《农业工程学报》2022年第19期宣布了包括:“植物基蛋白食品加工工程”专题、农业装备工程与机器化、农业水土工程、农业信息与电气技能、农业生物环境与能源工程、地皮保障与生态安全等农业工程核心技能方面的部分最新科研成果。本期共刊发32篇论文,来自海内78个高档院校和科研院所及企业单位,包括中国农业大学、西北农林科技大学、河海大学、南京农业大学、华南农业大学、昆明理工大学、江苏大学、中国农业科学院农田灌溉研究所、海南大学、山东理工大学、石河子大学等。所有研究均受省部级及以上项目帮助(共计72项),个中国家级项目达29项(国家重点研发操持项目6项,国家自然科学基金项目15个)。
“专题:植物基蛋白食品加工工程”栏目黄培文等的(陈林团队)《高压均质对油脂预乳化大豆拉丝蛋白素食喷鼻香肠质构特性的影响》(国家自然科学基金青年科学基金项目(31601416);广东省科技操持项目(2017A020208064))为改进植物基素食产品质构特性,该论文研究了大豆分离蛋白乳液和酪蛋白酸钠乳液均匀粒径和表不雅观黏度对均质压力的相应,稽核了不同均质压力制备的乳液对大豆拉丝蛋白素肉糜流变学特性及素食喷鼻香肠质构的影响,不雅观察不同均质压力下制备的预乳液以及素食喷鼻香肠的微不雅观构造。

结果表明,通过掌握均质压力可以有效调控预乳液的粒径大小,继而调控素食肉糜流变学特性和素食喷鼻香肠质构特性,均质压力越大乳液油滴的颗粒越小,大于20MPa以上的均质压力能使喷鼻香肠得到较好的质构效果,有效提升素食喷鼻香肠的切片性和质构特性。研究结果可为开拓康健、高品质的植物基素食产品供应创新思路和生产运用代价。

于小帅等的(肖志刚团队)《挤压制备高直链玉米淀粉脂工艺优化及构造功能特性》(国家自然科学基金面上项目(32072139))为提高淀粉-脂质复合物制备效率,拓宽其在低血糖指数食品中的运用,该论文利用双螺杆挤压为核心制备技能,以胡麻油和高直链玉米淀粉为质料,复合指数为评价指标,优化了制备条件,并对复合物构造及特性进行测定剖析。结果表明,采取挤压法成功制备了淀粉-脂质复合物,优化工艺参数为胡麻油与淀粉质量比 0.24、喂料水分 40%、机筒温度 125 °C、螺杆转速 150 r/min,在此条件下复合指数可达85.63%,产物具有范例的V型结晶构造,且明显降落了淀粉的体外消化率(P<0.05),解释双螺杆挤压制备淀粉脂是可行的。研究结果可为淀粉-脂质复合物在低血糖指数食品中的运用供应参考,对提升高质量玉米淀粉脂的生产效率具有辅导意义。
“农业装备工程与机器化”栏目陈智博等的(吴才聪团队)《基于 DF2204 无级变速拖沓机的农机无人驾驶系统研制》(北京市科技操持项目(Z201100008020008))针对农机无人化作业需求,该研究基于 DF2204 无级变速拖沓机和机器人操作系统(ROS),研发了一种适于田间作业的农机无人驾驶自主作业系统。系统由掌握、方案、安全和总线通信等模块组成。并对 DF2204 无级变速拖沓机进行硬件改造与集成,设计了知足农机无人驾驶哀求的掌握器局域网(CAN)总线协议和 ROS 与 CAN 总线通信的构造;设计了基于比例-积分-微分(PID)掌握器的横向跟踪与纵向速率掌握算法。并在北京密云试验田开展田间小麦播种实际作业试验。
结果表明,构造知足 50 Hz 通信负载,横向跟踪均匀绝对偏差为 2.96 cm,纵向速率均匀绝对偏差 0.68 m/s。研究结果可为无级变速拖沓机的无人化升级改造供应参考,对智能农机以及无人农场的发展具有一定的积极意义。
朱惠斌等的《基于 EDEM-ADAMS 仿真的稻茬地双轴破茬免耕装置研制》(国家自然科学基金项目(51865022))针对长江中下贱稻麦轮作区的稻茬地根茬量大韧性强、土壤黏度高不宜粉碎等问题,该研究基于铣切、冲击、破碎和抛撒事理,采取仿真试验设计了稻茬地双轴驱动破茬粉碎免耕装置。通过 EDEM 软件建立破茬开沟装置-秸秆-土壤离散元模型,采取正交试验得到破茬开沟装置的刀型、排列办法以及刀具数量,结合EDEM-ADAMS 联合仿真,对装置进行试验求得优化事情参数,并试制样机进行田间性能测试。
装置参数优化的结果为:破茬装置选用 30 把旋耕刀采取双螺旋排列,刀轴转速为 286 r/min;粉碎装置选用 L 型(32 把)和直刀(8 把)采取双螺旋排列,刀轴转速为 605 r/min;双轴水平间隔548 mm、垂直高度 168 mm。田间试验结果表明,秸秆和稻茬以0.93 kg/m2全量覆盖时,双轴破茬免耕装置对水稻秸秆、根茬的均匀割断率以及切茬率分别为 95.09%和 95.16%,机具通过性良好,田间均匀出苗率为 95.29%,符合当地农艺哀求,适用于秸秆覆盖量大的作业情形。所设计的双轴破茬免耕装置知足长江中下贱稻麦轮作区小麦免耕播种作业哀求,可为破茬防堵装置设计研发与优化供应数据参考与理论依据。
