农业工程思考题整理.docx

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农业工程思考题整理

杨万能

1、简述以哪些技术为核心手段实现水稻表型组参数的自动获取？

答：

以光学成像技术为手段，以图像处理为核心，辅助以自动化控制技术和机械制造技术，实现水稻表型组参数的自动获取。

核心思想即将用于小动物成像或临床医学成像的光学成像技术移植于水稻表型参数的自动提取农业应用中。

2、简述如何无损测量水稻叶片水分含量、叶片温度、和分离数。

答：

测水稻叶片水分含量用近红外成像技术，测水稻叶片温度用远红外成像技术，测水稻分离数用X-CT重建技术。

3、用两种方法简述如何区分水稻饱满粒和瘪粒并测量水稻谷粒性状。

答：

方法一用X射线透视扫描技术，对水稻谷粒进行快速在线扫描，可以区分饱粒和瘪粒，并基于饱和图像计算饱粒和瘪粒性状。

方法二普通线扫面相机再加风选机的方法，即先用相机扫描所有谷粒图像计算性状，接着用风选机筛掉瘪粒，最后再用相机扫描所有饱粒图像计算性状。

4、简述什么是水稻表型组学?

为什么要发展水稻表型组学？

答：

水稻表型组学是一门在基因水平上系统研究水稻或细胞在各种不同条件下所有表型的学科，属于交叉学科，随着水稻功能基因组学的快速发展，一天需要鉴定成百上千株待鉴定材料，传统表型观测手段低效、有损，测量精度依赖于主观，已经成为制约其发展的主要瓶颈，而自主研发高通量数字化水稻表型自动检测平台将有效解决这一问题，并将成为解码大量未知水稻基因功能的重要学科工具。

5、水稻表型组鉴定主要包括哪些性状？

答：

水稻植物学形态研究主要包括株型性状、穗型性状、叶片性状、茎秆性状、根系性状。

6、水稻表型组学未来发展的重点和难点

答：

1）大田高通量表型测量技术

2）根系表型测量技术

3）数据挖掘，表型组基因组关联分析

4）低成本易于推广的表型技术研发

牛智友

7、试论述现代畜牧业的内涵及其特征？

答：

1）现代畜牧业内涵

a）具有相对性和动态性：

相对性具体而言有两方面，一是纵向与传统畜牧业相比，现代畜牧业能解决目前制约畜牧业发展的各种因素；二是横向与发达国家畜牧业相比，现代畜牧业的畜产品在国际上竞争力强，生产与国际接轨。

动态性是指现代畜牧业的内涵随着社会的发展，时代的变迁而不断地丰富和发展。

b）具有狭义和广义之分。

狭义的现代畜牧业即指养殖机械化，“即从畜禽进入禽舍到出栏，整个饲养过程采用机械化控制，即自动供（喂）料，自动饮水、定时照光、自动刮粪和消毒等。

”

广义的现代畜牧业可归结为“六化”：

生产的集约化，技术的现代化，经营的产业化，管理的科学化，生产结构的合理化与环境的协调化。

现代畜牧业是指在传统畜牧业基础上发展起来的，用现代畜牧兽医科学技术和技术装备及经营理念，实现畜牧业生产结构从单一、初级向多层次、多元化发展的合理化方向转化；形成基础设施完善、营销体系健全、管理科学、资源节约、环境友好、质量安全、优质生态、高产高效的产业。

2）现代畜牧业特征

现代畜牧业以布局区域化、养殖规模化、品种良种化、生产标准化、经营产业化、商品市场化、服务社会化为特征。

8、什么是饲料工业？

试论述饲料工业体系的组成。

答：

1）饲料工业：

就是采用特定的工艺和方法，按照国家法律法规和标准，加工成一定规格的产品用作饲料或为饲料生产服务的行业体系。

2）饲料工业体系的组成

主要由原料工业、添加剂工业、饲料机电工业、饲料加工业、技术监督部门、科研院所及有关大专院校组成。

9、试论述基于RFID技术的母猪电子精确饲喂系统的原理及系统组成。

答：

1）技术原理：

猪只佩戴电子耳标，有耳标读取设备进行读取，来判断猪只的身份，传输给计算机，同时有称重传感器传输给计算机该猪的体重，管理者设定该猪的怀孕日期及其他的基本信息，系统根据终端获取的数据（耳标号、体重、疫病）和计算机管理者设定的数据（怀孕日期）运算出该猪当天需要的进食量，然后把这个进食量分量分时间的传输给饲喂设备为该猪下料。

