• 2020年第39卷第1期文章目次
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    • >特约综述
    • 智能化纳米释药系统用于细菌感染治疗的研究进展

      2020, 39(1):1-9.

      摘要 (1101) HTML (0) PDF 2.04 M (364) 评论 (0) 收藏

      摘要:细菌耐药性的相关研究已成为多学科交叉研究的热点,纳米技术因其独特的物化性质在药物递送系统(drug delivery systems,DDSs)的应用中具有可以改善药物的药代动力学和药效学特性,为应对全球细菌抗生素耐药性问题提供了一种新的策略。作为药物载体,理想的纳米粒子必须具有较高的载药量,将药物运送到特定的病理部位和(或)靶细胞,同时不发生药物泄漏,并且在作用部位迅速释放药物。为此,人们积极寻求各种“智能”纳米释药系统,这种纳米释药系统可以对内部或外部刺激(如pH、氧化还原、温度、磁和光等)进行响应,从而实现对药物的可控释放。本文围绕pH、温度、光照以及酶和其他内源或外源因子刺激响应的智能化抗菌药物递送系统领域的最新研究进展进行了评述。

    • >果实风味形成与调控专题
    • ABA处理对不同柑橘种质汁胞中挥发性物质的影响

      2020, 39(1):10-17.

      摘要 (1549) HTML (0) PDF 2.61 M (287) 评论 (0) 收藏

      摘要:为揭示柑橘汁胞挥发性物质代谢谱与ABA含量变化的关系,采用100 μmol/L ABA处理 3对有籽/无籽宽皮柑橘、柚和甜橙共6个种质的柑橘果实的汁胞并进行离体培养,室温培养10 d后进行GC-MS分析。结果显示:ABA处理对华农红柚汁胞中倍半萜类物质代谢的影响具有双重效应,δ-榄香烯、β-荜澄茄油烯、β-榄香烯、β-衣兰烯的含量显著高于对照,而榄香烯异构体和石竹烯的含量显著降低;纽荷尔脐橙处理汁胞中β-可巴烯和表荜澄茄醇等倍半萜烯及其醇化物含量显著降低至低于检测限;ABA处理对国庆1号温州蜜柑汁胞中单萜和倍半萜物质含量均有显著影响,新生成β-月桂烯、γ-萜品烯、吉马烯D和(2Z,5Z)-2,5-十五碳二烯-1-醇,而D-柠檬烯及β-榄香烯含量提升10倍以上;ABA处理后无籽琯溪蜜柚汁胞中的β-月桂烯和二氢-3-亚甲基-2,5-呋喃二酮显著降低;ABA处理对华农本地早和早金甜橙汁胞中的挥发性物质代谢谱没有显著影响。结果表明,ABA处理可以影响柑橘汁胞中挥发性物质尤其是倍半萜和单萜类物质的代谢谱变化,对果实香气品质的影响因种质而异。

    • 温度和pH值对柑橘汁胞柠檬酸含量及相关基因表达的影响

      2020, 39(1):18-23.

      摘要 (1333) HTML (0) PDF 1.42 M (254) 评论 (0) 收藏

      摘要:以膨大期国庆1号温州蜜柑(Citrus unshiu Marc. cv. Guoqing No.1)果实汁胞为材料,采用汁胞离体培养系统,研究温度处理(4、25和35℃)和pH处理(pH 4.8、pH 5.8和pH 6.8)对柠檬酸含量及柠檬酸积累相关基因表达的影响。结果显示:低温处理显著提高了汁胞中的柠檬酸含量,降低了ACOs和ACLβ1的表达水平;高温处理对柠檬酸含量没有显著影响,但是显著提高了CSs和ACLβ1的表达水平,降低了ACO1、ACO2、ACLα1和CsPH8的表达水平;低pH处理对柠檬酸含量没有显著影响,但显著提高了CSs、ACOs和ACLs表达水平;而高pH处理显著提高了汁胞中柠檬酸的含量和CSs的表达水平,同时显著降低了ACLα2的表达水平。研究表明,汁胞离体培养系统中温度和pH对柠檬酸含量的影响主要与柠檬酸的合成和降解相关基因表达水平变化有关。

    • 黄龙病病菌侵染对茶枝柑果实类黄酮和挥发性物质的影响

      2020, 39(1):24-33.

