摘要:针对西南地区免耕播种作业存在秸秆覆盖量大、秸秆整杆覆盖和地块较小的问题，该研究基于有支撑切割原理设计了一种正反转动力式切茬防堵装置。通过参数分析设计了仿生切茬圆盘刀，对防堵装置进行力学和运动学分析揭示其防堵机理。基于离散元法建立防堵装置的数值仿真模型，选取机具前进速度、刀盘间距、正转转速和反转转速为试验因素，以粘结键断裂数量和功率为试验指标，进行二次回归正交旋转组合试验，得到防堵装置的最优参数组合为：机具前进速度0.98 m/s、刀盘间距60 mm、正转转速150 r/min、反转转速313 r/min。根据最优参数完成样机试制，并进行田间试验。田间试验结果表明，秸秆覆盖量为1.63 kg/m2时，防堵装置对玉米秸秆的平均切断率为95.72%；机具通过性合格，满足西南地区免耕播种作业要求。该研究可为秸秆覆盖量大和秸秆整杆覆盖条件下免耕播种机的设计与改进提供参考。

摘要:针对当前平菇菌棒生产中的装料、接种单机作业效率低、稳定性差、用工多等难题，该研究结合平菇栽培料诱导灭菌发酵工艺与中心孔接种工艺，设计了一种适应玉米芯颗粒菌种的平菇发酵料装料接种一体机，整机主要由装料装置、窝口装置和接种装置等组成。首先根据菌棒制作中的装料量与接种量要求对整机的关键部件进行设计，确定装料绞龙、窝口槽型凸轮和接种凸轮等零部件的结构参数，然后以绞龙转速、绞龙直径和绞龙螺距为影响因素，装料生产率和装料密度为响应指标，通过响应曲面方法分析各因素交互作用影响，对回归模型进行多目标优化，得出平菇发酵料装料接种一体机装料质量的最优组合为：绞龙转速191.94 r/min，绞龙直径133.22 mm，绞龙螺距100.00 mm，此时，装料生产率723袋/h，装料密度537.27 kg/m3。对优化参数进行生产验证，测得生产率为726袋/h，装料密度为536.25 kg/m3，与优化值相对误差分别为0.42%和0.19%。同时，测得接种电机转速在120 r/min时的接种量为132.33 g，接种变异系数为1.19%，满足发酵料中心孔菌种量不少于装料量5%的生产要求，接种装置的平均接种深度为242.5 mm，接种深度的变异系数为1.05%。与单机菌棒制作设备相比，平菇发酵料装料接种一体机生产率提高3倍，时间缩短2.4 倍，人数减少4人，节省2道作业工序，满足北方地区平菇发酵料机械化生产对装备的需求。

摘要:针对目前国产青贮玉米收获机手动磨削动刀操作复杂，耗时耗力，磨削精度与质量不理想等问题，该研究设计了一种由“油缸双向移动+链轮链条”组合增程移动机构和“棘轮+磨石”微量进给机构（磨石机构）组成的自动磨刀装置，开发了基于多传感器信息融合的自动磨刀控制系统，实现磨石自动均匀往复磨削及微量进给。以人字形平板式动刀为研究对象，搭建了青贮玉米收获机的自动磨刀试验台，阐述了工作原理。以磨削周期用时、滚筒转速和周期磨削量为试验因素，以滚筒平均功耗和平均磨削力为试验指标，采用Ansys workbench开展响应面磨削仿真试验，并利用Design-Expert 10.0进行多目标寻优。仿真结果表明，对滚筒平均功耗和磨石平均磨削力影响由大到小的因素依次均为滚筒转速、周期磨削量和磨削周期用时；最优参数组合为磨削周期用时15.33 s，滚筒转速515.68 r/min，周期磨削进给量0.045 mm；各影响因素变化对磨石平均磨削力的影响较小。圆整磨削周期用时、滚筒转速、周期磨削进给量为15.5 s、516 r/min、0.044 mm进行台架试验，得到滚筒平均功耗为5.53 kW，与仿真优化结果的相对误差为7.86%，表明仿真模型可靠；磨石往复运动控制准确性试验表明，该装置最高磨削周期控制相对误差为4.25%。台架试验验证了自动磨刀装置的合理性、控制系统的精确性以及磨削仿真试验的准确性。该研究填补了国产青贮玉米收获机自动磨刀技术的空白，研究结果可为自动磨刀装置的优化设计提供参考。

摘要:为深入分析振动深松过程中耕层土壤扰动过程，该研究采用离散元法（Discrete Element Method，DEM）与多体动力学（Multi-Body Dynamics，MBD）耦合算法对振动深松作业过程进行仿真分析。采用MBD构建拖拉机-振动深松机-土壤系统仿真模型，利用DEM建立耕作土壤的离散元模型，考虑土壤颗粒的黏性、弹性和塑性，采用非线性粘结弹性塑形（Edinburgh Elasto-Plastic Adhesion，EEPA）接触模型分析振动作用下全方位深松铲对土壤的扰动作用。仿真结果表明：作业过程中土壤扰动分界面与铲尖运动轨迹重合；在入土行程阶段铲尖对土壤扰动形成新月形扰动区域；在振动频率f为5 Hz且前进速度v为0.56 m/s条件下，振动作业阶段土壤颗粒速度呈现出低速0～0.1 m/s、中速0.1～0.3 m/s和高速0.3～0.5 m/s分布，依此将铲尖附近区域划分为过渡区、回填区和扰动区，各个区域随时间周期规律性变化和循环；深松铲在空间范围内对土壤的扰动主要聚集在铲体结构内部，扰动范围取决于全方位深松铲的最大横截面积，通过土槽试验验证了土壤扰动截面轮廓形状与仿真结果具有一致性。研究结果直观呈现了振动深松机对土壤的扰动过程及土壤颗粒的速度分布情况，可为定性解释全方位深松铲对土壤的扰动情况提供参考。

