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本成果分為葉片害蟲檢測(cè)和葉片傷害程度檢測(cè)，害蟲檢測(cè)通過研究的圖像建模及形態(tài)學(xué)處理等相關(guān)方法對(duì)農(nóng)作物葉片上昆蟲位置進(jìn)行快速檢測(cè)，并通過模式統(tǒng)計(jì)和分類識(shí)別方法精確計(jì)算害蟲數(shù)量和識(shí)別類型，每張圖片（參考分辨率2448*3264）處理速度小于1秒（和害蟲的數(shù)量相關(guān)），速度遠(yuǎn)高于人眼。葉片傷害檢測(cè)通過圖像處理方法將圖像進(jìn)行背景、葉片、斑紋分割，通過統(tǒng)計(jì)像素，集合斑紋形狀進(jìn)行定級(jí)評(píng)價(jià)，每張圖片（參考分辨率2448*3264））進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)和分析，處理速度2秒左右（和圖像中葉片的數(shù)量相關(guān)），經(jīng)過人工核對(duì)，檢測(cè)精

該成果突破了作物生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)、診斷、調(diào)控一體化精確化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的技術(shù)升級(jí)；并且促進(jìn)了農(nóng)學(xué)與遙感、信息、工程、物聯(lián)網(wǎng)等多學(xué)科的交叉融合，開創(chuàng)了作物精確栽培與智慧農(nóng)業(yè)的新領(lǐng)域；形成了一系列農(nóng)業(yè)信息化自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)成果，提升了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化水平和核心競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)，培養(yǎng)了一批高素質(zhì)人才，帶動(dòng)了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)相關(guān)領(lǐng)域的創(chuàng)新研究與開發(fā)應(yīng)用。 一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡(jiǎn)介 高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全作物生產(chǎn)是我國(guó)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要目標(biāo)，快速無損地監(jiān)測(cè)作物生長(zhǎng)狀況，并根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)肥水管理方案進(jìn)行定量調(diào)控，是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)曹衛(wèi)星教授團(tuán)隊(duì)將定量光譜分析方法與作物生理生態(tài)原理相結(jié)合，通過實(shí)施不同生態(tài)點(diǎn)、不同品種、不同管理措施下多年的田間試驗(yàn)，構(gòu)建了作物冠層和葉片水平的反射光譜庫，著重解析了不同條件下的作物高光譜響應(yīng)模式和時(shí)空變化規(guī)律，提取了作物主要生長(zhǎng)指標(biāo)的特征光譜波段和敏感光譜參數(shù)，構(gòu)建了葉片、冠層、區(qū)域等多尺度的作物生長(zhǎng)指標(biāo)光譜監(jiān)測(cè)模型；同時(shí)，定量研究了不同產(chǎn)量水平下作物生長(zhǎng)指標(biāo)的動(dòng)態(tài)變化模式，構(gòu)建了基于產(chǎn)量目標(biāo)的生長(zhǎng)指標(biāo)適宜時(shí)序動(dòng)態(tài)模型，進(jìn)一步耦合實(shí)時(shí)苗情信息，綜合利用養(yǎng)分平衡原理、氮營(yíng)養(yǎng)指數(shù)法、指標(biāo)差異度法等，集成建立了多路徑的作物生長(zhǎng)實(shí)時(shí)診斷與定量調(diào)控技術(shù)；將上述監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)與軟硬件工程相結(jié)合，研制開發(fā)了面向多平臺(tái)的作物生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)診斷裝置和基于遙感的作物生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)等簡(jiǎn)便適用的軟硬件產(chǎn)品，進(jìn)而形成了基于反射光譜的作物生長(zhǎng)指標(biāo)快速監(jiān)測(cè)與定量診斷技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)了作物生長(zhǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、精確診斷和智慧管理。 該成果突破了作物生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)、診斷、調(diào)控一體化精確化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的技術(shù)升級(jí)；并且促進(jìn)了農(nóng)學(xué)與遙感、信息、工程、物聯(lián)網(wǎng)等多學(xué)科的交叉融合，開創(chuàng)了作物精確栽培與智慧農(nóng)業(yè)的新領(lǐng)域；形成了一系列農(nóng)業(yè)信息化自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)成果，提升了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化水平和核心競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)，培養(yǎng)了一批高素質(zhì)人才，帶動(dòng)了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)相關(guān)領(lǐng)域的創(chuàng)新研究與開發(fā)應(yīng)用。 已授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利25項(xiàng)、實(shí)用新型專利5項(xiàng)，登記國(guó)家計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)20多項(xiàng)；發(fā)表學(xué)術(shù)論文160多篇，其中SCI/EI論文60多篇；出版專著1部。成果先后得到國(guó)內(nèi)外專家同行的充分肯定，2011年的成果鑒定認(rèn)為（羅錫文院士主鑒），該研究整體居國(guó)際先進(jìn)水平。同時(shí)作為稻麥精確管理關(guān)鍵技術(shù)，入選江蘇省主要農(nóng)作物2014~2015年“四主推”推介名錄，團(tuán)隊(duì)起草的《稻麥生長(zhǎng)指標(biāo)無損監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)規(guī)程》入選2014年江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目。技術(shù)成果已在江蘇、河南、江西、安徽、河北、浙江等水稻和小麥主產(chǎn)區(qū)進(jìn)行了大面積示范應(yīng)用，表現(xiàn)為明顯的節(jié)氮和增產(chǎn)作用，取得了顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)于推進(jìn)精確農(nóng)業(yè)和智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展具有重大意義和良好的應(yīng)用前景。

