驱动自注意力(SDSA)的害虫图像识别模型,利用脉冲神经网络(SNN)的特点，将图像转化为脉冲序列并通过自注意力机制进行特征提取和分类。模型具有4个独特的特性：(1)事件驱动，当输入为零时不触发任何计算；(2)二值脉冲通信，所有与脉冲矩阵相关的矩阵乘法可以转化为稀疏加法；(3)在任务和通道维度上都具有线性复杂度的自注意力；（4)脉冲形式的查询、键和值向量之间的操作是掩码和加法，只包含稀疏加法操作，大大降低计算量和能耗。在害虫图像数据集上进行试验，结果表明，模型准确率达 93.56% ，优于现有深度学习模型，同时具有更低的计算成本和能耗。
农业信息化工程 | 细粒度烟草病虫害知识图谱构建研究

农业信息化工程 | 细粒度烟草病虫害知识图谱构建研究

摘要：针对目前烟草病虫害领域病虫害类型繁杂且没有专业化平台用于辅助防治的问题,结合自顶向下和自底向上两种方法构建细粒度烟草病虫害知识图谱。在烟草病虫害知识库中定义6种实体类型和5种关系类型,并在此基础上通过实体关系标注构建烟草病虫害知识图谱数据集 TobaccoKG。采用融合实体位置信息的 ERNIE3.0—BiGRU—GCN—MHSA—CRF模型进行烟草病虫害的命名实体识别（NER)任务,采用融合掩码提示的ERNIE3.O—Attention一TextCNN模型进行关系抽取(RE)任务。结果表明,该模型在命名实体识别和关系抽取任务中的F1值分别达到95.54%.96.51% ,极大程度上保证知识图谱的质量和可靠性。在图数据库Neo4j中对烟草病虫害知识图谱进行储存和可视化，实现对病虫害防治信息的准确查询以及智能协助烟农对病虫害进行有效诊治。
农业信息化工程 | 不同橡胶园环境中林间LoRa无线信号传输路径衰减特性研究

农业信息化工程 | 不同橡胶园环境中林间LoRa无线信号传输路径衰减特性研究

摘要：为保证智慧胶园中无线传感器采集数据传输的有效性及准确性，探究不同橡胶园环境对林间LoRa无线信号传输路径衰减特性的影响。基于无线信号衰减理论，研究3种典型橡胶园环境中 470MHz 频段的LoRa无线信号在不同角度、高度和水平方向上的信号衰减特性与规律，利用对数距离衰减模型对橡胶园环境中的无线信号强度值进行回归分析，通过最小二乘法计算无线信号传输路径衰减特性参数，并通过数值拟合建立参数的理论值计算公式。研究结果表明：LoRa无线信号在橡胶园中的传输特性符合对数路径衰减规律；橡胶园的不同环境因子以及收发端节点的不同部署参数对无线信号传输衰减作用不同;得出3种典型橡胶园中无线信号收发端节点在不同部署角度及高度下的无线信号传输衰减速率值，相关系数均在 0.85～0.96 ，无线信号强度实测值与理论预测值相对误差为- -7.69%～9.23% ，说明试验与处理方法有效可行;影响信号强度从大到小的因素依次为地面土垄、植被冠层、地表植被、橡胶树主干及其侧枝。
农业信息化工程 | 基于改进PSO算法的采摘机械臂时间最优轨迹规划

农业信息化工程 | 基于改进PSO算法的采摘机械臂时间最优轨迹规划

摘要：为提高机械臂在农业采摘过程中运行效率以及优化算法寻优速度，提出一种基于改进 PSO算法优化算法。首先，建立机械臂模型并进行工作空间分析;然后，通过3—5—3分段多项式对采摘路径点进行插补，控制机械臂在采摘时的始、末速度和加速度均为O,得到连续、平稳的轨迹;再使用改进PSO算法对插补后的轨迹进行优化，以时间最优为目标，得到时间最优轨迹，并与遗传算法、标准粒子群算法以及其他改进粒子群算法进行对比试验;最后，以六轴采摘机械臂为研究对象，通过苹果采摘试验来验证算法有效性。结果表明：所提方法完成采摘过程消耗时间对比优化前缩短约 34% ，相比标准PSO寻优速度提升 53% 。
农业信息化工程 | 基于无人机RGB图像和GU一Net模型的玉米长势监测研究

农业信息化工程 | 基于无人机RGB图像和GU一Net模型的玉米长势监测研究

摘要：田间玉米长势与产量潜力密切相关，是品种改良关注的重要性状。传统的长势监测方法依赖于人工观察，易受到主观因素的影响。为解决这一问题,在吉林省玉米主产区选取5个适宜生态点开展田间试验。使用无人机飞行系统采集原始图像数据，提出一种基于GAN网络的分割模型GU—Net,从田间图像中提取玉米冠层覆盖度。结果表明，所提出的GU一Net模型在测试集上的精确率为 93.94% 、召回率为 90.86%.F1 分数为 92.73% 、平均联合交集为 87.36% 、马修斯相关系数为 91.74% ，优于U—Net、FCN等传统模型。以不同环境、不同施氮梯度的玉米栽培试验构建验证样本集，绘制冠层响应曲线，并计算曲线所围面积用于量化玉米长势。
农业智能化研究 | 基于YOLOv5算法的舍饲羊只检测与跟踪方法研究

农业智能化研究 | 基于YOLOv5算法的舍饲羊只检测与跟踪方法研究

摘要：精准养殖是现代养羊业提质增效的有效途径，其中羊只的智能检测与跟踪是实施精准养羊的关键环节。但羊只的群居特性使得实施多目标跟踪时，羊只间的遮挡粘连导致检测与跟踪中漏检、误检及ID跳号等现象突出。鉴于此，采用不同检测目标锚定方法，应用YOLO + DeepSort算法实施群居环境下羊只多目标检测与跟踪，并采用YOLOv5十DeepSort及YOLOv8 + DeepSort算法做对照试验。结果显示,改进后的方法检测与跟踪精度、ID跳变均得到改善，其中，基于YOLOv5+DeepSort算法跟踪精度可达 96.73% ，比原方法提高 3.22% ,ID 跳变次数降低18次;YOLOv8+DeepSort算法跟踪精度可达 94.85% ，比原方法提高 13.59% ,ID 跳变次数降低9次。改进后的锚定方法能够提高羊群的个体识别精度，同时减少目标对象个体索引中的干扰信息，有利于进一步的信息提取。
农业智能化研究 | 基于改进YOLOv7模型的田间麦穗识别与计数

