摘要:针对目前一些植保机械在喷洒农药的过程中难以兼顾低飘移和高沉积的问题，该研究将雾化网格应用在果树植保喷雾作业中，使喷头喷出的大粒径雾滴在接近靶标处撞击网格二次雾化为小雾滴。为了研究雾滴撞击网格后的粒径和速度分布以及沉积特性，以网格孔径、喷头与网格的距离为变量，以二次雾化后雾滴的速度和粒径分布、喷雾角、雾滴覆盖率、沉积量和飘移量为指标进行试验研究。试验结果表明：放置孔径为461、350和227 μm网格时测量点的雾滴平均速度比没有网格时的2.35 m/s分别降低23.40%、13.90%、29.00%，最大平均粒径比没有网格情况下的192.5 μm分别降低19.5%、14%、10%；随着网格孔径的减小，二次雾化后雾滴的喷雾角有逐渐降低的趋势；放置350和227 μm 孔径网格时果树冠层各层内沉积均匀性相近，沉积量变异系数最高分别为88.08%和74.22%，远低于461 μm 孔径网格的162.98%；放置350 μm 孔径网格时雾滴穿透性较好，各层之间沉积量变异系数最高为10.08%，低于461和227 μm 孔径网格的44.09%和18.25%。在该研究试验条件下，350μm 孔径网格的沉积效果优于461和227 μm 孔径网格，喷头与网格的距离对雾滴覆盖率和沉积量没有显著影响，使用雾化网格的雾滴飘移较少，非靶标区平均雾滴飘移量为靶标区沉积量的7.58%。研究结果可为果园无人机喷雾作业优化提供参考。

摘要:为减少农药飘移损失，保护生态环境，该研究从提高喷雾有效性和降低喷雾装置对果树枝叶的机械性损伤出发，研制了一种悬挂式柔性对靶喷雾装置。该装置以东方红MS-304拖拉机为载体，采用超声波传感器探测树冠位置，利用霍尔传感器构建测速模块。对株距4.0 m、树高1.6 m、树冠直径1.4 m的橘树进行对靶喷雾试验验证悬挂式柔性对靶喷雾装置作业性能。试验结果表明：拖拉机行驶速度为0.5 m/s时，喷雾压力0.4、0.5及0.6 MPa对应的平均药液附着率分别为84.7%、91.7%、88.9%，药液附着率较高且接近，喷雾压力对药液附着率的影响不明显；拖拉机行驶速度为1.0 m/s时，喷雾压力0.4、0.5和0.6 MPa对应的平均药液附着率分别为64.2%、70.3%、75.8%，喷雾压力越大，药液附着率越高；拖拉机行驶速度为 1.5 m/s时，平均药液附着率低于50%，且喷雾飘移较为严重，不适宜进行自动对靶喷雾；拖拉机行驶速度和喷雾压力相同时，药液附着率按树冠上、中、下层顺序呈递减规律，且速度越高，递减规律越明显。研究结果对提高果园对靶喷雾的药液附着率具有较好的实用价值。

摘要:对靶喷施技术是提高药液利用率、减少环境污染的有效手段，针对植保机械在非结构化农田环境中对靶喷施作业准确率低的问题，该研究采用空间误差补偿技术，基于所设计的大田对靶喷施机器人开展喷头位置解析与校正。采用辅助坐标位置关联法，构建基于机器人坐标、航向与结构参数的喷头位置解析模型，采用误差等效变换法，量化耦合误差分解项，最后综合对比各校正方法性能，优选均值校正法对重构的喷头位置解析模型进行校正。平整场地对靶喷施模拟与田间验证试验结果表明：高斯回归建模方法可实现机器人结构参数的准确估计，喷头与定位点的相对高度、相对距离平均偏差分别为4.3和1.3 mm；喷头距靶标中心的响应距离越长，对靶喷施准确率越高，系统稳定性越好；行驶速度为1 m/s时，0、15和30 cm的靶标引导距离下分别有94.4%、96.6%、99.4%样本的对靶喷施精度≤30 mm，对靶喷施准确率的变异系数分别为0.010、0.017、0.010。该研究可为大田机器人的末端执行器精准控制提供思路和方法，为大田植保机械的精准施药技术性能优化提供参考。

摘要:针对精准对靶喷药系统作业中由于不同数量喷头反复启闭造成管路压力波动严重的问题，该研究开展了对靶喷药系统回流比例对管路压力波动影响的研究。设计了对靶喷药压力波动试验平台，基于AMESim建立对靶喷药压力波动系统仿真模型。设置系统初始压力0.2～0.4 MPa，回流比例为0～0.9，分别关闭1/5～4/5数量的喷头进行了仿真试验。结果表明，关闭喷头的占比越大，管路压力波动越大，当系统初始压力0.2 MPa，回流比为0，关闭4/5数量的喷头，管路压力从0.2 MPa上升至5.15 MPa，波动率达2 400%；系统初始工作压力越大，关闭喷头数量对压力波动影响越大。设置回流管路可有效减小管路压力波动，且回流比越大效果越明显，当系统初始压力0.2 MPa、回流比例为0.6时，部分喷头关闭的压力波动率最大为64.53%。兼顾泵的利用率，回流比例建议小于0.6。系统初始压力0.3 MPa时，回流比例建议小于0.7；系统初始压力0.4 MPa时，回流比例建议小于0.8。根据对靶喷药压力波动容忍度要求，系统初始压力0.2 MPa时，喷施靶标在作业行中的占比量最佳回流比例关系为：靶标占比1/5的最佳回流比例区间为0.5～0.6；靶标占比2/5的最佳回流比例区间为0.5～0.6；靶标占比3/5的最佳回流比例区间为0.2～0.3；靶标占比4/5的最佳回流比例区间为0～0.1。系统初始压力0.3 MPa时，喷施靶标在作业行中的占比与最佳回流比例区间关系为：靶标占比1/5的最佳回流比例区间为0.6～0.7；靶标占比2/5的最佳回流比例区间为0.5～0.6；靶标占比3/5的最佳回流比例区间为0.2～0.4；靶标占比4/5的最佳回流比例区间为0～0.1。初始压力为0.4 MPa时，靶标占比1/5的最佳回流比例区间为0.7～0.8；靶标占比2/5的最佳回流比例区间为0.6～0.7；靶标占比3/5的最佳回流比例区间为0.4～0.5；靶标占比4/5的最佳回流比例区间为0～0.3。研究结果可为农业植保作业对靶变量施药技术应用及工况参数的选择提供依据，为精准对靶施药装置的进一步优化提供支撑。