      摘要 (1317) HTML (0) PDF 2.16 M (215) 评论 (0) 收藏

      摘要:为分析黄龙病(Citrus Huanglongbing,HLB)病菌侵染对茶枝柑(Citrus reticulata cv. chachiensis)果实品质的影响,采用高效液相色谱法和气相色谱-质谱联用技术,分析了花后180 d感病与正常茶枝柑果实中类黄酮物质和挥发性物质的差异。结果表明:茶枝柑感染黄龙病病菌后,果皮中橘皮素等4种聚甲氧基黄酮以及α-蒎烯、辛醛等39种挥发性物质含量显著升高,而氮甲基邻氨基苯甲酸甲酯、胡椒烯等16种挥发性物质显著降低;果肉中川陈皮素等2种聚甲氧基黄酮及D-柠檬烯、β-芳樟醇等27种挥发性物质含量显著降低。因此,黄龙病病菌侵染可能会显著影响茶枝柑果皮和果肉中的次生代谢,进而改变其苦味和香味品质,其改变可能与其感病防御应答机制有关。

    • 不同发育时期莽山野柑果皮中挥发性物质代谢谱的变化

      2020, 39(1):34-43.

      摘要 (690) HTML (0) PDF 2.31 M (221) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究莽山野柑果实特异香味形成机制,揭示果实发育过程中挥发性物质代谢规律,对莽山野柑(Citrus nobilis Lauriro)5个发育时期果实黄皮层挥发性物质代谢谱的变化进行分析。结果显示:在莽山野柑果皮中检测到14类共94种挥发性成分,单萜及其衍生物、倍半萜及其衍生物各有40种;发育过程中挥发性物质代谢谱变化较大,有21种成分在不同发育时期低于检测限;成熟期挥发性物质总量仅为峰值期的76.93%,花后105 d(DAF105)到达峰值,DAF135 最低;单萜烯含量占总量的86.10%~95.21%,橙皮内酯、倍半萜烯和二萜烯仅占0.11%~11.00%。单萜烯中以D-柠檬烯和β-月桂烯为主;单萜及其衍生物在DAF105 前呈上升趋势,之后逐渐降低,与倍半萜类物质在含量变化上的趋势大体相反。

    • 库尔勒香梨挥发性物质及初生代谢物的GC-MS分析

      2020, 39(1):44-52.

      摘要 (1106) HTML (0) PDF 1.05 M (212) 评论 (0) 收藏

      摘要:分别采用甲基叔丁基醚(MTBE)萃取法和顶空固相微萃取(HS-SPME)法提取成熟期(盛花后180 d)库尔勒香梨果实的挥发性物质,结合气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)对挥发性物质进行定性和定量分析,在筛选适宜的挥发性物质提取方法的基础上,比较果实不同组织挥发性物质的组成差异。结果表明:相较于MTBE萃取,HS-SPME对库尔勒香梨挥发性物质有更好的萃取效果。MTBE-GC-MS法在库尔勒香梨中共检测到15种挥发性物质,未检测到酯类、芳烃及酮类物质;HS-SPME-GC-MS法共检测到98种化合物,主要为醛类、酯类、醇类以及萜烯类,(E)-2-己烯醛、己醛、α-法尼烯、1-壬醇、乙酸己酯是其主要挥发性物质;果皮比果肉含有更丰富的挥发性物质,32种物质为果皮所特有。进一步利用GC-MS对果肉中初生代谢物质进行分析,共检测到果糖、葡萄糖、山梨醇等共17种糖以及苹果酸等共8种酸,糖酸比为71.49。

    • 基于HS-SPME-GC-MS方法的不同倍性库尔勒香梨果实风味相关代谢物质的变化

      2020, 39(1):53-60.

