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中国农机化学报

中国农机化学报

2025年07期

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农业装备工程 | 农机镇压部件作业阻力测试系统设计与试验

农业装备工程 | 农机镇压部件作业阻力测试系统设计与试验

摘要：针对目前农业机械镇压部件(如镇压辊、镇压板等)作业时阻力采集困难和相关阻力测试装置结构复杂、普适性不强等问题，设计一套镇压部件作业阻力测试系统。该系统主要由台架、电机驱动系统、阻力测控系统和铰接结构等组成。对测力系统进行选型，并对关键结构进行设计；对整体结构进行受力分析，建立力学分析模型;对传感器测定数值和实际作业阻力进行标定，得到两者之间的函数关系。以自制镇压部件为例，进行三因素三水平Box—Benhnken试验，以镇压部件的作业阻力为试验指标，分析前进速度、镇压辊类型以及压缩量对作业阻力的影响，得到影响作业阻力的各因素主次顺序为前进速度、压缩量、镇压辊类型。通过Design—Expert软件分析得到镇压部件作业时的最佳工作参数组合：前进速度为0.6m/s ，仿生凸包型镇压辊的压缩量为 10mm ，此时理论作业阻力为 343.3N 。最佳参数组合的验证试验得出：镇压部件作业阻力为357.3N，与理论阻力值相对误差为 4.1% ，为镇压部件的优化设计和作业阻力的研究提供参考。
农业装备工程 | 收获机械贯流风机结构参数优化研究

农业装备工程 | 收获机械贯流风机结构参数优化研究

摘要：为解决贯流风机在收获机械风场中尾端风速低以及前端两侧风力过小的问题，针对多功能联合谷物收获机，提取蜗壳形状、侧面封板、进风口前端间隙、进风口后端间隙、出风口上端间隙等多种影响因子，通过Fluent流体仿真分析和样机优化，对影响因子的变化逐个进行测试分析，优化对风机性能影响较大的影响因子，提升风机性能。结果表明，蜗壳形状、侧面封板、出风口上端间隙的变化对整机风场影响较大，两侧密封板的添加使得两侧前端风速由 9～10m/s 提升至12～13m/s ，蜗壳形状优化和后端上口间隙调整将尾端均速由 6～6.5m/s 提升至 6.5～7.5m/s 。
农业装备工程 | 基于离散元法的移动式开沟器秸秆扰动规律研究

农业装备工程 | 基于离散元法的移动式开沟器秸秆扰动规律研究

摘要:针对移动式开沟器免耕过程中易被秸秆拥堵的现象,建立开沟器—秸秆—土壤离散元模型，分析开沟器—秸秆—土壤之间的相互作用机理。通过单因素试验确定秸秆覆盖量、作业速度、作业深度、横向间距和纵向间距等因素对秸秆位移的影响规律；建立土壤一秸秆的碰撞模型，分析两者之间的相互作用力；以沟型截面积和动土率为试验指标，分析开沟器对土壤的微观扰动及宏观扰动行为。结果表明：在各项因素条件下，开沟器都对秸秆位移产生影响，其中水平位移扰动影响最大，其次是侧向位移，最后是垂直位移;水平位移随秸秆覆盖量的增加而减小，随作业速度的增加一直增加，随横向间距和作业深度的增加先减少后增加，随纵向间距的增加而减小；土壤颗粒的等速度分布曲线不仅接近切土刃口弧线，还接近秸秆速度分布曲线；前排开沟器和后排开沟器的沟型截面积相对误差分别为 2.48%.5.2% ，动土率相对误差分别为0.27%.5.14% 。为移动式开沟器的防堵机理提供理论依据。
农业装备工程 | 田间除草机器人机械结构设计与分析

农业装备工程 | 田间除草机器人机械结构设计与分析

摘要：针对传统的喷洒除草剂及小型微耕机除草设备落后的问题，设计一款田间除草机器人。该机器人由移动底盘、除草机构、动力系统、运动控制系统、导航与路径规划系统和图像识别系统组成。首先，采用理论计算与三维参数化建模方法设计移动底盘，结构为左、右轮距和纵向高度可调节、龙门跨骑式四轮独立驱动转向线控底盘。其次，采用运动轨迹理论计算与分析方法设计除草机构，结构为S形行间与月牙铲式苗间除草刀相结合、配电动推杆升降与横向滑轨调节机构。最后，进行场地试验和田间试验。结果表明：在转运坡度不超过 15^° 、种植坡度不超过 5^° 的田间，除草机器人以 0.3m/s 的速度前进，月牙铲以 1.3r/s 的转速 ?3cm 的深度旋切除草时，伤苗率不超过 5% 、除草率不低于 95% 、工作效率不低于0.2hm²/h ，为稀植低矮的经济作物田间管理提供参考。
农业装备工程 | 棉秆拔除阻力测定台架设计与试验

农业装备工程 | 棉秆拔除阻力测定台架设计与试验

摘要：精准测量棉秆拔除过程中根系所受土壤阻力是优化棉秆拔除装备设计、实现棉秆高效拔除的前提，为此提出一种棉秆拔除阻力测定方法，设计一种棉秆拔除阻力测定台架。创新性对称布置2个三维力传感器，实现棉秆拔除过程中所受轴向力与径向力的分别获取。以拔除速度、拔除角度和夹持高度为因素开展试验，结果表明，设计方案可同时测得棉秆所受径向力与轴向力，拔除过程中，棉秆所受力主要为轴向力。3种因素对棉秆拔除阻力的影响程度：拔除速度 > 拔除角度 > 夹持高度，较为理想的拔除参数组合：拔除速度为 600mm/s ，拔除角度为 60^° ，夹持高度为 100mm 。该台架能够有效测量棉秆拔除过程中所受轴向力和径向力，为棉秆拔除机构设计提供基础理论参考。
农业装备工程 | 甘薯种植机械化关键技术与装备研究进展

农业装备工程 | 甘薯种植机械化关键技术与装备研究进展

摘要：机械化种植是甘薯高效生产中的关键技术环节之一，实现甘薯机械化种植对降低劳动强度、提高种植质量和效率具有重要意义。介绍甘薯主产区分布特点和甘薯种植农艺要求，分析国内外甘薯起垄、移栽机械化技术与装备的发展现状，重点阐述甘薯链(带)夹式、多连杆式、挠性圆盘式等移栽机构工作特点、研究重点及应用领域。结合现代化农业背景和甘薯产业生产发展要求，指出当前甘薯种植机械化关键技术与装备面临移栽机械化水平低、关键技术创新不足、符合甘薯种植农艺要求的成熟适用机型缺乏、自动化和智能化作业装备缺乏等问题。提出加强基础理论研究、突破关键技术、开展适于甘薯移栽的多样化技术与装备研究、开展甘薯移栽机械自动化和智能化研究等建议，以期为甘薯种植机械化关键技术与装备创新设计提供参考。
农业装备工程 | 蓝莓全程生产机械化技术与装备研究进展

