《农业工程学报》2025年第23期报道了包括:《农业工程学报》创刊40周年专题、农业机械化与装备工程、农业水土工程、农业信息与电气技术、农业生物环境与能源工程、土地保障与生态安全、农产品加工工程等农业工程核心技术方面的部分最新科研成果。本期共刊发32篇论文,来自国内62个高等院校和科研院所及企事业单位,包括浙江大学、中国农业大学、香港中文大学、天津大学、吉林大学、大连理工大学、西北农林科技大学、东北大学等。所有研究均受省部级及以上项目资助(共计69项),其中国家级项目包括国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目等,共计30项。
华南农业大学罗锡文院士团队的综述依托农业机械自动导航技术是精准农业的核心支撑技术,分析了国内外研究进展。结果表明:导航定位技术已实现厘米级精度,高精度卫星导航、机器视觉及激光雷达技术广泛应用,多传感器融合成为提升复杂环境适应性的主流方案。导航控制技术中,液压与电动转向系统适配不同农机,模型预测控制、自适应纯追踪及智能优化算法显著提升路径跟踪精度与鲁棒性。未来应聚焦多传感器智能融合、路径跟踪算法优化及导航-作业一体化集成,推动技术向智能化、普适化发展,助力农业现代化。
张智刚,殷珍,吴潇,等. 农业机械自动导航技术研究进展[J]. 农业工程学报,2025,41(23):1-13. DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.202505262
西北农林科技大学朱学卫博士等针对翻耕犁铧因非均匀磨损导致作业能耗增大、经济性及使用寿命降低等问题,采用激光熔覆技术在犁铧下刃面制备Co-WC/MoS2耐磨复合涂层,通过田间试验测试其耐磨性与自锐性。研究表明:普通犁铧因上下刃面受力差异易快速钝化失效;而激光熔覆涂层通过调控磨损率比,使犁铧在磨损中保持良好自锐性。田间试验显示:当涂层与基体磨损率比接近1:3.67时,背棱生长速率较低,自锐性能最优,使用寿命最长。磨损率比过高或过低均会降低犁刃性能。该研究为长寿命自磨刃犁铧的设计与制造提供了思路。
吴珂琦,南翔,潘飞延,等. 基于非均匀磨损调控的自磨刃犁铧设计及其耐磨性[J]. 农业工程学报,2025,41(23):14-22. DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.202506205
江苏大学马征教授团队针对传统清选离心风机因平直叶片结构导致性能差、效率低的问题,基于数值模拟与台架试验,探究叶片入口深度在39~74 mm范围时对风机全压、效率及流场特性的影响规律。结果表明:在一定额定转速下,增大入口深度能有效抑制涡流产生与流动分离,提升吸入换向能力与进气效率。相较于模型风机,全压效率均有所提升,且主频域压力脉动最小化,能量损失降低。基于最优叶轮模型开展台架试验,试验数据与仿真结果相近,验证了仿真分析的可靠性。研究可为联合收获机叶轮设计提供理论依据与参数化方法。
马征,董怡晨,于洁,等. 叶片入口深度对多翼离心风机气动性能的影响[J]. 农业工程学报,2025,41(23):23-33. DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.202503015
扬州大学冯绍元教授团队为筛选高产与环境友好的覆膜方式,研究设置不同厚度的黑、白色可降解地膜及普通地膜、不覆膜对照,测定花生产量与水分利用效率,并监测温室气体排放。结果表明:与对照相比,覆膜处理显著增产、提升水分利用效率,显著降低N2O累积排放、全球增温潜势和温室气体排放强度,但减弱土壤对CH4净吸收。可降解地膜在持水保墒、增产和环境效益上与普通地膜相当。白色地膜平均产量显著高于黑色,相同颜色下,可降解薄膜减排更优。
张友良,王子健,唐永齐,等. 生物可降解膜覆盖对花生生长、水分利用与温室气体排放的影响[J]. 农业工程学报,2025,41(23):67-76. DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.202505007