      摘要 (1358) HTML (0) PDF 1.06 M (232) 评论 (0) 收藏

      摘要:以普通二倍体库尔勒香梨及其自然发生的三倍体为试验材料,利用顶空固相微萃取法(HS-SPME)结合气相色谱-质谱联用技术(GC-MS),对果皮和果肉中的挥发性成分及果肉中的初生代谢物质进行评价,并分析比较其种类和含量上的差异。对挥发性物质代谢谱的分析显示,与普通库尔勒香梨相比,三倍体库尔勒香梨果皮中挥发性物质总含量增加33%,但种类减少,主要挥发性物质中醛类总比例从69.74%升高到74.40%;在果肉中,挥发性物质含量无显著变化,但种类增加了9种。初生代谢产物对比结果显示,二倍体与三倍体香梨的蔗糖和果糖含量相对稳定,但三倍体中D-(-)-呋喃果糖、D-果糖、D-(-)-果糖和蔗糖的占比分别升高了4.62%、1.59%、1.28%和0.68%;苹果酸、奎宁酸、柠檬酸含量均低于二倍体库尔勒香梨且游离氨基酸减少了4种。因此,三倍体香梨果皮中挥发性物质及初生代谢物质代谢谱都发生了较大变化,可导致香味品质发生变化。

    • >资源与环境
    • 缺钙下枳根抗氧化系统及细胞壁果胶的变化

      2020, 39(1):61-66.

      摘要 (977) HTML (0) PDF 1.08 M (210) 评论 (0) 收藏

      摘要:选取枳实生苗为试验材料,设置正常钙(1.23 mmol/L)和缺钙(0 mmol/L)2个处理进行水培试验。结果显示,缺钙处理会使枳根生物量和细胞壁的提取率下降,根超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性分别下降31.96%、71.27%、 35.91%、 45.70%。并且,缺钙导致砧木总钙、细胞壁钙、螯合态果胶钙和碱溶态果胶钙含量显著降低。其中,根系细胞壁螯合态果胶和碱溶态果胶含量分别下降35.16%、40.51%。通过X射线衍射技术(XRD)分析发现,缺钙对根系细胞壁纤维素的结晶度影响不大。因此,缺钙条件下根系抗氧化酶系统活性的降低以及细胞壁果胶含量的大幅度下降,造成了细胞壁丧失抵御钙胁迫的能力,导致细胞壁不能维持其正常功能,进而严重阻碍了枳根系的生长。

    • 减施化肥下紫云英和秸秆还田对土壤养分及活性有机碳的影响

      2020, 39(1):67-75.

      摘要 (1080) HTML (0) PDF 1.09 M (204) 评论 (0) 收藏

      摘要:以湖北省武汉市紫云英、秸秆还田及不同化肥施用量的12个田间试验为基础,结合添加2%和4%紫云英的室内培养实验,研究紫云英种植还田(MV)、水稻秸秆还田(S)和化肥减施(40%~100%NPK)对水稻土表层土壤(0~20 cm)养分及活性有机碳的影响。结果表明:相比紫云英与秸秆不还田与不施肥的对照(CK)处理,紫云英、秸秆还田下施用40%~100%化肥均能有效提高土壤有机质、碱解氮、颗粒有机碳的含量,增幅分别为3.98%~46.49%、4.46%~35.88%、3.59%~35.77%;单独种植紫云英还田处理土壤的速效磷、速效钾含量降低,在配施秸秆、施用化肥后含量显著增加;土壤各养分含量在80%化肥施用量下最高。与不添加紫云英处理相比,添加2%和4%的紫云英处理均能有效提高土壤pH以及有机质、碱解氮、速效钾、颗粒有机碳的含量,增幅随着紫云英添加量的增加而升高。

    • 可溶性浓缩糖蜜对水稻生长发育的影响

      2020, 39(1):76-85.

      摘要 (1033) HTML (0) PDF 1.88 M (236) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过种子萌发及苗期水培试验分析可溶性浓缩糖蜜(condensed molasses soluble,CMS)对水稻种子萌发及苗期生长的影响,结果发现:不同CMS质量浓度对水稻的发芽率无明显影响,但CMS质量浓度超过0.15 g/L时会抑制水稻生长。水稻苗期水培试验发现,正常营养的基础上施加过量的CMS使水稻的根系直径显著增加,根长、根体积显著降低,抑制磷在根系和地上部的累积,水稻根系POD、CAT活性和MDA含量显著增加。盆栽试验表明,在1/2正常施化肥的基础上施加10 g/钵CMS时,JP2〗水稻的单株产量相比不施化肥和1/2正常施化肥分别增加了143%和44%,而正常施化肥的基础上施加CMS对单株的产量影响不显著。结果表明:在养分缺乏的情况下施加一定量的CMS可以增加水稻的产量,但是在养分充足的情况下施加CMS却不能增加水稻的产量。

    • 长期施肥对土壤中氨氧化细菌丰度和种群多样性的影响

      2020, 39(1):86-94.