摘要:为了探究植保无人机旋翼风场对雾滴在水稻植株上黏附量的影响规律，该研究以大疆T30植保无人机为施药平台，分别以清水、1%迈飞和0.5%迈图Target助剂溶液为喷洒溶液，基于航空风洞和粒子图像测速系统（Particle Image Velocimetry，PIV）测量了植保无人机旋翼风场作用下的雾流场、溶液的动态表面张力、黏度和密度以及雾滴在水稻叶片表面的动态接触角，分析了植保无人机旋翼风场对雾滴沉降速度的影响，以及飞防助剂对溶液性质参数、喷嘴雾化性能和雾滴在水稻叶片表面润湿铺展能力的影响规律。在此基础上，结合雾滴拦截模型和雾滴与作物叶片表面碰撞模型，建立了应用于植保无人机施药技术领域的雾滴黏附量预测模型，并对模型计算的准确率进行了田间验证试验。试验结果表明，助剂溶液对溶液性质、喷嘴雾化性能、雾滴在水稻叶片表面的润湿铺展能力以及雾滴在水稻植株上的黏附量方面均有不同程度的影响。与清水溶液相比，添加1%迈飞与0.5%迈图Target助剂溶液后，溶液表面张力分别降低了46.81%、62.21%；喷嘴雾化雾滴的粒径均呈增大趋势，约增大9.3%；雾滴在水稻叶片表面的接触角分别降低了27.74%、46.37%；雾滴在每公顷水稻植株上的黏附量分别增加了800.78%和1 051.49%。无人机旋翼风场对雾滴沉降速度和雾滴在水稻植株上的黏附量均有明显影响，旋翼系统开启后，雾滴沉降速度明显增加，且更快达到稳定运动状态，当无人机旋翼转速由0增加至1 000、1 800 r/min时，雾滴沉降速度分别增加了366.67%、663.67%。与旋翼关闭状态相比，旋翼系统开启后，1%迈飞和0.5%迈图Target助剂溶液在水稻植株上的黏附量分别降低了26.78%和29.75%。本文建立的黏附量模型预测清水、1%迈飞和0.5%迈图Target 3种溶液在水稻植株上黏附量的准确率分别为48.59%、79.07%和79.29%。该研究为植保无人机对水稻进行施药作业时筛选助剂提供理论参考与指导，并提供旋翼风场作用下雾滴在水稻植株上黏附量的预测模型。

摘要:针对当前无人机水稻撒播难以成行成穴、落种易受旋翼风场干扰和播种均匀性不佳等问题，该研究结合点射式水稻播种装置和飞行控制器设计了一套播种控制系统，开发了配套的地面站功能，并制作了样机。控制系统基于PID算法实现排种器步进电机的转速闭环控制，通过标定模型对振动电机激振力和摩擦轮电机转速进行控制，并根据状态机设计播种控制程序。以3倍丸粒化稻种为对象，从播种量准确性、播种成行性和播种均匀性3个方面对样机的播种性能进行验证并优选合适的播种参数。试验结果表明：无人机模拟飞行的播种量准确性测试中，样机以1.0～2.5 m/s的作业速度进行播种时，播种量的平均相对误差小于4%，控制系统具有较好的动态调节能力。实地飞播测试中，样机以1.0和1.5 m的高度播种时，种子分布在12 cm种行宽度内的平均概率超过80%，成行性较好。考虑安全因素，优选1.5 m为样机的适宜作业高度。在作业高度为1.5 m，3倍丸粒化稻种的播种量为90～150 kg/hm2（对应裸种的播种量22.5～37.5 kg/hm2），作业速度为0.5～2.0 m/s时，播种均匀性变异系数为20.51%～35.52%。进一步分析发现，适当提升作业速度可提高播种均匀性。田间试验结果表明，播种量的相对误差分别为2.47%和4.12%，播种均匀性变异系数分别为22.17%和21.82%，种子破损率分别为0.34%和0.18%，满足相关标准的水稻飞播精度控制要求。研究结果可为无人机水稻直播技术提供参考。

摘要:甘蔗切割质量差会导致宿根破头，造成第二年宿根发芽率降低，极大影响甘蔗产量和经济效益。该研究围绕刀盘轴向振动和切割参数对甘蔗收获机切割质量的影响开展研究，利用自主研发的甘蔗收获机试验平台进行砍蔗试验，以甘蔗的裂纹总数、最大裂纹深度、最大裂纹长度和宿根破头数作为评价指标，采用改进熵值法计算各指标的综合评价值，通过单因素试验、正交试验和二次回归正交旋转组合试验，分析以刀盘轴向振幅和频率表征的刀盘轴向振动以及刀盘转速、甘蔗收获机行走速度和刀盘倾角及其交互作用对甘蔗切割质量的影响。试验结果表明，甘蔗切割质量和刀盘轴向振幅以及频率之间呈线性负相关关系；刀盘轴向振幅和频率对甘蔗切割质量具有显著的影响，P值分别为0.002和0.035。刀盘转速、甘蔗收获机行走速度和刀盘倾角对甘蔗切割质量的影响不显著，P值都大于0.05。刀盘轴向振幅和频率的交互作用以及刀盘轴向振幅和刀盘转速的交互作用对甘蔗切割质量具有显著的影响，P值分别为0.045和0.036。其他因素交互作用对甘蔗切割质量的影响不显著，P值都大于0.05。对甘蔗切割质量影响的显著程度大小为刀盘轴向振幅、频率、甘蔗收获机行走速度、刀盘倾角、刀盘转速；刀盘轴向振幅和频率越大，甘蔗切割质量的综合评价值越大，切割质量越差；刀盘轴向振幅和刀盘转速同时增大，甘蔗切割质量的综合评价值增大，切割质量变差。用高速摄像机观察砍蔗过程发现，甘蔗需经历1次以上的切割才会被砍断，且不同的切入位置之间存在高度差。应采取减振措施降低切割系统的振幅，同时提高车架和切割系统的固有频率，避免出现共振现象。研究结果可为研发具有高切割质量的甘蔗收获机提供参考。

摘要:农用车辆驾驶室减振器节流阀片应力特性分析及相关问题研究普遍依赖于有限元法，尚缺少有效的解析算法，给工程应用带来诸多不便。针对该问题，该研究建立驾驶室减振器节流阀片区段受压力学模型，推导基于阀片应力影响系数的周向、径向及复合应力解析表达式，进而提出一种简洁实用的减振器节流阀片区段均布压力作用下应力特性解析算法，该算法确切计及了区段压力、阀片片数、各片厚度、阀口半径、上垫片半径及下垫片半径等参数。实例计算分析和有限元仿真对比结果显示在减振器工作压力下，各片阀片不同半径位置处周向应力、径向应力及复合应力解析值与仿真值的相对偏差均在1.5%以内，表明了所提算法的正确性和可靠性。在此基础上，建立了基于该解析算法的驾驶室减振器叠加节流阀片应力快速校核方法、节流阀片厚度拆分设计方法及优化设计准则，并进行实例设计和减振器台架试验，结果显示所设计减振器与原减振器阻尼力最大相对偏差仅为4.6%，且100.0万次以上仍可正常工作。该算法避免了有限元法的诸多局限，可有效应用于揭示减振器叠加节流阀片结构参数与应力内在物理联系、结构参数对应力影响规律，为相关工程技术人员提供了更为实用、便捷的有效工具。