农业装备工程 | 蓝莓全程生产机械化技术与装备研究进展

摘要：蓝莓是一种种植面积较大的经济作物，在其种植过程中严重依赖于繁重的人工劳动，存在劳动强度大和劳动成本高的问题，因此发展蓝莓机械化是未来发展趋势。基于此，总结蓝莓机械化技术和装备研究现状，重点阐述水肥一体化各个阶段的发展技术要点，介绍蓝莓采收的技术难点以及要点，指出机械振动式、气力式和采收机器人等采摘方式的优缺点。同时从机械式和机器视觉式两种分选方式对蓝莓机械化分选进行全面分析。指出我国蓝莓机械化存在种植规模小和种植模式多样的问题,提出我国蓝莓种植机械化应朝小型化、模块化、电动化、轻简化发展，并且对农机农艺相融合、信息化（自主监控系统作业、蓝莓品质动态溯源系统)等发展趋势进行展望。
农业装备工程 | 我国特色林果机械化采收技术现状

农业装备工程 | 我国特色林果机械化采收技术现状

摘要：近年来，在系列助农政策的支持下，我国特色林果的机械化生产技术得到迅速发展。然而，采收作为特色林果生产过程中劳动强度最大的环节，其机械化技术水平偏低已成为制约我国特色林果产业发展的主要问题。为全面了解我国特色林果机械化采收技术的发展现状和存在问题，系统梳理2018—2023年国内外在林果机械化采收领域的相关技术与装备研究，并进行深入分析。目前我国针对林果机械化采收技术的研究大部分停留在理论层面，落地用于实际生产的设备较少，且现有的机械采收设备大多需要人工辅助进行作业，功能相对单一且自动化程度较低。在此基础上提出我国特色林果采收设备应向自动化、智能化以及功能多样化等方向发展的思路，为进一步推动我国特色林果产业的机械化生产奠定基础。
农业装备工程 | 辣椒双苗盘交替取投苗装置设计与试验

农业装备工程 | 辣椒双苗盘交替取投苗装置设计与试验

摘要：针对辣椒全自动移栽机存在取苗和投苗效率低、易失败的问题，基于顶—夹结合取苗方式，设计一种双苗盘整排交替取苗、分批投苗的交替取投苗装置。阐述装置的结构组成及工作原理，基于低损取苗要求，对取苗装置夹持力进行研究分析,确定夹持力范围并对钵苗移动轨迹进行理论及仿真分析。选取辣椒钵苗作为研究对象，搭建PLC系统控制的交替取投苗装置，以苗龄、基质含水率、取苗频率为试验因素，以取苗成功率、投苗成功率、伤苗率及取投苗总体成功率评价指标进行试验。结果表明，在最优参数组合下，取苗成功率为 96.82% ，投苗成功率为 95.00% ，伤苗率为 0.91% ，取投苗总体成功率为 94.09% ，满足高速移栽作业要求。该结果可为全自动移栽机的设计与研究提供参考。
农业装备工程 | 条耕模式下变强度振动式镇压装置设计与试验

农业装备工程 | 条耕模式下变强度振动式镇压装置设计与试验

摘要：针对目前国内适用于条耕种植模式的镇压装置无法根据土壤璃情变化而调节镇压强度的问题，设计一种变强度的振动式镇压装置，使其激振力在较大振动程度范围内快速调节。通过对镇压装置主要结构进行设计及整机受力分析，得出镇压装置产生的镇压力变化范围为 12.22～113.78N 。利用ANSYS软件对镇压装置进行仿真分析以验证理论模型的可行性，得到镇压装置所受最大应力为 6.254MPa ，最大变形量为 0.192mm ，小于设计标准值；固有频率为 100.85～ 197.77Hz ，与电机的激励频率 50Hz 相差较大，表明镇压装置强度满足使用要求且不会发生共振。利用自制的育种槽模拟玉米出苗试验，结果表明，影响玉米出苗率的因素从大到小依次为：土壤含水率、镇压强度、覆土厚度，且土壤含水率的影响极为显著，获得最优方案为覆土厚度 4cm 、土壤含水率 20% 和镇压强度 20kPa 。此外，进行配重块数量对镇压强度的影响和镇压强度对土壤含水率的影响试验，结果表明，当配置3块配重块时，镇压强度达到 22.1kPa ，满足本试验土壤情况下玉米出苗需要的镇压强度约为 22kPa 的要求。当镇压强度为 20kPa 时，土壤含水率变化量最小、蓄水保能力较好，根据土壤含水率和镇压强度，控制系统被划分为3个挡位。为变强度镇压器的研发提供理论依据和技术参考。
农业信息化工程 | 鹿茸菇质量安全追信息指标模型研究与系统设计

农业信息化工程 | 鹿茸菇质量安全追信息指标模型研究与系统设计

摘要：鹿茸菇作为珍稀食用菌，品质备受消费者关注。鹿茸菇工厂化栽培进入快速发展期，企业对品质控制的要求也非常严格。针对此需求，分析鹿茸菇质量安全的基础追溯单元、关键控制点和质量检测指标；利用两层追溯精度评价指标体系，采用层次分析法，通过构造判断矩阵、层次单排序和一致性检验，确定各项评价因子的权重，综合专家意见，利用德尔斐法，构建鹿茸菇质量追溯信息指标模型。基于此模型，利用区块链技术进行鹿茸菇质量安全追溯系统设计，提出一种新的链上链下追溯数据同步策略,降低数据篡改可能，分别采用MVP架构和微服务架构开发基于移动端和桌面端的智慧追溯系统，实现鹿茸菇工厂化生产全过程的质量安全追溯，进而促进鹿茸菇生产过程中的品质控制，保证食品安全。
农业信息化工程 | 基于PLC的嫁接机四工位并行控制系统设计

农业信息化工程 | 基于PLC的嫁接机四工位并行控制系统设计

摘要：针对现有嫁接机控制系统布线复杂、调试繁琐等问题，提出一种基于EtherCAT总线控制的嫁接机四工位并行控制方法。分析嫁接机的整体结构和工作原理，确定并行控制系统方案和硬件选型。分析各个硬件部件的组合与匹配，并进行步进电机和伺服电机的选型，优化其在工作中的表现。采用EtherCAT总线通讯协议与I/O控制设备控制步进电机、伺服电机和气动元件，实现上苗切削、对接喷胶、拢苗固化和柔性下苗模块的同步作业，并确保模块的独立运行与协调作业;通过EtherCAT总线降低布线复杂度，减少传统控制系统中线路干扰和调试工作量，同时提高系统的稳定性和实时响应能力；设计HMI人机交互界面监控设备运行状态和参数调控，HMI人机交互界面实时显示各模块的工作状态、操作员可以通过直观的图形化界面，迅速掌握设备运行情况，并进行试验验证。结果表明：嫁接效率为587株/h，嫁接成活率为94.5% ，利用EtherCAT总线控制可大幅减少布线、简化调试工作。
农业信息化工程 | 基于PLC的食用菌装袋机菌棒密度控制系统研究

农业信息化工程 | 基于PLC的食用菌装袋机菌棒密度控制系统研究

摘要：针对食用菌装袋机普遍存在所产出的菌棒密度不均匀问题，结合食用菌培养基散料的物理特性，设计一种食用菌装袋机菌棒密度控制系统。采用PLC控制器，结合模糊 PID控制算法，构建菌棒密度闭环控制系统。利用高精度压力传感器，对装袋过程中抱筒尾部所受的压力进行实时监测，分析采集数据，与标准密度相对应的标准压力值为 300N 。以250N,300N 和 350N 作为预设压力值，分别进行现场试验，分析压力、装袋速度和变异系数等参数对菌棒密度控制效果的影响。结果表明：在3种预设压力值下，模糊PID控制达到预设值的时间为 0. 413s.0. 477 s和 0.613s ，分别比无控制组快 0.491s.0.427 s和0.291s;模糊PID控制变异系数为 2.324%.1.913%.2.649% ，分别比无控制组降低 19.559% 、19.970% 和 19.234% ，密度控制系统有效提高菌棒密度的均匀性，为食用菌装袋机菌棒的密度控制提供理论基础。
农业信息化工程 | 果园作业机辅助采摘装置控制系统设计与试验