同时系统获取猪群的其他信息来进行统计计算。

为猪场管理者提供精确的数据进行公司运营分析。

2）系统组成：

由自动喂食子系统、发情检测子系统、疫情监测子系统、自动分离子系统、饲料输送子系统和信息管理子系统共6个子系统组成。

10、什么是饲料？

饲料产品分为几类？

答：

指经工业化加工制作的供动物食用的产品，包括单一饲料、添加剂预混合饲料、浓缩饲料、配合饲料和精料补充料。

11、试论述我国畜牧业与畜牧信息化的特殊性与未来发展的方向

12、试列举目前饲料加工中采用的新技术

12、什么时畜牧业机械化？

畜牧机械主要包括？

答：

通过机器设备完成畜牧业的生产过程，它是农业机械化的重要方面，也是传统畜牧业过渡到现代畜牧业的重要手段之一。

畜牧业机械主要包括：

草原建设机械、牧草收获与加工机械、饲料加工机械、畜禽饲养与管理机械、畜禽产品采集机械

谭鹤群

12、什么是产品的初加工？

农产品初加工有什么意义？

请举例说明。

答：

农产品初加工是指对初级农产品进行一些简单的、物理的处理过程，主要包括产后净化、分级、烘干、预冷、储藏、保鲜、包装、商品化处理以及其他的初加工过程。

是对农产品进行一次性加工，不涉及对农产品内在成分的改变。

意义：

对农产品分级有利产品增值、减少产后损失、农民的就业机会与岗位增多

以果蔬采后加工为例：

其目的与意义为：

1）对果蔬进行清洁、预冷和保鲜处理，改善其外观质量，延长果蔬的货架期；

2）对果蔬进行品质检测和分级，提高产品的档次和价格，达到优质优价；

3）对果蔬进行商标打印与包装，增强品牌意识。

13、果蔬分级方法分为哪几类？

这些分级方法与果蔬的特性有什么关系？

答：

1）按尺寸分级

分级时使物料沿着具有不同尺寸的筛网或缝隙的分级筛移动，不同尺寸的物料按筛网尺寸的差别，依次进行不同级别的分级。

品种不同，物料的大小尺寸不同，分级数也不尽相同。

2）按重量分级

3）果蔬光电色选分级

果实从电子发光点前面通过时，反射光被测定波长的光电管接收，颜色不同，反射光的波长就不同，再由系统根据波长进行分析和确定取舍，达到分级目的。

分级之前，首要研究各种果蔬的光学特性，并建立光学特性与质量因素之间的关系。

14、举例3种莲子分级方法，并说明其工作原理。

答：

1）圆筒栅条式分级机

工作原理：

从小到大分级

2）三滚筒筛孔式分级机

工作原理：

从大到小分级

3）螺旋栅条滚筒式分级机

工作原理：

由于螺旋线的间距逐渐增加，当物料粒径小于螺旋线的间距时，物料落下，当物料粒径大于螺旋间隙时，继续前行，在大于粒径处落下，从而实现分级。

4）杆筛式莲子分级机

工作原理：

主要由进料斗，电机及传动系统，排序上料供送螺杆，筛杆及导流杆，分级莲子出料管，机座与机架等部分组成。

5）螺杆式莲子分级机

工作原理：

利用一个螺杆和两根有一定锥度的光杆组构成分级机构，根据莲子外径（中经）的大小分成十级，当转动的螺杆推动莲子沿螺杆和光杆中前进，其间隙逐渐增加，小于某个间隙的莲子就会落下，达到分级目的。

