基于BAS-PID控制的精准变量施药系统仿真与试验

精准变量施药技术是精准农业的重要内容之一,为解决当前常用的变量施药方式存在的控制精度低、超调量大等不足,提出将天牛须搜索(Beetle Antennae Search,BAS)算法与常规PID控制结合形成BAS-PID控制算法,用于变量施药系统控制。首先建立施药控制系统机理模型并基于Matlab平台进行软件仿真,仿真试验结果表明,BAS-PID算法的超调量为0.024 1,绝对误差为1.14%,均低于常规PID和模糊PID,控制效果更好。在吉林农业大学试验田进行了田间施药试验,根据试验数据分析,BAS-PID、模糊PID以及常规PID的平均施药误差分别为0.016 L/min、0.020 L/min、0.238 L/min,平均超调量分别为0.006 L/min、0.016 L/min、0.238 L/min。BAS-PID控制算法的施药误差仅在0.01~0.02 L/min内,误差范围小,总体而言,该算法的施药误差和平均超调量都低于模糊PID和常规PID,系统应用效果好。试验结果表明:本文提出的BAS-PID算法提高了PID算法的参数适用性,施药控制精度高,超调量小,改善了变量施药系统的施药效果,可为推动精准变量施药技术的发展提供新的技术方案。     

基于灰狼优化PID控制的变量喷药系统研究

针对传统PID控制式的不足,将灰狼优化算法与PID控制结合,设计了一种基于灰狼优化PID控制的变量喷药系统,控制系统主要由微处理器、电动阀、传感器和摄像头等组成。同时,构建了变量喷药系统传递函数模型并基于MatLab软件平台进行仿真实验,结果表明:灰狼优化PID控制响应速度快,调节时间为0.203 5s,低于传统PID控制的0.463 5s,系统的稳态误差小,仅为1.32%。在WFS-II喷雾性能综合试验台进行实际喷药试验研究,结果表明:相对于传统的PID控制,灰狼优化PID控制的变量喷药系统平均响应时间提高了21.4%,平均误差为11.0%,低于传统PID控制的16.8%。本文设计的基于灰狼优化PID控制的变量喷药系统响应速度快、稳态误差小、控制精度高,改善了传统PID控制系统的控制效果和稳定性,可为变量喷药系统的研究提供新的理论基础和技术方法。     

基于DSP和单片机的实时变量喷药系统设计

为防治玉米农田杂草危害,设计了一种基于DSP识别和单片机控制的杂草实时变量喷药系统。数字信号处理器(DSP)实时数据处理能力强,单片机控制能力强。DSP作为喷药系统上位机图像处理模块的CPU,对田间玉米杂草图像实时采集、处理,分离出杂草,生成杂草位置信息表,发送给作为系统下位机控制模块CPU的单片机;单片机通过电磁阀控制6个喷头的开闭实现精准变量喷药。田间试验表明:系统在室外田间复杂情况下可以满足实时精准喷药要求,在作业机械速度为4km/h时,喷药精确度可以达到91.4%。     

蝴蝶兰根内生细菌的分离及可分泌IAA细菌的筛选

为从蝴蝶兰(Phalaenopsis amabilis)根部分离出可分泌吲哚乙酸(Indole-3-acetic acid,IAA)的内生细菌,通过探讨蝴蝶兰根部表面消毒的最佳条件,采用分离培养法、生理生化实验和16S rDNA分析,对蝴蝶兰根部出内生细菌进行研究。结果表明,NA培养基分离出的6株细菌分别属于短杆菌属(Brevibacterium)、伯克氏菌属(Burkholderia)、Dyella和类芽胞杆菌(Paenibacillus);R2A培养基分离出的20株细菌分别属于伯克氏菌属(Burkholderia)和Dyella;分离获得的26株内生细菌中,具有分泌IAA的功能有23株,占分离总菌数的88.5%。综合来看,蝴蝶兰根中存在可分泌IAA不同种属的内生细菌,为进一步研究内生细菌与蝴蝶兰植物之间的相互作用提供了菌种资源。     

低温胁迫对Bt棉纤维中杀虫蛋白含量及氮代谢的影响

本研究以常规种泗抗1号(Sikang 1, SK1)和杂交种泗抗3号(Sikang 3, SK3)为材料进行盆栽试验,研究了不同低温水平及其处理持续时间对Bt棉盛铃期纤维中杀虫蛋白含量变化及氮代谢生理特征。结果表明,纤维中的杀虫蛋白含量随着温度的降低总体呈下降趋势,同时低温处理持续期显著影响杀虫蛋白含量。与对照相比,纤维中杀虫蛋白含量的降低幅度随低温胁迫时间的延长而增大。此外,随着处理温度的降低,可溶性蛋白含量、谷丙转氨酶活性、谷草转氨酶活性呈下降趋势,游离氨基酸含量、肽酶活性、蛋白酶活性呈上升趋势,且在低温处理48 h后,均与杀虫蛋白含量呈极显著相关。因此,低温胁迫促使了蛋白质的合成功能下降,分解能力增强,导致可溶性蛋白含量下降,游离氨基酸含量升高,最终导致杀虫蛋白含量下降,且其受低温胁迫持续期显著影响。     

