首页期刊导航|农业机械学报
期刊信息/Journal information
农业机械学报
中国农业机械学会 中国农业机械化科学研究院
农业机械学报

中国农业机械学会 中国农业机械化科学研究院

任露泉

月刊

1000-1298

njxb@caams.org.cn

010-64882610，64882231

100083

北京德外北沙滩1号6信箱

农业机械学报/Journal Transactions of the Chinese Society for Agricultural MachineryCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是由中国科协主管、中国农业机械学会和中国农业机械化科学研究院主办的国家级学术期刊，农业工程类中文核心期刊，美国工程信息公司（EI）收录期刊。主要刊登农业机械、农业工程、农用动力和能源、农产品及食品加工机械、农机化以及有关边缘学科的基础理论、设计制造、材料工艺、测试仪器与手段的研究成果及发展动向,反映学科最新研究成果和学术水平。同时还将及时提供中国农业机械学会举办的国内外学术活动信息，可供农机乃至机械行业中、高级技术人员、大专院校师生及科研单位的有关人员阅读参考。
正式出版
收录年代

    基于WMAIP集成模型的华北冬小麦适宜播期与冬前积温下限研究

    陈先冠冯利平白慧卿孙爽...
    315-325页
    查看更多>>摘要：为明确气候变暖和"双晚技术"背景下华北地区冬小麦的适宜播期,基于WMAIP集成模型,对华北地区冬小麦适宜播期、冬前积温下限及最迟播期进行了分析.研究结果表明,华北地区晚播减产幅度由南向北增大,南部晚播减产幅度最小(＜19.5％),中部晚播减产幅度在26.4％以内,北部晚播减产幅度最大,最高可达32.0％.华北地区北部、中部和南部的适宜播期分别在9月25 日—10月5日之间、9月30日—10月20日之间和10月10日—11月5日之间.华北地区冬小麦基于高产和高水分利用效率的适宜冬前积温下限分别在497～629℃·d和344～581℃.d之间,并由南部向北部递增.在高产和高水分利用效率条件下,河北、山东、河南大部分地区的最迟播期分别为10月1-13日、10月10-16日、10月22-28日和10月7-19日、10月16-22日、10月31日—11月12日.研究结果可为气候变暖背景下华北地区"双晚技术"的推广和应用提供参考.

    冬小麦冬前积温下限最迟播期产量水分利用效率WMAIP

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    不同连作年限设施农用地土壤有机碳与细菌群落功能特征

    孔晨晨张世文王维瑞颜芳...
    326-337页
    查看更多>>摘要：为探明不同连作年限设施农用地土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)与细菌群落功能变化及其动态响应关系,以北京市南郊设施农业集中地为研究区,采用时空替代法系统分析了未种植(CK)、连作年限0～5年(0～5 a)、5～10年(5～10 a)、10～20年(10～20 a)和20年以上(20 a+)SOC、细菌群落结构及其代谢功能的变化.结合冗余分析(RDA)、典型相关分析(CCA)、PICRUSt2功能预测及Mantel test探究了 SOC及其活性组分与细菌优势菌群的动态响应,以及与细菌代谢功能的相互关系.结果表明:连作使研究区微生物生物量碳(Microbial biomass carbon,MBC)、易氧化有机碳(Easily oxidizes organic carbon,EOC)、SOC 含量及土壤有机碳密度(Soil organic carbon density,SOCD)均随种植年限先增后减,可溶性有机碳(Dissolved organic carbon,DOC)含量在20 a+时最高,微生物熵(Q)随连作年限增加而减小.连作降低了土壤细菌的多样性,但提高了细菌种群间差异,PICRUSt2预测不同连作年限土壤细菌功能均以新陈代谢为主,5～20 a 土壤细菌二级代谢功能丰度明显高于0～5 a、20 a+、CK.相对丰度前10的细菌群中Acidobacteriota与SOC及其活性组分含量均呈负相关,主导和参与SOC累积循环的关键菌群在连作20 a+后出现由富营养型菌群向寡营养和致病类菌群转变的趋势;Mantel分析显示,第3层级有53类与土壤有机碳含量呈显著相关的代谢功能(p＜0.05),其中23类隶属于第1层级的新陈代谢,与EOC呈显著相关的代谢功能高达51类.本研究结果可为优化碳循环相关细菌功能群,提升小尺度设施农用地土壤碳汇功能提供参考.

