• 2021年第47卷第6期文章目次
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    • >作物学
    • 混合绿肥还田对双季稻干物质积累及产量的影响

      2021, 47(6).

      摘要 (697) HTML (0) PDF 334.40 K (1018) 评论 (0) 收藏

      摘要:2018年4月至2019年11月,以早稻品种中早39、晚稻品种玉针香为材料,设计6个处理,分别为不施用绿肥还田(CK)、施用紫云英还田(T1)、施用紫云英及黑麦草还田(T2)、施用紫云英及油菜还田(T3)、施用箭舌豌豆及黑麦草还田(T4)、施用箭舌豌豆及油菜还田(T5),研究豆科与非豆科绿肥混合还田对双季稻叶片光合特性、干物质积累与分配规律及产量的影响。结果表明:与CK相比,绿肥还田明显降低早稻生育前期叶片净光合速率和群体干物质积累,显著促进早、晚稻生育后期干物质积累,提高剑叶净光合速率,2年双季稻平均增产2.88%~14.74%;与T1相比,T3、T5处理有利于早、晚稻高光效群体形成,早、晚稻成熟期干物质积累量显著增加,剑叶净光合速率维持在较高水平;豆科与非豆科绿肥混合还田对双季稻有效穗数、结实率和产量有显著影响,双季稻有效穗数、结实率与产量呈显著正相关(P<0.05);与CK相比,T3处理的产量最高,达17.13 t/hm2,2年双季稻产量平均增加14.74%。紫云英与油菜混合还田能有效提高双季稻生育后期叶片叶绿素含量,延缓剑叶净光合速率下降,促进双季稻干物质积累与分配,显著提高成熟期干物质积累量和稻谷产量,是比较适宜的绿肥混合还田模式。

    • 湘中地区中稻碳通量的变化特征

      2021, 47(6).

      摘要 (748) HTML (0) PDF 626.21 K (1254) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用涡度相关技术对湘中地区中稻大田生育期(2019年6—9月)的碳通量进行了连续观测,分析了稻田生态系统碳交换中的净碳交换量(NEE)、总初级生产力(GPP)和总呼吸(Reco)的变化特征。结果表明:中稻大田生育期内碳通量具有明显的日变化和季节变化特征,碳通量月平均日变化总体成“U”形单峰曲线变化,不同月份的差异体现在“U”形的高度上;中稻大田生育期内不同生育时期的固碳能力有所不同,孕穗期、齐穗期、灌浆中期、分蘖盛期、成熟期的固碳能力依次减弱;NEE、GPP和Reco的变化曲线分别呈现出“U”形、倒“U”形和偏锋特征;中稻大田生育期内的NEE总和、GPP、Reco分别为–173.93、587.62、413.68 g/m2。研究发现,湘中地区中稻大田生育期内表现出一定的碳汇功能,这也正是产量形成的物质基础和产量潜力挖掘的研究方向。

    • 不同抗倒类型小麦植株节间性状与抗倒能力的氮肥调控效应

      2021, 47(6).

      摘要 (506) HTML (0) PDF 355.18 K (1165) 评论 (0) 收藏

      摘要:以抗倒伏小麦品种(生选6号、扬麦18、华成3366)、易倒伏小麦品种(扬麦13、扬麦22、扬麦24)为材料,设置施纯氮180 kg/hm2(N180)、240 kg/hm2(N240)2个氮素水平,研究不同小麦品种植株基部节间性状与抗倒伏能力对氮肥调控效应的差异。结果表明:与 N180相比,随着施氮量增加,易倒伏型小麦品种抗倒伏指数平均降低35.98%,抗倒伏型小麦品种抗倒伏指数平均降低1.12%,易倒伏型小麦的抗倒能力在不同施氮水平间的差异大于抗倒伏型小麦的;易倒伏小麦N240处理植株基部节间直径、半纤维素含量、纤维素含量、K素含量与薄壁组织厚度低于N180处理的,5个参数的降幅分别为12.60%、16.36%、19.04%、34.59%、27.48%;抗倒伏小麦N240处理植株基部节间直径、半纤维素含量、纤维素含量、K素含量和薄壁组织厚度较N180处理降低,降幅分别为5.13%、7.97%、3.74%、26.73%、15.70%;易倒伏小麦N240处理植株基部节间抗折力、针刺力、木质素含量与大维管束面积低于N180处理的,而抗倒伏小麦以上4个参数在2个施氮水平间无显著差异;与N180处理相比较,易倒伏小麦品种N240处理植株基部节间小维管束数降低,抗倒伏小麦品种的升高;与抗倒伏品种相比,易倒伏品种植株基部节间抗倒伏能力对施氮水平响应敏感。综合以上分析可知,增施氮肥主要是影响了易倒伏小麦植株的基部节间抗折力、针刺力、木质素含量、大维管束面积及小维管束数,从而使易倒伏小麦抗倒性降低。