摘要:针对小麦高速播种作业过程中高频排种种子流精准检测困难的问题，该研究设计了一套薄面光折射式小麦种子流多通道并行检测装置。基于将高通量变为低通量多通道并行同步检测的思路，设计了种子流分流结构。根据小麦种子物理特性，在已有传感原理的基础上，提出了一种"LED灯珠+窄缝"产生薄面光层，结合凸透镜折射原理扩大有效检测面积的方法，通过光路分析和窄缝尺寸分析确定了凸透镜焦距、薄面LED窄缝尺寸及传感元器件关键参数。利用多通道并行检测传感原理，设计了多路信号同步采集系统。为提升检测准确率，建立检测准确率-排种频率之间的关系，通过分析检测装置的误差规律，构建了准确率补偿模型。台架试验表明：排种器转速在80～180 r/min时，田间正常排种频率范围为52.10～321.55 Hz，检测准确率均高于96.68%。田间播种试验表明：在2～9 km/h的小麦播种机作业速度下，田间排种频率为67.65～323.95 Hz，检测装置检测准确率高于95.28%。检测装置能够检测排种器的排种频率、各通道排种量、排种总量。正常田间小麦播种作业中机械振动、强光照和土壤粉尘对检测装置没有明显影响。该检测装置可为小麦高速播种作业中高频种子流精准检测、漏播检测以及补种提供有效支撑。

摘要:细沟发育及形态特征研究对理解坡面侵蚀过程和机理具有重要意义。然而，已有细沟侵蚀研究多基于室内模拟试验，无法反映野外真实细沟侵蚀规律。该研究以黄土丘陵沟壑区辛店沟流域为例，于野外自然坡面设置5个径流小区，结合放水冲刷试验（流量为25、40、55、70、85 L/min）与地基三维激光扫描技术，研究细沟几何形态（长、断面宽、断面深），衍生特征（细沟宽深比、细沟密度、细沟割裂度和细沟平均深度等）和分形维数、地貌信息熵、分叉比的变化过程，以及不同指标与侵蚀量、沉积量、产沙量间的关系。结果表明：1）随着冲刷时间增加，各流量梯度细沟断面宽度、断面深度、细沟平均深度和细沟割裂度均呈递增趋势。而细沟宽深比与流量大小相关，低流量（25 L/min）下细沟发育主要呈"宽浅式"，较低流量（40 L/min）和高流量（85 L/min）下发育主要呈"窄深式"，中流量（55 L/min）和较高流量（70 L/min）细沟发育在"宽浅式"与"窄深式"间交替变化。2）随着冲刷时间增加，低流量下分形维数整体趋于平稳，其余流量波动较大；中流量下分叉比呈上升趋势，其余流量下均呈下降趋势；各流量梯度下地貌信息熵无明显变化规律，但其与产沙量的变化趋势基本一致，能够较好反映土壤侵蚀的动态变化。3）细沟平均长度、平均断面深度和细沟平均深度可分别用于评估较低流量下累计沉积量、侵蚀量和产沙量；同时，可用细沟平均深度评估低流量下累计侵蚀量和产沙量。平均断面宽度、平均断面深度及细沟平均深度可用于评估较高流量下累计侵蚀量。此外，随着流量的增大，各形态指标与累计侵蚀量、沉积量和产沙量关系的显著性减弱。研究可为深化认识坡面细沟侵蚀过程和机理提供参考。

摘要:低盐再生水是一种回用潜力巨大的替代性水源，为探究其灌溉亚热带红壤的适宜性，该研究以校园生活污水为再生水水源，设置再生水单一灌溉（WW）、再生水与蒸馏水交替灌溉（AWW）两种灌水模式，并以蒸馏水单一灌溉（CK）为对照。通过室外模拟土柱试验，研究了低盐再生水不同灌溉模式下红壤的盐碱度、微观结构及水力特性，并探讨了三者之间的相互作用关系。结果表明：1）低盐再生水灌溉降低了红壤的持水能力和导水能力；2）与CK处理相比，低盐再生水灌溉导致红壤田间持水率和凋萎系数降低，有效水在WW处理下增加6.33%，在AWW处理下减小27.85%；3） 两种低盐再生水灌溉模式下土壤大孔隙均增加，而有效孔隙、微小孔隙在WW处理下分别增加1.3%、5.0%，在AWW处理下分别减小4.3%、1.1%；4）与CK处理相比，低盐再生水灌溉使红壤电导率（Electrical Conductivity，EC）和Na+含量显著提高，而交换性阳离子总量（Cation Exchange Capacity，CEC）显著降低（P<0.05）。再生水两种灌溉模式中，AWW处理下土壤交换性钠百分比（Exchangeable Sodium Percentage，ESP）和钠吸附比（Sodium Adsorption Ratio，SAR）分别显著高于WW处理142.4%、120.3%（P<0.05），从而引起更强烈的土壤黏粒分散；5）田间持水率、凋萎系数、有效水及有效孔隙和微小孔隙比例均与交换性Na+、ESP、SAR呈显著负相关，与CEC呈显著正相关。综上，低盐再生水灌溉亚热带红壤宜选择单一灌溉模式，且应定期监测土壤SAR和ESP等指标。研究结果可为再生水水质标准和灌溉制度制定提供参考。

摘要:团聚体结构和稳定性关系着一系列土壤过程。为探明不同类型地带性土壤团聚体稳定性与孔隙结构变化规律及二者关系，该研究以中国温带与亚热带地区5种地带性土壤（黑土、棕壤、褐土、黄褐土和红壤）为研究对象，结合CT扫描、湿筛法和Le Bissonnais（LB）法，量化孔隙结构，测定各地带性土壤团聚体平均重量直径（Mean Weight Diameter，MWD）。结果表明：团聚体水稳性受到土壤类型和土层深度的综合影响，从大到小依次为黄褐土、褐土、棕壤、黑土和红壤；基于LB法测定的团聚体平均质量直径排序为MWDsw（慢速湿润）>MWDws（预湿润震荡）>MWDfw（快速湿润），即5种团聚体的主要破碎机制是快速湿润引起的消散作用；5种地带性土壤团聚体不同当量直径孔隙度由北至南呈"U"型变化，且这种变化程度随土层深度增加而减弱；团聚体孔隙大小均以30～<75 μm孔隙为主，孔隙形状以细长型孔隙为主。细长型孔隙度自北向南呈先下降后上升的趋势，不规则型和规则型孔隙度变化趋势相反；偏最小二乘回归表明，规则型孔隙度、孔隙平均形状因子、75～100 μm孔隙度和细长型孔隙度与团聚体水稳性显著相关，细长型孔隙起正向作用；规则型孔隙、细长型孔隙、75～100 μm孔隙度和>100 μm孔隙度是MWDfw、MWDws、MWDsw的主控因子。研究结果有助于加深土壤团聚体与孔隙特征关系的认识，从而更好地揭示土壤过程作用机制。