“农业水土工程”栏目贾建英等的《1981-2020 年黄土旱塬区冬小麦田耗水组分特色及其影响》(甘肃省自然科学基金项目(20JR10RA452);甘肃省气候局人才专项(2122rczx-英才操持-07))为了深入研究黄土高原冬小麦田耗水组分特色及其变革规律,并探明其对成长发育和产量形成的影响,该研究利用近40年西峰国家农业气候试验站冬小麦定位不雅观测资料,剖析黄土旱塬区冬小麦田耗水组分特色及年代际变革规律,并探究其对叶面积指数(LAI)、干物质积累分配和转运、产量及水分利用效率(WUE)的影响。
结果表明:近 40 年研究区冬小麦田全生养期耗水量均匀为 315 mm,生养期降水和休闲期土壤贮水花费占比分别为 69.4% 和 30.6%,不同年代、不同生养阶段耗水组分存在差异,起身-着花期是休闲期土壤贮水花费的紧张期间;随着年代际推移,LAI、干物质量、产量及 WUE 均呈现增加趋势,个中 LAI 增加紧张受年际降水的调控浸染,且与耗水组分中生养期内降水增加密切干系,而近 10 年(2011-2020 年)受生养期降水增加及抗旱高产品种影响,冬小麦干物质量、产量及 WUE 显著增加(P<0.05)。研究成果为黄土高原旱作农业水资源高效利用及可持续发展供应参考。
“农业信息与电气技能”栏目张彦斐等的《基于两级分割与区域标记梯度 Hough 圆变换的苹果识别》(山东省引进顶尖人才“一事一议”专项经费帮助项目(鲁政办字[2018]27 号 ); 山 东 省 重 点 研 发 计 划 ( 重 大 科 技 创 新 工 程 ) 项 目(2020CXGC010804);山东省自然科学基金项目(ZR202102210303))针对繁芜光照场景下苹果目标的准确分割与快速识别问题,提出一种基于 Otsu 与分水岭相结合的两级分割算法与区域标记梯度 Hough 圆变换的苹果识别方法。
结果表明:利用该算法不但可以提高识别率,而且还可以缩短运行韶光,对自然环境中采集的 200 幅苹果图像进行测试,并与传统 梯度 Hough 圆变换方法进行比拟,该文方法在顺、逆光下的识别准确率为 90.75%和 89.79%,比传统方法提高了 15.03 和 16.41 个百分点,均匀识别韶光为0.665 和 0.693 s,比传统方法缩短了 0.664 和 0.643 s。所提的两级分割算法不仅可以从繁芜环境中准确分割果实目标区域,而且可以从粘连果实区域中提取单个果实边界。利用区域标记的梯度Hough 圆变换方法能够快速准确地对果实进行识别。研究结果能知足苹果采摘机器人对不同光照下目标识别速率和精度的哀求,可为苹果等类球形果实的快速识别供应参考。
段洁利等的《采取改进 YOLOv5 的蕉穗识别及其底部果轴定位》(岭南当代农业实验室科研项目(NT2021009);国家重点研发操持项目(2020YFD1000104);财政部和农业屯子部:当代农业家当技能体系培植专项资金(CARS-31-10);广东省当代农业家当技能体系创新团队培植专项资金(2022KJ109)) 为提高喷鼻香蕉采摘机器人的作业效率和质量,实现机器人末端承接机构的精确定位,提出一种基于 YOLOv5算法的蕉穗识别,并对蕉穗底部果轴进行定位的方法。
识别试验表明,与 YOLOv5、Faster R-CNN 等模型比较,改进 YOLOv5 模型的均匀精度值分别提升了 0.17 和 21.26 个百分点;定位试验表明,采取改进 YOLOv5 模型对蕉穗底部果轴定位偏差均值和偏差比均值分别0.063 m 和 2.992%,与 YOLOv5 和 Faster R-CNN模型比较,定位偏差均值和偏差比均值分别降落了 0.022 m 和 1.173 个百分点,0.105 m 和 5.054 个百分点。试验实时可视化结果表明,改进模型能对果园环境下蕉穗进行快速识别和定位,担保作业质量,提高喷鼻香蕉采收机器人作业效率,可为后续水果采摘机器人的研发奠定根本。
邢洁洁等的(杨然兵团队)《基于 YOLOv5s 的农田垃圾轻量化检测方法》(海南省自然科学基金青年基金项目(520QN233);海南省院士创新平台科研专项(YSPTZX202008))针对目前垃圾检测算法在农田繁芜环境下检测精度不高、检测效率低,模型繁芜等问题,提出了基于YOLOv5s 的农田垃圾轻量化检测方法。