利用豐富的、開再生的玉米秸稈、麥稈、稻草等農(nóng)作物秸稈原料生產(chǎn)燃料乙醇，是當(dāng)前世 界生物能源產(chǎn)業(yè)的前沿技術(shù)領(lǐng)域，是未來替代石油能源的主要技術(shù)路線。本技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化實(shí)施 可以高效率進(jìn)行農(nóng)作物廢棄物的資源化利用，對(duì)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)更新?lián)Q代具有重 大的提升作用，并大幅減少因秸稈焚燒帶來的霧霾等大氣污染因素。然而，高額生產(chǎn)成本嚴(yán)重 阻礙了本技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。目前，秸稈燃料乙醇的生產(chǎn)成本具體表現(xiàn)在過程的高能耗、大量 廢水排放、纖維素酶成本等環(huán)節(jié)上。 本項(xiàng)目的農(nóng)作物秸稈原料生產(chǎn)燃料乙醇成套技術(shù)采用華東理工大學(xué)研發(fā)的干法生物煉制技 術(shù)。該技術(shù)主要包括干法稀酸預(yù)處理、固態(tài)生物脫毒、高固體含量糖化與發(fā)酵等主要工序。其 中，干法稀酸預(yù)處理技術(shù)使用新型的螺帶攪拌式預(yù)處理反應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)了過程零廢水排放，新鮮 水和蒸汽用量比典型的預(yù)處理技術(shù)降低80%以上；固態(tài)生物脫毒則采用生物降解方法脫除預(yù)處 理原料中所含的各種有毒物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)過程的零水耗和零能耗；高固體含量糖化與發(fā)酵技術(shù)則通 過自主研發(fā)的螺帶型反應(yīng)器處理固體含量達(dá)40%以上的纖維素底物進(jìn)行同步糖化與發(fā)酵生產(chǎn)乙 醇，與常規(guī)發(fā)酵反應(yīng)器相比，電耗可以降低80%以上，纖維素酶用量大幅降低。整個(gè)農(nóng)作物秸 稈原料生產(chǎn)燃料乙醇成套技術(shù)可以得到不低于8% (v/v) 的高濃度乙醇發(fā)酵液，纖維素轉(zhuǎn)化率可 達(dá)75%以上。本技術(shù)的采用將會(huì)大大降低纖維素乙醇的生產(chǎn)成本或環(huán)境成本，為即將商業(yè)化運(yùn) 作的燃料乙醇工廠中的技改提供技術(shù)儲(chǔ)備。

利用廉價(jià)的農(nóng)作物秸稈提取纖維素進(jìn)行功能化改造并制備托盤鮮肉食品保 鮮墊，實(shí)現(xiàn)貨架期延長(zhǎng)，維持肉制品良好賣相，有效防止廢棄秸稈在焚燒處理時(shí) 造成的環(huán)境污染，為冷鮮肉向鄉(xiāng)鎮(zhèn)遠(yuǎn)距離配送提供了可行性參考。 創(chuàng)新要點(diǎn) 技術(shù)產(chǎn)品主要改善鮮肉制品包裝形式，延長(zhǎng)貨架期，維持良好賣相；同時(shí)實(shí) 現(xiàn)農(nóng)作物秸稈合理應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)其深加工。 