摘要:了解黑土区耕作土壤质地的空间分布对于黑土区农业精准管理以及耕地保护至关重要。遥感技术是快速获取土壤质地空间分布的有效方法。该研究以黑龙江省友谊农场耕地为研究对象，评估研究区土壤质地遥感反演的最佳时间窗口并分析其影响因素。筛选覆盖研究区的2019-2021年25幅Sentinel-2影像，将每幅影像的波段和构建的光谱指数输入随机森林模型，建立土壤质地遥感反演模型，比较不同时期影像反演土壤质地的模型精度，确定土壤质地遥感反演的最适宜影像，并分析造成反演土壤质地精度变化的原因，获取友谊农场土壤质地空间分布。结果表明：1）友谊农场反演土壤质地的最佳时间窗口为4月下旬至5月中旬；2）在25幅Sentinel-2影像中，2020年5月7日反演粉粒和砂粒的模型精度最高（粉粒的R2为0.785，均方根误差为6.697%；砂粒的R2为0.776，均方根误差为8.296%）；2019年5月3日反演黏粒的模型精度最高（R2为0.776，均方根误差为1.600%）；3）不同时期的Sentinel-2影像对土壤质地反演的准确性有很大的影响，而土壤含水率和秸秆覆盖是造成不同时期土壤质地预测精度差异的重要原因。研究为确定土壤质地遥感反演的最佳时间窗口、实现区域尺度土壤质地制图提供关键技术。

摘要:土壤有机质含量是耕地质量定级的依据，是耕地质量评价的核心内容之一，因此，精准高效地获取土壤有机质含量非常重要。高分辨率遥感技术和谷歌地球引擎（Google Earth Engine，GEE）云计算平台的出现，为土壤有机质的高效反演提供了新的途径和方法。该研究以藁城区的Sentinel-2A MSI数据和Landsat8 OLI 数据为主要的数据源，结合Sentinel-1 SAR数据、ECMWF/ERA5气象数据和USGS/SRTMGL1_003高程数据，分别采用随机森林（Random Forest，RF）、梯度升级树（Gradient Boosting Decision Tree，GBDT）和支持向量机（Support Vector Machine，SVM）算法，在GEE平台对藁城耕地土壤有机质含量进行反演。结果表明：1）基于Sentinel-2A建立的模型（模型A*）在预测SOM含量方面优于基于Landsat8建立的模型（模型B*），GBDT算法下的Sentinel-2A的全变量模型取得了最佳结果（R2=0.759，RMSE= 2.852 g/kg）；2）考虑红边波段的Sentinel-2A数据建立的模型（A-1）比不考虑红边波段的模型（A-0），R2提高了9.752%；；3）从不同的预测算法来看，GBDT算法能较好地适用于研究区的土壤有机质预测，GBDT算法、Sentinel-2A与GEE的结合是土壤有机质预测制图的一种有效方法。

摘要:针对江苏沿海垦区地势平坦、降雨量大，农业生产易受涝渍灾害影响，而新开垦农田土壤贫瘠、有机质含量极低的问题，该研究基于江苏省东台市内省水科院农田暗管排水试验基地的气象、土壤、作物等数据，联合运用田间水文模型-DRAINMOD和土壤有机碳模型-DNDC（Denitrification-Decomposition Model），研究了轮作和秸秆还田方式对暗管排水农田土壤有机碳（Soil Organic Carbon，SOC）累积过程的影响。结果显示：对于地下水位埋深较浅的沿海垦区，在DRAINMOD准确预测暗管排水农田地下水位动态的基础上，运用DNDC模型可以更好地预测土壤有机碳的累积过程；以2021年土壤有机碳含量（2.95 g/kg）为初始值，DNDC模型32 a长序列模拟发现，冬小麦-玉米轮作配施全量秸秆还田措施效果最佳，可提升耕层土壤有机碳含量至17.85 g/kg；冬小麦-玉米-冬小麦-绿肥（紫花苜蓿）轮作配施全量秸秆还田措施可提升耕层土壤有机碳含量至16.12 g/kg，具有很好的固碳效果。与研究区现有明沟排水系统相比，暗管排水可快速降低地下水位，减少涝渍胁迫，作物产量提升3.90%，耕层固碳速率提升39.39%。暗管排水条件下，湿润年频繁降雨造成了土壤干湿交替变化，由此激发了高强度土壤的呼吸作用，导致了一定程度的SOC损失；建议采用农田控制排水措施来抑制过度排水，减少高强度土壤呼吸对SOC累积过程的不利影响。研究成果可为沿海垦区农田地力提升和农业碳中和提供参考。

摘要:土壤水分对降雨的响应特征与降水在地表和土壤中的分配密切相关。该研究为明确耕作方式对黑土土壤水分对降雨响应的作用，利用时域反射仪原位动态监测吉林南部耕作长期定位试验翻耕（CT）和免耕（NT）下玉米生育期含水率，通过7个指标量化两种耕作管理下土壤水分对降雨量大且持续时间长、降雨量小且持续时间短和降雨量较大且持续时间较短、降雨强度大的3类降雨事件的响应。结果表明：1）CT初始含水率较低，0～2.5、2.5～5和5～10 cm累积增加含水量（ASWI）显著高于NT；随土壤深度增加，CT的ASWI明显下降，而NT基本稳定。2）多数情况下，NT下相邻土层累积增加含水率之比（RSWI）大于100%，而CT低于100%。3）高降雨强度下NT相邻土层对降雨事件的响应时间（DRTlayer）平均值和异常值为负值的频率较多，说明NT下更易发生优先流。因此，极端降雨下NT土壤水分响应更剧烈，有利于降水向下层土壤渗透，减少地表径流形成。

摘要:变化环境条件下干旱绿洲水土资源的高效利用一直广受关注。玛纳斯河流域分布着新疆最大、最典型的绿洲农耕区，其水土资源高效利用无疑应基于对种植结构和需水满足度（供水量/需水量）时空演变规律的了解。基于谷歌地球引擎（Google Earth Engine，GEE）平台并通过区域调查和调研，该研究利用面向对象的随机森林分类，建立流域地物遥感识别模型，分析当地2000-2020年种植结构的变化过程，探讨种植结构变化与膜下滴灌棉花水分供应状况和需水满足度间的关系。结果表明：基于GEE平台，融合简单非迭代聚类图像分割算法和随机森林分类算法可快速、准确识别流域地物，总体精度约90%；近20年，流域种植作物始终以棉花为主，占耕地总面积的80%以上，受益于膜下滴灌技术的节水、抑盐等功效，中、下游盐碱荒地不断被开垦为棉田，致使其面积以每年约101 km2的速度增长，但棉田面积增长与灌溉水资源供给的矛盾日益突出，棉花需水满足度显著下降，尤其是水资源相对匮乏的下游灌区及需水旺盛的夏灌期，2020年流域下游棉花夏灌期需水满足度已降至约46%，种植结构的调整和优化已势在必行。研究可为玛纳斯河流域水资源配置及农业种植结构优化提供科学依据。