    • 不同隔根方式下木薯与花生间作的竞争力分析

      2021, 47(6).

      摘要 (396) HTML (0) PDF 339.95 K (1178) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过盆栽试验,设置完全隔根、部分隔根和不隔根3种处理,测定木薯与花生的地上部干质量,氮、磷、钾含量,根围土壤脲酶活性,酸性磷酸酶活性及土壤细菌与真菌总量,以完全隔根处理中的木薯和花生作为相应的单作,分析不隔根和部分隔根处理中的木薯、花生的偏土地当量比、侵占力、偏养分吸收当量比、养分竞争比率、实际产量损失、实际土壤酶活性损失以及实际土壤细菌总量与真菌总量损失的差异。结果表明:不隔根和部分隔根处理的木薯和花生偏土地当量比均大于1,实际产量损失均大于0,不隔根处理的木薯偏土地当量比和实际产量损失均显著大于部分隔根处理的,而不隔根和部分隔根处理的花生偏土地当量比和实际产量损失无显著差异;不隔根与部分隔根处理的侵占力和养分竞争比率均大于0;木薯和花生的偏氮、磷、钾养分吸收当量比均大于1,不隔根处理中木薯偏磷吸收当量比和磷竞争比率均显著大于部分隔根处理的;不隔根和部分隔根处理的木薯与花生实际土壤脲酶活性损失与土壤酸性磷酸酶活性损失均大于0,且不隔根处理的显著高于部分隔根处理的;不隔根和部分隔根处理的实际木薯土壤细菌和真菌总量损失均大于0,而实际花生土壤细菌和真菌总量损失均小于0,且不隔根处理的显著高于部分隔根处理的。说明木薯与花生的根系之间存在着促进型的互作效应,其根本原因是根围土壤的微生态环境发生了改变。

    • >烟草科学与工程
    • 上部烟叶一次性采摘按叶位分置烘烤对烟叶质量的影响

      2021, 47(6).

      摘要 (420) HTML (0) PDF 245.51 K (778) 评论 (0) 收藏

      摘要:设置K326上部烟叶6片叶一次性采收后按叶位(从上往下)分置烘烤(设3片叶置于同一烤箱、2片叶置于同一烤箱和6片叶置于同一烤箱(对照)),分析烤后烟叶的单叶质量、含梗率、外观质量及等级结构,并对烤后烟叶的化学成分协调性与感官质量进行评价。结果表明:①上部叶按叶位两两分置3个烤箱烘烤,上部叶5和上部叶6单叶质量比同一烤箱烘烤分别提高了9.4%和11.2%,上部叶1至上部叶6的含梗率分别降低5.2%、3.3%、2.5%、6.9%、8.7%和13.1%;②分置烘烤深(金)黄、成熟、疏松、油分多、色度浓强的烟叶在总烟叶数中所占比例均显著高于置于同一烤箱烘烤;③分置烘烤能显著提高上等烟所占比例,在上部叶1至上部叶3中,分置3个烤箱烘烤,B1F烟叶提高了8.54个百分点,B2F烟叶提高了48.4%;在上部叶4至上部叶6中,分置3个烤箱烘烤,B1F和B2F烟叶分别提高了195.6%和10.5%;④按叶位分置烘烤,烟叶还原糖含量、两糖比值及糖碱比值比同一烤箱烘烤均显著提高(P<0.05);⑤按叶位分置烘烤烟叶的香气量、柔和细腻度、刺激性、余味、杂气等的得分及感官质量评吸总分都高于放置于同一烤箱烘烤的。

    • 仿红茶调制工艺烟叶的评吸质量及差异化合物研究

      2021, 47(6).