6）莲子成品振动分级机

工作原理：

莲子倒入料箱经挡板控制进入筛面，经一定筛选行程后，莲子按外形大小分规格自动入袋。

15、淡水鱼前处理包括哪些工序？

答：

冷冻、分级、清洗和三去（去头、去内脏、去鳞）

廖院长

1.农业机械化发展成果

（1）农业装备数量增加，机械化水平提高；

（2）社会生产制造力的提高促进了农业机械技术及装备的发展；

（3）农业机械化装备社会组织的建立和发展

（4）农业机械化相关规则制度的制定，政策的积极支持

（5）相关组织中对农业机械化技术及装备的优良管理及支持。

2.中国农业机械化水平的评价标准

阶段农业机械应用水平农民人数占社会比率

初级阶段﹤40%﹥40%

中级阶段40%～70%40%～20%

高级阶段﹥70%﹤20%

3.农业机械化发展中遇到的问题

（1）机械化水平低，发展不合理，结构不平衡；大中型农机比率1:

1.58,小型农机比率1:

1.67.

（2）机械利用率低，动力消耗高

（3）缺少适应不同地区的农业发展机械技术及装备

（4）对农业机械投入低，缺少创造动力

（5）农业机械管理系统频繁变化

（6）社会服务组织水平低，农民综合素质低

4.中国农业机械化发展方向

答：

1）生产组织向集团化、信息化、全球化发展

2）技术创新强度持续加大，研发资金稳定投入

3）产品技术向高效率、自动化、智能化方向发展

4）产品开发向着提供系统化综合解决方案方向发展

5）信息技术、航空航天等高科技向农机行业移植

农业装备“两高一低”（高能效、高效率、低污染）为目标

大型化、宽幅、高效、联合、智能化、农机与农艺融合、互联网

5.改善农业机械化现状措施

改变耕作方式及技术

提高机械利用率

机械机构优化

6.农业工程装备的发展新趋势

答：

1）大型、高效、复合作业

2）多层次、多领域发展

3）多功能、联合作业

4）多地貌、全程机械化

5）控制智能化、操作自动化

6）作业精准化、数字化

7）注重节约资源、保护友好

8）字方针：

经济试用、先进可靠、节能环保

设施园艺（袁巧霞）

1.设施园艺节能技术途径：

1蓄热保温节能技术；2新能源应用技术；3温室热能的多次回收利用；4节能光源的开发应用。

2.保温隔热技术的应用：

1.增加外覆盖热阻：

除内保温幕帘的使用外，尽可能减少冬季夜晚温室向外散热，增加热阻。

2.天沟保温技术：

天沟作为温室的连接件，在温室中所占的面积不到5%，但热损失超过9%。

可采用在天沟内表面贴保温层或采用中空的结构隔热；

3.二层覆盖：

通过增加温室内部二层覆盖的办法，尽可能减少热量散失的空间和温室热损耗

3.新能源的开发与利用：

1.地（水、气）源热泵节能技术在温室中的应用；

2.太阳能在温室中的利用与技术开发；

3.其他新能源利用技术（风能、生物能、核能等）

4.浅层地能（地源热泵）技术：

1.浅层地能（GeothermalEnergy）是地表浅层（土壤、地下水）吸收太阳能、地热能而蕴藏的低品位热能（<25℃），利用热泵技术将这种可再生的低品味能量提升为高品位能量，再释放到使用环境中的一种节能方式。

2.它有别于传统深层（<5km）的地热能，基本不受地域和气候的影响，其温度相对恒定，是一种非常重要的新能源。

5.研究表明，植物光合作用，主要是利用波长为610~720nm（波峰为660nm）的红橙光，吸收的光能约占其生理辐射的55％左右；其次是波长为400~510nm（波峰为450nm）的蓝紫光，吸收的光能约占其生理辐射的8％左右；因此，在设施园艺领域开发出以这两个波段（特别是波峰）为主体的人工光源，将会大大提高光能利用率，减少能耗。