土壤增氮对棉花当日花Bt杀虫蛋白含量影响及相关生理机制

以Bt棉常规品种泗抗1号、杂交品种泗抗3号为材料,在常规施氮量(CK, 300 kg·hm^-2)水平上,设计增施氮素25%、50%、75%、100%4个处理,探讨土壤增氮对棉花当日花中Bt杀虫蛋白含量的影响及其蛋白质代谢机制。结果表明：两类型品种当日花中Bt杀虫蛋白含量均随施氮量增加呈先升高后降低的趋势,且在施氮量增加75%时当日花中Bt蛋白含量达最大值,较CK增加37.8%～85.2%。氮代谢生理机制表明,施氮量增加75%时当日花可溶性蛋白质含量、游离氨基酸含量、蛋白质合成关键酶[谷氨酰胺合成酶(glutamine synthetase, GS)、谷氨酸合成酶(glutamate synthase, GOGAT)]活性显著提高;蛋白质分解关键酶(蛋白酶、肽酶)活性则随施氮量增加呈下降趋势,但处理间差异不显著。在常规施氮水平上适量增氮有利于促进Bt杀虫蛋白合成,从而提高棉花Bt抗虫性。     

喷施尿素对Bt棉蕾的杀虫蛋白含量影响及氮代谢机制

以常规种泗抗1号(SK-1)和杂交种泗抗3号(SK-3)作为试验材料,设置喷清水(CK)和不同浓度(1.0%～10.0%)尿素处理,研究喷施不同浓度尿素对Bt棉蕾中杀虫蛋白表达量的影响。结果表明：随着尿素浓度的增加,棉蕾中杀虫蛋白含量呈先增加后降低的趋势,尿素浓度7.0%～8.0%处理的棉蕾中杀虫蛋白含量最高,较对照增加14.9%～24.8%。氮代谢机制表明,棉蕾中可溶性蛋白质和游离氨基酸含量增加,谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合酶(GOGAT)、谷草转氨酶(GOT)和谷丙转氨酶(GPT)活性提高,与Bt杀虫蛋白含量表现一致;蛋白酶和肽酶活性与Bt蛋白含量量呈相反特征。主成分分析进一步表明,两品种棉蕾的可溶性蛋白质和游离氨基酸含量,GS、GOGAT、GOT和GPT活性对Bt杀虫蛋白含量变化的贡献分别达71.8%和72.4%;蛋白酶和肽酶活性对Bt杀虫蛋白含量变化的贡献分别为23.4%和21.6%。综上,蕾期根外喷施尿素,Bt棉蕾的蛋白质合成提高是杀虫蛋白含量提高的主要原因。     

干旱胁迫下外源海藻糖对糯玉米幼苗生理特性的影响

以苏玉糯5号为供试材料,研究干旱胁迫条件下外源海藻糖对糯玉米幼苗根系和叶片抗氧化系统及渗透调节物质的影响。结果表明,干旱胁迫显著降低叶片叶绿素含量和根系活力,喷施外源海藻糖后这两类物质含量增加。干旱胁迫下喷施外源海藻糖增加玉米根系和叶片中可溶性蛋白、可溶性糖、抗坏血酸(AsA)、还原型谷胱甘肽(GSH)含量,增强糯玉米幼苗根系和叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)等活性,降低超氧阴离子产生速率(O2-)、丙二醛(MDA)等含量。外源海藻糖处理下叶片中可溶性糖、可溶性蛋白、AsA和GSH含量增加幅度大于根系,叶片中丙二醛含量降幅大于根系。表明喷施外源海藻糖缓解干旱胁迫对叶片伤害效果大于根系。干旱胁迫下喷施外源海藻糖能够增强糯玉米抗旱能力,减小干旱伤害。     

线性规划模型在农田改造中的应用分析

农田改造是我国经济发展过程中的一个重要步骤，农田改造过程中需要用到线性规划模型，线性规划模型对于农田改造具有十分重要的意义，本文对线性规划模型在农田改造中的应用进行分析和探讨，旨在促进农田改造效率的提升。     

关于园林绿化施工的质量管理与技术规范的研究

伴随着我国城市建设的蓬勃发展,城市园林绿化已经成为省市发展进程里的重要标志之一,因此对于园林绿化施工的质量管理和技术规范的要求也越来越严格。园林绿化施工的过程是一种艺术创造,那么首先要保证施工的质量一定要过硬,加强施工质量的管理,同时规范施工施工的技术,用规范的施工技术来保障施工的质量。