农业信息化工程 | 果园作业机辅助采摘装置控制系统设计与试验

摘要：为提高果实采摘效率，实现果园收获环节的智能化作业，设计一套基于STM32单片机的果园作业机辅助采摘装置控制系统。该系统由核心控制器和无线控制器组成，核心控制器接收无线控制器的指令，控制采摘站台水平方向伸缩以及果实传送系统自调速运行。设计基于增量式PID控制算法的传送带自调速模块，能够根据果实数量自主调节传送带线速度;设计控制器温度自调节模块，当温度过高时自调节降至安全工作温度;设计无线通信模块，将作业人员的控制指令发送到核心控制器中，实现对采摘站台和果实传送系统的控制。试验结果表明：所设计的控制系统能够实现果实传送带的自适应调速、控制器温度过高自调节、采摘站台伸缩等功能，无线控制器通信距离在 160m 内时数据丢失率小于 10% 。
农业信息化工程 | 基于MQTT协议的肥液参数远程监测系统设计与实现

农业信息化工程 | 基于MQTT协议的肥液参数远程监测系统设计与实现

摘要：水肥一体化是实现节水节肥和减少生态污染的重要技术，其中肥液EC、pH值的精准检测和肥液参数的稳定远程传输是水肥一体化装备应用研究的重点。针对水肥一体机的肥液参数精准监测开展应用研究，综合兼顾电压检测的量程及分辨力，设计高精度电压检测电路，对肥液传感器输出原始信号进行转化、分压、跟随及滤波，经高精度电压检测电路后的 EC?pH 传感器信号，输人至控制器高速ADC模块进行双重ADC同步规则采样，将模拟信号转换为数字信号，实现对肥液 EC 、pH参数采样的时序同步。综合考虑信号滤波效果及实时响应速度，合理选取滤波器长度，对ADC采样结果的数字信号实行滑动平均滤波，以滤除周期性及高频性等随机干扰信号，确保ADC采样结果的准确性。高精度硬件电压检测电路和高效传感器数据检测算法的有效融合设计，能够使肥液传感器精准检测肥液 EC?pH 值。对计算出的肥液 EC 、pH值,经由 JSON格式规格化后，由控制器通过 RS232通信上传至4GDTU模块，并采用 MQTT协议远程传输数据至云平台端，以提供有价值的决策参考。试验验证表明，设计的肥液参数精准监测系统，电压检测电路精度高，传感器数据检测算法高效灵活，电压采集综合平均相对误差为，远程通信稳定可靠，数据流收发成功率为 99.88% 。
农业信息化工程 | 基于双层优化元学习的域自适应红枣缺陷检测

农业信息化工程 | 基于双层优化元学习的域自适应红枣缺陷检测

摘要：针对自动化分拣任务中不同品种特征和光照环境导致红枣缺陷表现的差异，提出一种基于元学习的算法实现域自适应红枣缺陷的检测。首先收集不同品种、不同环境的红枣缺陷图像，构建跨域数据集，并通过 StyleGAN3网络生成缺陷样本来改善训练样本不均衡情况，通过数据增强丰富测试样本的多样性。随后提出一种基于双层优化元学习的红枣域自适应缺陷检测方法，采用卷积神经网络构建基学习器，双层优化策略构建元学习器，并在损失函数中添加L2正则化项以降低过拟合风险。以平均准确率作为评价指标，对基学习器和元学习器进行消融实验，并与不同类型的深度学习算法和模型无关的元学习算法进行比较，验证该方法的有效性。结果表明，该方法在原始目标域和数据增强后的目标域数据集上的平均准确率分别为 78.6%.86.5% ，比模型无关的元学习算法高出 6.4% 和 7.6% ，能够快速适应不同条件下的跨域红枣缺陷检测任务。
农业信息化工程 | 基于LW一CBAM的荒漠草原植被盖度提取方法研究

农业信息化工程 | 基于LW一CBAM的荒漠草原植被盖度提取方法研究

摘要：为实时、准确、快速提取荒漠草原植被盖度，基于采集的无人机高光谱遥感数据，提出一种融合注意力机制的轻量化网络模型法(LW—CBAM)。该方法将传统的2D卷积核改进为3D深度可分离卷积核，结合多支路方法和注意力机制模块，使模型轻量化的同时提升模型的准确率。为获得最优模型，对模型的批处理大小和学习率进行优化。结果表明，与ResNet34、VGG16、MobileNetV2、MobileNetV3等目前流行的深度学习方法相比,LW—CBAM的分类精度更高，总体分类精度 OA 为 98.97% Kappa 系数为97.94，且该模型对植被盖度的估算精度更高，与真实值的绝对误差仅为 0.17% 。相较于其他模型，LW—CBAM的参数量降低 90% 以上，运算量分别为其余4种模型的 1.37%.0.74% 、 13.33% 、14.81% 。在模型验证阶段，LW—CBAM对植被盖度的估算误差在 0.3% 以下。为荒漠草原植被盖度估算提供一种切实可行的方法，为草原退化治理提供依据。
农业智能化研究 | 基于MaskR一CNN的轻量级草莓实例分割算法

农业智能化研究 | 基于MaskR一CNN的轻量级草莓实例分割算法

摘要：针对果园采摘环境复杂、草莓与周边环境难以精确分割、现有模型处理速度无法实现快速分割等问题，提出一种基于Mask R—CNN的轻量级草莓实例分割算法。在原始 Mask R—CNN算法的基础上进行改进，采用 MobileNetV3 网络替代原始的ResNet101骨干网络来轻量化算法，且将原本 MobileNetV3 残差结构中的通道注意力机制替换成协同注意力机制模块，结合特征金字塔网络架构进行特征提取，实现草莓个体的精准快速定位分割。在标注数据集上进行对比实验，结果表明,改进的MaskR—CNN算法与原始Mask R—CNN算法相比，边框mAP 和掩膜mAP分别提升 1.75% 和4.05% ，检测速度提高20.09帧/s，减少模型对硬件存储空间和算力的依赖。
农业智能化研究 | 基于改进YOLOv7的自然环境乌梅成熟度检测方法

农业智能化研究 | 基于改进YOLOv7的自然环境乌梅成熟度检测方法

摘要：不同成熟度的乌梅具有不同的药理作用，为判断果园中大部分果实的成熟度，基于YOLOv7目标检测算法进行一系列改进。在YOLOv7模型的 Backbone中添加 BiFormer模块以提高网络的特征表达能力;设计果实成熟度精分模块以提高果实成熟度检测的正确率。研究表明，改进的YOLOv7—1模型平均精度均值mAP 达到0.805，比改进的YOLOv7—2模型、Faster R—CNN 模型、YOLOv3 模型、Mask R—CNN 模型、YOLOv5s 模型、YOLOv5l 模型、YOLOv7模型和YOLOv8模型分别高4.8、12.4、0.9、0.7、12.6、1.7、5.8和12.3个百分点。改进的YOLOv7—1模型可以提高乌梅成熟度识别的准确性。
农业智能化研究 | 基于改进YOLOv5s的核桃树干共振频率检测方法