摘要:针对果树生长期人工挖坑施肥作业效率低、劳动强度大、成本高而且极易损伤果树根系的问题，该研究基于履带自走式果园气爆深松施肥机打穴机构的设计要求，研制了一种双油缸同步驱动液压打穴机构，以实现施肥插杆垂直插入地面400 mm以下深层土壤，满足整机对果园气爆松土、深位定量施肥的作业要求。首先分析了该打穴机构的组成及工作原理，建立了其运动学模型，研究了打穴油缸及主要构件的运动特性。并在确定优化目标的基础上，采用Visual Basic 6.0开发了可视化的打穴机构运动学辅助分析与优化设计软件，通过人机交互分析，优选出一组满足果园气爆深松施肥机打穴深度和机构运动空间位置要求的打穴机构参数。进一步通过ADAMS软件对打穴机构进行运动仿真，结果表明油缸活塞杆的运动轨迹和摇臂铰点的运动轨迹与理论分析结果一致，优选参数可以满足打穴机构的设计要求。最后在优选参数下，以打穴入土时间和油缸压力为试验指标，分别对3种不同直径插杆（30、35、40 mm）在最大打穴深度要求下进行了试验测试，并对打穴垂直度进行了试验验证。试验结果表明：该打穴机构能够满足各项设计要求，在最大打穴深度760 mm时，油缸最大行程为191 mm；打穴入土时间和油缸压力均随着插杆直径增大而增加，30、35、40 mm直径插杆都满足打穴作业的时间和油缸压力要求，打穴入土时间分别为6.4、7.5、8.2 s，油缸压力分别为18.2、24.2、24.6 MPa。同时对3种直径插杆在相应的打穴入土时间（6.4、7.5、8.2 s）内的油缸活塞杆速度与插杆速度进行了对比分析，对应的插杆入土速度分别为0.119、0.101、0.093 m/s，油缸活塞杆速度分别为0.025、0.021、0.019 m/s，插杆速度和油缸活塞杆速度均随着插杆直径的增大而减小，而且对于3种插杆直径，前者速度均大于后者速度，二者速度差也随着插杆直径的增大而减小。本文研究可为果园气爆深松施肥机液压打穴机构研发与改进优化提供参考。

摘要:随着物联网、大数据、人工智能等技术的进步，全球农业机器人研究迅速发展。为了解全球农业机器人的发展现状，该研究基于Web of Science（WoS）核心数据，利用知识图谱可视化软件，绘制农业机器人研究领域知识图谱。研究表明：农业机器人研究大致可以分为4个发展阶段，当前农业机器人研究进入加速发展期，逐步向多功能、智能化自主无人系统发展；中国与美国，美国与西班牙以及中国和日本之间的合作最为密切；中国农业机器人相关研究“量质齐增”，尤其是水果采摘机器人，取得较多成果。最后对中国农业机器人的发展提出了几点建议，加强基础研究，实现高水平科技自立自强；提升农业机器人的智能化水平，适应不同作业环境，保证作业性能的稳定性、高质量和高效率；制定扶持引导政策，加大投入，加强研发和人才队伍建设，推动农业机器人技术与装备的可持续健康发展与应用。

摘要:现有天然气加热型滚塑成型成品聚乙烯储肥罐存在壁面加热不均的问题，难以满足储肥罐壁厚均匀性要求。针对以上问题，该研究对滚塑模具在加热室内热辐射作用下的温度响应进行研究，提出基于数值模拟的分析方法。利用FDS（Fire Dynamics Simulator）软件构建加热室(含10 m3滚塑模具)加热模型，模拟得到模具侧壁温度场分布热力图，获得加热室稳态温度变化范围为174～186 ℃；运用ANSYS软件建立容积10 m3滚塑模具热响应模型，结合模具结构、钢材和线型低密度聚乙烯(Linear Low Density Polyethylene)的热物理特性，获得加热阶段模具内壁面温度场分布情况，确定加热阶段模具内壁面温度变化范围为237～278 ℃。搭建试验平台并设置验证性试验，通过对4次试验数据的分析及处理，得到加热室温度变化曲线。对比分析仿真及试验结果，得到稳态温度误差小于4%，确定了FDS+ANSYS方法的可行性、仿真模型及结果的正确性和准确性。该研究可为聚乙烯储肥罐壁面厚度均匀性及加热室性能研究提供参考。

摘要:直升机在现代林业病虫害防治中扮演重要角色，合理的航线规划对直升机航空施药至关重要。该研究针对直升机小坡度多片作业林区的情况，开发了一种适用于单个林区施药航线规划的向量建模法（Vector Modeling Method，VMM）和适用于多林区间调度航线规划的双层嵌套遗传算法（Double Nested improved Genetic Algorithm，DNiGA）。VMM法以减少单林区间掉头次数和多余覆盖率为规划航线目标，DNiGA算法以外层遗传算法求解调度航线，内层遗传算法作为协助求解外层遗传算法适应度的算子，求解考虑各林区进出入点的区域间最优调度路径。在自建多林区环境下进行算法验证。对VMM和Slice算法进行对比，在3种喷幅下，VMM法的掉头次数均明显少于Slice算法，多余覆盖率分别为2.31%、5.28%和6.64%。对DNiGA与分步式IGA-GA算法进行比较，喷幅10、20、30 m时DNiGA算法求得区域间最优调度航线长度分别为5 006.09、4 644.97和5 295.47 m，较IGA-GA分别缩短了11.24%、5.11%和6.59%。R44直升机多林区植保作业试验表明，VMM和DNiGA算法规划的航线比人工经验法的掉头次数减少4次，多余覆盖率降低27.8%，施药航线长度缩短6.15%，区域间调度航线长度缩短16.41%。该算法适用于直升机多林区植保作业航线规划，可减少掉头次数，降低多余覆盖率，缩短区域间调度航线长度，对实现智慧农林植保作业具有一定价值。

摘要:研究施肥对砂姜黑土可溶性碳淋溶的影响，对有机肥的可持续利用有重要意义。该研究依托33 a的长期试验，分析常规施肥（MF）、化肥+低量小麦秸秆（MFL）、化肥+高量小麦秸秆（MFH）、化肥+猪粪（MFP）和化肥+牛粪（MFC）等施肥方式对土壤剖面（0～60 cm）理化性质、微生物性状、可溶性有机碳（Dissolved Organic Carbon，DOC）和可溶性无机碳（Dissolved Inorganic Carbon，DIC）含量与分布的影响，探寻可持续的有机肥利用方式。结果表明，长期增施有机肥后0～60 cm剖面各土层有机碳、微生物量碳、氮均有不同程度提升，而对土壤全氮、容重和pH值的影响主要发生在0～20 cm表层。与MF处理相比，增施有机肥后0～20和>20～40 cm土层DOC含量均有显著（P <0.05）提高，而对>40～60 cm土层无显著影响。相对而言，0～60 cm各土层DIC的含量均有显著提升。长期增施有机肥后0～60 cm各土层DOC的UV280吸收值和芳香性指数分别较MF处理均有显著提高，其中以MFC处理最为显著，0～20、>20～40和>40～60 cm土层DOC的芳香性指数分别提高71.2%、153.3%和38.1%，这说明长期增施有机肥后土壤剖面DOC结构发生明显改变，芳香化合物含量提高，化合物结构变得更加复杂。逐步线性回归模型表明，土壤剖面DOC和DIC分布主要受pH值和微生物量碳的共同影响，且pH值的影响强度大于微生物量碳，而土壤剖面DOC化学结构受微生物量碳的影响。总体而言，外源有机物料投入的类型和数量是影响土壤剖面可溶性碳分布的重要措施，长期增施农家肥的碳淋失风险高于秸秆还田。