摘要:植被净初级生产力（Net Primary Productivity，NPP）对物候的响应是全球气候变化背景下的重要研究内容，气候变化对植物物候与NPP的影响仍需明了，物候的时空变异规律更需深入探讨。该研究基于2001-2020年MODIS归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index，NDVI）数据提取北京植被物候信息，利用CASA（Carnegie-Ames-Stanford-Approach）模型模拟NPP，通过线性回归、趋势分析和结构方程模型等方法，阐明NPP与物候时空变化特征，探究气象因素和物候变化对NPP的影响。结果显示：1）2001-2020年超过70 %的区域出现生长季开始（Start of Growing Season，SOS）逐渐提前，平均每年提前0.57 d。超过90%的区域生长结束期（End of Growing Season，EOS）逐渐推迟，平均每年推迟0.51 d。2）SOS提前和生长季（Length of Growing Season，LOS）延长均对NPP增长产生显著影响（P<0.05）。SOS每提前1 d，NPP增长3.74 g/m2；LOS每延长1 d，NPP增长2.65 g/m2 。秋季EOS推迟对NPP变化影响不显著。3）春季和秋季，气候通过改变物候（SOS、EOS）对NPP的间接影响大于直接影响，而夏季温度和降雨对NPP的直接影响更大。该研究表明春季物候变化是NPP年际变异的重要驱动因子，春季物候提前导致NPP年总量增加。研究结果是都市区植被生产力如何响应气候变化认识的重要补充。

摘要:田路分割是农机轨迹语义分割模型的重要任务之一，其目的是将轨迹自动分割为田间作业轨迹和道路行驶轨迹。田路分割模型的参数是影响其分割准确性及精度的关键因素，传统的参数选择方法效率较低且难以获得较好的方案，限制了模型的分割性能。因此，该研究选用基于方向分布的田路分割模型（Field-Road Trajectory Segmentation Based on Direction Distribution，BDFRTS），尝试从参数优化的角度研究模型的性能提升，提出的方法主要包括两个方面，首先建立了一种基于元启发式算法（Metaheuristic Algorithms，MA）的田路分割模型参数优化解决方案；其次，在黏菌算法（Slime Mould Algorithm，SMA）的基础上提出了一种改进的多元振荡黏菌算法（Multiplex Oscillation Slime Mould Algorithm，MOSMA）求解参数优化方案以更好地提高模型的分割性能。MOSMA分别提出一种动态引导策略与多元振荡策略强化了黏菌的振荡收缩反应及细胞质的流动过程，进而增强了算法的优化能力。为验证所提参数优化方法的有效性，将博创联动提供的中国农机在2021年9 月底-10月中下旬进行水稻收割的作业轨迹作为数据集开展试验。试验结果表明，该研究所提方法有效地提升了田路分割模型的准确性和性能。MOSMA-BDFRTS分割模型在10组高密度轨迹中的平均准确率相比网格搜索田路分割模型、粒子群田路分割模型分别提高了25和28个百分点；在10组低密度轨迹中分割的平均准确率分别提高了17和14个百分点。该研究可为田路分割技术提供合理的性能优化方案，也为农业机械运动轨迹分割技术的效率研究提供参考依据。

摘要:该研究旨在综合述评松材线虫病遥感监测的历史及近年来的研究进展，并就当前研究和工作中产生的问题给出建议与展望，为相关管理部门、科研院所以及从业者提供技术参考和辅助决策依据。该研究以科学引文数据库（WoS）和CNKI检索并筛选后得到的文献为基础，系统梳理松材线虫病遥感监测的提出及发展；根据遥感监测的对象层次分类梳理了近几年相关研究中使用的方法，就当前研究中存在的问题进行归纳和总结，最后给出了未来可能的工作及研究方向。该研究发现：1）2017年来松材线虫病遥感监测一直处于研究热点。2）松材线虫病遥感监测研究使用数据的运载平台大多为以无人机（UAV）为代表的机载平台，而光谱类型以RGB和多光谱为主。3）松材线虫病遥感监测的粒度以单株为主，监测使用的病害类别体系繁多且不同类别体系间的关系模糊。4）机器学习和深度学习两类方法在松材线虫病遥感监测研究中占据垄断地位，但两类方法各有优势、互不取代。该研究认为遥感调查极大提高了松材线虫病疫情增量控制及存量消减工作的效率，但存在单一数据源难以满足大范围细粒度的监测需求、病害类别体系杂乱、数据集不统一不标准、缺乏长时序监测成果等方面的问题。该研究提出未来可以在空天数据融合、病害类别体系及数据集标准化和短周期长时序监测等三个方面开展进一步工作及研究会有助于松材线虫病遥感监测的进一步实时化和智能化。

摘要:为了实现棚内草莓果实的快速精准识别，该研究提出一种基于改进YOLOv4-Tiny的草莓检测模型。首先，为了大幅度减少模型计算量，采用轻量型网络GhostNet作为特征提取网络，并在GhostBottleneck结构中嵌入卷积注意力模块以加强网络的特征提取能力；其次，在颈部网络中添加空间金字塔池化模块和特征金字塔网络结构，融合多尺度特征提升小目标草莓的检测效果；最后，采用高效交并比损失作为边界框回归损失函数，加速网络收敛并提高模型的检测准确率。结果表明，改进YOLOv4-Tiny模型权重大小仅为4.68 MB，平均每幅图片的检测时间为5.63 ms，在测试集上的平均精度均值达到92.62%，相较于原YOLOv4-Tiny模型提升了5.77个百分点。与主流的目标检测模型SSD、CenterNet、YOLOv3、YOLOv4和YOLOv5s相比，改进YOLOv4-Tiny模型平均精度均值分别高出9.11、4.80、2.26、1.22、1.91个百分点，并且模型权重大小和检测速度方面均具有绝对优势，该研究可为后续果实智能化采摘提供技术支撑。

摘要:为解决柑橘经过套袋后其形状从圆形变为条状且纹理细节急剧减低，导致当前目标检测算法对套袋柑橘检测难度增大，同时目标检测算法性能依赖于有标记样本数量的问题。该研究设计了一种基于教师学生模型的SPM（Strip Pooling Module）-YOLOv5算法，在YOLOv5的骨干网络中加入条带注意力模块使模型更加关注条状的套袋柑橘与树枝，同时教师学生模型为半监督方法，使目标检测算法可利用无标记样本提升模型的性能，降低对有标记样本的依赖。试验结果表明，该文算法在套袋柑橘与树枝检测的平均精度均值分别为77.4%与53.5%，相比YOLOv5分别提升了7.5个百分点与7.6个百分点，套袋柑橘检测的精度与召回率达到94%与76.2%。因此，基于教师学生模型的SPM-YOLOv5算法精度高、速度快，能有效用于套袋柑橘检测。