6.LED光源特性及其应用的可能性：

LED（发光二极管），是利用半导体芯片作为发光材料，当两端加上正向电压，半导体中的载流子发生复合，放出过剩的能量而引起光子发射产生可见光。

主要优点：

可发出符合植物需求的单色光，冷光源，发热少，体积小，节能，环保，寿命长，空间利用率高，光质（R/B,R/FR,R/PPF）可任意调节。

7.与栽培相关的配套技术，如CO2施肥、无土栽培、节水灌溉、雄蜂授粉、立体栽培、生物防治、环境控制、计算机管理等。

8.育种与种苗繁育技术取得了较快发展：

1）筛选和培育出了适合我国不同气候区域的蔬菜良种，使设施栽培专用品种得到更新换代，有的可以取代进口种子。

2）建立了一批现代化育苗工厂，初步实现了蔬菜育苗规范化、良种化、标准化和商品化。

9.设施环境综合调控技术取得重大进展：

通过技术引进，自主创新，我国大型连栋温室的智能化、自动化环境调控系统及配套装置技术的硬件水平基本已达到可与国际接轨，产品性能稳定可靠，并已在我国大型温室中广泛使用。

但软件水平尤其是管理模型的开发有待于进一步完善。

10我国设施园艺面临的问题与对策：

1一次性投资较大（塑料200-400元/m2，PC板、玻璃400-700元/m2）；

2能耗高（黄河以北耗煤量60-80吨/667m2）；

3种植产品以蔬菜为主占80%（荷兰30%），花卉、种苗等仅占20%；劳动生产率低、人均管理面积仅相当于荷兰1/4；

4产量与发达国家差距大，仅相当于荷兰1/3-1/4。

5日光温室、塑料大棚等设施：

1设施简陋，90%以上的设施为简易型设施，抗御风、雪载能力低；

2机械化水平低，劳动生产率低，人均管理面积600-1000m2，相当于发达国家的1/4-1/5；

3土地利用率低，日光温室仅为35-40%；

4连作障碍、病虫害严重，药残超标率高。

11.温室加温系统：

1热水加温；2蒸汽加温；3烟道加温；4热风加温。

12.温室降温系统：

1通风降温；2遮阳降温（内遮阳、外遮阳、侧遮阳）；3蒸发冷却降温；4风机湿帘系统；5喷雾系统

13.温室内的光照环境及调控：

1光照环境的要素

光质：

各波长光的能量分布（考虑不同波长光对植物的不同作用）。

光照强度与光照量—光照的强弱及累积量（满足植物光合作用的需要）。

光照周期—明期、暗期的长短和交替周期规律（考虑植物的光周期作用）。

14.植物的光周期现象

在植物的光周期反应中，光作为植物生长发育的控制信息发挥作用，连续光照时间与光质是决定其作用的重要因素，能量大小是次要因素，照度仅数十lx即可发挥作用。

15滴灌：

是通过滴箭、滴头、滴灌带或其他孔口式灌水器将水一滴一滴地、均匀而又缓慢地滴入作物根区附近土壤中的灌水形式。

16.漫灌的大部分水形成了地面径流和深层渗漏，被作物吸收到的很少。

微灌可以做到精准灌溉，适时、适量，可根据作物不同的生长阶段控制灌水量，避免不够和过多。

17.微喷是利用折射、旋转或辐射式微型喷头将水喷洒到作物枝叶等区域的灌水形式。

与滴灌一起都属于微灌范畴，因此也具备很多类似上面刚刚讲到的优点。

微喷的工作压力低，流量小，既可增加土壤水分，又能提高空气湿度，调节局部小气候，应用十分广泛。

18.喷灌是喷洒灌溉的简称，是借助一套专门的设备将具有压力的水喷射到空中，散成水滴降落到地面，供给植物水分的一种灌溉方法。

喷灌系统中的核心部件是喷头，一般都是借助专业流道所形成的反作用力，驱动摇臂而做全圆或指定扇形范围内的旋转。

喷洒半径可从几米到数十米。

丁幼春

精准农业系统的核心技术一般包括全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、传感器及检测系统、计算机控制器及变量执行设备。