摘要:沟灌是中耕作物常采用的灌水技术，但灌水质量不高仍是目前存在的主要问题。为进一步提高沟灌灌水质量，该研究以在陕西省关中平原进行的45组沟灌试验为基础，结合数值模拟方法，量化比较了3种沟灌管理参数优化策略（策略1：仅对灌水时间优化；策略2：仅对入沟流量优化；策略3：同时对入沟流量与灌水时间优化）对灌水质量的提升效果，提出了适用于尾部闭合条件下的沟灌最优灌水时间简化估算方法。结果表明，策略3较策略1和策略2可更为明显地提高沟灌灌水质量；若仅从提高灌水质量的角度考虑，推荐采用策略3，若同时考虑优化策略的实用性，则推荐采用策略1。不同土壤入渗能力和灌水技术要素组合条件下最优灌水时间与水流推进至0.75倍沟长所需时间可采用线性函数表征，与所有验证组合模拟结果比较的平均绝对百分比误差为16.71%。采用该研究方法所得策略1和策略3条件下的最优灌水时间估算值与WinSRFR软件模拟结果基本一致，所有沟灌试验点平均绝对百分比误差分别为10.88%和12.00%。运用策略1和策略3条件下所得最优灌水时间估算值进行灌水质量模拟，综合灌水质量指标≥85.0%占有效沟灌试验点的比例分别为77.3%和90.2%，较现状条件下（64.4%）有明显提升，表明该研究对尾部闭合条件下沟灌最优灌水时间估算具有较强可靠性，可获得较高的灌水质量。该研究方法仅需观测水流推进至0.75倍沟长的时间即可估算尾部闭合条件下沟灌系统最优灌水时间，实用性较强，可为地面灌溉实时反馈控制系统提供理论基础。

摘要:探究中国小麦和玉米产量的时空变化特征和关键驱动因素，为粮食安全战略决策提供理论依据。基于农业农村部近30年（825个点位，1988－2019年）全国农田监测数据，分析了小麦和玉米产量的时空变化特征，利用逐步回归和随机森林模型探究施肥、气候和土壤属性对产量变化的影响，最后通过偏最小二乘法探究各指标影响产量变化的主要调控路径。结果表明，近30年，小麦、玉米单作和二者轮作下平均产量分别为5.05、9.05、6.01和7.08 t/hm2，相应的变异系数为36.6%、26.2%、32.1%和28.0%，相应作物产量随时间的增加速率分别为100、159、46和98 kg/(hm2·a)（P<0.05）。同其他作物轮作下的小麦产量、变异系数和变化速率分别为5.29 t/hm2、28.6%和67 kg/(hm2·a)（P<0.001）。高产玉米主要分布在西北（单作）和华北地区（与小麦轮作）；高产小麦主要分布在同玉米轮作下的长江下游和华北地区。西南地区小麦和玉米产量最低。除了西南和长江中游地区小麦玉米轮作下的小麦产量随监测时间延长呈负增长，其他各区域及全国尺度上的产量均呈正增长。逐步回归结果表明：氮肥对小麦和玉米产量的调控作用均达到极显著水平（P<0.01），而土壤pH的调控作用均未达到极显著水平。针对不同区域而言，随机森林结果显示：除了气候和氮肥的重要性以外，有机质在大部分区域（尤其是西南地区）对产量变化的重要性较大，而钾肥对华北和西北地区的玉米产量变化的重要性较大。通过偏最小二乘法分析发现，土壤属性、肥料投入和气候三者对产量调控的总效应分别为47.6%、29.4%和23.0%，气候主要是通过影响土壤属性和施肥进而调控作物产量。近30年中国小麦和玉米产量整体上呈不断增加趋势，但是西南和长江中游地区小麦玉米轮作下小麦产量随时间呈降低趋势，需引起重视。土壤性质对小麦和玉米产量变化的影响高于施肥和气候，除了氮肥是调控各区域作物产量的关键因素以外，华北、东北和西北地区在种植玉米时还应当重视钾肥合理的投入，而西南地区应当将提升土壤有机质和有效磷含量作为实现高产稳产的主要措施。

摘要:沟谷侵蚀是黄土高原河流泥沙的主要来源，对土地资源的破坏性极大。为评估黄土高原丘陵沟壑区冲沟的中长期发育速率，该研究选取黄土高原丘陵区第一副区绥德县枣林坪流域为研究区，使用1968年的KH-4B卫星影像、2021年高分7号卫星影像及立体像对，估算近53年来冲沟的发育速率，探究冲沟体积-面积关系。结果表明：1）在35条调查的冲沟中，有10条没有明显增长，其余25条发育冲沟的沟长增长在0.09～0.93 m/a之间，均值为0.30 m/a；面积增长在0.74～51.93 m2/a之间，均值为14.03 m2/a。冲沟发育的主要部位在其支沟沟头。2）冲沟体积和面积具有良好的幂函数关系，判定系数R2=0.934。使用该模型及1968和2021年冲沟面积，计算得到25条发育冲沟的体积增长量均值为161.21 m3/a，最大值为723.62 m3/a。3）历史影像KH-4B覆盖面积广，在提取冲沟边界，估算冲沟沟长和面积发育速率等方面，具有较高的适用性，但其立体像对生成数字高程模型（Digital Elevation Model, DEM）精度较低，难以用于提取冲沟的沟深和体积。

摘要:考虑冠层温度变化的时滞效应，可能在一定程度上能够提高土壤含水率的监测精度。该研究以灌浆期的夏玉米为研究对象，利用精密红外温度传感器（SI-411）连续监测I1（田间持水量的85%～100%）、I2（田间持水量的70%～85%）和I3（田间持水量的50%～65%）3个不同水分处理下的冠层温度，并同步获取试验地地面净辐射、大气温度、空气相对湿度等环境因子数据，以及不同水分处理小区0～10、0～20、0～30、0～40、0～60 cm不同深度处土壤含水率数据，利用高斯函数拟合冠层温度及环境因子日变化过程以此确定拟合曲线的峰值时刻，通过峰值时间差确定两者之间的时滞关系，并利用多元线性回归分析确定冠层温度的主要影响因素，最后在考虑冠层温度与主要影响因素之间时滞关系的基础上，分析冠层温度变化的时滞效应对监测土壤含水率的影响。结果表明：不同水分处理下的冠层温度峰值具有较大差异，峰值大小依次为I3、I2、I1；I1、I2、I3水分处理的冠层温度峰值时刻分别滞后净辐射约70、70、100 min，超前大气温度和相对湿度约60、60、30 min；冠层温度变化的主要影响因素为大气温度，其次为地面净辐射，最后为相对湿度；考虑时滞效应的冠气温差与土壤含水率的相关性更高，考虑时滞效应的冠气温差对土壤含水率的监测效果有一定提升。研究可为利用作物生理特性提高土壤水分监测精度提供参考。

