《提升玉米处理效率的应用程序》

  • 来源专题:农业科技前沿与政策咨询快报
  • 编译者: 李晓曼
  • 发布时间:2017-11-28
  • 威斯康星大学麦迪逊分校(UW-MADISON)的生物系统工程助理教授布赖恩·拉克(Brian Luck)和电气与计算机工程副教授丽贝卡·惠勒特(Rebecca Willett)共同开发了一款新应用程序,可以帮助农民在秋季玉米收获期间节省时间和资金,而且还可以全年让奶牛更高产。

    一、问题提出

    当前的玉米秸秆在通过收割机的两个磨轮间隙后,玉米颗粒即被加工粉碎。但是,机器的磨损会使加工效果变差,并且玉米的差异性使得某些玉米会更不容易粉碎。因此,农民可以通过控制收割机械的磨轮间距,在一定程度上来微调产量:调窄间距,玉米颗粒外皮的受挤压程度会更强烈,但也会使设备工作效率降低,意味着收获速度变慢;调宽间距,机器运转会更快,但是会留下比较多的颗粒完整的玉米。

    “主要的问题是,当收割机穿过农田时农民无法判断玉米颗粒的破碎程度。”拉克说。尽管农民很容易辨识到收获来的玉米中会有颗粒完整的、外皮未被粉碎的情况,可他们不能辨识出粉碎的玉米占比。玉米收割后,农民将他们的玉米样品送到商业实验室,烘干玉米颗粒后将其放入一个大型的专用设备,经过九层振动旋转筛子进行分拣,最终得到一个整体的玉米青贮加工得分。而这个分值决定了玉米作为动物饲料的价值。

    如果70%的玉米碎粒能进入并通过标准饮用吸管的孔径,那么这份玉米的青贮加工得分会很高。不幸的是,对于许多农民来说,实验室的结果并不太理想,这意味着他们必须每天给奶牛提供更多的谷物以满足它们的营养需求。因此,设计一款效率高、速度快且适应能力强的应用程序变得很重要。

    二、工具简介

    这个创新工具不是实体农具,而是一款智能手机应用程序。农民只需要提供少量的收获玉米,该应用程序就可以测量收割机的效果。而且无须离开田间,就能获得高质量的玉米碎粒。玉米碎粒的外层硬皮破开后,会露出里面的营养物质淀粉。“破碎后的玉米作为饲料更易于消化,所以奶牛吃了产奶会更多,”威斯康星大学麦迪逊分校的生物系统工程助理教授,兼威斯康星大学拓展学院(University of Wisconsin Extension)的专家布赖恩·拉克说道。另外,根据威斯康星大学麦迪逊分校的乳品科学研究所(Dairy Science Department)的研究发现,优质的玉米碎粒可以使每头奶牛每天的产奶量提高两磅(或约一夸脱)。

    三、工具使用

    要使用这个应用程序,农民只需提供少量玉米作为样品。把样品摊开并将一枚硬币放在旁边,用手机对准硬币校对像素大小进行拍照。将照片输入软件就可以利用图像处理算法在现场计算出玉米内核加工分值,而无需等收获几周后在外部实验室计算。根据应用程序的玉米内核加工分值和汇总统计数据,农民可以当场调整他们的机器,而不是在收获结束后制定应急计划。初步结果表明,从应用程序返回的分值与实验室做的玉米青贮加工分值非常接近。

    智能手机应用程序能够方便、准确地提供一套解决方案,实现现场、事后及时处理问题,获取理想分值。应用程序提供给农民的信息,让他们从不确定中得以解放,避免玉米价格升高时,人们恨不得对每一根玉米都进行精加工;而到了丰收年头,却面临玉米饲料价格过低的情况。“一切都取决于数据,”拉克说道,“效率的提升取决于收集数据的质量。”

    (编译 李晓曼)

相关报告
  • 《5G大规模MIMO应用程序框架》

    • 来源专题:宽带移动通信
    • 编译者:gaof
    • 发布时间:2016-11-28
    • NI(美国国家仪器公司)宣布推出MIMO应用程序框架。结合NI软件定义无线电的硬件,该软件架构设计能够提供LabVIEW源代码编写的可重配置参数化物理层,且有详细的文档说明,可帮助研究人员构建传统的MIMO以及大规模MIMO原型。 此LabVIEW通讯MIMO应用程序框架可帮助无线设计人员开发算法和评估自定义IP,以解决实际应用中与多用户MIMO部署相关的诸多挑战。MIMO应用程序框架可从4天线扩展至128天线,与NI USRP RIO和NI PXI硬件平台结合使用时,可帮助用户以最少的系统集成和设计工作来创建各种规模的多入多出天线系统。 研究人员可以立即将系统用于进行大规模MIMO实验以及无缝集成其自行开发的信号处理算法,速度要比其他方法快得多,从而加速了整个设计过程,进而加速了无线行业定义5G的进程。 作为NI 射频/通信领先用户项目的成员,英国布里斯托尔大学的研究人员使用NI灵活的原型平台来进行5G研究,并于最近宣布了一项世界纪录:该大学与隆德大学携手合作,实现了比现代4G网络高出22倍的频谱效率。 “NI的MIMO平台对我们的大规模MIMO研究非常有帮助。”英国布里斯托尔大学CSN团队负责人和工程学院院长Andrew Nix教授表示, “NI开发的MIMO应用程序框架为我们团队的开发工作提供了一个非常先进的起点,软件和硬件之间的无缝交互也可帮助我们从理论快速过渡到真实的原型。因此,我们可以通过创造频谱效率的世界纪录来证明大规模MIMO成为5G候选技术的潜力。”
  • 《应用生物组学分析方法研究90天饲喂试验的转基因玉米品种》

    • 来源专题:转基因生物新品种培育
    • 编译者:zhangyi8606
    • 发布时间:2019-05-30
    • 利用欧洲唯一栽培的转基因玉米MON810品种,对转基因玉米及对应的非转基因玉米进行了比较。通过包括转录组学、蛋白质组学和代谢组学在内的组学特征分析谷物样品的差异。对其他栽培玉米品种进行了分析,为不同栽培品种间存在的变异性提供参考。观察到的改良玉米品种与未改良玉米品种之间的差异不超过未改良玉米品种之间的典型差异。使用这些先进的分析方法以分析新的植物材料,与全食品评估的动物喂养试验的结果进行了比较。没有观察到需要进一步调查的转基因品种的变化迹象。此外,还表明如果对劣质玉米样品进行类似的分析,就可以获得这种迹象。生物组学数据提供了植物材料的详细分析信息,有助于建立新(转基因)植物品种的风险评估程序。