      摘要 (373) HTML (0) PDF 577.92 K (829) 评论 (0) 收藏

      摘要:以云烟87中部叶为原料,进行萎凋(烤房萎凋和覆膜萎凋)、揉捻(20 min)、发酵(6 h)、干燥(85~105 ℃两段式)仿红茶调制工艺试制烤烟。与对照三段式烤烟相比,仿红茶调制工艺烟叶香气细腻柔和,浓度中等,有甜香、干草香、焦香、烘烤香等特点;运用GC–MS和LC–MS检测烟叶化学成分,仿红茶调制工艺烟叶与对照样本中共鉴定到2380种差异化合物,占化合物总量的43.26%;主成分分析(PCA)与层聚类分析(HCA)表明,仿红茶调制工艺烟叶样本与对照样本中化合物含量存在显著差异,萎凋方式对仿红茶调制烟叶的评吸结果影响最大;覆膜萎凋评吸结果整体优于烤房萎凋的,干燥方式对特征香气的形成具有重要作用;相关性分析表明,2595种化合物含量与萎凋方式相关;通过正交偏最小二乘判别分析(OPLS–DA)差异检验方法鉴定到2708种标志性化合物,通过整合,2种萎凋方式共鉴定到关键差异化合物757种。

    • >生物科学与技术
    • 幼苗期生菜耐镉性综合评价与低镉积累种质的筛选

      2021, 47(6).

      摘要 (542) HTML (0) PDF 871.62 K (1202) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用盆栽方式,对10个生菜品种(‘意大利’‘海南清脆玻璃’‘四季耐抽薹’‘耐热’‘大速’‘中国台湾绣球’‘日本结球’‘日本紫叶’‘红霞紫叶’‘法国紫红花叶’)进行Cd胁迫处理(CdCl2?2.5H2O含量分别为 2、10 mg/kg),测定各处理植株叶片和根部的镉含量。以生菜幼苗株高、叶宽、根长、地上部干质量、根干质量、叶绿素含量的镉耐性系数为衡量耐Cd性依据,综合评价生菜的耐Cd能力:由主成分分析将生菜生长性状的耐镉系数变换为3个相互独立的综合指标,包含所有数据86.22%的内容;通过隶属函数法,计算生菜苗期Cd的耐受综合评价值(D),对生菜品种进行聚类,将10个生菜品种划分为耐Cd(‘法国紫花红叶’‘红霞紫叶’‘四季耐抽薹’)、中度耐Cd(‘日本紫叶’)、高度耐Cd(‘意大利’‘耐热’)以及Cd敏感(‘日本结球’‘海南清脆玻璃’‘大速’‘中国台湾绣球’)4种类型;通过逐步回归法构建生菜耐Cd性评价数学模型。试验结果表明,叶宽和株高对生菜耐Cd性影响显著,可以作为生菜耐Cd性评价的鉴定指标;‘意大利’‘耐热’的植株镉含量富集量较低,属于耐Cd、可食部位低Cd积累品种。

    • 灵芝发酵工艺条件优化及美白因子探析

      2021, 47(6).