秸稈作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的副產(chǎn)品，是生物質(zhì)資源的重要組成部分。解決其利用問題，不僅關(guān)系著可再生資源的充分利用，還關(guān)系著環(huán)境友好的廢棄物處理問題。該方法利用粉碎了的小麥、玉米等農(nóng)作物秸稈，配比一定的生根粉、營(yíng)養(yǎng)劑、保水劑、粘土，加入粘結(jié)劑充分?jǐn)嚢韬蠓湃肽＞撸谝欢▔毫蜁r(shí)間下壓實(shí)，并在適當(dāng)位置植入一定量的草籽，制成草坪磚。這種磚可以鋪設(shè)在需要綠化的地方，然后從磚里長(zhǎng)出草或灌木，磚是作為草或灌木營(yíng)養(yǎng)和水分的載體，最終腐爛融入泥土中。該方法所用制造設(shè)備安全易得、成本低廉，制造工藝簡(jiǎn)單易行，極具推廣應(yīng)用價(jià)值。

本實(shí)用新型涉及力學(xué)測(cè)定領(lǐng)域，尤其是一種模塊化作物機(jī)械力學(xué)特性測(cè)量?jī)x。包括測(cè)力系統(tǒng)模塊1、支撐模塊和推拉件模塊，測(cè)力系統(tǒng)模塊固定在支撐模塊上，推拉件模塊與測(cè)力系統(tǒng)模塊的底部連接，測(cè)力系統(tǒng)模塊和推拉件模塊的連接處設(shè)置力傳感器；所述測(cè)力系統(tǒng)模塊包括螺桿Ⅰ、固定螺塞、活動(dòng)螺塞和螺桿Ⅱ，螺桿Ⅰ設(shè)置在固定螺塞內(nèi)，螺桿Ⅰ與固定螺塞之間形成螺旋副，螺桿Ⅰ的中心設(shè)有孔，螺桿Ⅱ設(shè)置在螺桿Ⅰ的中心孔內(nèi)，螺桿Ⅰ與螺桿Ⅱ之間形成螺旋副，螺桿Ⅱ的底部連接有活動(dòng)螺塞，螺桿Ⅱ與活動(dòng)螺塞之間形成螺旋副，活動(dòng)螺塞的底部與推拉件模塊連接，活動(dòng)螺塞與推拉件模塊的連接處設(shè)有力傳感器。其模塊化設(shè)計(jì)理念，可裝可卸，多用途使用，采用開速進(jìn)給及精細(xì)調(diào)整結(jié)合，便于人工操作，數(shù)據(jù)測(cè)量準(zhǔn)確,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，收方自如，使用方便。

本實(shí)用新型涉及一種簡(jiǎn)易作物莖稈溫度測(cè)量裝置。該裝置主要由熱電偶絲及其延長(zhǎng)線、溫度傳感器、信號(hào)放大電路和數(shù)據(jù)采集器四部分組成。該裝置的熱電偶絲通過延長(zhǎng)線可緊密貼附于作物莖稈表面，用于測(cè)量莖稈和環(huán)境溫度之差；溫度傳感器用于檢測(cè)作物所處環(huán)境的溫度，二者相加即可得到作物的莖稈溫度，信號(hào)放大電路用于放大熱電偶絲的輸出信號(hào)，數(shù)據(jù)采集器負(fù)責(zé)采集溫度傳感器和信號(hào)放大電路的輸出。本實(shí)用新型提供的一種簡(jiǎn)易作物莖稈溫度測(cè)量裝置，安裝簡(jiǎn)單，工作穩(wěn)定，成本低廉，適合于小植物或草本植物的莖稈溫度變化進(jìn)行檢測(cè)，且不會(huì)影響植物的正常生長(zhǎng)。