摘要:为了探究磁化水和石膏共同作用对水盐运移特征的影响，该研究通过室内一维垂直入渗试验，分析未磁化和磁化微咸水两种类型的灌溉水入渗下，5个石膏施量（0、0.1、0.2、0.4、0.6 kg/m2）对土壤水分和盐分运移特征的影响。结果表明：磁化和未磁化微咸水入渗时，累积入渗量和湿润锋深度均随着石膏施量的增加而减小。不同石膏施量的磁化微咸水最终累积入渗量与湿润锋深度减小，土壤含水率比未磁化微咸水提高了11%～14%。相对于未磁化微咸水，磁化微咸水降低了土壤水的入渗速率，减缓了湿润锋运移速度。磁化微咸水入渗下，施加石膏降低了Philip入渗模型吸渗率，显著提高了脱盐率和脱盐效率。磁化微咸水入渗下，石膏施量为0.4 kg/m2时，与未磁化相比，磁化微咸水的土壤储水量增加了14.9%。石膏施量为0.4 kg/m2时淋洗效果最好，脱盐率提高了59%。可见，磁化微咸水入渗和石膏改良显著影响土壤的持水性和脱盐效果。研究可为灌溉水高效利用和盐碱地改良提供参考。

摘要:明晰水资源紧缺地区粮食生产系统中水资源的贡献和利用效率，是落实最严格水资源管理制度的基础。该研究结合水足迹计算和能值分析方法，构建粮食生产系统水资源能值评价指标体系，应用于2001－2016年黄河流域沿线小麦和玉米生产系统，解析沿线各省粮食生产系统中水资源能值投入、能值贡献与能值利用效率。结果表明：水资源能值投入增加，其中玉米绿水能值投入增幅达118.14%。蓝水能值贡献率高于绿水，青海、宁夏和内蒙古3省（区）粮食生产系统水资源能值贡献率最大。水资源能值利用效率显著提升，绿水能值利用效率均高于蓝水，各省（区）水资源能值利用效率以河南和山东最高。研究结果可为黄河流域沿线农业生产系统水资源效率评价和优化配置提供方法参考。

摘要:为量化城市生产建设项目水土保持相关规范中对于水土保持临时措施的布设要求，并为水土保持监管提供科学依据，该研究以深圳市生产建设项目工程堆积体为例，基于工程堆积体特征及其水土保持临时措施实施情况现场调查结果，结合深圳市多年自然降雨强度，概化设计室内人工模拟降雨试验，研究临时苫盖和拦挡措施在不同降雨强度及坡度下对工程堆积体坡面的减流减沙效应。结果表明：1）坡度为20°，降雨强度为1.45～3.33 mm/min，单一临时拦挡与苫盖措施平均径流率较裸土条件降低幅度分别为22.46%～38.22%和−20.59%～38.34%（负值表示该措施下平均径流率大于裸土条件），其减流效应随降雨强度的增大而减弱，且两者减流效应大体相当；2）单一临时苫盖措施减沙效应较拦挡措施更为明显，其平均侵蚀速率较裸土条件降低幅度为70.06%～97.35%，是临时拦挡措施减沙效应的1.2～7.6倍；3）采用临时拦挡+不同覆盖率的临时苫盖（25%、50%、75%、100%）措施，堆积体坡面平均流速及侵蚀速率随苫盖覆盖率的增大而降低，侵蚀速率较裸土条件降低幅度为32.98%～97.79%。临时拦挡+苫盖措施下，工程堆积体坡面减流减沙效应达到最佳时的临时苫盖覆盖率阈值为50%~75%。考虑生产建设项目水土保持监管工作的开展，建议生产建设项目施工区布设临时拦挡+覆盖率50%以上的密目网苫盖措施。研究成果可为生产建设项目水土保持监管提供参考。

摘要:为有效辨识径流侵蚀能量对水沙关系的影响，构建水流功率ω和水流能量因子SE等指标，采用经验频率统计法，初步拟定了基于能量的坡面侵蚀性径流标准，并考察了不同侵蚀事件的水沙关系。结果表明：1）坡面侵蚀性径流的一般参考标准为：水流功率大于10.5 W/m或水流能量大于0.059 W，输沙模数一般大于0.6 kg/m2。2）事件时间尺度下输沙模数主要受水流能量因子控制，平均含沙量与水流功率关系最优；过程时间尺度下瞬时输沙率与瞬时水流功率、输沙模数增量与水流能量因子增量皆成正线性相关。3）侵蚀性径流的输沙能力是非侵蚀性径流的2.5倍，而非侵蚀性径流单位水流能量增量的增沙能力是侵蚀性径流的4.8倍；调节单位水流功率（10 W/m）的减沙效益可达50%，调节单位水流能量因子（0.1 W）的减沙效益可达71%。分析结果表明侵蚀性径流事件的整体水沙关系更稳定，径流能量更强，输沙能力更大，基于能量拟定侵蚀性径流标准具有可行性。研究结果可以为黄土高原坡面典型径流事件筛选和径流侵蚀能量调控提供参考。

摘要:基于河南省109个气象站点1981－2019年的气象资料、农气站夏花生生育期资料以及76个县市的产量统计资料，根据夏花生需水特性将全生育期划分为前期（播种期-分支期）、中期（开花期-结荚期）、后期（饱果期-成熟期）3个时期，以作物水分亏缺指数（Crop Water Deficit Index, CWDI）为农业干旱指标，以累积湿润度指数Ma为农业涝渍指标，基于逐日的指标值监测各干旱或涝渍过程，以干旱或涝渍过程为危险性计算的最小单位，对河南省夏花生进行干旱和涝渍危险性评价。结果表明：夏花生各时期干旱和涝渍危险性指数从大到小均依次为中期、前期、后期。前、中、后期干旱危险性指数占全生育期干旱危险性指数权重分别为0.28、0.37、0.35；各时期涝渍危险性指数占全生育期涝渍危险性指数权重分别为0.58、0.27、0.15。结合各时期危险性指数值以及所占权重，得出河南省夏花生两个种植高风险区，分别为干旱主导的高度危险区和涝渍主导的中度危险区，前者以豫北为中心，后者以豫南信阳为中心，总体上，豫北地区干旱主导的危险性高于豫南信阳地区涝渍主导的危险性，干旱是影响河南省夏花生生长的主要气象灾害。该研究可为优化河南省夏花生种植布局提供理论依据。