摘要:妊娠猪舍作为养殖场猪只繁育的基础条件，其环境质量对母猪的生产性能有显著影响。为合理评价妊娠猪舍环境质量，该研究提出一种基于模拟退火的粒子群算法（Simulated Annealing-Particle Swarm Optimization，SA-PSO）、套索算法（Least Absolute Shrinkage and Selection Operator，LASSO）和反向传播（Back Propagation，BP）神经网络的环境质量评价模型。利用卡尔曼滤波和分批估计自适应加权融合算法，实现多节点环境数据的时间与空间数据融合；构建猪舍环境质量非线性评价模型，采用LASSO算法，筛选得出与环境质量强相关的特征参数，实现输入降维；融合SA-PSO算法实现网络初始权值和阈值的优化，形成SA-PSO-LASSO-BP神经网络评价模型。通过对数据采集系统获取的实际妊娠猪舍环境数据进行验证，结果表明：提出的环境质量模型决定系数为0.918、总准确率为95.85%，相比单纯使用BP神经网络，加入LASSO和SA-PSO算法后决定系数与总准确率分别提高了37.43%、11.09%，具有更高的评价精度和性能，可更好地拟合复杂环境参数与环境质量间的非线性关系，为妊娠猪舍环境质量评价提供参考。

摘要:针对目前太阳能驱动界面水蒸发技术材料成本高、制备过程复杂、蒸发速率较低等问题，该研究基于农林樟子松自然进化的多孔结构，采用操作简单的一步热水法制备了亲水性强、蒸发速率接近理论极限的多孔光热材料。基于光热材料的碳化程度与供水高度调节，结合太阳能驱动界面水蒸发试验，考查了不同碳化温度、碳化时间和光热材料高度对界面光热水蒸发特性的影响规律。基于微观结构、元素分布、毛细水输运与传热规律分析，重点阐述了碳化木强化界面水蒸发的潜在机理。结果表明，温和的碳化过程保留了原木的原始孔隙结构，但木纤维被大量碳微球覆盖，形成了更加粗糙的表面，增强原木对入射光的吸收能力，使蒸发表面的温度提升了2.3 ℃。碳化反应去除了原木的部分疏水性木质素和半纤维素，增加了亲水基团-OH的比例，因此芯吸时间为120 s时，水在碳化木中的爬升高度由4.2 mm增加至22.3 mm。碳化木的稳态蒸发速率相比水和原木分别提高了130%和28%。碳化温度和时间分别为200 ℃和8 h的碳化木获得了最大蒸发速率1.24 kg/(m2·h)。光热材料侧壁高度的增加降低了顶部蒸发面的供水速率和平均温度，因蒸发器热阻和热损失的减少而提升了蒸发速率。当侧壁高度为15 mm时，蒸发效率为66.2%，其等效蒸发速率为1.48 kg/(m2·h)，与理论极限接近。该研究为农林废弃物资源化利用和太阳能驱动界面水蒸发过程热湿平衡调控理论的发展提供了重要参考。

摘要:为在诸多热红外指标中筛选出可靠的作物水分评估指标并探明其最优获取方法与最佳监测时段，该研究以西北旱区主要经济作物番茄为试验材料，设置2个灌水量水平（充分灌溉和1/2亏缺灌溉），通过对比三种干湿参考平面的选取方法（干湿红织物、干湿绿织物、人工喷涂介质），量化了包括作物水分胁迫指数（Crop Water Stress Index，CWSI）、相对气孔导度指数IG、叶片温度Tleaf、叶气温差ΔTleaf-air在内的4个常用热红外指标与植株生理指标（气孔导度gs、光合速率An、叶水势φleaf）间的响应关系，并明确了利用热红外成像技术进行番茄植株水分评估的最佳测定时段。结果表明，以干湿红织物作为参考平面测得的CWSI与gs、An、φleaf间决定系数R2分别达0.687、0.698、0.669，IG与gs、An、φleaf间决定系数R2分别达0.707、0.661、0.663，在三种方法中均最为显著。在12:00-14:00时段热红外指标CWSI与植株生理指标gs、An、φleaf相关性和IG与植株生理指标gs、An、φleaf相关性均为最高，是利用热红外成像技术进行番茄植株水分监测的最佳时段，根据获得的相关函数可实时预测叶片缺水指标，依此判定植株水分状况并作为制定灌溉制度的依据。

摘要:为了寻求高效、可行的食用菌菌渣资源化利用途径。该研究基于热化学转化法，探索了过渡金属添加对香菇菌渣（Mushroom Residue，MR）热解行为的影响，并对所得生物炭理化性质及其在印染废水中应用的潜力进行分析。MR的主要热解区间为197.83～418.22 ℃，最大失重速率对应温度为351.40 ℃。过渡金属的添加能够明显促使MR的主要热解区间向低温区移动，降低其最大失重速率对应的温度。其中，MR经5 mmol/g的FeCl3（MR-FeCl3-5）预处理后，其主要热解区间向低温区移动最明显，活化能最低。同时，MR-FeCl3-5在400 ℃下制备的生物炭（MR-FeCl3-5-400C）对甲基橙的理论最大吸附量达到35.21 mg/g，与大部分碳基吸附剂具有可比性。该研究表明，过渡金属的添加可促使食用菌菌渣转化为高性能生物炭，是一种切实可行的食用菌菌渣资源化利用途径。

摘要:水、能源与粮食是人类生活与可持续发展的重要保障，探究水资源、能源对粮食生产作用对于优化资源配置与保障粮食安全有着重要的意义。该研究运用洛伦兹曲线与基尼系数评估黄河流域上中下游水资源、能源与粮食生产之间的匹配度，并基于柯布-道格拉斯函数引入粮食增长阻尼模型测算出黄河流域水资源与能源对于粮食生产的制约程度。结果表明：1）黄河流域水资源、能源对粮食的基尼指数呈现出先减小后增大情形，黄河下游区域的匹配度要比上中游区域更为合理，2019年，下游区域水资源、能源对粮食都呈现出高度匹配状态情形。2）黄河流域水资源对于粮食生产的阻尼系数波动较大，阻尼系数变化范围为0.005～0.032，且水资源对粮食增长阻尼作用呈现出6 a一周期情形。能源对于粮食生产的阻尼作用呈现出稳步上升情形，且在2015后上增较快。在水资源与能源约束条件下，2019年黄河流域粮食产量增长要比上一年分别降低0.76%与5.28%。3）黄河流域水资源阻尼系数呈现出西部小东部大情形，能源阻尼效应呈中高约束状态集中在黄河上游东部区域与下游区域，低约束状态集中于黄河中游区域。另外，黄河流域水资源与能源阻尼系数具有典型的空间集聚特征，水资源阻尼效应高-高集聚区主要分布在黄河下游区域，能源阻尼效应低-低集聚区分布在中游北部区域。研究结论可为黄河流域粮食的稳定增长与资源有效配置提供科学依据。

