所属分类：优质粮食及地方特色产业

所属单位：天津农学院

成果简介：项目针对目前喷药植保机械作业粗放、药液利用率低和环境污染严重等问题，围绕机器视觉技术的靶向精准喷药系统关键技术开展研究。基于卷积神经网络技术，研究了大田作物病害深度学习模型；基于OpenMV的视觉神经网络模型，开发视觉识别系统，实现了机器视觉系统对作物病害的自主诊断和定位；开展了施药喷头三维动态调控对标策略的研究，包括优化设计了大田作物病害监测用图像采集装置，靶向喷药多角度喷头，监测大田作物病害用补光装置等；研发了基于机器视觉的无线靶向施药测试平台，实现了田间作物病虫害在线检测、病害植株空间定位和靶向施药，达到了作物病虫害早发现早防治，低污染，高药效的绿色防控目的。主要创新点：1）提出并验证一种深度神经网络迁移学习技术的多种病虫害识别、病虫害植株空间定位技术。2）建立机器视觉靶向喷雾的测试平台，突破大田环境中自然光照条件和非结构性成像背景下的环境干扰，通过对人工照明角度和强度的有效控制，使系统运行不局限于自然光，并能在夜间工作，增加田间有效光照覆盖率。3）提出基于机器视觉的作物病虫害识别和靶向喷雾技术体系，该方法可拓展到其它作物病虫害的检测，具有较好的市场应用前景。项目以田间玉米螟、玉米大斑病、玉米小斑病和玉米茎腐病的在线检测、靶向喷药为研究对象，主要开展了玉米冠层和玉米根部图像采集系统、基于深度神经网络迁移学习技术的病虫害识别、病虫害植株的空间定位和玉米病虫害防治空间靶向施药的技术攻关。项目开发完成了作物病虫害识别与靶向精准施药系统实验平台1套，结合AlexNet和YOLO两种网络结构搭建玉米大斑病的学习模型，二者对玉米大斑病的识别率分别为96.7%和95%；基于OpenMV中的视觉神经网络进行训练测试，训练后的准确率达91.9%，其中对玉米病虫害识别范围为玉米健康、大斑病、小斑病和玉米茎腐病、玉米螟的识别率分别为100%，91.2%，96.7%，95.9%，81.2%；靶标识别精度为100%，目标区域喷施均匀度大于70%，靶向喷药有效覆盖率达到97%。达到了预期技术指标。围绕关键技术，申请专利6项，其中实用新型5项，发明1项；获批实用新型专利4项。申请获批软件著作权3项。发表论文6篇，其中国内3篇，国外发表3篇，核心2篇，SCI检索2篇，EI检索1篇。培养硕士生2人，相关技术人员3人。呈交科技报告四份。同时，将科研与教学相结合，开发实验教学案例，获得省部级二等奖2项，指导学生参加“挑战杯”创业竞赛，获得天津市银奖1项。

所属分类：优质粮食及地方特色产业

所属单位：天津科技大学

成果简介：1、研创玉米秸秆、棉杆、麦草等农作物秸秆综合利用成套技术与设备；2、高值饲料、有机肥料、成型燃料、纸浆材料

所属分类：优质粮食及地方特色产业

所属单位：天津科技大学

成果简介：红外加热由于其独特的加热性质，作为一种新型的干燥技术它有着比传统加热技术不可比拟的优点，未来在食品领域有着广阔的前景。红外线辐射的特点如下:（1）红外加热是基于匹配吸收原理进行物料加热，期间不需要传热媒介，直接由物料自身产生共振来传递热能。同时红外的热密度高提高了热传递的效率，缩短了干燥所需的时间，还保证了物料受热的均匀性，使得干燥物料内外较为均匀。（2）构成物质的原子，分子和其它微小的粒子无时无刻都在以一定的频率振动，当这些粒子的振动频率与红外电磁波的频率吻合时，就会共振吸收它们的能量，增加的能量会转换为热能传递到物料之中。如果例子振动的频率与红外辐射的频率不一致时，这样共振吸收就会降低，热转换效率就会大幅的降低，从而会造成辐射能的浪费。因此在对不同物料进行干燥的时候要尽可能的选择符合高利用率的红外波长，这样不仅可以加快干燥的速率而且有利于能源的节约。（3）红外的光子能量低，在干燥加热的过程中对物料的热分解低，不会对物料本身的分子结构造成破坏，能够保证产品干燥前后的完整性。红外线可以分为三个部分，即近红外波长在(0.7-2)μm之间；中红外线波长在(2-5)μm之间；远红外线波长在(5-1000)μm之间。与其他波段的红外线相比，中波红外线的波长范围，使其更容易被水和其他溶剂吸收，辐射效率及热转化效率更高，升温速度更快。同时，中波红线加热稳定性能更高，不论是频繁启动、关闭，还是设备的长久工作，中波加热管的功率总能稳定在允许的范围之内。基于此原理，项目已开发出每小时干燥1吨黄花菜的中红外连续干燥设备，并投入使用，运行良好。整个干燥设备分为三个部分，第一部分为缓速闷黄段，利用高温高湿以及中波段红外辐照使得黄花菜中的叶绿素褪色，第二段为主要干燥段，利用中波红外的热效应使黄花菜快速脱水，第三段为最终干燥段，使黄花菜最后水分到达15%，同时利用紫外照射进行杀菌处理。设备运行成本仅为1元/千克，同时生产的产品营养物质保留率有所提高，还原糖可提高1.29倍，维生素C含量可提高3.5倍。风味物质含量也有所提升，甲基庚烯酮含量提高至0.27%，具有抑癌作用的作用的二氢贝塔紫罗兰酮含量提高至0.56%。