      摘要 (430) HTML (0) PDF 436.85 K (1095) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用菌丝体液体深层发酵技术,以菌丝生长和酪氨酸酶抑制率为主要测定指标,对灵芝发酵培养基成分和发酵条件进行优化,并利用质谱分析技术对发酵液进行代谢组学分析,以确定发酵液中关键美白因子。结果表明:最佳培养条件为麦芽浸粉2 g/mL,蔗糖1.72 g/mL,豆粕粉0.214 g/mL,酵母提取物0.1 g/mL,pH5,温度30 ℃,培养时间6 d,转速160 r/min;在此条件下,发酵液酪氨酸酶抑制率为95.1%,表明其具有良好的美白功效。通过代谢组学技术,鉴定出包括多糖、三萜、核苷酸和氨基酸等在内的212种成分,其中,多糖和三萜的种类最多,分别为26、30种;基于代谢组数据,进一步对发酵液中灵芝多糖和三萜进行分离及含量的测定,发酵液中灵芝多糖含量为24.8 mg/mL,三萜含量为55.7 μg/mL;对发酵液中多糖、三萜含量与酪氨酸酶抑制活性进行相关性分析,结果表明三萜含量与酪氨酸酶抑制活性呈正相关,而多糖含量与酪氨酸酶抑制活性无明显的相关性,表明发酵液中的主要美白因子为灵芝三萜。

    • 9竹种抗旱性评价与指标筛选

      2021, 47(6).

      摘要 (418) HTML (0) PDF 338.98 K (1014) 评论 (0) 收藏

      摘要:测定金镶玉竹、毛竹、黄竿乌哺鸡竹、孝顺竹、凤尾竹、观音竹、大明竹、狭叶青苦竹和茶杆竹等9竹种经自然干旱处理后叶片受害等级以及竹叶的含水量、叶绿素含量、可溶性糖含量、丙二醛含量、脯氨酸含量、过氧化物酶活性、过氧化氢酶活性、超氧化物歧化酶活性,采用抗旱系数法、模糊隶属函数法和主成分分析法求抗旱性度量值(D值),再以聚类分析法综合划分竹种的抗旱级别,同时以灰色关联度分析法确定抗旱性与竹叶生理生化指标的关联程度。结果表明:9竹种的抗旱性由强到弱可分为3类,其中狭叶青苦竹和黄竿乌哺鸡竹为第1类;茶竿竹、大明竹、观音竹和金镶玉竹为第2类;孝顺竹、毛竹和凤尾竹为第3类。与抗旱性关联程度由高到低依次为叶片含水量、过氧化氢酶活性、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性、叶绿素含量、可溶性糖含量、丙二醛(MDA)含量、叶片受害等级、脯氨酸含量。

    • 沙芥幼苗叶片小热激蛋白基因的克隆与表达

      2021, 47(6).

      摘要 (459) HTML (0) PDF 735.51 K (766) 评论 (0) 收藏

      摘要:在对转录组和蛋白组数据联合分析的基础上,通过RT–PCR方法克隆得到沙芥幼苗叶片2个小分子热激蛋白基因PcHSP26.5和PcHSP17.8,运用生物信息学软件分析它们的核苷酸和编码蛋白,通过Real–time PCR分析其在高温、低温、NaCl、ABA和干旱复水胁迫下的表达模式。PcHSP26.5和PcHSP17.8开放阅读框分别为699 bp和462 bp,分别编码282和153个氨基酸,其中PcHSP26.5包含1个内含子。PcHSP26.5、PcHSP17.8的相对分子质量分别为26 480、17 490,理论等电点分别为6.36、5.99;均无跨膜结构与信号肽位点,属于亲水蛋白。亚细胞定位预测和进化树分析表明,PcHSP26.5主要定位于线粒体中,属于MⅡ亚族;PcHSP17.8主要定位于细胞质中,属于CⅠ亚族。实时荧光定量PCR结果表明:高温胁迫下,沙芥PcHSP26.5和PcHSP17.8基因的相对表达量均在1 h达到顶峰,之后下降;低温胁迫下,沙芥PcHSP26.5基因的相对表达量在0.5 h达到顶峰,之后下降,沙芥PcHSP17.8基因的相对表达量在0.5~12 h内低于对照,24 h时出现上升趋势;NaCl胁迫下,沙芥PcHSP26.5和PcHSP17.8基因的相对表达量分别在 1 h和3 h达到顶峰,之后下降;ABA胁迫下,沙芥PcHSP26.5和PcHSP17.8基因的相对表达量均在2 h达到顶峰,之后下降;干旱复水胁迫下,沙芥PcHSP26.5和PcHSP17.8基因的相对表达量均在干旱9 d达到顶峰,复水后下降。

    • >农业资源利用(含土壤肥料、植物营养和环境科学)
    • 重庆江津区自产大米和玉米中重金属的健康风险评价

      2021, 47(6).