农业智能化研究 | 基于改进YOLOv7模型的田间麦穗识别与计数

摘要：在小麦育种中,穗数是评价小麦产量的重要指标，及时、准确地获取小麦穗数对产量预测具有重要的现实意义。因此，提出一种新的网络模型YOLOv7—ASFF—ECA,将自适应特征融合(ASFF)和通道注意力机制(ECA)与YOLOv7相结合。试验采用本地采集的麦穗图像数据集,共包括3373张麦穗图像。结果显示，该模型的精确率达到 97.8% ，召回率为97% ，平均精度均值 (mAP) 为 98.3%,F1 值为 97.4% ，平均每幅图像的处理时间为 28.1ms ，计数方面也几乎无漏检。为验证此模型在田间的准确度，将数据集按照光照强度大小分为光亮和阴影两种状态，按照平滑程度分为光滑和加噪状态，分别用此模型和其他模型进行对比试验。在阴影状态下，该模型的精确率为 95.6% ，召回率为 97.5%,F1 值为 96.4% ,mAP为 97.3% 。而在加噪态下，精确率为 95.8% ，召回率为 97.0%,F1 值为 96.3% mAP 为 97.8% 。综合对比来看，YOLOv7—ASFF—ECA网络模型不仅保证高准确性,而且具备较快的检测速度和校准的计数。此外，该模型在处理田间小麦密度密集和严重遮挡等情况时具有出色的鲁棒性,为小麦麦穗的识别和产量预估提供新的技术支持。
农业智能化研究 | 基于改进ResNet34的水稻叶片病害识别模型

农业智能化研究 | 基于改进ResNet34的水稻叶片病害识别模型

摘要：水稻叶片病害会对水稻产量造成严重影响，及时准确地识别病害至关重要。卷积神经网络在图像识别领域表现出色，但对于水稻叶片病害识别任务，现有的CNN模型存在特征提取能力不足的问题。为此,提出一种基于改进ResNet34的水稻叶片病害识别模型，通过引入非局部注意力机制和深度可分离卷积层，增强模型的特征提取能力。非局部注意力机制有效聚焦于图像中与病害相关的关键区域，提升模型对病害特征的敏感性；深度可分离卷积层则显著减少模型参数量，同时保持特征提取的性能。通过在水稻叶片病害数据集上与ResNet34、ResNet101、VGG16、VGG19、MobileNetV2、Swin Transformer等主流算法对比,验证所提算法的有效性。与ResNet34模型相比，改进后算法的准确率提高 5.6% ，召回率提高 4.8%,F1 分数提高 5.2% 。此外，对改进后算法的鲁棒性进行评估，结果表明，该算法对图像旋转、缩放和噪声具有良好的鲁棒性。
农业智能化研究 | 基于改进YOLOv8n的轻量化水稻病害检测方法

农业智能化研究 | 基于改进YOLOv8n的轻量化水稻病害检测方法

摘要：针对现有水稻病害检测模型存在复杂度高、病害特征尺度差异显著以及检测精度低等问题，提出一种改进型的轻量化水稻病害检测算法YOLOv8n—ADMW。引人ADown轻量化下采样模块替代网络中的CBS 模块，有助于模型捕获病害特征以及减少模型计算量，实现模型的轻量化；使用基于点采样的动态上采样算子Dysample 替代传统上采样方法,根据输入特征内容自适应学习采样参数，减少病害边缘和特征信息的丢失;设计C2f—MSBlock模块更换颈部网络中的C2f模块，进一步增强多尺度病害特征融合能力，提高对多尺度目标的检测精度；将YOLOv8n原有的CIoU损失函数更改为动态非单调的聚焦机制WIoUv3，通过梯度增益分配策略提高模型的精确定位能力。试验结果表明，改进后的轻量化模型的平均精度均值 mAP@0.5 和 mAP@0.5:0.95 分别达到 91.4%.56.8% ，与YOLOv8n基线模型相比分别提高 4.5%.3.5% ，参数量和模型大小仅为 2.4M 和 5MB ，与改进前相比，分别减少 20%.16.7% 。YOLOv8n一ADMW算法使模型保持轻量化的同时提高检测精度，能够实现对水稻病害的有效检测，可为后续水稻不同病害的诊断提供技术支撑。
农业智能化研究 | 基于改进YOLOv8s的葡萄果实与果梗检测方法

农业智能化研究 | 基于改进YOLOv8s的葡萄果实与果梗检测方法

摘要：葡萄果实与果梗的精确检测是实现葡萄智能化采摘的关键。当前检测算法的准确性和实时性尚不满足实际生产环境需求,且难以在复杂场景下完成多串葡萄的高效检测。针对这一问题,基于YOLOv8s提出一种用于葡萄果实与果梗检测的高精度实时方法RepViT—YOLOv8s。该方法在图像特征提取阶段使用 RepViT 替换基准模型的卷积块，RepViT 结合Vision Transformer的高感受野特性以及卷积神经网络的方便快捷性，能更充分地提取图像的特征信息，更细粒度地表征目标的特征;在特征融合阶段提出一种C2f—CBAM模块，使用视觉注意力机制CBAM突出目标特征，抑制图像背景信息,并结合C2f模块实现目标特征增强提取;在目标边框损失上使用 SIoULoss更准确地计算预测框与真实框的偏差,在训练时更快地收敛模型。试验表明:相比于YOLOv8s模型,RepViT—YOLOv8s在MS COCO 2017验证集上的精确率、召回率、mAP@0.5 以及 mAP@0.5:0.95 分别提高 3.5%.2.5%.3.0% 和 2.3% ，同时在自建葡萄果实和果梗数据集上RepViT—YOLOv8s的精确率、召回率 ,mAP@0.5 以及分别达到 97.4%.79.6% 、86.8% 和 61.6% ，较YOLOv8s分别提高 3.3%.3.0%.3.2% 和 2.6% 。
设施农业与植保机械工程 | 基于VMD-XGBoost溶解氧预测模型研究

设施农业与植保机械工程 | 基于VMD-XGBoost溶解氧预测模型研究

摘要：建立溶解氧组合预测模型用于预测水体溶解氧变化，为水产养殖等领域提供决策指导。采用ISSA算法来改进VMD算法，采用TSO算法来改进XGBoost算法,构建ISSA—VMD、TSO—XGBoost和 ARMA 的溶解氧组合预测模型,并对其进行试验验证。结果表明,相比于XGBoost模型,采取VMD 分解的XGBoost模型均方根误差RMSE 降低0.3102，确定系数 R² 提高0.084 8,最大误差值ABMAX 降低1.0123。对比 EMD—XGBoost、EEMD—XGBoost、CEEMDAN—LSTM和VMD—LSTM预测模型,VMD—XGBoost模型RMSE分别降低0.1607、O.0292、0.2796和0.2747,R² 分别提高 0.070 4.0.008 2.0.027 7 和0.0151，说明该模型预测精度和稳定性更好。
设施农业与植保机械工程 | 基于位置敏感的TimeSformer的群养猪攻击行为识别

