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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

    水氮调控对宁夏中部旱区马铃薯产量与土壤质量的影响

    杨莹攀尹娟朱银浩李升...
    358-370,458页
    查看更多>>摘要:针对宁夏中部干旱区马铃薯产量不高和土壤质量较低等问题,本研究探讨和评价宁夏中部旱区马铃薯农田土壤质量状况,马铃薯产量与农田环境因子的相互关系,以提高马铃薯产量和农田土壤质量.以马铃薯农田为研究对象,2年试验采用三因素完全随机设计,灌溉处理设置灌溉定额(2 250 m3/hm2,W3)、节水20%(1 800 m3/hm2,W2)、节水 40%(1 350 m3/hm2,W1);施氮处理设置施氮量(195 kg/hm2,N3)、减氮 20%(156 kg/hm2,N2)、减氮40%(117 kg/hm2,N1),以当地不施氮肥和不灌水为CK处理,测定土壤养分含量、酶活性、微生物量碳氮磷含量及产量,并将其纳入土壤质量指数(SQI),与马铃薯产量进行拟合分析.结果表明:水氮调控对土壤速效钾、有效磷、硝态氮、铵态氮、全氮、全磷、全钾、有机质含量均有显著影响,不同水氮调控下0~20 cm 土层过氧化氢酶活性(SP)、蔗糖酶活性(SS)、土壤脲酶活性(SU)、土壤碱性磷酸酶活性(SAP)W2N2处理最大,较CK处理增加23.66%、86.28%、58.66%、56.92%,并随土壤深度增加呈逐渐降低趋势.马铃薯产量、土壤微生物量碳氮磷含量及化学计量在W2N2(1 800 m3/hm2、156 kg/hm2)处理最大.通过SQI得出中水中氮(W2N2)土壤质量等级最高,通过拟合发现W2N2处理能够协同提升土壤综合质量与马铃薯产量,该研究结果可为中国北方干旱地区马铃薯可持续生产和土壤质量提升提供理论依据.

    马铃薯产量土壤化学性质灌溉定额施氮量土壤质量指数

    基于动网格6DOF模型的框架式流速仪水力特性数值模拟与明渠测流速率常数预测

    唐渊申丽霞吴建华张玉胜...
    371-381页
    查看更多>>摘要:为分析明渠内框架式流速仪流场特性与运动姿态,同时对流速仪倍常数K和摩阻系数C进行率定,根据不可压缩流体流动的Navier-Stokes方程和SST k-ω湍流模型,结合VOF多相流模型,建立动态网格下的6自由度(6DOF)刚体动力学耦合数值仿真模型,对水冲击流速仪旋桨使之被动旋转过程进行了仿真,分析了流速仪在不同位置对流速仪倍常数K和摩阻系数C的影响规律.结果表明:采用动网格6DOF模型可以较好地模拟框架式流速仪在明渠的流动状态,仿真结果可靠性较高;通过对不同时刻转速与流速拟合曲线分析可知,流速仪位置不同会影响流速仪摩阻系数C,对流速仪倍常数K影响不大.研究结果可为进一步研究框架式流速仪优化和不同含沙水流条件下对流速仪的磨损提供参考.

    明渠测流水力特性框架式流速仪法动网格6DOF仿真模型速率常数预测

    节水灌溉下生物炭与有机肥添加对黑土区稻田净碳排放的影响

    薛里张忠学齐智娟韩羽...
    382-390,441页
    查看更多>>摘要:为探寻节水灌溉条件下施入生物炭与有机肥对黑土区稻田净碳排放的影响,于2023年开展田间试验.试验设置常规淹灌(F)和控制灌溉(C)两种灌溉模式,同时在每种灌溉模式下设置生物炭还田(B)和有机肥还田(O)2种物料还田形式,以及无物料还田(N)作为对照组,共计6个处理.分析了两种灌溉模式下施入生物炭与有机肥对稻田土壤CH4、CO2、N2O排放和水稻产量的影响,并结合土壤有机碳含量的变化,计算各处理的净温室气体排放量(NGHGE).结果表明:在施入相同物料下,控制灌溉处理CH4排放总量较常规灌溉减少71.06%~85.39%;CO2、N,O排放总量较常规灌溉分别增加41.89%~47.97%、27.56%~38.26%.与对照处理相比,生物炭施入使稻田N2O、CH4排放总量分别降低14.31%~23.90%、15.10%~23.83%,CO2排放总量增加23.03%~26.63%;有机肥施入使稻田N2O、CH4、CO2排放总量分别增加8.22%~12.09%、18.36%~19.22%、51.48%~53.48%.生物炭与有机肥施入均能增加土壤有机碳储量与水稻产量,且控制灌溉下增幅效果更加明显.控制灌溉处理NGHGE均显著小于常规灌溉(P<0.05),且在控制灌溉下,与对照处理相比,施入生物炭与有机肥处理NGHGE分别减少44.01%、6.38%.综合来看,控制灌溉下施入生物炭提高了水稻产量,同时增加了土壤有机碳储量,并有效减少了黑土区稻田净碳排放.该研究结果可为东北黑土区稻田制定节水、增产、固碳减排的水碳管理策略提供科学依据,对保障东北地区可持续农业发展具有重要意义.