    连作年限设施农用地土壤有机碳细菌群落特征代谢功能

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    畜禽粪污处理中氨气膜接触器回收的传质及选择性研究

    贺清尧廖婷陈号迁刘梦飞...
    338-345页
    查看更多>>摘要：对畜禽粪污好氧堆肥中产生的氨气与厌氧发酵后沼液中的氨氮进行回收,不仅可以减少污染物和温室气体的排放,达到减污降碳的目的,还能获得氮肥产品,增加粪污处理的经济性.针对现有氨气捕集过程中设备体积大和灵活性差等问题,提出了采用中空纤维膜来实现氨气捕集的目标.采用空气吹扫氨水溶液模拟了不同情形下的氨气浓度与空气流量,测试不同情形下氨气捕集的通量和回收率,分析影响氨气捕集的主要因素和传质特性.结果表明,氨气向膜内传质的阻力主要受气相传质阻力和膜的传质阻力影响,低空气流量下气相传质阻力占主导地位.提升空气流量至5 L/min时,气相传质阻力比0.5 L/min时下降53.6％,此时膜内传质阻力占主导.氨气捕集通量随进膜氨气浓度的增大而提升.在空气流量低于1 L/min下,氨氮回收率高于95％,0.5 L/min时的氨氮回收率高于99％.在氨气停留时间足够的条件下,氨氮回收率仅与酸液吸收容量相关.在温度差和浓度差的影响下,空气中的水蒸气会向膜内的吸收剂中传递.吸收剂中含质量分数26％的硫酸铵比仅含1％的硫铵溶液水回收通量高13.3倍,氨氮分离因子由41.6降低至3.06.酸液质量分数对氨气的传质无显著影响.文献对比表明典型状态下粪污处理中的氨气释放质量浓度与本研究中涉及的质量浓度区间基本一致,说明中空纤维膜捕集氨气具有较广的适用性.

    粪污处理氨气膜吸收中空纤维膜

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    超微粉碎/NaOH同步处理麦秸纤维素分离特性研究

    高崇风韩鲁佳
    346-352,371页
    查看更多>>摘要：为了探究超微粉碎/NaOH同步处理对小麦秸秆纤维素分离及其微观形貌结构和热稳定性的影响,将小麦秸秆与质量分数6％的NaOH溶液按照料液比0.1 g/mL混合,进行了不同时长的超微粉碎/NaOH同步处理,并使用1.4％酸性亚氯酸钠溶液漂白和水浴式超声处理,分离得到纤维素纤维.系统表征了不同处理时长对小麦秸秆木质纤维素分离以及小麦秸秆纤维素微观形貌、晶体结构和热稳定性影响.结果表明:在同步处理0～60 min范围内,机械力显著降低了麦秸样品的粒度,有效促进了秸秆木质纤维组分分离;经不同时长超微粉碎/NaOH同步处理后分离获得的小麦秸秆纤维素中,大量微米和纳米纤维素呈相互缠绕的网状分布;随处理时间延长,纤维素结晶度先降低后趋于稳定,处理30～60 min是纤维素结晶度降低的转折点;Person相关性分析结果表明,小麦秸秆纤维素热稳定性与其结晶度以及处理时长呈现显著相关性(P＜0.05).

    小麦秸秆纤维素纤维机械化学同步处理超微粉碎NaOH处理

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    ORP阶段性控制提高葡萄酒中链脂肪酸乙酯和高级醇含量研究

    靳国杰王馨茹瞿嘉宁何双...
    353-362页
    查看更多>>摘要：氧化还原电位(Oxidation-reduction potential,ORP)反映了发酵系统的氧化还原状态,与酵母代谢以及香气化合物合成密切相关,其水平在各酒精发酵阶段存在差异.为了实现ORP在不同发酵阶段的科学控制,通过气相色谱-质谱(Gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)和感官量化分析法在葡萄酒酒精发酵的不同阶段控制不同水平的ORP,观察酵母生长、香气化合物合成以及感官品质的变化.结果表明,在0～48 h阶段ORP的变化对酵母活菌数和香气化合物含量的影响远高于其他阶段.提高此阶段ORP有利于酵母生长和糖消耗,而较低ORP有利于香气化合物合成.与对照相比,0mV(0～48h)-自然条件(48～96h)-自然条件(96 h至发酵结束)处理组可显著提高中链脂肪酸乙酯中的己酸乙酯、癸酸乙酯含量;0 mV-0 mV-60 mV处理组可显著提高乙酸酯含量;60 mV-0 mV-60 mV处理组可显著提高高级醇含量.0 mV-自然条件-自然条件处理增强了赤霞珠葡萄酒中红色水果香气和爱格丽葡萄酒花果类香气,并减弱了爱格丽葡萄酒的动物类气味.ORP的阶段性控制为葡萄酒发酵过程的精准调控提供了依据,为提高葡萄酒香气化合物含量以改善葡萄酒的香气质量提供了基础.