设施农业与植保机械工程 | 基于位置敏感的TimeSformer的群养猪攻击行为识别

摘要：猪的攻击行为与其健康状况紧密相关，及时地识别猪攻击对现代养殖产业至关重要。目前，猪攻击识别研究主要分为群体级和成对级两类。然而，尝试从个体级角度进一步细化猪的攻击识别，因而提出一种基于位置敏感的TimeSformer的猪个体攻击行为识别算法。首先，采集猪栏中8头猪的3天视频，然后标记出600段1s攻击视频段。从这些视频段中分割出每头猪的1144段攻击子视频和3 328段非攻击子视频。为平衡正负样本个数，采用水平和垂直镜像将攻击子视频扩充至3432段，从而产生总共6760段子视频作为数据集。按照7:1:2比例将数据集划分为训练集、验证集和测试集。由于猪的攻击行为是连续的时空运动，因此采用TimeSformer网络提取猪的时空特征。然后，采用Transformer Encoder模块和FFN(feed forward net）网络重构特征。根据攻击猪具有连续交互的位置变化这一特点，将位置敏感融人TimeSformer 网络以优化特征的区分度。最后，将重构后特征通过全连接层以识别猪的攻击行为。该方法的识别准确率为 96.4% 。结果表明，该方法能够有效识别猪个体的攻击行为。
设施农业与植保机械工程 | 基于改进YOLOv8n一Pose的鱼苗体长测量研究

设施农业与植保机械工程 | 基于改进YOLOv8n一Pose的鱼苗体长测量研究

摘要：准确获取鱼苗体长是水产智慧养殖推进进程中的关键环节。传统人工测量的方式不仅耗时、耗力,还会对鱼苗产生一定程度的物理损伤。以 20～100mm 草鱼苗（Ctenopharyngodonidella)为试验对象，通过搭建图像采集平台获取鱼苗俯视图 RGB—D数据,基于YOLOv8n—Pose,利用 RCS—OSA 模块替换原来的C2f模块,在主干特征提取层引人SimAM注意力机制，提出一种名为ROS—YOLO的模型用于鱼苗体长关键点的检测。通过深度图获取关键点对应的深度信息，完成关键点三维坐标的转换。根据关键点坐标计算鱼苗体长。试验表明，ROS—YOLO的关键点平均精度均值为 99.2% ，参数量和推理速度分别为 3.97M 和125帧/s。鱼苗体长自动测量结果与人工测量值相比，整体平均误差为2.87mm ，平均绝对误差为 5.85% 。
设施农业与植保机械工程 | 设施农业现代化提升背景下畜禽养殖场建设研究

设施农业与植保机械工程 | 设施农业现代化提升背景下畜禽养殖场建设研究

摘要：在全球食物系统挑战加剧与我国设施农业现代化推进的背景下，畜禽养殖业作为设施农业的关键组成，其现代化水平对保障国家食物安全、推动农业全面现代化意义重大。采用理论分析、文献查阅、实地调研与系统分析方法,对我国畜禽养殖场建设展开研究。我国畜禽遗传资源丰富，拥有33种畜禽共计948个品种，养殖业已从统购统销阶段逐步迈向现代化转型升级阶段，2023年主要畜禽产品的增长态势强劲，综合规模化率从2003年的 20.6% 提升至2023年的 68% ，但与美国猪场超 95% 的规模化率仍有差距,同时当前养殖场建设存在规模布局不合理、生物安全体系薄弱、生态环保理念缺失和智能化管理水平低四大核心问题，导致我国生猪养殖总成本远高于国外。针对这些问题，提出科学规划布局并明确标准化饲养密度、强化生物安全体系且规范抗生素使用、推广绿色养殖并明确选址与粪污处理标准、提升智能化管理并构建软硬件系统框架等对策，有效解决突出问题，为现代化养殖场建设提供指导，推动行业向规模化、标准化、绿色化、智能化发展。
设施农业与植保机械工程 | 基于PWM控制的均匀变量喷雾系统设计与台架试验

设施农业与植保机械工程 | 基于PWM控制的均匀变量喷雾系统设计与台架试验

摘要：针对传统植保喷雾机作业速度改变时喷施农药不均匀、智能化程度低的问题,为减少农药资源浪费，设计一种基于PWM控制的变量喷雾系统。系统采用单片机作为核心控制器，通过速度传感器反馈的信息自动调整电磁阀的PWM占空比,从而精确控制喷雾量。系统包括药箱、药液泵、控制器、电磁阀、速度传感器以及用于显示和设置参数的触摸屏。试验结果显示，在药液管路压力为 0.2MPa.0.4MPa.0.6MPa ，喷雾电磁阀频率为 6Hz.8Hz.10Hz 时，进行流量测定并对流量结果拟合，得到 6Hz 流量拟合决定系数最佳，分别为 0.96503,0.98565,0.98563, 。此外，在台架测试中，当行驶速度在 3～5km/h 变化时，喷雾流量的变化较小，喷雾效果均匀，满足农业作业的实际需求。
农产品加工工程 | 胡萝卜去皮装置设计与试验

农产品加工工程 | 胡萝卜去皮装置设计与试验

摘要：胡萝卜是世界种植最广泛的块根类蔬菜之一，富含胡萝卜素、维生素A和氨基酸等多种活性物质。去皮是胡萝卜深加工过程中的重要环节,但我国胡萝卜去皮机械存在种类单一、肉质损失率大等问题。为提高胡萝卜去皮效率,设计一种胡萝卜去皮装置并进行实体样机试验。首先，通过农业物料物理特性试验确定胡萝卜的基本尺寸参数、物理机械特性、力学特性和最佳去皮厚度。然后，通过比较试验确定切削刀具刃角为 10.7^° ,胡萝 h 的最大抗削强度为 1.68N/mm ，切削力为 16～32N ，且切削刀的切削角度为45时，切削性能最好。最后，比较输送辊在不同转速下的去皮效果。结果表明，影响胡萝卜去皮装置效果的3个主要因素为切削刀具刃角、切削角度和输送辊转速。当输送辊转速为 120r/min 时，去皮效果最佳，去皮率、去皮均匀度和肉质损失率分别为 90.72%.96.67% 和 2.12% 。
农产品加工工程 | 基于改进YOL0v11的籽棉异纤智能分选系统设计