      摘要 (1107) HTML (0) PDF 1.29 M (219) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨长期施肥对土壤氨氧化细菌 (ammonia-oxidizing bacteria,AOB)的影响机制,以长期定位试验站为平台,采用变性梯度凝胶电泳 (PCR-DGGE) 技术,研究不同施肥方式下土壤AOB丰度和种群结构多样性的季节变化特征。结果表明:与不施肥相比,施肥后土壤铵态氮和硝态氮含量增加,土壤pH降低;随采样时期变化(4月、7月和11月),土壤AOB丰度和多样性指数均在4月最高;各施肥处理下,增施无机氮肥可降低土壤中总细菌数量和AOB的种群多样性,有机/无机氮肥配施有助于维持总细菌和AOB丰度的稳定;冗余分析(RDA)结果表明,铵态氮显著影响土壤AOB种群结构组成,季节是导致AOB种群结构差异的重要因素。总之,季节变化与长期定位施肥引起的土壤理化特征差异,导致土壤AOB丰度和种群多样性发生改变。与无机氮肥相比,有机/无机氮肥配施有助于稳定土壤AOB的丰度。

    • 北乌头提取物对舞毒蛾体内酶活性的影响

      2020, 39(1):95-102.

      摘要 (1269) HTML (0) PDF 1.11 M (182) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用系统溶剂法对北乌头甲醇提取物进行分离,用饲料混药法测定4种萃取物对舞毒蛾的胃毒毒力,测定了北乌头乙酸乙酯萃取物对舞毒蛾幼虫体内解毒酶、保护酶、消化酶活力的影响。试验结果表明:北乌头乙酸乙酯萃取物杀虫作用显著,为主要杀虫活性物质;舞毒蛾幼虫经北乌头乙酸乙酯萃取物亚致死浓度(LC20)处理后,其体内羧酸酯酶、谷胱甘肽S-转移酶和乙酰胆碱酯酶活性均表现为持续抑制,处理72 h,乙酰胆碱酯酶活力为对照的50.6%,抑制作用极显著(P<0.01);超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶活性均表现为先激活后抑制,处理24 h,过氧化氢酶活力为对照的1.613倍,激活作用极显著(P<0.01),处理72 h,超氧化物歧化酶活力为对照的84.2%,抑制作用极显著(P<0.01);脂肪酶和淀粉酶活性均表现为持续抑制,处理72 h,脂肪酶活力为对照的53.9%,抑制作用极显著(P<0.01);蛋白酶活性表现为先激活后抑制,处理24 h,蛋白酶活力为对照的1.431倍,激活作用极显著(P<0.01),处理72 h,蛋白酶活力为对照的90.4%,抑制作用显著(P<0.05)。综上,北乌头乙酸乙酯萃取物可影响舞毒蛾幼虫的解毒酶、保护酶及消化酶,扰乱其正常生理代谢。

    • >动物科学.动物医学
    • 福利玩具对群养栏妊娠母猪行为和繁殖性能的影响

      2020, 39(1):103-110.

      摘要 (1054) HTML (0) PDF 1.22 M (246) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究福利玩具对群养栏妊娠早期母猪行为及繁殖性能的影响,选用遗传背景相同、预产期相近((3±1.5) d)的法系纯种大白妊娠母猪51头,按胎次相近原则分为3组,每组17头, 其中1个对照组、2个玩具组,记录妊娠母猪前期(妊娠第5周到8周)生活行为、分娩行为以及繁殖性能。结果显示:(1)在试验第6天,玩具组妊娠母猪皮肤损伤程度极显著低于对照组。(2)在试验第25天,玩具组妊娠母猪犬坐时长极显著低于对照组;在试验第11天,玩具组妊娠母猪饮水次数显著低于对照组;玩具组妊娠母猪无食咀嚼次数和时长显著低于对照组。(3)妊娠母猪偏好福利玩具的程度为稻草>铁链>松木>气味木头>普通木头>麻布袋。(4)玩具组中死胎数显著低于对照组,流产率(2.94%)大幅度低于对照组(29.41%)。结果表明,福利玩具可有效改善群养妊娠母猪行为和繁殖性能,大幅度提高母猪群生产效率(62.87%)。

    • 长大初产母猪背膘厚度对繁殖性能的影响

      2020, 39(1):111-115.