试验结果显示,终极的改进模型检测精度达到了 90.9%,此时检测速率为 74 ms/帧,打算量仅为 3.6 GFLOPs,与当前主流的目标检测算法 SSD、YOLOv3 等比较,不仅具有更优胜的检测精度和推理速率,同时还大幅减少了打算量;末了,将改进前后的模型支配到 Jetson TX1 和 Raspberry 4B 两种边缘打算设备上进行测试,测试结果表明,改进后的 YOLOv5s 模型在边缘打算设备上的检测速率相对原模型提高了至少 20%,同时保持了较好的检测效果,平衡了边缘打算设备对精度和速率的性能需求,为田间垃圾检测任务供应参考。
“农业生物环境与能源工程”栏目王聪等的(王铁良团队)《雪荷载浸染下几字型钢日光温室极限承载力剖析》(辽宁省重点研发项目(2021JH2/10200022);辽宁省科学研究经费项目(LJKZ0689);国家培植高水平大学公派研究生项目(202108210256);沈阳农业大学研究生创新造就项目(2022YCXB02))为探明“几”字型钢日光温室在雪荷载浸染下的失落稳机理,该研究采取有限单元法,以 8 m 跨日光温室为研究工具,仿照其在雪荷载浸染下的失落稳毁坏过程,打算其极限承载力,并研究纵向系杆、初始几何毛病、截面参数对极限承载力的影响。
结果表明:在净截面面积、上翼缘宽度、腹板高度和壁厚相同的条件下,“几”字型钢日光温室拱架极限承载力稍高于空心矩形钢管日光温室拱架极限承载力。相较于均匀分布雪荷载,日光温室拱架对非均匀分布雪荷载更为敏感,非均匀分布雪荷载浸染下的极限承载力约是均匀分布雪荷载浸染下的 28%,在日光温室构造设计中,应重点考虑非均匀分布雪荷载工况;纵向系杆的设置可有效抑制“几”字型钢日光温室拱架平面外变形,从而提高构造极限承载力。研究成果为“几”字型冷弯薄壁型日光温室拱架设计供应参考。
“地皮保障与生态安全”栏目韦宝婧等的(胡希军团队)《基于“主要性-薄弱性-做事代价”的国土空间生态保护与修复管控》(国家自然科学基金项目(31901363);湖南省研究生科研创新项目(CX20200701);湖南省高校“双一流”培植项目(湘教通[2018]469 号))国土空间生态修复是构建国家生态安全格局,践行生态文明的主要工程,该研究以福建上杭县为例,在综合生态系统完全性、系统性与生态效益的根本上,构建了“主要性-薄弱性-做事代价”的多维生态系统测度框架,剖析了区域生态系统的多维特色、测度因子间的权衡与协同关系,利用空间聚类(分组剖析)划定了生态保护与修复空间,并基于各分区的空间分异性及生态系统构造特色,提出分区管控方法。
结果表明:上杭县生态系统具有较强的空间异质性,整体上生态系统主要性较高、薄弱程度较低,具有较高的生态系统做事代价。上杭县各生态系统测度因子间协同与权衡关系并存,但各维度间均为协同关系。上杭县可划分为6 个生态保护修复空间,其空间布局与内部构造分异明显,针对各分区特色及与其他要素的关系提出相应的开拓培植和生态保护修复管控方法。研究结果可为区域国土空间生态保护修复方案与培植、生态安全格局掩护供应较为科学、全面的研究思路和实践借鉴。
农业工程是一个综合性的交叉学科,是当代科学、技能和工程与农业家当化、当代化的有机结合。经国务院学位委员会研究批准,农业工程为工学门类下属“一级学科”,下设4个二级学科专业:农业机器化工程、农业水土工程、农业生物环境与能源工程、农业电气化与信息化;农业工程类下设 7个本科专业目录:农业工程、农业机器化及其自动化、农业电气化、农业建筑环境与能源工程、农业水利工程、地皮整治工程、农业智能装备工程。
本刊为中国科学技能协会所属全国一级学会中国农业工程学会主理的一级学报,面向环球读者,刊载农业工程一级学科及其干系工程技能研究新成果。本刊被EI Compendex(核心版)、Scopus、CA、CSA、CAB Abstracts、CSCD、《中文核心期刊要目总览》、《中国科技核心期刊目录》等威信数据库收录。本刊在农业工程类期刊排名中多项位列第一,2015年入选国家新闻出版广电总局“百强报刊”,多年连续入选“中国最具国际影响力学术期刊”“百种中国精彩学术期刊”“中国佳构科技期刊”“RCCSE中国威信学术期刊”“科技期刊数字影响力100强”等。2019年得到中国科协等七部委联合履行的“中国科技期刊卓越行动操持”项目支持。2020年入选中国农林领域高质量科技期刊分级目录第一区(T1)。
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