农产品加工工程 | 基于改进YOL0v11的籽棉异纤智能分选系统设计

摘要：为提升棉花加工智能化水平和产品质量，设计一套基于改进YOLOv11的籽棉异纤智能分选系统。利用工业相机实时采集图像,使用工控机与实时控制板协同处理并驱动高速电磁阀剔除异纤。在异纤检测方法上，通过灰度直方图分析并结合阈值分割技术快速识别与籽棉颜色差异明显的异纤；针对部分地膜与籽棉在颜色上差异较小，且棉壳、棉秆容易与深色异纤混淆，导致阈值分割方法常出现将棉壳、棉秆误判为异纤并难以有效区分地膜与籽棉的问题，引入改进的YOLOv11模型对地膜、棉壳与棉秆进行识别。在YOLOv11骨干网络中引人BRA注意力机制以增强小目标检测能力，颈部结构采用BiFPN实现多尺度特征融合，并以DIoU损失函数替代原损失函数以提升收敛效率。试验结果显示，改进的YOLOv11模型检测精确率为 94.2% ，较原模型提升 4.5% ；同时，在实际生产环境下对系统进行多轮测试，结果显示，系统平均除杂率达到 91.1% ，验证系统在真实工况中的稳定性与应用价值。
农产品加工工程 | 基于小样本学习的牛肉大理石花纹智能分级方法研究

农产品加工工程 | 基于小样本学习的牛肉大理石花纹智能分级方法研究

摘要：基于深度学习的牛肉品质分级模型需要大量样本更新权值，获取分级准确的牛肉样本需要人工分类或者通过较复杂的工艺方法分类，工作量巨大。针对上述问题，提出一种基于小样本学习的牛肉大理石花纹分级模型。依照国家标准，采用人工分类方法建立一个牛肉大理石花纹分级数据集，设计一个轻量化的CNN网络用于图像的特征提取，在mini—ImageNet数据集上完成对CNN的预训练。采用微调技术,用支撑集样本对交叉熵损失函数更新,用查询集样本对熵正则化函数更新，进一步优化 softmax分类器中参数权重。采用余弦相似度比较图像特征向量,softmax作为分类器完成牛肉图像的分级任务。结果表明，所提模型分类效果最佳，对牛肉大理石花纹识别最高准确率达 96.66% ，在训练样本数相同的前提下，明显优于其他模型。
农产品加工工程 | 基于改进YOLOv8的冬枣成熟度检测方法

农产品加工工程 | 基于改进YOLOv8的冬枣成熟度检测方法

摘要：冬枣的准确检测和成熟度判别是冬枣产量估计和实现机器人采摘的前提。针对果园环境中未熟、半红和完熟冬枣的检测，提出一种基于改进YOLOv8的冬枣果实成熟度检测算法(SG—YOLOv8)。首先,在原始网络的主干中引入全局注意力机制GAM，以增强通道间的相关性，从而更有效地区分不同成熟度的冬枣。其次，在网络颈部新增小目标检测层，通过扩展检测尺度来提升对密集生长和小型冬枣目标的检测能力。此外，构建基于GSConv的SIim—neck结构，以降低模型的内存占用和计算复杂度，同时保持高准确率。试验结果表明,所提模型的检测平均精度均值 mAP 为95.00% ，与YOLOv8s相比， mAP 提高2.7个百分点;与YOLOv6s、YOLOv7、RT—DETR—X、FasterR—CNN 和YOLOv5s相比,SG—YOLOv8的 mAP 分别提高10.9、7.3、5.8、59.0和3.9个百分点。
农产品加工工程 | 三七种子分级机分段式振动筛设计与试验

农产品加工工程 | 三七种子分级机分段式振动筛设计与试验

摘要：针对机械化精密播种对三七种子尺寸要求较高的现状，设计一款适宜三七种子分级的分段式振动筛。通过对种子在振动筛面上的运动分析，确定筛分结构为串联分段式振动筛。采用离散元法，借助EDEM软件对种子在筛板上的运动情况和种子从上层筛板落到下层筛板的位置进行仿真分析，确定筛板的长度和两层筛板的水平间距。以筛板倾斜角度、振动频率和振动幅度为试验因素,以分级准确率为试验指标，设计 Box—Behnken试验，利用Design—Export软件对试验结果进行方差分析，并建立评价指标与试验因素的回归模型。以提高分级准确率为目标，对筛面倾斜角度、振动频率和振动幅度进行优化求解。最终得到最优参数组合：筛面倾斜角度为 5^° ，振动频率为 23.48Hz ，振动幅度为 2.51mm ，分级准确率为 93.6% 。验证试验表明，分级准确率为 91.8% ，相对误差为 1.8% ，三七种子分级准确率与预测结果相对误差较小，在误差允许范围内，证明结果具有一定的可靠性。
农产品加工工程 | 典型生姜的力学性能对比试验

农产品加工工程 | 典型生姜的力学性能对比试验

摘要：通过田间调研发现生姜在收获时易在子姜头和子姜根部连接处发生破坏断裂，为探究不同品种生姜力学性能之间的差异，并为提拉式机械化收获装备的研发提供理论依据，对3个生姜典型品种进行力学特性试验，测得子姜头破坏处的抗拉极限强度和子姜连接破坏处的弯曲破坏极限强度。利用 Design—Expert13软件进行试验设计及分析发现，子姜头破坏处的抗拉强度随着提拉角度的增大呈先减小后略增大的趋势，随着加载速度的增加呈先略增大后逐渐减小的趋势，且呈二次函数关系。为进一步优化最佳加载速度和提拉角度，采用中心组合试验设计对试验因素进行设计和优化，得出加载速度为 1362～1486mm/min ，提拉角度为 11^°～12^° 。对子姜根部进行弯曲试验，得出子姜在收获过程中，子姜连接破坏处的最大弯曲正应力随着压力的作用位置变大而逐渐减小，随着加载速度的增加也逐渐减小。子姜连接破坏处的弯曲正应力最大时，加载位置为 52～58mm ，加载速度为 1 472～1 519mm/min ，且安丘红芽姜在采用提拉式生姜收获机收获时,子姜头和子姜连接处相比于其他两个品种更易被破坏。故在优化和改进生姜收获机时，要考虑不同生姜品种对机具的适用性，综合各品种的力学特性完成机具设计，降低生姜生产成本。
农业水土工程 | 基于EDEM的分层深松施肥铲设计与结构优化

农业水土工程 | 基于EDEM的分层深松施肥铲设计与结构优化

摘要：为解决耕整播一体机施肥深度不稳定问题，设计一种分层深松施肥铲。采用磷酸二铵、硫酸钾缓释肥以及尿素缓释肥的分层施用方案，使玉米在不同生长期内吸收相应的养分，提高玉米产量。经过理论研究和参数计算，确认分层深松施肥铲的核心组成部分以及主要的运行参数，确定对分层深松施肥铲施肥效果产生影响的关键因素，包括翼铲张角、下肥管角度和机具工作速率。将每一层的施肥深度偏差系数作为试验评估标准，运用离散单元法，进行三因素五水平二次正交旋转组合试验。结果表明，当翼铲张角、下肥管角度以及机具工作速率分别为 14^°,60.5^° 和 5.5km/h 时，上、中、下层施肥深度偏差系数分别为 4.03%.3.13% 以及 6.27% ，施肥效果符合设计需求。
农业水土工程 | 基于IPSO一LSTM神经网络的施肥量预测系统