摘要:为实现鲜食葡萄疏花机械化与自动化，该研究提出了一种鲜食葡萄疏花夹持点定位方法。首先基于ResNeXt骨干网络并融合路径增强，改进Mask R-CNN模型，解决鲜食葡萄花穗、果梗目标较小难以检测的问题；进而针对花穗、果梗生长姿态的复杂性与不确定性，提出一种集合逻辑算法，该算法采用IoU函数剔除重复检测的花穗与果梗，建立花穗、果梗对，并对果梗掩模进行形态学开运算，利用集合关系获取主果梗掩模，确定以主果梗质心附近的中心点为果梗的夹持点。最后，随机选取测试集中的图像进行试验。试验结果表明：果梗夹持点平均定位准确率为83.3%，平均定位时间为0.325 s，夹持点x、y方向定位误差及定位总误差最大值分别为10、12和16像素，能够满足鲜食葡萄疏花的定位精度与速度要求，可为实现鲜食葡萄疏花机械化与自动化提供理论支撑。

摘要:针对玉米叶片各区域光谱特性与玉米品种抗倒伏性能之间关系未知的问题，该研究探讨了叶脉区、正常反射区和整片叶的平均光谱对玉米品种抗倒伏性预测效果的影响。试验采集了2018年和2019年8个玉米品种的叶片高光谱图像，使用阈值分割和K-means聚类方法提取各叶片区域的平均光谱数据。用最大相关最小冗余（Max-Relevance and Min-Redundancy，MRMR）特征选择算法，提取各叶片区域平均光谱的抗倒伏和不抗倒伏品种分类特征。使用交叉验证的方式，对MRMR方法选择的特征数量进行优化，并使用支持向量机（Support Vector Machines，SVM）方法建立各叶片区域的抗倒伏性预测光谱模型，用网格搜索法对各模型参数进行优化。两年试验结果显示，各叶片区域约有35~50个可以反映品种抗倒伏性的光谱特征，其中非叶脉区光谱相比叶脉区光谱的抗倒伏特征更多，分类效果更好。参数优化训练后，整叶片、叶脉区和正常反射区的光谱模型对训练集数据的预测正确率达到98.46%、98.52%和100%，正常反射区的光谱模型对测试集数据的分类效果最好，2018年和2019年测试集数据的预测正确率分别达到了91.00%和94.34%。与基于整片叶平均光谱的预测模型相比，基于叶片各区域的光谱特征模型可以排除不平整叶面反射的干扰，有助于提高模型预测结果的稳定性。研究表明，基于正常反射区光谱的预测模型更适用于品种抗倒伏预测，研究结果可为基于玉米叶片光谱预测品种的抗倒伏能力提供借鉴。

摘要:艾叶具有巨大的食用和医用价值，近些年艾草种植面积在中国南方地区显著增加。掌握艾草空间分布信息对于区域作物种植结构调整、艾草产业布局优化具有重要现实意义。该研究以中国艾草主要生产地--湖北省蕲春县为例，探讨国产高分1号（GF-1）和高分6号（GF-6）卫星影像识别艾草的潜力。本文首先基于高分影像构建了20个光谱特征，然后采用随机森林分类器进行分类，最后分析了红边指数对识别艾草的贡献度。为了评估协同GF-1和GF-6影像识别艾草的潜力，研究还比较了不同影像组合情景识别艾草的精度。结果表明，协同GF-1和GF-6影像提取的蕲春县艾草的用户精度是92.73%，制图精度是88.74%，均显著高于基于单一GF-1或GF-6影像识别艾草的精度。各乡镇艾草遥感制图面积和统计面积拟合的相关性系数R2达到0.7，表明研究结果能够准确反映艾草的种植面积和空间分布。基于随机森林的重要性得分排名前50的特征中，红边波段以及红边植被指数的数量占比达54%，其中6月23日GF-6影像的红边波段I贡献度得分最高，是识别艾草的最优光谱特征。GF-6的另一新增的紫波段相较于其他传统波段，也对于区分艾草和其他作物做出了重要贡献。5月上旬和9月上旬分别为艾草第一茬和第二茬叶片快速繁殖生长阶段，是艾草的最佳识别时期，6月下旬和9月下旬也是区分艾草和其他作物的关键时期。研究表明，GF-6 WFV影像的新增波段以及基于红边波段构建的植被指数能够有效提高作物识别的准确性，协同GF-1和GF-6影像通过提高影像时间信息，能较好捕获作物的关键物候特征，从而提高作物识别精度。该研究为充分发挥多源国产高分卫星协同利用优势提供了典型应用示范，呈现的作物识别方法不仅适用于艾草，也适用于其他区域和其他农作物。

摘要:快速精准地掌握作物种植模式信息对于农业产能评估、区域种植结构平衡和国家粮食安全保障具有重要的战略意义。然而，目前尚缺乏高精度、大范围、涵盖复杂种植模式的空间数据集。因此，本研究以中国南方重要的产粮地之一江汉平原为例，基于GEE平台和Sentinel-NDVI数据，构建时序物候特征集，通过探究半自动提取大量样本的方法，对比多粒度级联森林（multi-grained cascade Forest，gcForest）与深度神经网络（Deep Neural Network，DNN）两种深度模型分类精度，对江汉平原5种作物类型的6种种植模式进行精细识别与制图研究。结果表明：1）江汉平原主要包括单季稻、莲藕两种单季种植作物；小麦-水稻/棉花、油菜-水稻/棉花等4种年内复种模式；2）基于半自动采样点（4 000个）的gcForest模型总体精度最高，可达到87.25%；两种模型基于4 000个采样点的分类精度相较基于400个实地采样点分别有 8.08和5.5个百分点的提升，该半自动提取样本点的途径可有效提高分类精度。该研究证明，基于物候的Sentinel-NDVI数据在复杂农业景观区域的作物种植模式制图中有较大潜力。

摘要:精准识别作物害虫是控制虫害发生态势的重要基础。针对现有害虫识别准确率较低、基于卷积神经网络的害虫识别结构较复杂且计算成本较高、害虫识别模型泛化能力低及难以部署等问题，该研究提出了一种基于改进EfficientNet模型的作物害虫智能识别模型。该模型通过引入坐标注意力（Coordinate Attention, CA）机制而改进EfficientNet主体结构，引入数据增强的组合训练策略及Adam优化算法来提高模型的泛化能力，并采用迁移学习策略来训练改进的EfficientNet模型，从而提出了一个高性能轻量化的作物害虫识别模型CA-EfficientNet。在公开的大规模作物害虫数据集IP102上展开试验，结果表明该研究提出的CA-EfficientNet模型识别准确率达到69.45%，较改进前提高了4.01个百分点；与现有同类最优算法（GAEnsemble）的性能相比，识别准确率高出2.32个百分点。改进后的CA-EfficientNet模型参数量为5.38 M，较改进前仅增加了0.09 M；相比于经典分类网络VGG、ResNet-50、GoogleNet等，其参数量仅是这些网络模型参数量的3.89%、22.72%和52.63%。试验结果表明，所提方法有效提高了作物害虫图像的识别准确率，较大幅度地减少了模型参数量，在保持轻量化计算的基础上获得了明显优于同类最优算法的准确率。