西北农林科技大学栗现文副教授等探究高光谱遥感反演冻土可溶性有机碳含量的可行性,针对黑龙江季节性冻土特性,采集未冻结与冻结状态土壤光谱,经预处理后,利用VIP和1D-CNN筛选特征,并采用BPNN、RF、TabPFN和XGBoost构建可溶性有机碳反演模型。结果表明:4种模型均能较好预测可溶性有机碳,RF模型精度最佳;冻结状态降低模型精度,对BPNN削弱最大;高含水率模型精度优于低含水率,冻结状态下低含水率精度下降显著。该研究为季节性冻土可溶性有机碳高光谱监测提供了技术支撑。
黄立超,李泽昕,王勇,等. 东北黑土区冻结及含水量对可溶性有机碳反演模型精度影响[J]. 农业工程学报,2025,41(23):87-96. DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.202502144
西北农林科技大学宋荣杰副教授等针对高分辨率遥感影像中苹果园与其他作物光谱混淆及空间破碎化导致的分类精度低问题,提出改进UNet++的苹果园语义分割模型。通过构建苹果种植区提取数据集,在UNet++关键特征融合节点引入多尺度双注意力模块,增强多尺度上下文与空间信息;在各层首个特征融合节点,将普通卷积替换为小波变换卷积,构建小波嵌套融合模块,利用频域特征提升光谱相似地物区分能力。试验表明:改进后模型通过频域-空域特征协同显著提升苹果园识别能力,优于其他主流模型,可为果园信息精细化提取提供参考。
屠晓雨,汪强,张宏鸣,等. 基于改进UNet++的高分二号影像苹果种植区提取[J]. 农业工程学报,2025,41(23):125-134. DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.202505281
河北农业大学张瑞青副教授等针对香菇子实体表型参数自动化测量难题,提出基于改进YOLOv8-Seg的YOLO-SF模型。通过在SPPF层后引入SE注意力机制增强特征权重,并用C2f-Faster模块替换颈部网络中的C2f模块,结合部分卷积降低内存访问量,提升模型轻量化水平。应用该模型实现菌柄菌盖实例分割,通过最小外接矩形拟合校正测量参数。结果表明:YOLO-SF模型精确率、召回率及平均精度均较高,较YOLOv8-Seg提升显著,且浮点运算量减少,帧率提高,为香菇产量预测与栽培管理提供了可靠技术支撑。
张瑞青,刘攀,陈文杰,等. 基于改进YOLOv8-Seg模型的香菇子实体表型参数测量方法[J]. 农业工程学报,2025,41(23):143-151. DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.202503064
长安大学韩磊教授团队以陕北黄土高原为对象,融合Landsat 8、Sentinel-1遥感数据与数字高程数据,通过随机森林筛选特征变量,构建MLR、BPNN、RF、XGBoost等8种AGB反演模型。结果表明:纹理特征对AGB建模贡献显著,XGBoost模型精度优于传统算法;改进灰狼优化算法(IGWO)进一步提升了XGBoost性能,森林与灌草AGB的IGWO-XGBoost模型决定系数分别均较高。AGB空间分布呈现“南高-中碎-北低”格局,且受地形影响显著。该研究为生态脆弱区AGB估测及植被恢复策略制定提供了重要技术支撑。
韩磊,任宇轩,妥丰伟,等. 基于改进灰狼优化XGBoost的陕北黄土高原植被地上生物量估测[J]. 农业工程学报,2025,41(23):182-192. DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.202506137
东北农业大学王忠江教授团队针对寒区秸秆还田碳氮比高、腐解慢等问题,提出沼液混施秸秆还田技术,通过室内固定冻融与室外自然冻融试验,探究其对秸秆腐解及黑土养分、微生物的影响。结果表明沼液混施显著提升秸秆腐解速率,腐解率随混施量先升后降,受冻融温度、循环次数及后续温度影响;沼液与秸秆质量比12.5 g/g时,108 d后腐解率较高,较纯秸秆组显著提升0~20 cm土层有机碳、氮、磷、钾含量;土壤微生物群落由“寡营养型”向“富营养型”转变,富集短波单胞菌属等有益菌群。该研究为寒区秸秆还田技术推广及黑土保护修复提供了科学依据。
王忠江,王子越,王丽丽,等. 寒区沼液混施玉米秸秆还田腐解特性及对黑土养分的影响[J]. 农业工程学报,2025,41(23):206-215. DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.202505079