    葡萄酒氧化还原电位阶段性控制酒精发酵香气化合物

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    pH值对大豆分离蛋白功能性质的影响及其精准调控研究

    王伟宁张海荣王宁王立琦...
    363-371页
    查看更多>>摘要：大豆分离蛋白(Soybean protein isolate,SPI)对外界环境的变化极其敏感,中和工段中pH值微小的变化就会改变蛋白质的结构和功能性质.通过添加NaOH调控凝乳的pH值,利用红外光谱和内源荧光光谱分析SPI的结构及功能性质,研究发现在中性条件下SPI具有较好的起泡性,碱性条件时SP1具有较好的乳化性,当体系pH值为7时,SPI的起泡性最佳,当体系pH值为8.5时,SPI的乳化性最佳.建立了 25 L大豆SPI中和工段pH值精细调控体系,利用Matlab模拟生产过程,通过动态线性与静态非线性拟合,采用模糊自适应控制结合Wiener模型调控中和罐的加碱量,当将中和罐中pH值调控为7时,调节时间为37.4 s,生产的SPI起泡性指数为57.22％,将中和罐中pH值调控为8.5时,调节时间为33.4 s,生产的SPI乳化活性指数为69.35 m2/g,体系无超调量用碱.

    大豆分离蛋白pH值功能性质模糊控制Wiener模型

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    基于可见-近红外光谱的鲜食葡萄成熟品质关键指标检测

    刘文政周雪健平凤娇苏媛...
    372-383页
    查看更多>>摘要：酚类物质是评价葡萄成熟品质的重要指标,本文利用可见-近红外光谱技术结合化学计量学定量分析方法对葡萄皮总酚、籽总酚、皮单宁和籽单宁含量开展了无损检测研究.通过手持式可见-近红外光谱仪采集巨玫瑰葡萄波长400～1 029 nm范围内的漫反射光谱,采用SPXY算法将其划分为校正集和预测集,结合标准正态变换(Standard normal variate,SNV)、多元散射校正(Multiplicative scatter correction,MSC)、一阶导数(First derivative,1D)、二阶导数(Second derivative,2D)、Savitzky-Golay 卷积平滑(Savitzky-Golay smoothing,SG)和 Savitzky-Golay 卷积平滑+一阶导数(SG+1D)6种预处理方法以及偏最小二乘回归(Partial least squares regression,PLSR)、支持向量机回归(Support vector machine regression,SVR)和卷积神经网络(Convolutional neural network,CNN)3 种建模算法,分别建立了基于全波段和特征波长的葡萄皮总酚、籽总酚、皮单宁和籽单宁定量预测模型并进行综合对比分析.结果表明,对于皮总酚、籽总酚和籽单宁,经特征波长筛选后建立的模型效果优于全波段,而对于皮单宁,全波段建立的模型较特征波长效果更佳;因此,在预测皮总酚、籽总酚、皮单宁和籽单宁含量时,最优模型分别为RAW-CARS-SVR、1D-CARS-SVR、RAW-CNN 和 RAW-CARS-PLSR,校正集相关系数(Correlation coefficient of calibration set,Rc)分别为 0.96、0.99、0.96 和 0.91,预测集相关系数(Correlation coefficient of prediction set,Rp)分别为 0.95、0.99、0.83 和 0.89,剩余预测偏差(Residual predictive deviation,RPD)分别为 3.56、7.30、1.92 和 2.25.因此,结合可见-近红外光谱和合适的回归模型,可以实现对巨玫瑰葡萄的皮-籽总酚、皮-籽单宁含量的无损检测.