      摘要 (1256) HTML (0) PDF 1009.34 K (184) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨集约化、规模化的饲养管理模式下初产长大母猪妊娠期不同阶段背膘厚度对繁殖性能的影响,选取522头体质量相近的长大后备母猪,在第2次发情时进行配种,跟踪测定其配种当天、妊娠30、60、90、110 d时的背膘厚度,并对其总产仔数、产活仔数、健仔数、弱仔数、死胎数、初生窝质量、初生个体平均质量等繁殖性能数据进行统计。结果显示:长大初产母猪妊娠60 d之前保持16~18 mm中等膘情,妊娠60 d之后维持18~20 mm适度膘情对当胎繁殖性能有明显的促进作用;长大初产母猪全妊娠期背膘增长厚度>6 mm时总产仔数、健仔数均显著低于背膘增长厚度<2 mm、2~4 mm和4~6 mm的妊娠母猪,背膘增长厚度在2~4 mm时提供的健仔数最多,为(10.96±2.02)头,且初生窝质量最大;妊娠110 d背膘厚度和全妊娠期背膘增长厚度与当胎总产仔数、产活仔数、健仔数均呈显著负相关关系。JP2〗综上表明,在实际生产中按照膘情制定差异化饲养方案,使初产母猪在妊娠60 d之前背膘厚度保持在16~18 mm,妊娠60 d之后背膘厚度达到18~20 mm,同时控制好整个妊娠期的饲喂量,避免全妊娠期背膘厚度增长过多(>6 mm),可使初产母猪获得最大生产力。

    • 团头鲂、鳡及其杂交F1代的形态差异与系统发育研究

      2020, 39(1):116-125.

      摘要 (894) HTML (0) PDF 1.60 M (238) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用不同亚科的雌性团头鲂(Megalobrama amblycephala)和雄性鳡(Elopichthys bambusa) 进行人工杂交获得子一代杂交个体,对团头鲂、鳡及其杂交子代的形态特征进行比较和分析,并对团头鲂(♀) × 鳡(♂)的线粒体全基因组序列进行扩增和分析。结果显示,在传统可量性状和框架结构中,杂交F1的性状更加偏向于母本团头鲂。在可数性状上,杂交子代的背鳍棘数、胸鳍棘数、腹鳍棘数和臀鳍棘数与母本团头鲂及父本鳡都一致;而其余大多数性状,如背鳍鳍条数、腹鳍鳍条数、臀鳍鳍条数、侧线鳞数、侧线上鳞数、侧线下鳞数和鳔室数,杂交子代的性状更接近于母本团头鲂。杂交鱼的线粒体基因组序列全长为16 623 bp,与母本团头鲂一致,其碱基组成为31.23% A、16.19% G、24.69% T和27.90% C,JP2〗且具有一定的A+T偏向性。其线粒体基因组共编码37个基因,分别为13个蛋白质编码基因、22个tRNA基因和2个rRNA基因,还有1个非编码区(D-Loop)。系统发育树结果显示,团头鲂(♀) × 鳡(♂)与母本团头鲂的亲缘关系较近,与父本鳡的亲缘关系较远。 

    • 团头鲂jphs家族基因的克隆及表达分析

      2020, 39(1):126-135.

      摘要 (1178) HTML (0) PDF 7.52 M (209) 评论 (0) 收藏

      摘要:以团头鲂为研究对象,扩增获得Junctophilin(Jph)家族4个成员,jph1a、jph1b、jph2和jph3的cDNA编码序列,分别为2 031、2 016、2 358和2361 bp,分别编码676、671、785和786 aa。团头鲂jphs均由5个外显子和4个内含子组成,与大多数物种的JPHs基因结构相似;结构域预测显示出8个MORN和1个TM结构域,且蛋白多序列比对分析显示Jphs在进化上非常保守。基于qRT-PCR(quantitative real-time PCR)分析显示,这4个基因呈现出组织特异性表达,其中jph1a、jph1b和jph2主要在肌肉和心脏中表达,而jph3主要表达于心脏、血液和大脑。在早期发育过程中,jph1a、jph1b、jph2和jph3的mRNA表达模式类似,分别在原肠胚期、心跳期和25 dph(days post hatching)达到高峰。综上研究结果表明,鱼类jphs基因在心脏和肌肉等组织中发挥重要作用,并且其功能可能不同于哺乳动物。

    • PYY组织表达及对翘嘴鳜的摄食调控

      2020, 39(1):136-143.