摘要:黄土高原1999年开始的退耕还林（草）工程，对植被覆盖与土地利用结构产生了深刻影响，评估黄土高原未来植被恢复潜力、植树造林适宜区以及土地利用变化，对黄土高原生态保护和高质量发展具有重要意义。该研究基于北洛河流域2020年下垫面状况，借鉴"相似生境法"，对不同地貌类型区的未来恢复潜力、植树造林适宜区与土地利用变化进行了分析。结果表明：1）丘陵沟壑区目前平均植被盖度为61.9%，未来20~30 a仍有9.2%左右的上升空间，植被可恢复土地面积约占丘陵区的36.4%。土石山林区尚有11.5%的土地面积具有恢复余地，高塬沟壑区与阶地平原区植被盖度恢复余地很小。2）未来土地利用变化面积主要集中在丘陵沟壑区，与2020年相比，其耕地将减少47.4%，而林地与草地会增加0.7%与15.8%。土石山林区耕地将减少23.0%，林地与草地分别会增加0.2%与36.0%。3）基于"适地适树"原则下的情景模拟，高塬沟壑区与阶地平原区分别有279.16、233.73 km2面积可植树造林，而丘陵沟壑区大片可退耕土地适宜于自然恢复。结果表明，丘陵沟壑区仍是未来生态恢复重点关注区域，是黄河流域生态保护和高质量发展的热点区域。

摘要:精准确定整治对象是有序推进宅基地整治的前提，也是实施全域土地综合整治的关键。该研究利用宅基地确权调查等多源数据，以行政村为单位，采用人均标准测算法、多因素综合评价法、系数修正法得到村级整治潜力，以地块尺度的确权宅基地图斑为基本整治单元，结合上位引导、现状驱动、意愿阻碍综合评价得到各确权地块的整治概率作为整治优先度的抉择标准，以豫东平原毛堌堆镇为研究区，分村、逐地块进行确权宅基地整治模拟的实证研究。结果表明：1）毛堌堆镇确权宅基地的理论整治潜力共计208.32 hm2，现实整治潜力为117.17 hm2，占现状确权宅基地面积的24.24%；2）整治概率小于0.5、0.5～0.6之间、0.6以上的确权宅基地分别占现状面积的54.60%、17.85%、27.55%；3）基于各村潜力约束，确权宅基地整治模拟共计选择4512个确权宅基地作为被整治单元，整治面积达117.79 hm2，其中，整治概率高于0.65的共计85.13 hm2。面向国土空间规划，以确权宅基地图斑为基本单元进行宅基地整治模拟，可以为全域土地综合整治的实施提供具体精确的决策参考。

摘要:热泵干燥（Heat Pump Drying，HPD）因条件温和、能效高，特别适用于水产品的干燥。但是，由于HPD温度低，导致干燥时间长、干制品品质劣变严重，限制了HPD在水产品中的应用。为了强化扇贝柱HPD效率，提高干制品品质，该研究首先采用超声波（Ultrasonic，US）预处理扇贝柱，然后再分别采用3种可食性膜（海藻酸钠（Sodium Alginate，SA），低甲氧基果胶（Low-Methoxy Pectin，LMP）和印度树胶（Gum Ghatti，GG））预处理，US处理后未经过成膜预处理的扇贝柱作为对照组（Control Group，CK），探究成膜预处理对扇贝柱US辅助HPD动力学及品质特性的影响。基于低场核磁共振（Low-Field Nuclear Magnetic Resonance，LF-NMR）技术，采用单变量线性（Univariate Linear，UL）模型和偏最小二乘回归（Partial Least Squares Regression，PLSR）模型量化扇贝柱LF-NMR弛豫参数与干制品含水率（Moisture Content，MC）和水分活度（Water Activity）的关系，以期监测扇贝柱HPD进程。研究结果表明：相比于CK，成膜预处理导致扇贝柱有效水分扩散系数（Effective Moisture Diffusivity）提高了1.32%～8.41%。SA和GG成膜预处理可以减缓扇贝柱干燥过程中不易流动水向结合水迁移的速率，同时增加了干燥过程中自由水的流动性，进而强化了干燥效率。相比于CK，SA和GG成膜预处理增加了扇贝柱硬度、弹性、内聚性和咀嚼性，降低了复水比、收缩率和总色差值；而LMP成膜预处理降低了硬度和总色差值。综合考虑，US-SA为扇贝柱US辅助HPD较适合的预处理方式。LF-NMR横向弛豫时间与大部分干制品品质之间具有显著（P<0.05）关联性。扇贝柱LF-NMR图谱中，当横向弛豫时间主峰<10 ms时，而且仅出现1个主峰，即可作为扇贝柱干燥终点。UL模型表明，MC和水分活度与不易流动水峰面积和总峰面积呈显著（P<0.05）正相关，与结合水峰面积呈显著（P<0.05）负相关。PLSR模型表明，以4个LF-NMR参数为变量的回归模型可高精度地预测MC和水分活度。该研究为扇贝柱热泵干燥增效、保质提供一种新型非热力预处理方式；同时，基于LF-NMR技术，为快速、无损监测扇贝柱热泵干燥进程提供理论依据和实践参考。

摘要:针对常规冷冻干燥时间长、能耗高的问题，试验研究了吸波材料辅助的发泡蓝莓果浆微波冷冻干燥过程，并对产品质量进行了评价。制备了未发泡与发泡两种冷冻样品，分别使用石英和碳化硅底盘进行了常规和微波冷冻干燥试验。结果表明，采用石英底盘在30 ℃、15 Pa下，发泡物料的冷冻干燥时间相比于未发泡物料缩短了39.1%。采用碳化硅底盘在相同条件和2 W微波功率下，发泡物料微波冷冻干燥时间比发泡与未发泡物料常规冷冻干燥分别缩短了14.3%和47.8%；当功率提高至4 W时，干燥时间分别缩短了25.0%和54.3%。常规和微波冷冻干燥产品质量相当，总单体花色苷和总多酚的保留率相比于原果浆均分别在80%和75%以上。结果表明，吸波材料辅助的发泡物料微波冷冻干燥能够大幅度缩短干燥时间、提高干燥过程经济性。