      摘要 (418) HTML (0) PDF 361.20 K (977) 评论 (0) 收藏

      摘要:以重庆市江津区为研究区,采集2019年生产的63份大米籽粒和64份玉米籽粒,用电感耦合等离子质谱仪(ICP–MS)和原子荧光光谱仪(AFS)测定大米和玉米籽粒中砷(As)、钡(Ba)、镉(Cd)、铜(Cu)、铁(Fe)、锰(Mn)、钼(Mo)、镍(Ni)和锌(Zn)的质量分数,并利用环境健康风险模型评价江津区大米和玉米中重金属的健康风险。结果表明:江津区大米和玉米籽粒中As最大质量分数分别为176.0、162.8 μg/kg,低于国家食品卫生As标准(<200 μg/kg);江津区3份大米和6份玉米样品中Cd质量分数超过国家食品卫生Cd标准(大米Cd质量分数<200 μg/kg、玉米Cd质量分数<100 μg/kg);大米籽粒中As和Mo质量分数均值显著高于玉米籽粒的(P<0.05),Cd质量分数均值略高于玉米籽粒的;大米籽粒中As、Cu、Mn和Zn的单因子污染指数均小于1,属于清洁水平,3份大米籽粒样品中Cd属于轻度污染;大米和玉米籽粒重金属综合污染指数分别为1.09和1.57,属于轻度污染,江津区玉米籽粒中重金属污染程度大于大米籽粒;大米籽粒中重金属As和Cd的致癌风险分别占健康总风险的82.7%和16.8%,表明江津区大米籽粒中As含量虽低于国家食品卫生标准安全值,但其健康风险较高,其次为Cd。可见,重庆地区需重点监控农作物中As和Cd的健康风险。

    • 氮钾减施下紫云英翻压量对双季稻产量及氮素利用的影响

      2021, 47(6).

      摘要 (463) HTML (0) PDF 374.79 K (740) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用11年(2008—2018年)绿肥定位试验,研究氮钾减施20%下紫云英不同翻压量(15 000、22 500、30 000、37 500 kg/hm2)对双季稻产量、氮素利用率及土壤氮素的影响。结果表明:与不施肥相比,施肥处理的早、晚稻产量显著增加,产量可持续指数提高,且减施氮钾20%翻压紫云英处理和单施化肥处理间的11年平均产量和产量可持续指数差异均无统计学意义;通过分析2018年的数据,与当地的常规施肥处理相比,减施氮钾20%翻压紫云英30 000 kg/hm2能显著提高早稻生物量、氮素积累量、化肥氮素吸收利用效率(回收利用效率、农学利用效率、偏生产力)和晚稻稻草生物量、稻谷氮素积累量、总投入氮素吸收利用效率(回收利用效率、农学利用效率、生理利用率、偏生产力);适量氮钾减施翻压紫云英可提高土壤全氮和碱解氮质量分数,有效提升土壤肥力。在本研究中,氮钾减施20%时翻压紫云英30 000 kg/hm2较适宜。

    • 松针覆盖土壤的水分动态及其HYDRUS模拟

      2021, 47(6).