农业水土工程 | 基于IPSO一LSTM神经网络的施肥量预测系统

摘要：为实现神经网络对玉米施肥量的精准预测，针对肥料利用率不高造成环境污染的问题，设计一个结合粒子群优化算法(IPSO)与长短时记忆神经网络(LSTM)的新型预测模型(IPSO—LSTM)。采集试验田的气候数据和田间管理信息，引人LSTM神经网络并采用改进的粒子群算法来对LSTM神经网络进行优化，构建IPSO—LSTM施肥量预测模型。结果表明,与PSO—LSTM 等其他网络模型相比,基于IPSO—LSTM 的施肥量预测系统在准确性和稳定性方面表现出更好的性能，该模型的平均绝对百分比误差为 1.2% ，均方误差为1.445（ kg/hm²) 2，均方根误差为 1.202kg/hm² ，平均绝对误差为 0.968kg/hm² 。IPSO—LSTM模型有效提高玉米施肥精度，有助于实现农业生产的精准化管理,具有重要的实际应用价值和推广前景。
农业水土工程 | 高标准农田建设综合评价方法研究综述

农业水土工程 | 高标准农田建设综合评价方法研究综述

摘要：高标准农田建设已成为推动农业生产现代化、优化土地资源布局、稳固国家粮食安全的关键战略。对高标准农田建设各个方面进行综合评价，有助于充分了解其实际情况，从而为农田的选址、优化改造和农业生产的提质增效提供有力支持。首先，重点从农田质量、分区划定、建设时序以及建设后评价4个维度对高标准农田建设综合评价方面的研究现状进行系统的分析和综述。然后，从技术的角度深人剖析现有研究存在的主要问题，如缺乏通用性的研究内容和方法、建设后评价研究不足、综合评价方法不完善以及现代创新技术应用不足等。最后，展望高标准农田区域化管理、高标准“智慧"农田建设和生态友好型农田建设的发展趋势和技术突破方向，对于明确研究焦点、推动理论与实践创新，指导实际高标准农田建设工作具有一定的价值，也可为相关领域的研究者与实践者提供有益的启示和发展思路。
农业水土工程 | 基于三维重构的还田秸秆空间分布测试技术研究

农业水土工程 | 基于三维重构的还田秸秆空间分布测试技术研究

摘要：还田秸秆在土层中分布的均匀性对耕作层土壤结构、养分分布、作物生长等有着重要的影响，但目前尚缺乏完整且适用的还田秸秆在土壤空间中分布状态的测试与分析技术。为此，利用秸秆三维坐标数字化仪和MATLAB软件平台构建一套基于三维重构的还田秸秆空间分布测试技术。先利用自主设计的秸秆三维坐标数字化仪获取秸秆在土壤空间中分布的坐标数据，再将数据导人MATLAB软件进行三维重构与计算分析，重构出秸秆三维空间分布模型，定量分析秸秆在分层与整体分割下的分布均匀性,并可视化展示秸秆在土壤空间中的聚散状态。以 5cm(T5).10cm(T10).15cm(T15) 和 20cm (T2O)四种长度秸秆的旋耕还田处理为例，探究本技术的应用效果。结果表明：该测试技术操作方便，稳定可靠，能够提供毫米级的测试分辨率;在分层和整体分割下，秸秆分布均匀性随秸秆长度增加而变差，T5的变异系数最小，分别为 8.2% 和68.1% ，分布质量好；而T20的变异系数最大，分别为 65.1% 和 96.6% ，分布质量差。本测试技术能够准确定量还田秸秆的空间分布均匀性及直观展示秸秆在土壤中的聚散情况，可为还田秸秆分布质量的检测提供参考。
农业水土工程 | 不同秸秆还田方式对土壤养分和微生物的联合影响

农业水土工程 | 不同秸秆还田方式对土壤养分和微生物的联合影响

摘要：为研究稻麦轮作体系下不同秸秆还田方式对土壤环境因子和细菌群落结构的影响，设置秸秆移除 + 传统旋耕(RTNSR）、秸秆还田＋传统旋耕(RTSR）秸秆还田 + 立式深旋耕作模式(VTSR)3种处理，研究不同耕作模式下土壤有机碳组分、微生物群落结构变化，并构建细菌群落分子生态网络和生态模块，探讨土壤有机碳组分与细菌群落、网络特征之间的关联。结果表明：与处理RTNSR 相比,处理RTSR 和VTSR 中土壤碱解氮含量均明显提高,分别为 93.71mg/kg ，96.47mg/kg ；土壤速效磷含量分别提高约 3.42%.21.20% ;处理VTSR中土壤微生物量碳、氮含量分别为 211 .76mg/kg 、29.37mg/kg ，显著提高约 17.95%.55.72% ;且处理RTSR中土壤微生物量碳显著提高约 27.51% 、微生物量氮含量为27.69mg/kg ，显著提高 46.81% ；处理VTSR中土壤总有机碳、可矿化有机碳以及重组有机碳含量也提高约 1.32% 、17.45% 和 10.18% 。变形菌门、酸杆菌门、芽单胞菌门是土壤细菌群落的主要优势菌门。土壤细菌群落共现网络中发现，酸杆菌门、绿弯菌门、变形菌门和芽单胞菌门均为模块关键物种菌门， pH 值、总磷、总钾、颗粒有机碳等环境因子对这些关键物种在群落中的变化具有明显的驱动作用。秸秆还田 + 立式深旋耕作可以调节土壤肥力水平、改变土壤有机碳各组分含量，并影响土壤细菌群落间的互作关系。
车辆与动力工程 | 基于MK一RRT算法的果园机器人多目标点路径规划研究

车辆与动力工程 | 基于MK一RRT算法的果园机器人多目标点路径规划研究

摘要：针对复杂果园环境下多作业目标点间的连续移动路径代价大、路径可执行性差等问题，提出基于运动学约束的多目标快速扩展随机树算法(MK—RRT）。根据多目标点间距离、航向角变化及场景复杂性，算法通过连通域分析方法对地图进行栅格化预处理，同时构建区域间路径代价预测模型,求解目标点最优遍历序列;根据果园移动机器人运动学约束，设计基于运动学约束的采样方法，同时提出一种路径平顺优化方法，以规划出一条连接多目标点的最优平滑路径。该方法综合真实果园环境的复杂性和果园移动机器人的自身约束，建立一种多目标点路径规划理论模型，为果园移动机器人多作业点连续移动提供可靠的技术支持。结果表明，在不同的场景地图下，相对离散头脑风暴算法，所提算法的平均路径规划长度缩短 12.3% ，路径间最大路径转角减小 90.3% 。所提算法不仅优化路径长度，同时提升路径平顺性及路径可执行性，为果园机器人的全场多目标点连续移动路径规划提供理论参考和技术支持。
车辆与动力工程 | 基于双螺旋推进器的行走装置设计与试验