农业智能化研究 | 基于改进YOLOv5s的核桃树干共振频率检测方法

摘要：为提高核桃摇振采收设备在果园环境中的工作效率，提出一种非接触式核桃树干共振频率检测方法。为高效精准获取核桃树干上特征点在各激振频率下的运动信息，通过改进YOLOv5网络模型来实现在果园环境中轻量化集成的目标，并开展消融实验和不同模型对比实验验证改进策略的可行性。改进后的YOLOv5s模型平均精度 mAP 提高 2.09% =模型参数量降低 72.4% ，单幅图像平均检测速度可达 9.2ms 。将高帧相机搭载在核桃振动设备上，在两棵样本树上开展田间核桃树干共振频率检测试验，与位移传感器测得的树干振动数据进行定量分析。田间试验结果表明，与传感器检测方式相比，所提出的非接触式检测方法更加省时省力，两棵样本树激振频率范围在 10～25Hz 的均值误差分别为0.434mm.0.245mm 。
农业智能化研究 | 基于改进YOLOv7一tiny的烟叶主脉轻量化检测研究

农业智能化研究 | 基于改进YOLOv7一tiny的烟叶主脉轻量化检测研究

摘要：为精准识别烟叶主脉，实现烟叶机械化抓取以及降低抓取破损率,提出一种基于改进YOLOv7—tiny的轻量化烟叶主脉识别模型。首先在原YOLOv7—tiny的网络基础上将 backbone提取网络替换为更加轻量的MobileNetV3，并将其深层的非线性激活函数h-swish替换为ReLU激活函数以增强模型的线性表达能力；再将颈部的普通卷积替换为轻量级GSConv并采用范式设计(Slim—Neck),对模型通道进行压缩，除去多余的特征以轻量化网络结构;最后引用SIoU损失函数降低模型的损失值，增强模型对烟叶主脉的融合能力。结果表明：改进模型在烟叶数据集上的平均精度均值mAP为 91.3% ，在仅损失 1.6% 的代价下，参数量比原模型减少 51.1% ，计算量为4.3G，仅为原模型(13.2G)的 32.6% ，相比于YOLOv5—s(16.5G)、YOLOv6—n(11.4G)、YOLOx—s(26.8G)、YOLOv8— ?n(8.7G 、YOLOv9—t(7.7G)均有所提升。改进后的模型可以部署在计算资源匮乏的边缘化设备上，为烟叶的机械化收获提供一定的技术支撑。
农业智能化研究 | 基于YOLOv8n绿橙检测算法研究

农业智能化研究 | 基于YOLOv8n绿橙检测算法研究

摘要：绿橙果实颜色与枝叶颜色相近，识别难度大。针对绿橙高精度检测及模型轻量化改进问题，选取四川省眉山市橙子基地的“绿橙"为研究对象,设计一种基于YOLOv8n的目标检测改进算法 ESN—YOLO。首先，在 Neck 端引人GSConv和VoV—GSCSP模块，显著减小模型参数;然后,在Neck 网络层融合 SimAM注意力机制，加强模型的检测效果;最后，将模型的损失函数由CIoU修改为EIoU,以提升目标检测精度和准确性。结果表明，改进后ESN—YOLO模型的精确度、mAP@0.5 和 mAP@0.5:0.95 分别为 96.9%.99.7% 和 83.6% ，与原始模型YOLOv8n相比，分别提升 3.2% 、0.5% 和 3.6% ，改进后算法的模型大小为 5730KB ，模型参数量为 2.6MB ，比改进前分别减少11. 4% 和 13.9% 。ESN—YOLO在模型轻量化和目标检测精度上得到有效平衡。将改进后的模型部署于嵌入式设备Jetson Nano上，模型的轻量化改进使得单张橙子照片在JetsonNano上的检测速度为 732ms ，准确率在 90% 以上。
农业智能化研究 | 基于深度学习的观光农业中的桃子采摘识别

农业智能化研究 | 基于深度学习的观光农业中的桃子采摘识别

摘要：针对桃子采摘园智慧化管理的需求，提出一种基于深度学习的采摘识别方法。利用机器视觉与深度学习技术，在轻量级人体姿态估计算法 Lightweight OpenPose、目标检测算法 YOLOv5s、目标跟踪算法 DeepSORT的基础上，提出桃子采摘行为检测方法。该方法按照功能顺序可分为基于人体关节角度的采摘姿态判定方法、基于最近邻检索的采摘目标确定方法及其优化、基于设定状态标志的采摘目标检测失效解决方法3个功能步骤。基于实际桃子采摘视频数据建立数据集,进行相关性能测试。将基于人体关节角度方法与传统采用人体关节点外接矩形框的方法进行对比，本方法对采摘举手动作的判定查准率 P 提高 16% 。针对采摘目标判定问题，基于最近邻检索的方法相比于传统的基于距离与参照物尺寸对比的方法、基于交并比 IoU 与阈值对比的方法，查准率 P 至少提高 11% 。基于设定状态标志的采摘目标检测失效方法，较好地解决手部遮挡对检测结果的影响，查准率 P 提高 39% 。在此基础上，设计试验系统，在真实情境下对本方法进行测试。结果表明，提出的桃子采摘识别方法能够在采摘桃园实际环境下完成对采摘动作的有效准确识别。
农业智能化研究 | 融合蚁群算法和差分Transformer的农业机器人路径规划研究

农业智能化研究 | 融合蚁群算法和差分Transformer的农业机器人路径规划研究

摘要：针对农业机器人在复杂田间环境中路径规划精度不足、避障能力有限的问题，提出一种融合蚁群算法和差分Transformer的新型路径规划方法。采用蚁群算法进行初始全局路径搜索，利用其分布式并行搜索能力生成初始可行路径。针对传统蚁群算法中信息素更新方式容易陷入局部最优、对环境动态变化适应性差的缺陷，设计差分Transformer模型替代原有的信息素更新方法。差分Transformer通过自注意力机制，捕捉路径节点之间的长距离依赖关系和非线性特征，对信息素进行更精准地更新和分配，增强算法对复杂环境的适应能力。实验结果表明，所提出的方法在路径长度、规划时间和避障成功率等指标上均优于传统算法。具体而言，与蚁群算法相比，区域规模为50时，路径长度平均减少16.8% ，从平均 150m 降至 125m ；规划时间缩短 23.5% ，从平均2.13s降至 1.63s ；避障成功率提高 11.2% ，达到96.5% 。该研究为农业机器人自主导航提供有效的解决方案，具有重要的理论意义和应用价值。
农业智能化研究 | 基于YOLOX一Nano的稻田空心莲子草目标检测方法研究