      摘要 (455) HTML (0) PDF 379.80 K (1094) 评论 (0) 收藏

      摘要:为准确还原松针覆盖条件下的土壤水分动态变化规律,设置0.29、0.58、0.87 g/cm2共3个不同的松针覆盖水平(分别记为F1、F2、F3)和不覆盖松针处理(F0)进行一维土柱垂直入渗试验,以van Genuchten模型为基础,针对松针覆盖层的特性设置相应的水力特征参数,并使用HYDRUS–1D对土柱入渗和蒸发过程进行模拟。结果表明:与F0相比,松针覆盖处理F1、F2、F3的土壤蒸发量随松针覆盖层厚度增加而逐渐减少,松针覆盖处理能明显降低土壤蒸发量;松针覆盖土壤会优先蒸发松针覆盖层内部的水分,F3在0~300 min时段内始终保持着3种覆盖处理中最高的时段蒸发量和累计蒸发量,且时段蒸发量呈现出随时间逐渐减小的趋势;4种处理的土壤含水量空间分布主要在5 cm以上的浅层土壤中表现出较大的区别,试验截止时,F1、F2、F3在该深度下的地表土壤含水量较F0提升比例分别为67.3%、94.9%、110.2%;7.5~17.5 cm深度下,F1、F2、F3的土壤含水量相比F0的均有提升,但相互之间差距不明显;4种处理在20 cm以下的深层土壤含水量虽然较为接近,但湿润锋深度随覆盖量增长呈现逐渐增加的趋势;HYDRUS–1D模型的模拟值同实测值间的均方根误差低于0.025,相关系数高于0.6,拟合程度较好。

    • >畜牧·兽医·水产
    • CRISPR/Cas9系统介导大鼠Inhba基因的编辑

      2021, 47(6).

      摘要 (576) HTML (0) PDF 372.81 K (995) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用chopchop网站对大鼠Inhba基因的第二外显子设计sgRNA位点,通过合成sgRNA寡核苷酸、酶切连接构建到px330载体,再转染px330–Inhba–sgRNA载体到大鼠L6细胞,通过T7E1酶切、T载体克隆测序来验证sgRNA编辑Inhba基因的效率。结果表明:转染pX330–Inbha–sgRNA载体后,Inhba基因的编辑区域的PCR产物能被T7E1酶切割预期条带;T载体克隆测序显示,随机选取的20个单克隆中有5个克隆在预期切割位点附近出现不同长度的碱基缺失,估测编辑效率为25%。可见,本研究设计的sgRNA能够有效利用CRISPR/Cas9系统对Inhba基因进行编辑。

    • 新疆焉耆地区4种动物源的沙门菌耐药性及耐药基因检测

      2021, 47(6).

      摘要 (460) HTML (0) PDF 448.75 K (856) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探明新疆焉耆地区4种动物(牛、鸡、猪、羊)源沙门菌对临床常用抗菌药物的耐药性及其携带耐药基因的情况,通过选择性培养基和管家基因invA的PCR检测,分离、鉴定沙门菌;采用琼脂稀释法检测其对11种抗菌药物的最小抑菌浓度;在分离株中用PCR的方法检测14种耐药基因。结果表明:共分离出不同动物源沙门菌191株,分离率从高到低依次为牛源(62.0%)、鸡源(28.3%)、猪源(9.0%)和羊源(8.5%);不同动物源沙门菌对被检抗菌药物显示出不同程度的耐药性,鸡源、羊源、猪源、牛源的耐药严重程度依次降低,鸡源沙门菌耐药谱宽,多药耐药在0~3、5~7耐有分布,对四环素和氟苯尼考耐药率在70.0%以上,羊源沙门菌对氨苄西林的耐药率(88.2%)高于其他动物源的,多药耐药以7耐(23.5%)为主,牛源沙门菌对环丙沙星的耐药率(66.1%)高于其他动物源的,多药耐药以4耐(38.7%)为主,不同动物源沙门菌均对磷霉素、亚胺培南和多粘菌素敏感,耐药谱型多样化;不同动物源沙门菌中除qnrS和mcr–1基因未检出外,其余被检耐药基因均有检出,blaCMY–2和tetA基因仅在猪源沙门菌中被检出,不同动物源沙门菌均以同时携带blaTEM、blaOXA、tetB、oqxA、oqxB、aadA2、ant(3")–Ia、aac(6')–Ib–cr、floR耐药基因为主,牛源沙门菌对以上耐药基因检出率最高,在35%以上,羊源与猪源沙门菌对以上耐药基因检出率在20%左右,鸡源沙门菌对以上耐药基因检出率不到10%。

    • >农业工程(含机械设计与制造)
    • 压力磨盘式薏苡脱壳装置的设计与试验

      2021, 47(6).