    黑土区稻田节水灌溉生物炭有机肥有机碳温室气体

    减氮配施生物炭对土壤肥力和水稻产量的补偿效应与机制

    刘慧焦岩窦婉毓张文龙...
    391-401,469页
    查看更多>>摘要:氮素是水稻生长所必需的营养元素.为了提高产量往往过量施加氮肥,这不仅导致氮肥利用率低,还破坏了土壤质量,减少氮肥施用则会导致水稻减产.为探究土壤改良剂(生物炭)能否补偿减氮带来的负面影响,本研究采用盆栽试验,设置常规施氮(氮肥施用量110kg/hm2,CK)、减氮10%(C1)及减氮10%条件下配施2.5%生物炭(C2)和5%生物炭(C3)4个处理,探讨在减少氮肥使用条件下生物炭对土壤肥力及水稻产量的补偿效应及机制.结果表明:减氮10%对土壤综合肥力无显著影响,施加生物炭可有效地提高土壤肥力,且添加5%生物炭对土壤肥力的提升效果优于添加2.5%生物炭.减氮10%导致水稻产量显著降低,而生物炭施加可一定程度补偿减氮造成的减产,其中添加2.5%生物炭对水稻产量的补偿效果优于添加5%生物炭,但仍未恢复到常规施氮水平.采用结构方程探究减氮和施加生物炭条件下水稻产量的驱动因素,结果表明,减氮配施生物炭通过改变土壤pH值、全钾含量、铵态氮含量和硝态氮含量,进而直接或间接影响水稻产量,其中铵态氮含量和硝态氮含量是主要的调控因子,其不仅直接影响水稻产量,还可通过调控每穗粒数、有效穗数和千粒质量间接影响水稻产量的形成;pH值和全钾含量对水稻产量有负面效应.本研究可为东北黑土区水稻种植业化肥减量和生物炭的高效利用提供科学依据.

    水稻产量土壤肥力减氮生物炭结构方程模型

    暗管条件下牧草种植对农牧交错区盐渍土的改土效应

    鄂继芳杨树青张万锋张晶...
    402-410页
    查看更多>>摘要:为探究农牧交错区暗管条件下种植耐盐牧草对改良盐渍土的效应,在河套灌区红卫试验基地开展为期2年的种植不同牧草田间试验.试验设置暗管条件下种植苜蓿(TM)、甜高粱(TB)、苏丹草(TS)和无牧草(T),以空白地为对照(CK),共5种处理.结果表明,2年种植苜蓿(TM处理)0~60 cm 土层平均容重最小,为1.416 g/cm3,较CK下降9.4%(P<0.05);相比对照处理,暗管条件下种植牧草可显著提高盐渍土壤孔隙度,增幅为10.3%~24.3%(P<0.05),2年试验后苜蓿孔隙度最高,为51.6%;各处理土壤有机质(SOM)含量随土层深度增加而减少,T处理0~60 cm 土层有机质流失严重,2年试验期平均降低20.3%(P<0.05),而暗管+牧草处理可有效缓解SOM流失,TM处理效果较佳,2年SOM含量平均提高5.0%(P<0.05).2021年暗管条件下牧草鲜质量较2020年提高24.6%~49.2%(P<0.05),TM处理增产效果最大,为49.2%.综上,暗管条件下种植苜蓿改良盐渍土壤效果较佳,可实现河套灌区盐渍土结构改善与SOM含量提高,达到提高牧草产量的目标,可为农牧交错区实施暗管工程+生物改良盐渍土提供理论基础与技术支撑.

    农牧交错区暗管牧草种植盐渍土改土效应

    小型搅拌热解气回燃式生物质炭化炉设计与试验

    张宝峰司香辛明金邬立岩...
    411-419页
    查看更多>>摘要:针对传统炭化工艺温度不均、尾气净化难、能量消耗大的问题,设计了一种小型搅拌热解气回燃式生物质炭化设备.采用双螺旋带搅拌,使生物质横向对流,受热均匀;设计热解气引流装置使其回流至燃烧室引燃,减少热解气排放的同时,为生物质炭化提供能量,降低了炭化能量投入.基于计算机仿真技术建立了样机模型,并对炭化炉温度场及热流场进行了矢量分析,计算结果表明炉内温度分布均匀.设计了炭化炉样机,以稻壳为原料进行生物质炭化试验.结果表明,热解气引燃后炭化室温度能够保证生物质炭化所需条件.正交试验结果表明,最佳炭化率因素水平组合为:螺旋搅拌器转速为43r/min、炭化室物料充满系数为88.68%、炭化时间为15 min,此时,炭化率最高为50.86%.