农业智能化研究 | 基于YOLOX一Nano的稻田空心莲子草目标检测方法研究

摘要：稻田空心莲子草为稻田外来人侵恶性杂草，在秧苗封行前与水稻幼苗共同竞争水、肥、光和生长空间等资源，进而影响水稻产量。目前主要采用化学喷施除草剂对草害进行防治，如果在稻田无差别地喷施化学除草剂，不仅污染环境，还对稻田秧苗产生一定的药害。随着深度学习的快速发展，根据稻田杂草的区域位置进行除草剂精准喷施已成为可能。YOLO系列具有高效推理能力及快速迭代的特点，系列版本体积小，方便嵌入手机或其他终端产品。以秧苗未封行前稻田中的恶性杂草空心莲子草为研究对象,针对 YOLOX一阶段目标检测模型系列,YOLOX—Nano 虽然在YOLOX 系列中性能不是最优，但是其在YOLOX几个版本中体积最小，方便嵌入手机或其他终端产品，最终选择YOLOX系列中的YOLOX—Nano 模型。同时构建 YOLOv3、YOLOv4—tiny、YOLOv5—s、SSD 和 YOLOX—Nano 等空心莲子草目标检测模型，并进行性能实验对比。结果表明，基于YOLOX—Nano的空心莲子草目标检测模型中召回率Recal、mAP、 F1 值都高于YOLOv3、YOLOv4—tiny、SSD和YOLOv5—s模型，分别达到 97.14%.96.72% 和 93% 。针对秧苗和空心莲子草之间不同程度的轻微遮挡和部分严重遮挡图像，基于YOLOX—Nano的空心莲子草目标检测模型检测效果好于YOLOv3、YOLOv4—tiny、SSD 和 YOLOv5—s。
农业智能化研究 | 园区滑索智能巡检机器人设计及作物冠层温度提取方法

农业智能化研究 | 园区滑索智能巡检机器人设计及作物冠层温度提取方法

摘要：针对农业生产园区实时提取有效作物冠层温度困难的问题，以园区种植的猕猴桃与葡萄为研究对象，提出一种新型智能巡检机器人，与基于颜色空间和HSV色彩空间融合(CIELAB—HSV)的冠层温度提取方法。首先，智能巡检机器人集成数据采集设备安装在滑索上，获取作物生长环境数据、冠层红外热与可见光（ TIR&,V) 图像。其次，采用基于轮廓角方向(CAO)并由粗到精的自动配准方法（CAO—C2F)对 TIR&V图像进行配准，将双色彩空间进行融合，提取冠层区域。最后，将冠层区域图像二值化处理结果与TIR温度矩阵融合得到冠层温度。试验结果表明，改进的CIELAB—HSV方法提取冠层区域效果最优，平均精度为 91.54% 。同时经CAO一C2F与CIELAB—HSV方法提取的冠层温度与地面实测值相关性最高，决定系数 R² 为0.9525，均高于CIELAB R²=0.9289 ）、HSV (R²=0.9047) 以及 0.8913)。且CIELAB—HSV与CAO—C2F算法结合平均耗时为 3.44s ，实现滑索巡检机器人在农业生产环境作业时，实时获取作物冠层温度及动态监测作物生长参数的需求。
设施农业与植保机械工程 | 果园机械除草发展分析及前景展望

设施农业与植保机械工程 | 果园机械除草发展分析及前景展望

摘要：除草是果树管理中的重要环节，及时有效清除杂草有利于减少果园病虫害感染，提高果树产量与果品质量，增加果园经济收益。机械除草具有低能、安全、高效、绿色环保等特点，是当前研究热点及果树管理方向。从悬挂牵引式、自走履带式、智能式等方面对国内外除草机研究现状进行梳理和总结，阐述果园除草装备切割装置、仿形装置等关键部件的研究进展及导航、避障等关键技术的创新突破。我国果园机械除草装备存在农机农艺融合性差、研发制造水平较低、智能机械化程度低、高新技术应用不足等问题。指出农机农艺融合技术发展是助推智能除草装备应用升级、提升果园管理水平的重要力量，明确我国智能除草机器人正在进入快速发展期，也是我国迅速跟进国际领先技术的关键时机，为我国果园除草机械技术创新、性能提升与装备研发等方面提供建议。
设施农业与植保机械工程 | 基于计算机视觉的鱼类智能投喂方法研究进展

设施农业与植保机械工程 | 基于计算机视觉的鱼类智能投喂方法研究进展

摘要：饵料投喂是水产养殖中的主要工作之一，降低饵料投饲成本是水产养殖利润最大化的关键。利用计算机视觉技术对鱼类摄食行为进行监测，量化鱼类摄食欲望强度，可以实现自动按需投饵，减少饵料浪费，提高饵料利用率。综述饵料检测法、光流法、纹理特征法和深度学习这4种基于计算机视觉的鱼类智能投喂方法的研究进展，对各方法的优缺点进行深入分析。饵料检测法简单易实现，但难以准确识别残饵;光流法能有效捕捉鱼群运动信息，但易受环境和光照影响；纹理等特征法使用的特征种类更多，有效信息更丰富，却不适用于高密度养殖；深度学习法识别精度高、鲁棒性强，但计算量大，对设备算力要求高。基于此，提出建立大规模数据集、构建高效轻量级深度模型和“物联网 + "智能投喂3个研究方向，为进一步提升智能投喂方法的成熟度和实用性提供参考。
设施农业与植保机械工程 | 小型施肥机施肥检测系统设计与试验

设施农业与植保机械工程 | 小型施肥机施肥检测系统设计与试验

摘要：为解决小型施肥机施肥量在线检测的问题，设计一种基于电容传感器的施肥机施肥量检测系统。该检测系统以STM32F103C8T6单片机为核心，由电容极板、FDC2214电容传感器芯片及其他硬件电路组成。通过电容传感器获取肥料下落时引起的平行极板间的电容变化量，将电容信号转变为数字信号并输人给单片机，经过单片机程序的储存和处理，将测得的电容值与肥料质量显示在OLED显示屏上，同时通过串口通信将数据传输给计算机。搭建外槽轮式排肥器排肥量检测系统平台，建立复合肥料质量流量与电容变化量之间的数学关系模型，并在不同的工作条件下对模型进行试验验证。结果表明,电容变化量与平行极板间肥料质量的线性相关系数为0.989,拟合效果显著。温度会导致检测系统的误差变大，但检测系统对施肥量的测量相对误差整体不超过 8.07% ，能够满足设计和实际生产作业要求。
设施农业与植保机械工程 | 基于SSGB一YOLOv5s的轻量级马铃薯疫病检测方法

设施农业与植保机械工程 | 基于SSGB一YOLOv5s的轻量级马铃薯疫病检测方法

摘要：在农作物发生疫病的初期快速且准确地识别疫病植株是减少农作物经济损失的重要环节。在实际生产中，传统图像处理算法难以识别患病的马铃薯叶片。针对 YOLOv5s模型参数量大，且其在复杂环境下识别效果差等问题，提出一种集成改进的马铃薯疫病检测识别方法。通过对YOLOv5s更换轻量化网络，降低参数量，利用加权双向特征金字塔网络(BiFPN)，增强模型不同特征层的融合能力，并使用GSConv卷积，增加注意力机制模块 SimAM,增强YOLO算法对关键信息的提取能力,最后引人 SIoU损失函数,提高回归精度。在相同试验条件下，对比 YOLOv5s 原模型、YOLOv7—tiny、Faster R—CNN等模型，所提方法的精确率、召回率、平均精度均值分别为 97.7%95.9%.95.4% 。所提出的算法在提高准确率与平均精度的同时，运算速度达到144.93帧/s，满足对马铃薯疫病检测的要求。
设施农业与植保机械工程 | 基于优化YOLOv5算法的玉米苗间杂草检测研究