车辆与动力工程 | 基于双螺旋推进器的行走装置设计与试验

摘要：针对滩涂养殖以及沿海入侵物种治理设备行走易打滑、下陷等问题,设计一种湿软地面机械行走装置。首先对关键部件双螺旋推进器进行结构设计，以行驶速度为试验指标，以滚筒直径、螺旋升角、叶片高度、叶片螺距为试验因素，分析各因素对试验指标的影响，确定螺旋推进器的最优结构参数组合：螺旋滚筒直径为 400mm 、螺旋叶片高度为 50mm ，螺旋叶片升角为 30^° ，叶片螺距为 453mm 。然后对螺旋推进器与互作介质(泥土、水流等)进行理论受力分析及壅土现象分析,通过EDEM仿真进一步确定双螺旋装置可行性。接着对传动轴部分进行最大扭矩下的有限元仿真分析，确定其强度可靠性。最后通过田间试验，验证以上理论及仿真结果的准确性。结果表明：当螺旋推进器转速为 320r/min 时，无壅土现象产生，实际最大行驶速度为 2.36m/s ，符合作业需要，对近海作业具有重大意义。
车辆与动力工程 | 基于融合改进A*和ACO算法的农用无人车多目标路径规划

车辆与动力工程 | 基于融合改进A*和ACO算法的农用无人车多目标路径规划

摘要：为使农用无人车避开障碍物快速遍历农作物多目标点病害完成喷药作业，结合巡检无人机获取全局地物信息和病害位置信息的优势，提出一种基于融合改进A"和ACO算法的农用无人车多目标路径规划方法。首先，针对传统A"算法规划路径拐点多的问题，提出一种改进 A^*(IA^*) 算法，用于求解两两目标点之间的最短避障距离和拐点较少的最优路径；其次，为提升蚁群优化（ACO)算法的收敛精度，提出一种改进蚁群优化(IACO)算法，用于求解出一条收敛精度较高且遍历多目标点的最短路线；最后，通过融合IA算法和IACO算法，用于规划在避障环境下遍历多目标点的最优路径。仿真结果表明，IA\*算法在复杂环境模型验证中，拐点数平均减少 40% ;IACO算法规划路线长度的平均值、标准差和极差均优于ACO算法，在取10个目标点时,IACO算法标准差为0,算法收敛精度更高，鲁棒性更好;在两种辣椒地环境模型中，通过融合路径规划算法能够规划出拐点少且遍历所有目标点的最优路径。
车辆与动力工程 | 基于卡尔曼滤波的模糊PID阀芯控制研究

车辆与动力工程 | 基于卡尔曼滤波的模糊PID阀芯控制研究

摘要：针对电液比例阀阀芯控制存在响应滞后、超调量、易受干扰等控制问题，对电液比例阀的工作原理进行分析，并提出一种基于卡尔曼滤波算法的模糊 PID 控制策略。该策略在传统 PID 控制策略的基础上,对比例阀的死区特性和外部扰动问题进行自适应调节和噪声过滤。搭建仿真模型并进行阶跃信号仿真，结果显示，基于卡尔曼滤波的模糊 PID控制策略响应速度最快、超调量最小，其延迟时间和最大超调量分别为 0.28s.0s 。搭建试验台并进行正弦信号跟踪试验，结果显示,所设计的基于卡尔曼滤波的模糊 PID 控制策略相比于传统 PID 控制和模糊 PID 控制，具有更快的响应和较强的抗干扰性，最大信号跟随误差仅为 2.5% ，输出的流量曲线更加平滑。
车辆与动力工程 | 山地蔬菜移栽机液压调平系统研究

车辆与动力工程 | 山地蔬菜移栽机液压调平系统研究

摘要：针对丘陵山地坡耕地条件下,蔬菜钵苗移栽机难以在复杂的农业耕地环境进行自适应调平的问题，提出一种山地蔬菜钵苗移栽机的液压调平控制系统。采用双轴倾角传感器和激光位移测距传感器，2种传感器采集坡度倾角变化信息，经PLC控制系统的算法处理,控制电液伺服阀改变液压缸活塞杆的位移量，带动两侧平台升降，调整移栽机姿态。采用AMEsim 和MATLAB/Simulink进行控制系统的联合仿真,并进行试验验证。结果表明：调平试验的平均耗时为 21s 调平后车体平台的倾斜角度偏差被控制在 0.5^° 以内。该液压系统的响应速度和稳定性都能满足丘陵山地蔬菜移栽机调平的需求，调平系统建模和控制采用多软件联合仿真的方式，可以有效提高仿真的精度，为今后的农机具调平系统设计提供更多参考方案。
生物质系统与能源工程 | 太阳能干燥技术的理论仿真模型研究进展及发展方向

生物质系统与能源工程 | 太阳能干燥技术的理论仿真模型研究进展及发展方向

摘要：太阳能干燥是一个复杂的强耦合非线性动力系统，在干燥过程中存在外界干扰和热湿传递机理不确定性。干燥模型是研究太阳能干燥技术的重要内容，精准实用的干燥仿真模型打破传统试验的限制，对系统的设计优化、提高能源利用效率、分析预测系统性能具有极大的促进作用。主要对太阳能干燥仿真模型的应用及未来发展方向进行综述，分析干燥动力学模型、热网络模型、计算流体力学模型及其他仿真模型的应用优势与存在的不足，并指出干燥仿真模型未来的发展趋势。综合考虑干燥物料的传热传质机理、系统宏观性能预测及干燥工艺流程等相互关系，提出多尺度建模仿真技术及机器学习预测技术在未来干燥系统仿真中具有较大的潜在应用价值。
生物质系统与能源工程 | 冬季太阳能控温的生物质恒温湿式厌氧发酵稳定性研究

生物质系统与能源工程 | 冬季太阳能控温的生物质恒温湿式厌氧发酵稳定性研究

摘要：太阳能控温是一种经济低碳的生物质恒温发酵控温方式，然而目前在寒冷地区冬季太阳能控温的生物质厌氧发酵稳定性的中试研究相对较少。为此研发一个由 3m³ 发酵罐和太阳能热水器（主要包含30根 Φ58×1800mm 真空管和250L 储热水箱)组成的太阳能控温的生物质恒温厌氧发酵系统,详细研究冬季太阳能控温条件下生物质厌氧发酵的启动特性、整个发酵过程的控温稳定性以及连续阴雪天时生物质厌氧发酵过程的稳定性。试验结果表明：在日照较差的12月和平均环境温度为 -5.2^°C 的条件下，太阳能热水器经过9天提温可将生物质厌氧发酵温度稳定地控制在 26.0± 1.0^°C ；即使在连续3天的阴雪天，系统也能保持在 26.0±1.0^°C 连续稳定运行；在59天的发酵试验期内，系统累计耗电86.3kW?h ，累计产气 43.1m³ ，投资回收期为2年。研究结果表明，太阳能热水器可以实现生物质厌氧发酵的顺利启动和稳定运行，为寒冷地区生物质的厌氧发酵处理和利用奠定基础。
生物质系统与能源工程 | 生物炭气凝胶重金属吸附剂的无害化处理试验研究