摘要:为分离纯化花生芽中具有潜在抑菌活性的白藜芦醇化合物及研究其抑菌功效，提高花生的综合利用价值。该研究通过静态吸附-解吸试验，从16种不同型号大孔树脂中确定白藜芦醇较佳纯化树脂，并对其动态吸附-解吸条件优化，采用倍比稀释法、抑菌生长曲线及细胞膜通透性变化评价纯化物对鼠伤寒沙门氏菌的抑制作用。结果表明：LSA-40大孔树脂为花生芽白藜芦醇较佳纯化树脂，其吸附条件为：上样浓度120.00 μg/mL，速率1.00 mL/min，pH值4.2，上样量8.00 mL/g；解吸条件为：80%乙醇溶液，pH值6.6，流速1.00 mL/min，白藜芦醇纯度可达84.0%；利用紫外光谱、傅里叶红外光谱、超高效液相色谱串联质谱对纯化后样品进行鉴定分析，发现纯化物中主要成分为白藜芦醇及其衍生物；纯化物对鼠伤寒沙门氏菌抑制作用结果表明其最小抑菌浓度为250 μg/mL，在此浓度下可显著增加细胞膜通透性（P<0.01），破坏细胞壁完整性，造成胞内蛋白质严重泄露，最终导致鼠伤寒沙门氏菌死亡。该研究可为花生资源综合深度利用及天然抑菌剂的开发提供一定理论参考。

摘要:青贮中微生物的数量是影响青贮料质量的关键因素。为了高效监控青贮微生物的生长情况，该研究以青贮乳酸菌、乙酸菌和丁梭菌等作为指示菌株，考察菌株生长过程0、2、4、8、12、24和48 h共 7个不同时间点共105个样本的三维荧光光谱、微生物菌落数和吸光值，通过平行因子法和BP神经网络等化学计量学建立微生物生长量预测模型。三维荧光光谱图显示指示菌株有2个荧光峰，波峰分别在225和275 nm附近，主要是微生物内源荧光酪氨酸和色氨酸类物质。随着微生物培养时间的增加，荧光强度逐渐增强，荧光波峰位置红移，峰宽增加。利用平行因子法对三维荧光光谱进行降维，获取组分数为6，特征波长差Δλ为50 nm时，微生物生长荧光信息差异显著。以该二维光谱数据作为BP神经网络模型输入值，分别以微生物菌落数和吸光值作为模型输出值，对不同检测方法的微生物生长量进行建模训练。试验结果表明两种不同方法对应的训练集、验证集、测试集模型决定系数R2均接近1.0，均方误差均很小，说明该模型能较好预测微生物生长量。研究结果显示三维荧光光谱技术结合化学计量学对青贮中微生物生长量监测是可行的，项目为快速判定青贮发酵阶段提供了一种新的技术途径。

摘要:针对图像或光谱单一信息检测孵化早期胚蛋性别识别率不高的问题，该研究提出一种随机森林（Random Forest，RF）和证据理论（Dempster-Shafer，D-S）的图谱信息融合的无损检测方法。利用机器视觉和光谱仪分别采集孵化期第4天水平横放的胚蛋信息，在对胚蛋图像和光谱预处理的基础上，提取图像纹理特征和光谱特征，再分别以2类单特征的RF分类结果作为独立证据构造基本概率分配函数，运用D-S证据理论进行决策级融合，根据分类判决门限得出最终的识别结果。试验结果表明，图像和光谱单特征RF模型识别准确率最高分别达78.00%和82.67%，多特征决策融合识别法准确率达到88.00%，其中雌雄识别率分别达到90.00%和86.25%，单个鸡蛋的平均判别用时为2.843 s。结果表明，该光谱-图像信息融合方法可以提高孵化早期胚蛋雌雄识别准确率。

摘要:甘薯采后贮藏过程中受机械损伤，极易被病原微生物侵害，使得甘薯腐烂变质造成极大的经济损失。基于采后高温预处理可加快果蔬受损组织的愈伤速度，该研究采用不同热激条件处理对甘薯块根，并探究其对愈伤组织形成的影响。以人工损伤甘薯为材料，采用热空气对甘薯块根进行55～70 ℃温度和10～20 min时间的高温短时愈伤热激处理（High Temperature Short Time Callus，HTSTC）。在13 ℃条件下贮藏7 d后，对甘薯块根的外观色泽、木栓层厚度、木质素含量和失重率进行测定，并观察愈伤后软木脂沉积情况。结果表明，65 ℃热激15 min处理后甘薯伤口部位木质素积累和软木脂沉积现象良好，木质素含量、木栓层厚度比冷库内（35±0.5） ℃进行愈伤2 d的传统愈伤方式分别高出12.27%和19.41%。并且和传统愈伤相比，由于愈伤速度快，愈伤层厚度较高，使得热激处理组能有效降低损伤甘薯块根的失重率。通过响应面优化探究热激愈伤甘薯的最佳条件，计算得出最佳热激处理条件为67.01 ℃热激12.69 min，且此条件下愈伤效果与65 ℃热激15 min十分接近。综上，HTSTC处理不仅可以达到比传统愈伤更好的效果，还可以保证较低的失重率，保持外观品质，能够成为一种新型的块根类作物愈伤处理方式。

摘要:宽皮柑橘去皮前常采用蒸烫处理以降低去皮难度，在实际加工中由于缺少相关理论支撑，关于柑橘蒸烫去皮的作用机制尚不明了，常存在因蒸烫不当而导致去皮效果差的问题。为了探究蒸烫处理对宽皮柑橘果皮力学特性、组织结构、去皮性能的影响从而明确有效的蒸烫去皮工艺，该研究利用柑橘果皮分离性能测试平台研究了不同蒸烫时间下柑橘的去皮性能，利用果皮拉伸力学特性测试平台分析了蒸烫柑橘果皮的力学特性，基于Ray-CT断层扫描技术研究了蒸烫处理对柑橘外果皮、白皮层、果肉结构尺寸的影响规律，利用超景深显微镜和电子显微镜观察了果皮显微结构的变化。在此基础上，探讨了蒸烫处理对柑橘去皮性能的影响机理。结果表明：蒸烫时间对柑橘果皮分离时的最大拉力、分离位移、果皮的断裂强度、果皮与果肉间孔隙率影响极显著（P<0.01），分离位移和断裂强度呈正相关，最大拉力和果皮与果肉间孔隙率呈负相关。随着蒸烫时间增加，果皮表面会起皱粗糙，果皮截面果胶化合物发生溶解，薄壁组织细胞和维管束组织坍塌消失，进而果皮与果肉间孔隙率逐渐增大、果皮断裂强度先增大后减小，导致去皮过程中最小拉力减小，分离位移先增大后减小。在蒸烫时间3 min时，最大拉力达到较小值1.59 N，相对于对照组减少了42.8%，果皮不易被拉断，分离位移达到最大值41.81 mm，相对于对照组增加了19.6%，整体去皮效果最好；蒸烫时间超过3 min后，果皮变得绵软易拉断，不利于果皮剥离。该研究为改善宽皮柑橘去皮困难和丰富蒸烫去皮机理提供了理论参考。