华南农业大学李灿副教授等以广东省域为例,运用耦合协调度模型和探索性时空数据分析,揭示农村人口空心化与耕地撂荒的协同演化规律。结果表明:农村人口空心化呈现以珠三角为核心的“核心-边缘”梯度结构;耦合协调度整体低度协调,呈现“增强-回落-增强”的失调趋势,形成以珠三角为核心的“核心-边缘”分布;耦合协调度有显著空间正相关性,高-高和低-低聚集区集聚现象突出;基于耦合协调度空间集聚特征,识别出耕地治理管控类型区,并提出针对性策略。研究为耕地保护政策优化提供了重要参考。
吴林浩,李灿,庄嘉怡,等. 广东农村人口空心化与耕地撂荒耦合的时空特征及管控分区[J]. 农业工程学报,2025,41(23):231-242. DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.202507053
浙江大学肖武研究员团队基于“格局-利用-产能”递进维度,构建全域土地综合整治促进耕地稳定利用的理论框架与评价体系,并以旧馆项目为例开展实证。结合遥感反演与累计植被指数模型计算指标,运用熵值法和综合指数法测度评价指数及趋势指数。结果表明:整治后耕地稳定利用趋势指数较高,格局、利用、产能指数分别提升,耕地趋于集中连片,用地效率与粮食产能显著增强;整治规模与成效呈强正相关。研究揭示了“优格局-促利用-提产能”的作用机制,为耕地稳定利用提供了理论指导与技术支撑。
林盟皓,付艳华,肖武,等. 全域土地综合整治促进耕地稳定利用的作用机制和成效评估[J]. 农业工程学报,2025,41(23):243-253. DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.202504252
浙江大学周文文副教授等系统性综述了该菌种菌剂的研发历程与应用前景。简要介绍了贝莱斯芽孢杆菌的发现、鉴定和分类历史。总结了贝莱斯芽孢杆菌在生物防治中的应用现状,包括在控制采前采后植物病害、促进植物生长等的作用及其作用机理。同时,围绕贝莱斯芽孢杆菌的基因工程改造方法进行了总结与分析。通过遗传改造提升贝莱斯芽孢杆菌的生物农药作用,对基因工程方法开发工程化贝莱斯芽孢杆菌用于农业生物防治的前景进行了展望与讨论。
周文文,徐锋平,朱佳军,等. 贝莱斯芽孢杆菌的生物防治及其基因改良[J]. 农业工程学报,2025,41(23):274-282. DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.202503180
感谢华南农业大学智能农机装备研究团队提供的封面图片“甘蔗联合收获机自动导航与作业监控系统”。
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农业工程是一个综合性的交叉学科,是现代科学、技术和工程与农业产业化、现代化的有机结合。经国务院学位委员会研究批准,农业工程为工学门类下属“一级学科”,下设4个二级学科专业:农业机械化工程、农业水土工程、农业生物环境与能源工程、农业电气化与信息化;农业工程类下设 7个本科专业目录:农业工程、农业机械化及其自动化、农业电气化、农业建筑环境与能源工程、农业水利工程、土地整治工程、农业智能装备工程。本刊为中国科学技术协会所属全国一级学会中国农业工程学会主办的一级学报,面向全球读者,刊载农业工程一级学科及其相关工程技术研究新成果。本刊被EI Compendex(核心版)、Scopus、CA、CSA、CAB Abstracts、CSCD、《中文核心期刊要目总览》、《中国科技核心期刊目录》等权威数据库收录。本刊在农业工程类期刊排名中多项位列第一,2015年入选国家新闻出版广电总局“百强报刊”,多年连续入选“中国最具国际影响力学术期刊”、“百种中国杰出学术期刊” 、“中国精品科技期刊” 、“RCCSE中国权威学术期刊” 、“科技期刊数字影响力100强”等。2019年获得中国科协等七部委联合实施的“中国科技期刊卓越行动计划”项目支持。2020年入选中国农林领域高质量科技期刊分级目录第一区(T1)。2024年入选中国“农业工程”和“遥感科学与技术”领域高质量科技期刊分级目录第一区(T1)。2024年获得中国科协等七部委联合实施的“中国科技期刊卓越行动计划二期”(中文领军期刊)项目支持。
本文由丨《农业工程学报》编辑部丨精编发布
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