生物质系统与能源工程 | 生物炭气凝胶重金属吸附剂的无害化处理试验研究

摘要：针对生物炭基重金属吸附剂，现有研究以吸附性能、吸附机理和循环再生性能为主，缺乏对废弃吸附剂安全处理的研究。为研究煅烧法无害化处理废弃吸附剂的效果，使用管式电炉分别在 700°C.900^°C 温度下煅烧饱和吸附多元重金属的生物炭气凝胶球，采用SEM、EDS、FTIR、XRD和TG—IR等技术表征分析煅烧前后的样品,对比分析生物炭气凝胶形貌、固体中重金属含量和形态的变化及尾气中的成分。结果表明，煅烧后样品直径由 3mm 缩小到 1mm ，质量减轻63% ，实现减量化处理;SEM—EDS 分析表明,煅烧过程中有机物发生热分解、无机物产生富集现象，重金属质量占比升高;FTIR分析表明,煅烧过程中有机物的官能团逐渐消失、无机物峰强度增加;XRD分析表明，重金属由可交换形态向氧化态和残渣态转变，煅烧后Pb、Cu和 Zn 的迁移性和生物毒性均降低；TG—IR分析表明，煅烧过程中产生的尾气成分含有 CO₂ ,无氮氧化物、硫氧化物等有害气体;ICP—OES分析表明，煅烧前后样品中的重金属含量无明显差异。研究表明，煅烧是一种有效方法，能够实现废弃生物炭气凝胶重金属吸附剂的减量化和无害化处理。
农业机械化综合研究 | 非农就业稳定性对农户农机外包服务采纳的影响研究

农业机械化综合研究 | 非农就业稳定性对农户农机外包服务采纳的影响研究

摘要：为探究非农就业对农户农机外包服务采纳的影响机制，寻求现代农业的发展路径，基于1324户调查数据实证分析非农就业稳定性对农户农机外包服务采纳的影响和作用机制。研究结果发现：在家庭层面，农户非农就业稳定性对农机外包服务存在显著的正向影响;在个体层面，男性和女性非农就业时间、非农就业收入对耕作性农机和收获性农机外包服务采纳均存在显著的正向影响，且女性非农就业时间对农机服务外包采纳的影响更大;女性非农就业地点越稳定，其采纳农机外包服务的概率也就越高，而男性非农就业地点越稳定，耕作性农机采纳行为越有可能发生，但对收获性农机采纳的影响不显著。在农机外包服务评价上，女性非农就业稳定性对农机服务评价均存在显著的正向影响，男性就业地点稳定性对农机外包服务评价的影响并不显著，甚至对耕作性农机评价的影响为负。研究结果表明，女性非农就业稳定性的提高对农户农机服务外包采纳有显著的促进作用，且提高女性农机外包服务评价水平有利于促进农户对农机外包服务进一步普及。因而，加大女性职业培训、消除非农就业中的性别歧视、提高女性劳动力的就业竞争力，提高农户非农就业稳定性，进而推进农业生产方式革新和技术进步。
农业机械化综合研究 | 江苏省大豆玉米带状复合种植机械化技术与经济性分析

农业机械化综合研究 | 江苏省大豆玉米带状复合种植机械化技术与经济性分析

摘要：为进一步明确大豆玉米带状复合种植机械化技术与装备配套性及经济性，指导生产过程中因株距调整不到位和播种参数不配套等现象导致的播种质量差问题，分析我国大豆产销和江苏省大豆玉米带状复合种植情况，若要实现大豆全部自给，种植面积缺口比重达到 81.2% ，增加大豆种植面积，提高其产量是缓解供需矛盾的可选出路。经过几年发展，江苏省确定以 4+2 大豆玉米带状复合种植模式为主,科学兼顾其他带状复合种植模式，并从品种选择、前茬处理、种子处理、播种机械选用、几种主要复合种植模式密度配置和播种作业要求等方面提出大豆玉米带状复合种植的技术路线、机械化播种主要技术与装备配套要求，开展 4+2 模式下的大豆玉米带状复合种植经济效益分析，建立 4+2.4+4.6+4 三种主要推广模式下的种植密度与行距、株距对应关系速查表。效益分析结果显示,采用4十2模式大豆玉米带状复合种植较纯作玉米增收3538.5元/ ^′hm² ，考虑补贴效益后，复合种植较纯作玉米增效为8338.5元/ ?m² 。
农业机械化综合研究 | 大蒜机械化收获技术装备研发进展

农业机械化综合研究 | 大蒜机械化收获技术装备研发进展

摘要：大蒜是中国重要的经济作物之一，中国大蒜种植面积、产量和出口量均位于世界首位。当前国内大蒜收获机械化水平尚不足 10% ，大蒜收获的过程仍以人工为主，劳动强度大、收获成本高，亟须开展收获技术与装备研究。目前国外大蒜生产的农艺与农机结合较为紧密,机具适用性较好。国内大蒜收获机械仍以挖掘机为主，后续切根、切秧等工序机械化程度低。国内外大蒜种植农艺差距较大，国外农机直接引进不能满足国内的生产需求，需要进行改造才能使用。综述国内外大蒜分段式收获机械和联合式收获机械研发现状以及大蒜收获关键技术发展趋势，重点分析大蒜机械化收获过程中挖掘、清土、切根和切秧4个收获关键技术。国内大蒜机械化收获存在机具适应性差、机具成本高和故障率高等问题，应该结合我国国情建立农机农艺相适应的大蒜生产体系，推进区域化大蒜收获机参数优化，以期提升国内大蒜机收水平。
农业机械化综合研究 | 甘肃省饲草生产机械化现状及关键机具发展建议

农业机械化综合研究 | 甘肃省饲草生产机械化现状及关键机具发展建议

摘要：饲草产业是草食畜牧业发展的重要基础，对保障我国奶类、牛羊肉等畜牧产品供应、优化城乡居民膳食结构具有重要意义。通过分析甘肃省饲草产业发展现状及优势,结合其生产机械化水平不高、各环节发展不均衡、产业化程度低、影响饲草产业发展的生产实际等,指出现阶段甘肃省丘陵山区全程机械化程度低,特别是苜蓿收割及青贮饲料收获难以实现机械化等短板问题，优化饲草全程机械化模式，并选择最能代表甘肃省饲草种植区域地貌特征的河西灌区和陇东旱区,围绕丘陵山地自走式苜蓿收割装备、自走式青贮饲料联合收获装备、小型饲草割晒压扁调制机等饲草生产机械化关键机具,提出优化动力系统、技术集成创新、提升田间性能等建议,助推饲草产业机械化进程,促进饲草产业标准化和产业化。
农业机械化综合研究 | 芥菜类蔬菜收获关键技术研究及发展对策