經(jīng)濟(jì)作物水肥一體化技術(shù)是將灌溉與施肥融為一體的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)青島農(nóng)業(yè)大學(xué)科技成果介紹 2017 －26－ 新技術(shù)，在加壓灌溉條件下，灌溉與施肥相結(jié)合，將化肥按照科學(xué)配方溶解在 灌溉水中，根據(jù)作物對(duì)水分、養(yǎng)分的需求規(guī)律和土壤中水分、養(yǎng)分的狀況，把 水分和養(yǎng)分適時(shí)適量地輸送到作物根部土壤的一種新型灌水施肥技術(shù)，該技術(shù) 將傳統(tǒng)的大肥、大水漫灌澆地施肥改變?yōu)楦稻植繚沧魑锏木珳?zhǔn)施肥。技術(shù)可 節(jié)水 30～60％；節(jié)肥 30～50％；增產(chǎn) 10～20％；減少農(nóng)藥 15～30%；節(jié)省施肥 打藥勞動(dòng)力 10~15 個(gè)。減

葡萄糖酸在化工、食品、醫(yī)藥、輕工和建筑等行業(yè)具有非常廣泛的用途，目前全球?qū)ζ咸?糖酸的年需求量已超過50萬噸。微生物發(fā)酵法是葡萄糖酸的主要生產(chǎn)方法，但淀粉質(zhì)和糖質(zhì)發(fā) 酵底物的昂貴價(jià)格和管控趨嚴(yán)的糧食深加工行政許可，使葡萄糖酸產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展所面臨的首要 問題。利用豐富的、可再生的農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)葡萄糖酸，是木質(zhì)纖維素生物煉制的重要發(fā)展方 向。本技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化實(shí)施將對(duì)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)更新?lián)Q代具有重大的提升作用，并 大幅減少因秸稈焚燒帶來的霧霾等大氣污染因素。然而，高額生產(chǎn)成本嚴(yán)重阻礙了本技術(shù)的產(chǎn) 業(yè)化進(jìn)程。目前，秸稈葡萄糖酸的生產(chǎn)成本具體表現(xiàn)在過程的高能耗、大量廢水排放、產(chǎn)物濃 度低等環(huán)節(jié)上。 本項(xiàng)目的農(nóng)作物秸稈原料生產(chǎn)葡萄糖酸成套技術(shù)采用華東理工大學(xué)研發(fā)的干法生物煉制技 術(shù)。該技術(shù)主要包括干法稀酸預(yù)處理、固態(tài)生物脫毒、高固體含量糖化與發(fā)酵等主要工序。其 中，干法稀酸預(yù)處理技術(shù)使用新型的螺帶攪拌式預(yù)處理反應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)了過程零廢水排放，新鮮 水和蒸汽用量比典型的預(yù)處理技術(shù)降低80%以上；固態(tài)生物脫毒則采用生物降解法脫除預(yù)處理 原料中所含的各種有毒物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)過程的零水耗和零能耗；高固體含量糖化與發(fā)酵技術(shù)則通過 自主研發(fā)的螺帶型反應(yīng)器處理固含量達(dá)40%以上秸稈進(jìn)行葡萄糖酸發(fā)酵，與常規(guī)發(fā)酵反應(yīng)器相 比，電耗降低80%以上。通過該成套技術(shù)可以得到不低于10% (v/v) 濃度葡萄糖酸的發(fā)酵液， 纖維素轉(zhuǎn)化率達(dá)75%以上。本技術(shù)的實(shí)施將會(huì)大大降低纖維素葡萄糖酸的生產(chǎn)成本，為纖維素 葡萄糖酸的產(chǎn)業(yè)化奠定基礎(chǔ)。 

本實(shí)用新型公開了一種田間作物信息采集裝置，包括移動(dòng)平臺(tái)以及設(shè)于所述移動(dòng)平臺(tái)上的控制裝置，所述移動(dòng)平臺(tái)包括支撐臺(tái)以及設(shè)于所述支撐臺(tái)底部的萬向輪；所述支撐臺(tái)上設(shè)有機(jī)械臂，所述機(jī)械臂上固定有光譜儀和圖像采集裝置；所述移動(dòng)平臺(tái)、機(jī)械臂、光譜儀和圖像采集裝置受控于所述的控制裝置。本實(shí)用新型田間作物信息采集裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，移動(dòng)靈活、便于控制，信息采集更全面、精確。