设施农业与植保机械工程 | 基于优化YOLOv5算法的玉米苗间杂草检测研究

摘要：针对玉米苗间杂草种类繁多、检测复杂度高、检测速度慢的问题，设计一种基于优化YOLOv5算法的玉米苗间杂草检测方法。在YOLOv5主干网络的卷积层中引人SE无参数注意力模块，构建融入SE模块的C3替换原本的C3模块，更好地聚焦在检测目标上。同时，将 BoTNet 模块替换传统的残差神经网络，在ResNet 的最后3个 botleneck blocks 中使用全局多头自注意替换 3×3 空间卷积，从而提高对小目标检测的准确性。使用改进的目标检测算法检测杂草，将田间中非玉米苗的区域标记为杂草，利用超绿特征结合OTSU阈值分割算法，分割土壤背景，找出杂草的前景区域，从而有效解决玉米苗田中的杂草检测问题。结果表明，改进后的YOLOv5算法在玉米苗的目标检测上精确率达 97.5% ，较原始的YOLOv5算法提高 7.4% ，检测速度达 40ms ，从而提高检测精度和模型的鲁棒性，满足实时检测的需求。
设施农业与植保机械工程 | 基于迁移学习与注意力机制的花生叶部病害识别算法

设施农业与植保机械工程 | 基于迁移学习与注意力机制的花生叶部病害识别算法

摘要：针对花生叶部病害识别效率低、现场识别困难等问题，通过迁移学习并融合注意力集中机制(CBAM)，提出一种基于CBAM—MobileNetV2的花生叶部病害识别算法。首先，建立健康叶、黑斑病叶、褐斑病叶、网斑病叶、花叶病叶 5种花生叶片病害图像数据集；其次，结合通道注意力机制和空间注意力机制，构建花生叶部病害识别模型；最后，分析模型改进前后的识别精度，与VGG16、InceptionV3和ResNet50进行对比，并预测单幅图像检测时间。结果表明,MobileNetV2、VGG16、InceptionV3和ResNet50准确率分别为 97.54%.97.34%.96.06% 和 74.88% ，均低于改进后模型准确率的 99.41% ，且改进后模型的单幅图像检测时间为 0.061s_? 。基于迁移学习与注意力机制的花生叶部病害识别算法准确率高、模型参数少，属于轻量级神经网络，可应用于花生田间检测，利用移动设备可现场检测花生病害，及时了解花生生长状况。
农产品加工工程 | 油茶果物料特性及脱壳过程仿真接触参数研究

农产品加工工程 | 油茶果物料特性及脱壳过程仿真接触参数研究

摘要：为缩短季节性产物油茶果处理设备的研发周期，以油茶果为研究对象，建立油茶果的离散元模型，并标定接触参数。通过排水法、晾晒法和单轴压缩试验测得油茶果的密度为 973.56kg/m³ 、含水率为 69% 、泊松比为0.28和弹性模量为156MPa ；采用对比物理试验与仿真试验结果的方式标定接触参数，通过碰撞弹跳试验、斜面滑移试验、斜面滚动试验分别标定，得到油茶果与钢的碰撞恢复系数、静摩擦因数、滚动摩擦因数分别为 0.576,0.540,0.0077 。通过圆筒提升试验和数字图像处理得到实际堆积角为 21.21^° 。仿真试验中，以油茶果间接触参数为试验因素，仿真堆积角为试验指标，利用最陡爬坡试验寻找显著性因素的最优区间,响应面试验建立仿真堆积角与显著性参数的回归模型，寻优后得到油茶果间接触最佳参数组合：碰撞恢复系数为0.467、静摩擦因数为0.534、滚动摩擦因数为0.0080。利用最佳参数组合进行验证，得到仿真试验堆积角为 21.03^° 。结果表明，标定后的仿真堆积角与实际堆积角相对误差为 0.85% ，且堆形吻合，标定结果可靠。为油茶果处理设备的研发和仿真优化提供理论参考。
农产品加工工程 | 基于EDEM的搅拌式粮食烘干筒仓搅拌均匀性研究

农产品加工工程 | 基于EDEM的搅拌式粮食烘干筒仓搅拌均匀性研究

摘要：针对搅拌式粮食烘干筒仓不同设计及运动参数下设备搅拌效果评价成本高、设备研发周期长的问题，寻找搅拌式粮食烘干筒仓搅拌装置的最佳设计及运动参数，基于对单个粮食颗粒在螺旋搅拌器作用下的受力和运动的理论研究，以稻谷颗粒三维尺寸为基础，采用多球丛聚法建立稻谷颗粒的多球颗粒模型，利用离散元仿真软件EDEM进行螺旋搅拌器转速、螺距对搅拌均匀性单因素离散元仿真分析。仿真结果表明：螺旋搅拌器转速越高越有利于均匀性的提高，在一定范围内适当加大螺距可以提高搅拌均匀性。当螺旋搅拌器转速为 30r/min 、螺距为 110mm 时，搅拌变异系数最小为0.1。样机试验表明：当螺旋搅拌器转速为 30r/min 、螺距为 110mm 时，搅拌均匀性较高，比原始参数组合的烘干效率高 25% 。
农产品加工工程 | 皮带式青贮圆草捆打捆机打捆室设计与试验

农产品加工工程 | 皮带式青贮圆草捆打捆机打捆室设计与试验

摘要：针对国内现有青贮圆捆打捆机作业时，物料易散落、喂料口易堵塞、成捆密度低和故障率高等问题，设计一种皮带式打捆机。该打捆机主要由一级集料仓、二级上料仓、打捆室、布网装置、落料回收装置、裹膜装置、裹包台、切膜刀架以及电控系统与液压系统等组成。首先，采用理论计算与三维参数化建模方法对打捆室进行动力分析和结构设计；其次，研究物料打捆成型机理，重点对草芯形成、皮带变形、草捆滚动三阶段草芯及草捆受力情况进行分析；最后，以青贮玉米粉碎物料为研究对象，在甘肃种植基地进行打捆试验，探究不同打捆条件对成捆密度的影响。结果表明，当打捆压力为 0.72MPa 、皮带速度为 1.4m/s 、喂入量为 3.4kg/s 时，成捆密度为 733kg/m³ ，符合青贮玉米粉碎物料成捆密度标准范围 730～ 740kg/m³ ，此时打捆效率 ?50 包/h。为我国打捆机设计和优化提供数据参考和理论依据。
农产品加工工程 | 基于incoPat数据库的玉米胚芽油应用发展态势分析

农产品加工工程 | 基于incoPat数据库的玉米胚芽油应用发展态势分析

摘要：为探究全球玉米胚芽油应用发展态势，基于incoPat专利数据库，运用文献计量法，从时间发展趋势、市场布局、技术领域分布、专利价值评估和研发机构特征等维度，深人剖析我国与国际玉米胚芽油技术布局的结构性差异。研究结果表明，当前全球玉米胚芽油利用技术已进入成熟稳定期，美国和中国是主要的技术来源国；核心技术聚焦于国际专利分类(IPC)中的A61K、A61P、CO7D和A61Q,显示其在有机合成化学、医药卫生领域的技术优势及较高的合享价值度；欧美发达国家的国际性专利和核心研发机构占比显著高于其他国家，其技术布局高度集中于生物制药等高附加值领域;我国在国际性布局、高价值专利研发、重点企业培育等方面与发达国家差距显著。据此，建议强化关键核心技术攻关，完善技术储备体系；提升国际市场战略意识，依托PCT体系优化全球专利布局；构建专利产业化示范平台，深化产学研协同创新机制，全面推进玉米胚芽油全产业链高值化发展。
车辆与动力工程 | 基于ANSYS的刷辊式履带棉花收获机底盘车架CAE分析与优化