所属分类：优质粮食及地方特色产业

所属单位：天津科技大学

成果简介：在天津市科委和农委各2个水专项课题的大力支持下，开展了科学研究、技术开发和示范工程，形成了4项关键集成技术：(1)生物滤床替代活性污泥的平推流与全混流耦合的净化槽的科技创新、(2)无动力增氧归一模块化水解槽的科技创新、(3)净化槽串并联系统的科技创新以及(4)无回流多级A/O脱氮工艺和电解法与生态滤床的耦合除磷技术的科技创新，构建了国际先进的、适合于我国农村生活污水的归一模块化净化槽串并联处理系统。水解槽集成技术能使污水预处理后转化为统一类型的可溶态污水，降低管网投资，减少后续的处理负荷；净化槽集成技术能减少浮渣、抑制污泥、高效处理以及无人值守，避免日本式净化槽的定期清淤和排泥的复杂过程。二者优化组合，既可解决污水收集和输送难题，也可减少农村管网建设投资；既可单户，也可多户联用；采用地埋形式，不受环境温度影响，适合我国不同地域。通过矿化、脱氮、除磷、污泥减量化工艺的优化组合，达标排放，在国内起到了分散处理的技术与装备的引领作用，具有鲜明的中国特色。该项集成技术已经纳入天津市2020年史志，其产品指定为天津市创新成果展的产品。

所属分类：优质粮食及地方特色产业

所属单位：陕西科技大学

成果简介：针对黄土高原苹果优生区果园土壤贫瘠、果树生长势弱、套袋成本高、果品质量差等制约果业高质量发展的现实问题，研究团队在多年矿源腐植酸生态治理材料研发基础上，通过学科交叉与技术融合，构建了果业提质增效的腐植酸“五位一体”关键集成技术并在全国示范推广。（1）利用腐植酸+农业生态治理理念，建立了果业提质增效的“五位一体”技术体系，形成系列化应用产品。（2）独特领先的腐植酸免套袋【苹果面膜】技术从根本上解决了常温下水果曲面快速成膜的轻简化防护问题。（3）全日照免套袋膜集成技术显著提升了果品的感官质量和内在品质。每年可为国家节约水果套袋成本近1000亿元。（4）万亩田间试验验证了免套袋集成技术的先进性。即喷成膜的免套袋【苹果面膜】技术实施，降低了劳动强度，解放了劳动生产力，节约了生产成本，减少了环境污染，提升了果品质量，培育出既好看又好吃的阳光苹果。实现了理念创新、方法创新和模式创新。（5）腐植酸免套袋关键集成技术成为果业高质量发展的“抓手”。已在全国13个省市自治区的100多个示范点推广应用，每亩增收2000-5000元，每亩节约成本1000-2000元，每亩增产15%-20%，被国内外上百家媒体广泛关注，被誉为改变中国农业种植面貌的“黑科技”。

所属分类：优质粮食及地方特色产业

所属单位：山西农业大学

成果简介：多功能活化水灌溉提质增效技术具有改变水分子的表面张力和溶解度，提高水肥利用效率，能够有效地补充作物生长过程中所需的各种有益营养元素，促进植物生长发育，有效提高作物产量和品质的特点，具有清洁无污染、环保高效性。