      摘要 (1346) HTML (0) PDF 2.02 M (157) 评论 (0) 收藏

      摘要:以肉食性鱼类翘嘴鳜 (Siniperca chuatsi) 为研究对象,对其肽YY(peptide YY,PYY)基因进行鉴定和分析,并通过中枢注射人工合成的鳜PYY多肽,研究PYY对翘嘴鳜摄食量的影响。氨基酸序列多重比对结果发现,sc-PYY与各个物种的氨基酸序列高度保守,鱼类中与狼鲈(Dicentrarchus labrax)、红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)一致性较高;实时荧光定量PCR检测sc-PYY mRNA表达的组织分布,结果显示,sc-PYY mRNA在脑中表达量最高,在肠道、肌肉、眼睛中亦有较高的表达;翘嘴鳜中枢注射PYY后,摄食量在4 h相比于对照组(PBS)显著性下降。这表明PYY可能在减少鳜的食物摄入量中发挥着重要的作用。

    • 绵羊腔卵泡中葡萄糖和生殖激素及其受体基因表达的相关性分析

      2020, 39(1):144-150.

      摘要 (592) HTML (0) PDF 1.06 M (213) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过分析绵羊不同直径腔卵泡中葡萄糖与生殖激素(FSH、LH和17β-E2)含量和相关受体基因表达的相关性,阐明不同腔卵泡发育中葡萄糖和生殖激素对卵泡生殖调控的机制。根据绵羊腔卵泡不同直径划分为小卵泡组(2.0~3.4 mm)、中卵泡组(3.5~5.4 mm)和大卵泡组(>5.5 mm)3组,收集其卵泡液及颗粒细胞(GCs)。采用AnnextinV-FITC测定小、中和大卵泡中GCs凋亡情况;利用放射免疫法检测小、中和大卵泡组中葡萄糖浓度及FSH、LH和17β-E2的含量;运用qRT-PCR技术检测小、中和大卵泡GCs中FSHR、LHR和G6Pase基因的转录水平。结果显示,不同直径绵羊腔卵泡中GCs凋亡无显著差异(P>0.05);随着腔卵泡直径的增大,卵泡液中葡萄糖浓度、FSH、LH和17β-E2的含量均升高;同时,GCs上FSHR、LHR、G6Pase基因的转录水平极显著升高(P<0.01)。不同直径腔卵泡中,葡萄糖浓度与FSH含量均呈显著正相关,仅在大卵泡中与LH呈显著正相关(P<0.05)。另外,葡萄糖浓度与FSHR、G6Pase基因的表达量呈显著正相关,只在大卵泡中与LHR表达量呈显著正相关(P<0.05)。随着绵羊腔卵泡生长,葡萄糖与生殖激素含量和相关受体基因表达量具有显著相关性,共同参与调节卵泡发育。

    • >食品与农业工程
    • 手扶插秧机手传振动评价及振动传递特性试验

      2020, 39(1):151-160.

      摘要 (805) HTML (0) PDF 2.06 M (225) 评论 (0) 收藏

      摘要:以某手扶插秧机手柄和接振人员手臂为研究对象,采用基于振动总值的日振动暴露量的评价方法对手扶插秧机在2种不同工况下的手传振动进行了复合试验评价,计算结果显示,该手扶插秧机日振动暴露量为2.442 m/s2,满足欧盟指令规定的要求。对人体手臂进行了振动响应分析和振动传递特性分析,结果表明,在2种工况下手扶插秧机手柄处的振动传递到手臂上时,振动呈逐渐衰减的趋势;操作手扶插秧机时,手腕对振动能量的吸收最多;手部对8~16 Hz和100 Hz附近的振动能量吸收较差,考虑到100 Hz左右的中频振动是造成雷诺氏症的主要原因,因此,100 Hz左右的中频振动应为今后插秧机扶手振动研究控制的重点。

    • 基于机器视觉的玉米幼苗叶面积检测装置设计及试验

      2020, 39(1):161-170.