车辆与动力工程 | 基于ANSYS的刷辊式履带棉花收获机底盘车架CAE分析与优化

摘要：由于我国长江、黄河流域棉花种植区地形复杂、田间作业行驶不稳定，为适应田间收获作业，研制刷辊式履带棉花收获机。为确保该收获机的整体底盘车架结构设计的安全性、了解整体底盘车架的振动特性，首先使用 SolidWorks 对整体底盘车架进行三维建模，结合ANSYS Workbench对整个底盘车架进行静力学以及模态仿真分析。仿真结果表明：在静态载荷条件下，该底盘车架整体变形结果为最大部分变形量为 1.929mm ，履带行走底盘最大变形量为1.4363mm ，整体底盘车架的最大等效应力为 226.97MPa ，平均等效应力为 5.5879MPa ，综合静态结构的仿真结果来看，该收获机可以达到安全使用标准。整体底盘车架采用8阶模态分析，确定底盘车架的振动特性。结果表明：8阶模态结果的固有频率范围都在 100Hz 以下，整体底盘车架在正常工作条件下主要受到低阶频率振动的影响，符合整体结构设计的预期效果。
车辆与动力工程 | 小型电动底盘专用电动悬挂结构设计与仿真分析

车辆与动力工程 | 小型电动底盘专用电动悬挂结构设计与仿真分析

摘要：针对传统三点悬挂结构复杂、尺寸大，难以适用于小型电动底盘挂接的问题，设计一种小型电动底盘专用电动悬挂装置。首先，介绍悬挂装置整体结构与工作原理，在对提升四杆机构进行运动分析的基础上进行电动推杆选型。其次，基于Adams软件对悬挂结构进行运动学仿真。最后，实地试验测量和分析悬挂装置的最大提升高度与平均提升速度，并与仿真结果进行比较。结果表明：实地试验所测量的最大提升高度为 260mm ，与仿真结果之间的误差为 1.5% ；试验得出的平均提升速度为 11.40mm/s ，与仿真所得出的平均提升速度的误差在 5% ，验证仿真的准确性并满足设计要求。
车辆与动力工程 | 履带车辆自动驾驶导航控制模型优化

车辆与动力工程 | 履带车辆自动驾驶导航控制模型优化

摘要：针对目前履带车辆自动驾驶导航控制精度差、路径平滑性不佳等问题，提出一种基于路径跟踪优化的履带车辆自动驾驶导航控制模型及优化算法。基于控制理论和履带车辆自动驾驶导航控制运动学模型，将轮式车辆路径跟踪算法应用于履带车辆并进行优化，提出针对履带车辆路径跟踪的纯跟踪算法及基于动态前视距离和差速转向误差因子的系统参数优化算法。试验结果表明，U形路径跟踪误差均值为 0.38m ，终点位置误差为 0.01m ；在 100m 直行道路上，优化过后误差均值为 0.02m ，终点位置误差为 0.01m 。研究结果表明，利用该模型及优化算法，履带车辆路径跟踪误差显著减小，且消除传统履带车辆差速转向时单边频繁停顿的现象，实现连续、平滑的路径跟踪，显著提升履带车辆的自动驾驶性能。
农业生物系统与能源工程 | 可见一近红外光谱法异位发酵床垫料水分快速检测

农业生物系统与能源工程 | 可见一近红外光谱法异位发酵床垫料水分快速检测

摘要：为满足异位发酵床垫料水分快速检测的需求，探讨基于可见—近红外光谱技术建立异位发酵床垫料水分预测模型的可行性。采集 4～5 个月的垫料样品，通过光谱仪获取 400～990nm 光谱数据，并用CARS算法筛选关键特征波段。随后构建 BP 神经网络模型，并对比灰狼算法（GWO）、哈里斯鹰算法（HHO)、冠豪猪算法（CPO)三种优化算法，发现 CPO算法优化效果最佳。通过Chebyshev混沌映射改进粒子群算法，形成CARS—ICPO模型。该模型在验证集和预测集上的决定系数R² 分别为0.9935、0.9956,均方根识差RMSE分别为0.011、0.009,显示出高预测精度和泛化能力。研究结果证实该技术在异位发酵床垫料水分预测的可行性，为其水分的快速检测和异位发酵床的智能化管理提供新方法以及技术支持。
农业生物系统与能源工程 | 不同调理剂对尾菜沼渣与羊粪共堆肥腐殖化及养分含量的影响

农业生物系统与能源工程 | 不同调理剂对尾菜沼渣与羊粪共堆肥腐殖化及养分含量的影响

摘要：为探究不同调理剂对尾菜沼渣与羊粪共堆肥腐殖化及养分含量的影响，以尾菜沼渣和羊粪为主要原料，分别选用3组调理剂(玉米秸秆、玉米芯和小麦秸秆)进行好氧堆肥处理。通过检测堆肥过程中相关指标，评价不同调理剂的作用效果。结果表明，玉米秸秆、玉米芯和小麦秸秆均能促进尾菜沼渣好氧堆肥，高温持续时间为 7～12d 、含水率为 24.2%～ 29.9% 、pH值为7.8、电导率为、种子发芽指数为 87.1%～98.3% 、有机质含量为 65.0%～71.6% 、总养分含量为 6.7%～7.9% 。与小麦秸秆相比，玉米秸秆和玉米芯可不同程度提高堆体腐殖化系数和腐殖化指数，腐殖质含量增长显著。其中，玉米芯处理组腐殖质含量、聚合程度和胡敏酸占有率最高，分别为 72.67g/kg?71.73% 和 31.11% 。玉米秸秆和玉米芯均可作为尾菜沼渣与羊粪共堆肥的调理剂，玉米芯效果最佳。
农业机械化综合研究 | 农地转入对农民增收的影响研究

农业机械化综合研究 | 农地转入对农民增收的影响研究

摘要：提高农民收人对解决发展不平衡不充分问题和实现共同富裕目标具有重要的理论与现实意义。基于中国家庭追踪调查(CFPS)微观数据，采用固定效应模型和中介效应模型在微观层面实证分析农地转人与农民收人之间的内在联系，并分析农业机械化的中介效应，以此探究农地转人对农民收入的作用机制。结果表明:农地转人可显著提高农民收入;农地转人提高农民收人的效果在农户收入、地理分区和功能分区上具有异质性；农业机械化在农地转人提高农民收人的过程中发挥部分中介作用，中介效应占比为 23.3% 。因此，应通过完善土地流转制度、促进农业机械化发展和减缓适龄劳动力流出等方式切实提高农民收入。
农业机械化综合研究 | 数字普惠金融与农业机械化：实现共同富裕的新路径