绪论（宗力）

1.什么是农业工程

农业工程学科以复杂的农业生物系统为研究对象，综合运用工程、生物、信息和管理科学的原理与技术，探索环境、装备和设施与农业生物的互作规律，研究与现代农业产业发展相关的工程技术、装备和设施，提供与农业生物系统相关的工程问题的整体解决方案，为转变农业生产方式，提高农业生产效率，促进农业资源的合理利用服务，是一门独具特色，亟待向深度和广度发展的交叉性学科。

2..农业工程学科内涵

农业工程以生物体、有机物、农业资源环境及有关工程装备技术为主要研究对象。

研究农业生物繁育、生长与产后处理工艺所需的机械与装备、设施及环境、资源科学利用、现代生产技术的集成与管理以及检测与自动化控制技术的应用等。

研究对象—农业生物系统（生物与生物环境），学科对象—工程、生物、信息和管理科学；学科的系统性、交叉性、应用性很强。

3.现代农业工程技术的特征

第一，农业工程技术是将现代工业技术成果、工艺生产方式和工程建设手段用来装备农业，应用和服务于农业；

第二，农业工程技术是以与生物技术、农艺措施、农业生产过程和农业经营关系紧密结合的技术。

第三，农业工程是以综合、集成、组装和创新为特色的技术，而不是一项单一的技术；

第四，农业工程技术的一个重要方面是体现先进性与实用性相结合，高新技术与常规技术

相结合，生物技术与工程技术相结合。

第五，农业工程技术在实现农业工业化的进程中起着关键性的和不可替代的作用，是农业技术革命的中心内容。

4.农业水土工程

以灌溉、排水、水资源可持续利用、水土保持以及土地整理等综合技术措施为基本手段，研究合理开发和科学有效利用与保护农业水土资源，发展高效节水农业，保护水土环境，促进优质、高产、高效农业的可持续发展。

5.农业生物环境与能源工程

研究集约化、工厂化农业生产系统中环境因素与动植物生长繁育相互作用规律及其调控手段，优化农业生物环境及其工程设施，建立合理的农村能源系统，优化农村生态环境，为开拓速生，优质、高产、高效和可持续发展的现代化农业服务。

6.农业电气化与信息化

研究自动化和信息技术在农业和农村产业技术改造与信息高新技术开发研究中的应用，推进农村、农业及其相关产业电气自动化、信息化及电子、信息新技术广泛应用和农村传统产业技术改造，促进农业和农村现代化发展，为建立优质、高产、高效和可持续发展的现代化农业服务。

7.什么是现代农业？

具有什么样的内涵与特征？

现代农业:

是以科学技术为支柱，以现代工业装备和设施为物质条件，以产业化为基本途径的继传统农业之后的一个农业发展新阶段。

现代农业的内涵：

用现代物质条件装备农业、用现代科学技术改造农业、用现代产业体系提升农业、用现代经营形式推进农业、用现代发展理念引领农业、用培养新型农民发展农业。

8.发展现代农业的目标是什么？

提高农业水利化、机械化和信息化水平；提高土地产出率、资源利用率和农业劳动生产率；提高农业素质、效益和竞争力。

9.论述现代农业工程对现代农业的意义

1）建设现代农业向农业工程提出了新的任务2）统筹城乡经济社会发展为农业工程提供了新的机遇

3）实现农业“三增”目标赋予了农业工程新的使命4）推进农业产业化经营对农业工程提出了新的要求

5）实施农业结构调整为农业工程创造了新的条件6）保障国家粮食安全向农业工程提出了新的挑战

7）实现农业可持续发展为农业工程增加了新的内涵