      摘要 (1308) HTML (0) PDF 3.40 M (256) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了实现玉米幼苗叶面积的快速、无损、实时、高效检测,设计并搭建了基于机器视觉的玉米幼苗叶面积检测装置。该检测装置由框架、光源装置、顶升旋转系统、图像采集及分析系统、检测装置控制系统等部分组成,通过各部分协作完成玉米幼苗顶视图像与侧视图像的实时采集及分析处理,计算玉米幼苗的叶面积。以玉米幼苗为试验对象对装置性能进行测试,试验结果显示:在装置满载情况下,当相机在X方向和Y方向的移动速度分别为830、32 mm/s时,顶视图模式和侧视图模式下检测装置的平均运行时间分别为190、355 s,检测总耗时为545 s,单株玉米幼苗的平均用时为34 s,相机的平均定位准确率分别为92%和90%,相机定位精度较高;玉米幼苗顶视图、主视图和左视图叶面积与实际叶面积的Pearson相关系数分别为0.901、0.767和0.786,装置检测的玉米幼苗叶面积与实际叶面积相关性强,装置可以满足批量检测玉米幼苗叶面积的需要。

    • 间隙啮合渐开线齿轮排肥器的结构优化仿真及试验

      2020, 39(1):171-179.

      摘要 (1140) HTML (0) PDF 1.41 M (243) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决排肥器排肥不均匀的问题,设计了间隙啮合渐开线齿轮排肥器,为考察排肥齿轮结构参数对排肥均匀性的影响规律,在理论分析的基础上应用离散元法对排肥过程进行仿真分析。以排肥轮齿数、排肥轮间隙、轮齿压力角为试验因素,以排肥均匀度变异系数为评价指标进行正交优化试验,结果发现,影响排肥均匀度的因素大小为排肥轮齿数>排肥轮间隙>轮齿压力角,其中,排肥轮齿数对排肥均匀度有显著影响(P<0.05),排肥轮的最优结构参数组合为排肥轮齿数12、排肥轮间隙6 mm、轮齿压力角25°,此时排肥均匀度变异系数最小,为17.59%。加工最优结构参数组合下的间隙啮合渐开线齿轮排肥器,并进行台架试验,试验结果显示,台架试验排肥量与理论排肥量相对误差为-0.95%,与仿真值相对误差为-2.41%,台架试验均匀度变异系数为19.01%,与仿真值基本一致,同等条件下外槽轮排肥器的变异系数为31.96%,台架试验排肥器变异系数比外槽轮排肥器变异系数小12.95个百分点,结构优化提高了排肥均匀性,符合设计要求。

    • 基于差分量子退火算法的农用无人机路径规划方法

      2020, 39(1):180-186.

      摘要 (940) HTML (0) PDF 1.23 M (240) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决不规则区域内农用无人机植保作业问题,以农用无人机的总飞行距离和多余覆盖率为指标建立模型,将无人机的植保作业航向角作为优化目标,并考虑有障碍物下的情形,采用差分进化算法(different evolution algorithm,DE)与量子退火算法(quantum annealing algorithm,QA)融合的方法对应用模型进行求解,分析算法的执行过程并进行MATLAB仿真试验。结果显示:在设定的不含障碍物农田区域环境下,相较于未规划与差分进化算法规划情况,采用差分量子退火算法(differential evolution algorithm-quantum annealing,DEQA)时无人机总的飞行距离分别减少101.52、73.00 m,转弯路径分别减少43.02、43.10 m,多余覆盖率分别减少22.25%和12.79%;在设定的含障碍物农田区域环境下,相较于未规划与差分进化算法规划情况,采用差分量子退火算法时无人机总的飞行距离分别减少73.24、24.54 m,转弯路径分别减少52.50、12.72 m,多余覆盖率分别减少72.34%、23.52%,其余指标均有所下降。仿真结果表明,采用差分量子退火算法能够完成农田区域路径规划问题,可为农用无人机路径规划提供技术支持。

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