所属分类：优质粮食及地方特色产业

所属单位：山东农业大学

成果简介：本发明涉及一种基于无线通讯的高杆水肥一体机，包括包括太阳能无线墒情 站、水肥控制输送系统和高杆喷灌系统；太阳能无线墒情站包括太阳能组件、太 阳能蓄电池、水肥信息数据采集器和无线传输系统；水肥控制输送系统包括下位 机、水肥箱、水泵、流量控制阀和输液管道；高杆喷灌系统包括导轨、步进电机 和喷灌系统；所述的流量控制阀与所述的高杆喷灌系统通过输液管道相连接，控 制水和肥料的供给速度；本实用新型能根据农田水肥情况和天气状况，结合太阳 能无线墒情站，通过控制步进电机速度进行定量灌溉、按需灌溉，从而达到节约 水肥的目的。

所属分类：优质粮食及地方特色产业

所属单位：山东农业大学

成果简介：本发明公开了一种物联网水肥一体化蒸渗仪测量系统,其特 征在于：包括机械组成部分、物联网核心模块、数据传输模块、数据检测模块和 远程上位机模块；实现了可远程获取现场数据；利用分层传感器获取影响作物生 长不同土壤深度的环境信息,获取的数据准确可靠；将获取的数据存入数据库,方 便后续数据的分析；能够定期测量作物不同深度根系的肥料消耗量,方便水肥研 究。

所属分类：优质粮食及地方特色产业

所属单位：山东农业大学

成果简介：本发明公开了一种果树挖坑精量施肥覆土机，包括支撑腿、 支撑架二、支撑架一、支撑架三、传动轴、悬挂杆、变速箱、皮带轮、液压油泵、 液压油箱、液压控制台、控制手柄、挖掘回填装置和施肥装置，所述支撑腿均匀 设于支撑架二下，所述支撑架一设于支撑架二上，所述支撑架三设于支撑架二上， 所述变速箱设于支撑架二上，所述皮带轮连接于变速箱，所述液压油泵连接于皮 带轮，所述传动轴连接于变速箱，所述悬挂杆连接于支撑架三，所述液压油箱设 于支撑架二下，所述液压控制台设于液压油箱上，所述控制手柄设于液压控制台 上。本发明属于农业植保机械技术领域，具体是指一种自动挖空、多种肥料同时 定量施肥、 自动填土的果树挖坑精量施肥覆土机。

所属分类：优质粮食及地方特色产业

所属单位：山东农业大学

成果简介：一种基于机器视觉技术的果园精准施肥装置及施肥方法,包 括图像采集模块、图像处理模块、数据分析模块和施肥模块；首先对采集的果树 地上部分的图像信息进行处理,得出各个参数,再根据果树地上部分的各个参数和 根系分布的关系以及根系分布和施肥的关系,得出果树根系中吸收根的分布范围, 将单棵果树根系分布区域划分成多个不同的小区域,确定各个小区域内所需的施肥量,在单棵果树根系分布范围内的不同小区域上实现精准施肥。

所属分类：优质粮食及地方特色产业

所属单位：山东农业大学

成果简介：本发明公开了一种小区育种多功能分区整地机，包括机架、沟 深调节装置、画行开沟装置、整地装置。机架包括主机架、副机架、液压油缸、 三点悬挂装置，副机架安装在主机架两侧，通过活动铰链连接，可通过液压油缸 连接实现机架折叠展开，画行开沟装置包括主轴、固定圆盘、行距调节块、行距 调节扇片、开沟部件,沟深调节装置包括调节手柄、螺纹杆、固定板、活动块， 旋转轴，整地装置设有整地绞龙。本实用新型可实现一次性分区、整地、开沟作 业机械化，满足小区育种行距一致、沟深一致并可调的要求，提高育种效率、改 善劳动条件、减少人工差异的影响。

所属分类：优质粮食及地方特色产业

所属单位：山东农业大学

成果简介：本发明涉及一种速生林修枝维护机器人及控制方法；速生林 修枝维护机器人包括配重箱、攀爬机构、姿态调整机构、回转机构、末端执行器 和控制部分。所述的配重箱固定在配重箱支架上,通过自身重力将机器压紧在树 干上；所述的攀爬机构为机器的爬升和下降提供驱动力；所述的姿态调整机构通 过铰链与攀爬机构的支撑杆相连,依靠电动推杆的收缩调整回转机构与树干的角 度,保证回转机构与树干垂直；所述的回转机构通过连接竖杆固定在攀爬机构的 上部,可实现绕树干的整周运动；所述的末端执行器固定在回转机构上,完成修枝 和喷雾操作；所述的控制部分是由攀爬控制部分、姿态调整控制部分和修枝锯控 制部分组成。本发明结构简单,操作方便,适合在林间进行修枝喷雾作业,具有广阔 的市场应用前景。