    葡萄可见-近红外光谱成熟度品质检测

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    基于改进YOLO v5的皮蛋裂纹在线检测方法

    汤文权陈灼廷王东桥范维...
    384-392页
    查看更多>>摘要：为了解决裂纹皮蛋分选中存在的效率低、人力成本高等问题,提出了一种基于改进YOLO v5的皮蛋裂纹在线检测方法.使用EfficientViT网络替换主干特征提取网络,并采用迁移学习对网络进行训练,分别得到YOLO v5n_EfficientViTbO 和 YOLO v5s_EfficientViTb1 两个模型.YOLO v5n_EfficientViTb0 为轻量化模型,相较于改进前参数量减少14.8％,浮点数计算量减少26.8％;YOLO v5s_EfficientViTb1为高精度检测模型,平均精度均值为87.8％.采用GradCAM++对模型可视化分析,得出改进模型减少了对背景区域的关注度,证明了改进模型的有效性.设计了视频帧的目标框匹配算法,实现了视频中皮蛋的目标追踪,依据皮蛋的检测序列实现了对皮蛋的定位和裂纹与否的判别.轻量化模型的判别准确率为92.0％,高精度模型的判别准确率为94.3％.研究结果表明,改进得到的轻量化模型为运算能力较差的皮蛋裂纹在线检测装备提供了解决方案,改进得到的高精度模型为生产要求更高的皮蛋裂纹在线检测装备提供了技术支持.

    皮蛋裂纹检测YOLOv5EfficientViT目标跟踪GradCAM++

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    双流耦合构型混合动力拖拉机旋耕工况控制策略研究

    窦海石魏洪乾艾强张幽彤...
    393-400,414页
    查看更多>>摘要：大功率拖拉机作业时载荷冲击会造成发动机的输出转矩大范围波动,为减小载荷冲击对拖拉机动力单元的影响,提出以发动机和双电机为动力源的拖拉机双流耦合动力系统构型,以减小载荷冲击引起的动力传动系统换挡频次.基于Haar小波分解提出了基于功率预测的转矩分配策略,首先记录拖拉机的作业参数,基于径向基神经网络对拖拉机旋耕作业时的功率需求进行预测,由Haar小波变换确定高频和低频转矩需求值的范围,并分别由电机和发动机提供.最后,通过硬件在环试验对提出的动态转矩分配进行了可行性验证,测试结果表明:提出的基于神经网络功率需求预测模型对行驶端和动力输出端(Power take-off,PTO)的功率进行预测,实际值和预测值均方根误差分别占最大功率的7.6％和7.9％;提出的转矩分配策略能够应对拖拉机旋耕时的载荷波动.发动机转矩波动与传统构型相比减小35.0％,有效地缩小了发动机转矩波动范围,缓解了拖拉机作业时载荷冲击对发动机的影响.

    混合动力拖拉机双流耦合构型功率预测转矩分配Haar小波变换

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    基于ASTUKF的分布式农业车辆路面参数辨识方法

    孙晨阳周俊赖国梁
    401-414页
    查看更多>>摘要：针对分布式驱动农业车辆在路面参数辨识过程中,因路面环境变化出现的状态模型误差和时变噪声,导致辨识结果发散的问题,提出了基于自适应强跟踪无迹卡尔曼滤波(Adaptive strong tracking unscented Kalman filter,ASTUKF)的辨识方法.与传统内燃机农业车辆相比,分布式驱动可以直接获取驱动轮的状态信息,结合含有峰值附着系数和极限滑转率的μ-s曲线模型,建立了无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman filter,UKF)辨识算法的状态方程和量测方程.同时,将强跟踪滤波(Strong tracking filter,STF)和自适应滤波(Adaptive filter,AF)引入辨识算法,用以提高对多变环境的识别精度和鲁棒性,并采用奇异值分解(Singular value decomposition,SVD)解决了迭代过程中出现的非正定矩阵的问题.仿真试验结果表明,在突变噪声环境工况下,ASTUKF辨识结果可以快速收敛至目标值附近,且不受突变噪声的影响,各驱动轮峰值附着系数估计结果的平均绝对误差(Mean absolute error,MAE)分别为 0.014 4、0.026 7、0.014 4、0.026 7,极限滑转率估计结果的 MAE 分别为 0.002 5、0.002 8、0.002 5、0.002 8.实车试验表明,在已耕地和未耕地的试验路面上,ASTUKF辨识结果的均值95％置信区间能够匹配测量值,整车的附着系数辨识结果为0.406 1(未耕地)、0.399 1(已耕地),极限滑转率辨识结果为0.148 4(未耕地)、0.360 0(已耕地),可为分布式电动农业车辆作业参数感知提供理论参考.

    农业车辆分布式驱动路面参数辨识自适应强跟踪无迹卡尔曼滤波

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据