      摘要 (466) HTML (0) PDF 822.61 K (763) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高薏苡脱壳质量,运用柔性剪切揉搓脱壳原理,设计了一种压力磨盘式薏苡脱壳装置。装置主要由进料搅龙、动磨盘、压力磨盘和压力调节装置等部件组成。工作时,薏苡随进料搅龙进入脱壳空间,依靠两磨盘之间的压力和摩擦力对薏苡进行揉搓脱壳,当压力磨盘受力大于薏仁破碎力时被顶起,以增大脱壳间隙,保护薏仁。对薏苡在导流区、破壳区和分离区的受力进行分析,确定影响薏苡脱壳质量的主要因素为薏苡含水率、脱壳转速、脱壳间隙和预紧力。以脱净率、破损率为试验指标,通过单因素试验确定薏苡脱壳装置的最佳参数范围;基于单因素试验结果,选取含水率为7%的薏苡,以脱壳装置的转速、脱壳间隙和预紧力为试验因素,脱净率和破损率为响应指标,进行三因素二次回归正交旋转组合试验,结果影响薏苡脱净率的主次因素依次为预紧力、脱壳间隙、脱壳转速,影响薏苡破损率的主次因素依次为脱壳间隙、预紧力、脱壳转速;基于响应曲面法对回归模型进行多目标优化,优选出脱壳装置的最佳作业参数组合为脱壳转速513.625 r/min、脱壳间隙2.061 mm、预紧力119.628 N,薏苡脱净率为91.731%、破损率为9.612%。将优化参数圆整,对薏苡进行连续脱壳作业,测得薏苡脱净率为91.12%,破损率为8.93%,可满足实际生产要求。

    • 基于锥形针的油茶果破壳性能试验

      2021, 47(6).

      摘要 (615) HTML (0) PDF 338.86 K (824) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对机械破壳后油茶果果壳破开不规则而导致果壳和茶籽难以分选的问题,提出一种基于锥形针的油茶果裂瓣破壳方法:锥形针插入油茶果壳的顶部,油茶果壳沿生物裂瓣裂开,形成裂口,裂口逐渐增大(裂口长度达到5 mm以上视为破开),随后锥形针上移回位,完成油茶果的破壳。对比分析油茶果破壳穿刺预试验结果,选取锥形针锥角角度(30°、45°、60°)、锥形针插入果壳的深度(5、8、11 mm)和采摘后存放时间(2、5、8 d)进行单因素试验,考察油茶果的破壳力和裂口长度,结果随着锥形针锥角角度和插入深度的增大,油茶果破壳力和裂口长度也随之增大;随着存放时间的增长,破壳力减小,裂口长度增大。以油茶果裂口长度和破壳力为评价指标,进行3因素3水平的正交试验,结果表明:锥形针锥角角度为60°、锥形针插入果壳深度为11 mm、存放时间为8 d时,油茶果裂口长度平均为5.4 mm,破壳力平均为83.8 N。

    • 基于边缘计算的柑橘果实识别系统的设计

      2021, 47(6).

      摘要 (605) HTML (0) PDF 482.98 K (1512) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对当前柑橘果实目标检测模型多数需在服务器上运行,难以直接在果园部署且识别实时性较差等问题,设计了基于边缘计算设备的便携式柑橘果实识别系统。该系统由优化的目标检测模型和嵌入式智能平台组成;通过扩展YOLOv4–Tiny目标检测算法,将所有批量归一化层合并到卷积层,加快模型前向推理速度;采用多尺度结构并使用K–means聚类方法获得柑橘数据集的先验框大小,使网络模型对柑橘果实识别具有更强的鲁棒性;使用GIOU距离度量损失函数,使网络模型更加关注柑橘图像中重叠遮挡的区域。将改进算法部署到嵌入式平台Jetson nano,试验结果表明,识别系统对柑橘果实的识别平均准确率达93.01%,单幅图片的推断时间约为150 ms,对视频的识别速率为16帧/s。

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