摘要:通过图像处理对植物叶片进行分割是研究植物表型性状的基础，但叶片间相互遮挡、叶片边缘特征不明显以及幼叶目标过小会对叶片分割效果造成很大的障碍。针对上述问题，该研究提出了一种基于改进Mask R-CNN模型的植物叶片分割方法，通过引入级联检测模块对模型检测分支进行改进，以提高遮挡叶片检测质量；利用注意力机制和一个2层3×3卷积模块对模型分割分支进行优化，以提高边缘特征表达能力；在模型测试过程中采用多尺度叶片分割策略，利用多个尺度上的最优目标以分割幼叶。测试结果表明，在CVPPP叶片分割挑战数据集中的对称最佳Dice得分Symmetric Best Dice（SBD）为90.3%，相比于利用域随机化数据增强策略并采用Mask R-CNN模型进行叶片实例分割的方法提高了2.3个百分点，叶片分割效果有显著提升。该研究提出的方法可以有效解决植物叶片分割效果不佳的问题，为植物表型研究提供技术支撑。

摘要:为了提高番茄苗分选移栽分级检测精度，该研究提出了YOLOv3-Tiny目标检测改进模型。首先建立了番茄穴盘苗数据集，使用K-means++算法重新生成数据集锚定框，提高网络收敛速度和特征提取能力；其次为目标检测模型添加SPP空间金字塔池化，将穴孔局部和整体特征融合，提高了对弱苗的召回率；同时加入路径聚合网络（PANet），提升细粒度检测能力；引入了SAM空间注意力机制，提高对番茄苗的关注，减少背景干扰；增加了ASFF（Adaptively Spatial Feature Fusion）自适应特征融合网络，能够使目标检测模型对多个级别的特征进行空间滤波；采用CIoU损失函数策略，提高模型收敛效果。改进的YOLOv3-Tiny目标检测模型经过数据集训练，在测试集上能够达到平均精度均值为97.64%，相比YOLOv3-Tiny模型提高了3.47个百分点。消融试验验证了网络结构改进和训练策略是有效的，并将改进的YOLOv3-Tiny目标检测算法与5种目标检测算法进行对比，发现改进的YOLOv3-Tiny目标检测模型在重合度阈值为50%的条件下平均精度均值为97.64%。单张图像处理时间为5.03 ms，较其他目标检测算法具有明显的优势，验证了该模型能够满足番茄苗分级检测精度要求，可以为幼苗分选检测方法提供参考。

摘要:推动实现碳中和是可持续发展的关键，减少温室气体排放是推动实现碳中和的根本。作为国际低碳行动的引领者和开拓者，中国承诺将力争于2030年前实现二氧化碳排放达峰，努力争取2060年前实现碳中和。农业生产活动是中国温室气体的第三大排放源，其中畜牧业贡献了农业非二氧化碳温室气体排放的80%，是农业主要温室气体排放源。因此，畜牧业的低碳减排对实现碳中和至关重要。该研究从动物呼吸、动物胃肠道发酵、粪污处理等直接排放源和饲料生产加工、设备设施能源消耗、动物产品加工及运输等间接排放源系统综述了畜牧业的温室气体排放，从源头、过程和末端全方位阐述了畜牧业的低碳减排途径。源头减排包括动物的肠道发酵管控、饲料成分升级、粗粮与精粮比例的调整、使用添加剂以及选育优质畜禽品种，过程减排包括畜舍环境及设备能耗调控、畜禽管理方式优化以及精准畜牧业的应用，末端减排包括粪污处理以及畜产品供应链的优化。该研究对碳中和目标下的畜牧业低碳发展路径进行了综述，以期为推动实现碳中和，促进畜牧业绿色可持续发展提供参考。

摘要:为提高能源利用率和实现能源的梯级利用，该研究提出了一种基于质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell, PEMFC）/直接接触式膜蒸馏（Direct Contact Membrane Distillation, DCMD）的分布式联供系统，利用DCMD回收PEMFC发电时产生的余热，可对外界提供可饮用淡水。建立了联供系统的数学模型，研究了其在设计和非设计工况下的热力性能，采用NSGA-Ⅱ多目标优化算法对系统进行了多目标最优化研究。研究结果表明，在设计工况下，PEMFC输出功率、DCMD膜通量、联供系统的能源效率和㶲效率分别为19.26 kW、15.340 5 kg/(m2•h)、57.77%和52.68%，在研究的参数范围内，电流密度、氢气与氧气过量系数、换热器3夹点温度以及渗透液质量流量对联供系统性能影响显著，并通过TOPSIS法确定了该系统在不同权重下各目标的最佳运行工况。研究结果可为发展基于PEMFC和DCMD的分布式联供系统提供参考依据。

摘要:香菇菌棒工业化生产灭菌工艺中余热外排浪费严重，同时造成了热污染和乏汽冷凝水无序飘洒等问题。为解决该问题，对灭菌工艺的乏汽和冷凝水进行了余热回收利用系统设计与实际应用，并对工程实测数据进行了分析。研究结果表明，供暖季余热用于香菇菌棒培养棚和厂区办公楼、宿舍楼等建筑的供暖，供水温度范围36～48 ℃，每日供热量在8～18 GJ之间，非供暖季余热用于燃气锅炉补水的二次加热及生活热水的加热，供水温度范围65～75℃，每日供热量在8～10 GJ。该项目预计节约费用约19.4万元/a，大约3.1 a可以回收投资。减少二氧化碳排放135.6 t/a，减少二氧化硫排放10.35 kg/a，减少二氧化氮排放43.5 kg/a，减少烟尘排放16.57 kg/a，体现了较好的经济效益和环境效益，为小型农业余热回收系统的运行提供参考。

摘要:为探究循环水养殖水处理系统中紫外发光二极管（Ultraviolet C Light Emitting Diode, UVC-LED）光反应器的合理结构，基于计算流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）的方法建立了UVC-LED光反应器消毒计算模型，并对该反应器进行了验证与优化。结果表明：该计算模型可以很好的预测反应器的消毒效果，模拟与试验得到的微生物对数灭活率误差在8%以内。通过对整流区圆柱流道的优化可以提升反应器的消毒效果，当反应器具有10个圆柱形流道时，等效还原辐射剂量较之于原反应器提升了19.6%；内壁反射系数的增加对辐射强度的提升具有显著的影响，在高透光率的水环境中表现更为明显。构建了两种不同内壁材料的反应器模型，在紫外光穿透率（Ultraviolet Transmission, UVT）80%、UVT85%和UVT90%透光率下，高反射率模型比低反射率模型的等效生物验证剂量（equivalent Reduction Dose, RED）分别提高了47.74%、55.02%和66.87%。本研究用CFD建模对 UVC-LED 光反应器进行表征、优化和消毒性能分析，为循环水养殖水处理系统中新型紫外消毒光反应系统设计提供理论参考。