    生物质炭化设备热解气回燃式双螺旋带温度场炭化率

    基于MobileViT-CBAM的枇杷表面缺陷检测方法

    赵茂程邹涛齐亮汪希伟...
    420-427页
    查看更多>>摘要:为实现枇杷采后快速、准确筛选,本文以MobileViT为主干特征提取网络,通过分别在Layer1和Layer2层之后嵌入注意力模块CBAM(Convolutional block attention module),强化网络在通道和空间上对细节特征的提取能力,构建了一种轻量化网络模型MobileViT-CBAM.相较于MobileViT,在验证集和测试集上本文方法对疤痕、机械伤、腐烂等缺陷果的识别准确率分别提高1.17、1.23个百分点.试验结果表明,MobileViT-CBAM模型与VGG16、ResNet34、MobileNetV2相比较,准确率最高(97.86%),同时兼具内存占用量小(3.768 MB)、推理时间短(每幅图像需42 ms)的优势.该轻量化网络模型可部署于嵌入式系统.本研究为构建枇杷在线检测系统提供了缺陷识别理论基础,为枇杷等农产品外部品质检测提供了一个高效、准确的方法.

    枇杷MobileViT-CBAM缺陷检测轻量化

    基于区块链的远洋捕捞产品新鲜度评价与可信追溯模型研究

    马文琪孙传恒罗娜徐大明...
    428-441页
    查看更多>>摘要:针对远洋捕捞追溯流程缺少产品新鲜度定量分析,分析结果可信度差等问题,以三文鱼为例,详细分析远洋捕捞追溯流程,基于层次分析法建立了远洋捕捞产品新鲜度指标评价体系,提出新鲜度得分公式,实现了标准统一的产品新鲜度评价.结合ECDSA签名技术与智能合约实现了追溯责任的精准定位,通过引入信誉积分数据,建立了奖励、惩罚、补偿机制三位一体的企业双向信誉评价模型,保障了信誉评价主体的积极性及新鲜度得分数据的真实性,实现了产品新鲜度的可信追溯.安全性分析表明信誉积分的攻击难度等价于ECDSA私钥的破解难度,证明了信誉评价模型可信、安全及不可篡改的特性.性能测试结果显示,追溯数据读写吞吐量保持在500笔/s与150笔/s以上,读写成功率分别为100%与98%,数据写入平均耗时为0.416 s,数据查询平均耗时为0.142 s,相比基于可靠企业信誉评估机制的区块链农产品可信追溯模型,存储与查询效率分别提升55.8%与63.4%,基本满足产品实际追溯业务需求.

    三文鱼远洋捕捞产品区块链椭圆曲线数字签名算法层次分析法

    基于物联网的热泵式低温循环粮食烘干机监控系统研究

    左毅刘浩鲁陈子轩张士航...
    442-449页
    查看更多>>摘要:针对热泵式低温循环粮食烘干机监控手段落后、信息化程度低等问题,设计了基于物联网的热泵式低温循环烘干机监控系统.系统采用感知层、传输层和应用层相结合的体系架构,以可编程控制器(Programmable logic controller,PLC)和HMI触摸屏为核心,设计开发控制系统,实现对烘干机和热泵的实时监测、图形化显示、安全保护和自动化控制;采用Linux的CentOS系统开发服务端系统框架,通过EG8000mini模块将采集的数据接入AP基站并存储至数据库,使用户可以通过计算机端或手机APP对热泵式低温循环粮食烘干机进行远程实时监控.试验验证结果显示,系统通信成功率高于98%,对环境温度、热风温度、热风相对湿度及热风风速实时检测平均绝对误差分别为0.3℃、0.26℃、1.2%和0.47 m/s,可满足热泵式低温循环烘干机远程监控需求.

    粮食烘干机监控系统物联网实时监控

    基于射频波强化的试验型水热反应器研究

    仵明太张浩张一鸣段钰婷...
    450-458页
    查看更多>>摘要:针对水热提取反应目前主要依靠微波强化,存在穿透深度小、加热均匀性差的问题,利用加热均匀性更好的射频波为热源,基于常见的水平式平行极板射频加热系统设计了一套适用于射频强化的水热反应器.该水热反应器主要由双层反应釜、压力调节装置、光纤测温计和气动磁力搅拌器4部分构成,首先对整机结构及工作原理进行阐述,然后基于内压薄壁圆筒应力分析理论和磁力耦合传动理论对双层反应釜和气动磁力搅拌器的关键零部件进行设计,并完成了压力调节装置和测温方式的设计和选型,最后完成射频强化水热反应试验平台的搭建,并选取搅拌转速、液固比和射频极板间距对水热反应器的搅拌和升温性能进行了测试.结果表明:当液固比大于20 mL/g时,搅拌转速与对照样品纯水无显著差异(p>0.05),此时液固比不再是影响搅拌转速的主要因素;当液固比小于40 mL/g、搅拌转速大于150 r/min时,极板间距是影响物料升温速率的主要因素,随着极板间距的减小,升温速率不断加快,当极板间距为130 mm时,升温速率可达到8~10℃/min.

    水热反应器射频加热水热提取过程强化反应釜磁力搅拌