农业机械化综合研究 | 数字普惠金融与农业机械化：实现共同富裕的新路径

摘要：数字普惠金融作为推动资源优化配置和缩小城乡经济差距的有效工具，为实现共同富裕提供新的发展动能。农业机械化能够通过促进农民经营性收人、工资性收入的增加，提高农村居民收人水平。定量分析2011—2022年城市层面数据，考察数字普惠金融如何推动农业机械化进而实现共同富裕。结果表明：数字普惠金融的系数仍然在 1% 的显著性水平上为负，说明数字普惠金融能够降低城乡收入差距，该结论在稳健性检验后依旧成立；进一步研究显示，数字普惠金融对共同富裕的作用在市场化水平较高的区域优于市场化水平较低的区域，在数字基础设施水平较高、较低区域优于数字基础设施水平中等区域，东、西部地区优于中部地区，组间差异性检验显示各组内部存在着显著的差异。传导路径检验发现，数字普惠金融对农业机械化滞后一期、两期的系数分别为0.210和0.253，且显著为正，说明农业机械化在数字普惠金融降低城乡收入差距时发挥着重要的渠道作用。鉴于此，应加强数字基础建设，构建地域特色数字普惠金融框架，提高农业机械化水平，缩小城乡差距，实现共同富裕。
农业机械化综合研究 | 水资源安全与粮食生产韧性耦合协调特征及驱动因素研究

农业机械化综合研究 | 水资源安全与粮食生产韧性耦合协调特征及驱动因素研究

摘要：水资源安全与粮食生产韧性协同发展对促进我国农业高质量发展，保障粮食安全具有重要意义。基于粮食主产区2004—2022年省域面板数据，构建水资源安全与粮食生产韧性综合评价指标体系，运用熵值法、耦合协调度模型和地理探测器等方法，定量探究粮食主产区水资源安全和粮食生产韧性的综合评价值、耦合协调特征及其驱动因素。结果表明：粮食主产区水资源安全状况与粮食生产韧性均得到提高；粮食主产区水资源安全与粮食生产韧性耦合协调度持续上升，由濒临失调转变为勉强协调，空间上呈“北高南低、两大集聚"分布;有效灌溉面积、年降水量、污水处理率、地方财政农林水事务支出和供水总量5项指标是促进两系统协调发展的主要因素，且各因素交互后解释力均增强。因此，粮食主产区在提高水资源利用效率的同时，需因地制宜探索水资源安全与粮食生产韧性协同发展模式，加快农业现代化转型。
农业机械化综合研究 | 甘肃中部丘陵地区马铃薯种薯农机宜地化发展的重点与途径

农业机械化综合研究 | 甘肃中部丘陵地区马铃薯种薯农机宜地化发展的重点与途径

摘要：农业机械化是农业现代化的重要组成部分。马铃薯是我国第四大粮食作物，产业链条长，马铃薯生产和初加工机械在产业发展过程中起着积极的推动作用。随着我国马铃薯主产区向具有比较优势的区域转移，西北、西南丘陵地区成为马铃薯生产的主要区域。然而,受特殊地形地貌、多样气候等多种因素约束,该区域农业机械化水平相对滞后，已成为制约马铃薯产业发展的主要因素，尤其对马铃薯种薯繁育、供应影响尤为显著。通过分析甘肃中部丘陵地区农业机械在马铃薯种薯产销全程劳动替代效果显著、农机具配套难度大、农机宜地化推进慢的应用现状,以及马铃薯种薯农机作业的宜地性、使用的适用性、种薯繁育的机械化需求特点，提出从协作创新适度超前研发宜地配套农机，重点突破精工制造模块化宜地农机具，政策扶持模式创新推进宜地农机应用三方面加快推进甘肃中部丘陵地区马铃薯种薯农机宜地化进程，以提高马铃薯产业发展的质量和效益。
农业机械化综合研究 | 甘薯农户扩大种植意愿影响因素研究

农业机械化综合研究 | 甘薯农户扩大种植意愿影响因素研究

摘要：基于江西省11个地级市680个样本农户的问卷调查，借鉴柯布—道格拉斯生产函数，从劳动力因素、资本因素、技术因素和其他因素4个方面设定变量，运用Logistic二元回归模型对甘薯种植户调研数据进行研究。模型回归分析表明，在引入的所有影响因素中，是否愿意加入农业专业合作社与注册农产品品牌商标、单位面积产值、机器代替人力的程度和种植收入占家庭总收入比这5个自变量对因变量 Y 产生显著性影响，且回归系数为正向，与预期影响判断一致，即愿意加入农业专业合作社，愿意注册农产品品牌商标的农户更愿意扩大甘薯种植；同时，甘薯的单位面积产值、机械化程度及种植收入占家庭总收入比例越高，扩大甘薯种植规模意愿越高。但回归结果中，受教育程度、单位面积产量、单位面积成本、是否参加过种植技术培训这4个自变量与预期影响判断相反，即受教育程度与单位面积产量越高，以及参加过种植技术培训的农户越不愿意扩产；相反单位面积成本越高，越愿意扩大甘薯种植规模。据此，提出完善甘薯专业合作社建设，推广农业专业合作社“名牌”;提高农产品品牌意识，树立农产品区域商标；加快农业机械化进程，推动农业数字化与智能化升级;解决当下基本难题，推动适度规模经营等建议，为江西省甘薯产业发展和结构调整提供决策参考。
农业机械化综合研究 | 农业技术进步对农业碳排放的影响研究

农业机械化综合研究 | 农业技术进步对农业碳排放的影响研究

摘要：农业低碳发展对中国达成“双碳”目标至关重要，其中农业技术进步是关键驱动力。基于2005—2023年中国 30 省面板数据，采用空间杜宾模型分析农业技术进步对农业碳排放的空间溢出效应及衰减边界，并探讨其内在机制与区域差异。结果表明：中国省域农业碳排放强度呈现显著的空间集聚特征，即“高—高"与"低—低"集聚;农业技术进步不仅能降低本地农业碳排放强度，还通过空间溢出效应促进邻近地区减排;农业前沿技术进步与农业综合技术效率均对本地及邻近地区农业碳减排有积极影响，但前者起主导作用;农业技术进步对农业碳排放强度的影响存在区域异质性，东部地区直接减排效果显著但空间溢出效应微弱，中西部地区虽呈现空间负相关性，但农业技术进步在推动碳减排上作用不显著；空间溢出效应随距离增加呈“倒U形"变化， 400km 范围内逐渐增强，在 400～700km 范围内显著减弱，超出 700km 则不再显著。因此，要持续强化农业科技研发与推广，消除技术扩散障碍，优化技术布局与资源配置，实施差异化减排策略。
农业机械化综合研究 | 农业机械化对农民收入的影响

农业机械化综合研究 | 农业机械化对农民收入的影响

摘要：明晰德阳市农业机械化对农民收入的影响机制，通过农用机械总动力、节水灌溉类机械及农用水泵3个自变量，综合揭示农业机械化对农民收人的影响效应，并提出推进农业机械化促进农民收入增长的建议。基于2011—2022 年德阳市县域层面的面板数据，以农民可支配收入为研究对象，构建双向固定效应模型来分析农用机械总动力、节水灌溉类机械和农用水泵等对农民收入的影响，实证检验农业机械化各指标对农民收人的影响效应。农业机械化通过农用机械总动力和节水灌溉类机械对农民收入产生显著的正向效应，农用机械总动力每增加 10MW ，促进农民人均可支配收入增加4350元，节水灌溉类机械每增加1套，促进农民人均可支配收入增加534元；而农用水泵对农民收入起抑制作用，对农民人均可支配收入影响产生显著的负向效应，农用水泵每增加1台，农民人均可支配收人减少7160元。建议政府加强农村基础设施和配套设备的完善；提升农业机械技术创新水平和农业机械效率;提高农机购置补贴额度和补贴范围，完善农机服务体系，降低农机售后服务费用。

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