摘要:植物工厂中多采用立体栽培架进行育苗与栽培，立体栽培架上的栽培床搬运是其中重要一环。目前，栽培床多为人工搬运，存在劳动强度大、自动化水平低等问题。针对此问题，该研究研制了一种多功能作业平台，可实现自主循迹、定位和栽培床的自动搬运和输送。根据栽培床质量和立体栽培架高度要求，设计了升降机构，并确定了关键参数；研究了栽培床自动对接和自动输送机构，实现了栽培床的自动装卸；确定了基于RFID（Radio Frequency Identification）传感器的定位系统方案。采用STM32单片机作为自动控制系统的主控制器，自动控制系统主要包括导航系统、定位系统、通信系统、行走系统、升降系统、自动对接系统和自动输送系统等部分，并基于Android平台设计了人机交互界面，通过设置相应指令实时监控多功能作业平台的运动状态和作业参数。为评价多功能作业平台作业效果，以升降机构高度范围、前后定位偏差、高度定位偏差和平台与立体栽培架对接成功率为试验指标，进行了性能试验。试验结果表明，多功能作业平台升降高度范围为833～2 460 mm，前后定位偏差小于9 mm，高度定位偏差小于5 mm，对接成功率不小于96%，满足作业要求。该研究为进一步提高植物工厂立体栽培自动化水平提供了参考。

摘要:为了优化堆肥工艺，提高堆肥产品质量，研究黑曲霉对牛粪堆肥腐熟度和纤维素降解的影响。该研究以牛粪为原料，小麦秸秆为辅料，以不添加黑曲霉为对照，分别添加1%、2%和3%的黑曲霉进行好氧堆肥，研究了黑曲霉不同添加量对腐熟度指标、养分含量、腐殖质组成以及纤维素组分的影响，并采用激发发射荧光光谱结合荧光区域积分（Excitation Emission Matrix fluorescence spectra -Fluorescence Regional Integration, EEM-FRI）对堆肥腐熟度进行评估。结果表明，与对照组相比，黑曲霉接种量为2%可快速提高发酵温度，高温期提前1d出现，胡敏酸含量较初期增加49.94 g/kg，富里酸较初期减少37.51 g/kg，并提高了腐殖化水平。黑曲霉接种量为3%时种子发芽指数提高了2.38%，总磷含量增加了22.3%，纤维素和半纤维素降解率分别是对照组的1.36、1.42倍，更有利于堆肥的腐熟。通过EEM-FRI法发现添加黑曲霉可促进有机物降解，并促进了腐殖质物质的形成，加快了堆肥腐熟。相关性分析表明，添加黑曲霉后，发酵物料总磷含量与纤维素、胡敏酸以及富里酸类物质之间的相关性显著，说明黑曲霉促进了纤维素的降解以及腐殖质类物质的形成。综合考虑堆肥腐熟度和纤维素降解水平，建议牛粪堆肥中黑曲霉添加量为2%～3%。该研究可为利用黑曲霉促进牛粪堆肥腐熟，提高有机肥品质提供支持。

摘要:农用地既是重要的生产空间，也是乡村生态空间重要的生态要素，面向山水林田湖草全要素综合治理修复的要求，科学划分农用地生态修复区域对新时期农村全域土地综合整治具有重要意义。该研究立足于国土空间治理背景下农业空间生态修复目标与要求，构建涵盖"生态功能、投入、耗散"3个维度的农用地生态修复评估框架，选取苏南地区为研究区，以500 m×500 m空间格网为评价单元，综合运用经济社会数据空间化、地理空间分析、数理统计分析等方法在2010年和2018年两个时间断面下进行农用地生态修复潜力测算，并提出生态修复分区方案，探讨相应的修复对策。研究结果表明：1）同一时间断面下，苏南地区农用地生态修复指数及生态功能、投入、耗散的空间分异显著。2）2010－2018年苏南地区农用地生态修复指数明显提升，两者相差0.018，生态功能变化呈现出区域差异性，投入与耗散表现为降低态势。3）遵照潜力测算结果将苏南地区划分迫切修复区、优化提升区、重点管控区、协调发展区4个大区，每个大区包含综合因素型、功能约束型、耗散约束型、投入约束型4个小区，形成15个农用地生态修复分区，并提出针对性修复对策。研究结果可为长江中下游平原的农用地生态修复评估创新思路，并希冀对国土空间生态修复规划编制与差异化管理提供借鉴价值。

摘要:作物是影响农田景观格局和生态功能的最主要因素，种植制度与农田景观优化对集约化农业的可持续发展影响显著。该研究主要利用2013－2019年Landsat 8 OLI影像，基于主成分分析法-随机森林分类法（Principal Component Analysis - Random Forest, PCA-RF）解译遥感影像，结合转移矩阵和景观指数法，以河北吴桥为典型案例研究了海河低平原复种指数、种植模式的空间分布特征及其变化动态，在此基础上分析了农田景观破碎度和多样性的变化特征。结果发现，PCA-RF法解译研究区种植模式总体精度达90%以上，Kappa系数高于0.84，效果较好；研究区复种指数从163%上升至174%，一熟转变为两熟区的面积是两熟转变为一熟区面积的1.64倍；麦玉两熟面积保持稳定，棉花一熟面积缩减了80.93%，而粮林复合种植模式的面积增长了64.54%；棉花一熟是转变为麦玉两熟的主体模式，占麦玉两熟转入面积的81.15%；同时，麦玉两熟和棉花一熟是转变为玉米一熟的主体模式，分别占玉米一熟转入面积的46.43%和41.43%；研究区香农多样性指数上升8.57%，麦玉两熟和棉花一熟的分离度指数显著增大。结果表明，7年来，棉花一熟转变为麦玉两熟导致研究区复种指数提升；棉花一熟缩减且转变为其他模式和种植模式增多导致农田景观多样性增加；同时，麦玉两熟和棉花一熟的破碎度增大导致农田景观破碎度增大，不利于主体模式的进一步规模化生产。

摘要:土地利用变化的监测需要高精度的土地利用分类图，遥感技术的发展为这一工作提供了便利。然而，传统分类方法往往无法针对性的利用影像中的信息，其分类结果中地物边缘信息模糊，分类精度不高且噪声较大，难以满足土地变化监测的需要。该研究针对传统方法分类结果不理想的问题，提出一种基于"残差-挤压激励"单元的混合卷积神经网络模型，采用膨胀卷积层对影像进行"光谱-空间"特征提取，并引入"残差-挤压激励"单元，实现特征重用的同时，选择性的强调信息性特征，对噪声性特征进行抑制，最后对得到的特征进行整合实现对遥感影像的分类。该研究提出的模型与k-最邻近算法（K-Nearest Neighbor, KNN）、支持向量机（Support Vector Machine, SVM）、二维卷积网络（2D- Convolutional Neural Network, 2D-CNN）以及混合卷积网络（HybridSN）相比，在试验数据集上总体精度分别提高了11.15个百分点、11.18个百分点、0.06个百分点和2.46个百分点。且有效减少了地物边缘信息的损失，验证了该方法的有效性。此外，基于该方法分类结果统计出的耕地面积与试验区真实耕地面积仅相差0.77%，误差绝对值远低于其他分类方法。