农业机械化综合研究 | 芥菜类蔬菜收获关键技术研究及发展对策

摘要：芥菜类蔬菜作为中国特有蔬菜，产量居全球领先地位，其收获高度依赖人工，生产劳动成本高和机械化收获困难等限制其规模化发展。欧美等发达国家已采用先进的机械化系统收获各类蔬菜，但因芥菜类蔬菜其独特的生长特性和收获要求，缺乏专门的机械化解决方案。系统分析芥菜类蔬菜拔取、夹持输送、切根3个收获装备核心技术的发展动态，综述分析发达国家蔬菜收获机械的发展现状。指出我国芥菜类蔬菜机械化收获存在农艺与农机不匹配，机械收获难度大、专用性高,基础研究缺乏、薄弱环节多等问题与难点。提出农机与农艺深度融合;加强基础研究,实现机电气液一体化发展，突破薄弱环节与短板技术;强化政府主导地位，推进财政支持等建议,从而实现芥菜类蔬菜高效低损收获,推进芥菜类蔬菜收获机械自动化、智能化发展。
农业机械化综合研究 | 自重和风荷载对小麦茎秆倒伏力学特性的影响

农业机械化综合研究 | 自重和风荷载对小麦茎秆倒伏力学特性的影响

摘要：小麦茎秆倒伏严重影响小麦的产量，开展小麦的抗倒伏能力研究,对小麦倒伏预测及高产抗倒伏小麦品种培育具有重要意义。为探究小麦茎秆在自重和风荷载作用下的抗倒伏能力，以晋农190为对象建立包含茎秆自重的变截面模型，采用矩阵传递法计算茎秆临界力，利用2R伪刚体模型法分析茎秆在风荷载作用下的应力变化规律，并通过ANSYS 验证模型计算的精确度。结果表明,小麦茎秆质量对茎秆临界力、基部第1节间与第2节间最大应力影响比较显著。考虑茎秆质量时，茎秆临界力减小约 29% ，基部第1节间与第2节间最大应力增大 39%～45% 。对于晋农190，其茎秆最大应力出现在基部第1节间,茎秆各节间截面几何特征不同，导致节间最大应力由基部到穗端呈先减小后增大的趋势。
农业机械化综合研究 | 茶农对产业链组织的参与选择行为及影响因素研究

农业机械化综合研究 | 茶农对产业链组织的参与选择行为及影响因素研究

摘要：发展特色产业是实现乡村振兴的一条重要途径，要着力做好"土特产”文章，以产业振兴促进乡村全面振兴。以贵州省德江县茶农为研究对象,探讨影响茶农选择产业链组织模式的因素。通过问卷调查和二元Logistic回归模型分析，得出茶农文化程度在 5% 水平上显著，茶叶种植是否为主要经济来源在 10% 水平上显著;参与种植的人数、茶叶年收入和种植面积均在 1% 水平上显著正向影响;而政府组织病虫防治培训、信息管理及库存管理的挑战在 5% 水平上呈负相关，与茶叶种植企业建立茶叶销售关系在 10% 水平上呈负相关，与茶叶加工企业建立销售关系在 1% 水平上呈现负相关。调节效应分析进一步揭示文化程度与政府补贴政策、文化程度与销售关系、政府组织病虫害防治培训与销售关系、政府是否组织病虫防治培训与信息管理挑战、存在信息管理挑战与库存管理挑战、政府补贴政策与库存管理挑战的交互项正向影响茶农选择产业链模式,而茶叶年收入与种植面积、茶叶年收入与销售关系的交互项呈负向影响。基于此，提出茶产业人才培育与技能提升、农机服务推广与现代化实施、产业链整合与市场竞争力强化等建议，旨在促进德江县茶产业的现代化发展。
农业机械化综合研究 | “双碳”目标下吉林省农业碳排放影响因素及情景预测

农业机械化综合研究 | “双碳”目标下吉林省农业碳排放影响因素及情景预测

摘要：农业碳减排是中国实现“双碳"目标的主要举措之一。为此，以农业生产物资投入、水稻种植、畜牧养殖温室气体排放源为数据样本，基于IPCC碳排放系数法测算吉林省2000—2022年的农业碳排放量;利用 STIRPAT扩展模型，分析影响吉林省农业碳排放的各种因素;建立支持向量回归(SVR)模型，预测 2023—2030年吉林省不同情景下农业碳排放量及变化趋势。研究结果表明：2000—2022年吉林农业碳排放量呈“升降交替"的变化趋势，2008年达到峰值，为38212.2kt ，碳排放强度呈下降趋势，年平均下降率为 5.52% 。农村人口、农业人均GDP、农用机械总动力、城镇化率、农民人均纯收入、农村投资额、农业产值比率每发生 1% 的变动，将分别引起吉林省农业碳排放量 0.232%.0.212% 、0.125%_?-0.094%_?0.105%_?0.807%_?-0.087% 的变动。在基准情景、低碳情景和强低碳情景下，2023—2030年吉林省农业碳排放量均呈持续下降的变化趋势，到2030年预测值分别为 33840.5kt?33289.9kt 和 33002.9kt 综上，吉林省近年来的绿色低碳农业发展取得一定进展，已基本实现农业领域碳达峰，但今后还应根据实际情况采取相应的措施继续推动绿色农业发展，以加速全省“双碳”目标的实现。
农业机械化综合研究 | “双碳”目标下农业碳排放效率与农业机械化时空耦合特征及驱动因素

农业机械化综合研究 | “双碳”目标下农业碳排放效率与农业机械化时空耦合特征及驱动因素

摘要：为加快我国推进农业机械化高质高效发展，探究农业碳排放效率与农业机械化的关系，选取中国31个省（市、区)的面板数据，采用碳排放因子法和 Super—SBM 模型测算农业碳排放效率，并运用耦合协调和 Tobit模型对农业碳排放效率与农业机械化的时空耦合协调状况及其驱动因素进行识别与分析。研究发现，从时间序列上来看，我国农业碳排放效率与农业机械化的耦合度呈现波动上升趋势，两者的协调指数小幅度波动式下降,耦合协调度则表现较为平缓，变化幅度表现为耦合度 > 协调指数 > 耦合协调指数。从空间特征上来看，我国农业碳排放效率与农业机械化耦合协调关系呈现出区域发展不平衡的特点。从驱动因素上来看，正向影响驱动因子为农业产值，负向驱动影响因子为农作物种植面积、农地规模经营、第一产业内部结构。对此，在推动两者协同互促、加强区域间协同互动及制定差异化政策等方面提出建议，以期早日实现农业现代化与农业低碳化协同健康发展。

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