摘要:为寻求红外联合热风干燥过程中物料内部热量传递的物理解释，克服水分输运现象不能直观获取的问题，该研究建立白萝卜片红外联合热风干燥过程中水分和温度分布的数值模型。考虑到干燥过程中物料扩散系数动态变化，对实现精准模拟产生干扰，该研究对比考虑温度、收缩相关扩散系数两种方式下单独热风干燥及红外联合热风干燥过程中的热质传递情况并进行试验验证。考虑到二维轴对称几何结构，采用COMSOL Multiphysics 5.2a对该系统的传热传质模型进行求解。结果表明：基于收缩相关有效扩散系数能够准确描述白萝卜片在单独热风及联合干燥过程中的热质传递情况, 单独热风和红外联合热风干燥模拟值与试验值的决定系数（R2）分别为0.893和0.911。红外辐射是影响传热传质速率的主导因素。具体表现为恒定干燥温度60 ℃条件下，红外联合热风干燥比单独热风干燥物料至安全含水率（10%）有效缩短21.4%时间（90 min），红外联合热风干燥样品比单独热风干燥物料达到设定温度值（60 ℃）缩短36.0%时间。进一步研究表明有效水分扩散系数随红外辐射温度的升高而升高，传热、传质系数对物料升温及水分脱除影响显著。该模型为其他物料在联合干燥技术的模拟研究提供有益借鉴。

摘要:针对鲜活扇贝加工中开壳困难、效率低、开壳后贝柱和内部组织损伤严重的问题，提出了一种红外加热开壳方法。在红外加热过程中，贝壳表面温度是影响开壳效果的关键因素，为了保证开壳效果，需对温度进行预测和控制。通过分析红外灯管直接辐射和梯形灯罩间接辐射，建立红外辐射下扇贝表面的参数化热流分布数学模型，研究可控参数包括灯罩侧面倾角、灯罩侧面宽度、灯管安装高度对辐射热流分布的影响，利用MATLAB对模型进行数值模拟。以贝柱区域辐射热流密度占比作为加热效果指标，灯罩侧面倾角、灯罩侧面宽度、灯管安装高度为影响因素，利用Box-Behnken进行多因素模拟优化。结果表明：当灯罩侧面倾角为30°、灯罩侧面宽度为40 mm、灯管安装高度为60 mm时，可以有效提高贝柱区域辐射热流密度占比达到0.584 9。根据优化结果进行温度模拟并进行试验验证，试验结果表明：温度预测结果与实际结果吻合良好，验证了该模型的有效性。开壳效率单列可达15个/min，剥离后贝柱品质较高，感官评分值为97分，能耗为0.027 kW·h/kg。研究结果可为红外加热技术在扇贝自动化加工领域的应用提供理论依据。

摘要:为研究α-硫辛酸对滩羊股二头肌肌纤维特性和肉品质的影响及其调控机理，该试验选取初始质量为（20.64±1.15）kg的4月龄健康滩羊12只，随机分为对照组（基础日粮）和α-硫辛酸组（基础日粮中添加600 mg/kg α-硫辛酸），饲喂试验预试期7 d，饲喂期60 d。以股二头肌为试验材料，分别测定肉品质、肌纤维特性、能量代谢酶活性和调控肌纤维类型转化相关基因的表达量，探究α-硫辛酸对滩羊肌纤维特性和肉品质的影响及其调控机理。结果表明：α-硫辛酸显著提高了滩羊的平均日增重（Average Daily Gain, ADG）（P＜0.01），降低了料肉比（Feed Conversion Ratio, FCR）（P＜0.01）、羊肉的b*值（P＜0.01）、剪切力值（P＜0.01）、失水率（Water loss rate）（P＜0.05）；肌纤维分析结果显示α-硫辛酸显著提高了IIA肌纤维比例（P＜0.05），降低IIB型肌纤维比例（P＜0.01）；α-硫辛酸显著增强了肌肉中肌酸激酶（Creatine Kinase, CK）（P＜0.01）和琥珀酸脱氢酶（Succinate Dehydrogenase, SDH）活力（P＜0.05），降低了乳酸脱氢酶（Lactic Dehydrogenase, LDH）活力（P＜0.01）。此外，α-硫辛酸显著提高了腺苷酸活化蛋白激酶α2（AMP-activated protein kinase α2, AMPKα2）（P＜0.01）、过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1-α（Peroxisome proliferator-activated receptor gamma co-activator 1-alpha, PGC-1α）（P＜0.01）、肌细胞增强因子2（Myocyte Enhancer Factor 2C, MEF2C）（P＜0.05）和核呼吸因子1（Nuclear respiratory factor 1, NRF1）（P＜0.05）基因表达量，并显著激活了AMPK酶活性（P＜0.01）。综上所述，日粮添加α-硫辛酸可能通过激活AMPK-SIRT1-PGC-1α信号通路，提高AMPKα2、PGC-1α、MEF2C和NRF1基因表达量促进骨骼肌线粒体生物合成，增强肌肉的氧化代谢能力，促进滩羊的肌纤维类型发生转化，进而改善滩羊的肉品质。

摘要:冷链环境监测对于维持易腐果品品质安全至关重要，乙烯是关键监测要素之一。然而，现有果品冷链乙烯监测设备较少考虑与温湿度之间互作作用，影响监测精度和应用效果。该研究提出了一种基于ELM神经网络的乙烯监测校准模型并在多要素监测设备中验证。首先，以乙烯电化学传感器固有电压信号为基础，综合考虑温湿度变化影响，构建ELM神经网络乙烯监测校准模型，实现乙烯监测自适应校准；其次，以乙烯校准模型为核心，集成相关传感器、微控制器等模块，引入LoRa技术，开发果品冷链环境多要素监测设备；最后，以监测设备为载体，进行ELM模型离线测试和实际场景多要素监测性能验证。结果表明，该模型乙烯校准均方根误差达0.30 μL/L，平均训练耗时0.062 5 s，有效提高了动态环境下乙烯自适应监测性能；同时，该设备在冷链实际多要素环境中温度、相对湿度、乙烯浓度监测均方根误差达0.46 ℃，1.65%，1.11 μL/L，可以满足果品冷链环境多要素监测精度需求。研究成果对于精准控制冷链环境、准确预测果品品质有指导意义。