深施型液态变量施肥控制系统建模与仿真

变量施肥控制技术是精准农业中的核心技术。将机具行驶的当前位置,与获得的决策数据进行综合运算,得到当前位置的施肥量。可有效地节约液态肥和减轻化学肥料对农业生态环境的破坏。该项研究在自行设计的液态变量施肥控制系统基础上,建立了该系统的数学模型,得到了控制系统的传递函数,并用MATLAB对控制系统模型进行了仿真。仿真结果表明,该模型可方便地控制系统的施肥量变化,并能达到较满意的控制效果。     

基于EDEM的控位分层施肥开沟器作业过程的仿真与试验

针对免耕播种机分层施肥开沟器存在纵向尺寸大、分层效果差的问题,设计了一种由主开沟器及浅层尾管组成的控位分层施肥开沟器,通过浅层尾管的位置调节,实现分层施肥位置的横向控制。利用EDEM建立开沟器离散元仿真模型,模拟其切土开沟分层施肥作业过程。对开沟器侧位及正位施肥方式的土壤耕作阻力进行了理论分析及仿真验证。结果表明:开沟器侧位施肥方式较之正位方式,具有相对较高的土壤耕作载荷及较小的载荷波动;侧位施肥方式具有较佳的肥料分层效果及更为集中的颗粒空间分布特性。田间验证试验结果表明,控位分层施肥开沟器可实现分层施肥设计功能,正位及侧位方式的平均施肥深度差及施肥深度差变异系数分别为3.9 cm、4.7 cm及10.8%、5.1%,侧位方式具有更明显、稳定的肥料分层效果,且试验结果与仿真结果相一致。     

增施深施有机肥对荔枝的效应

我场土壤属红壤和红砾壤,土质粘重,易板结,瘦瘠,有机质少和其他养分低,且不保水保肥。经过多年的观察表明,荔枝在这样的土壤中生长,根系分布浅而少,往往导致荔枝树势弱,抽梢少而且弱,产量极不稳或低的情况。针对这样的实际情况,自1985年以来,我场就大面积开展以土壤改良为基础的中心工作,经过多年的努力,已经取得了荔枝连续7年丰产稳产的显著成效。     

离心圆盘式三七施肥机施肥性能仿真研究

为探明叶片倾角、叶片数、行进速度在不同水平下对离心圆盘式三七施肥机在斜坡上的施肥均匀性的影响,给离心圆盘式三七施肥机的设计及优化提供理论依据。采用标准筛筛分法、斜坡法、细沙填充法等方法测定肥料颗粒的物理参数;选取叶片倾角、叶片数、行进速度为因素,肥料颗粒的分布变异系数为试验指标,利用EDEM软件对施肥过程进行正交仿真试验。结果表明,叶片倾角为-20°、叶片数为4片、施肥机行进速度为0.6 m/s时,肥料颗粒分布变异系数最小,为16.73%。经过分析,对肥料颗粒分布变异系数的影响为叶片倾角>叶片数>行走速度、叶片倾角和叶片数为显著性因素,行进速度为不显著因素。     

香蕉假茎自动对靶精准施肥装置的设计与试验

目的 针对华南地区蕉园施肥模式不能满足农艺要求、施肥效率低以及施肥机械自动化程度低等问题,设计一种香蕉假茎自动对靶精准施肥装置。方法 根据蕉园实际沟施过程和农艺要求,确定装置的控制原理和关键部件的安装位置,并基于此建立施肥时间滞后模型;对外槽轮排肥器结构进行创新设计,建立排肥机构单圈排肥量和周期排肥量的数学模型,并通过EDEM仿真对肥料运动特性进行验证。采用响应曲面优化方法对排肥机构的工作参数进行优化,满足香蕉在不同生长时期的需肥要求,并以施肥量变异系数、施肥长度变异系数和假茎中心偏移距离为评价指标,进行最优参数组合下的田间试验,进一步验证精准施肥装置的工作性能。结果 确定排肥机构最优工作参数为：排肥轴转速85 r/min,槽轮内芯初始有效工作长度6 mm。田间试验结果表明,施肥量变异系数和施肥长度变异系数均小于4%,假茎中心偏移距离平均值最高为7.4 cm,满足农艺要求。结论 该施肥装置工作性能可满足香蕉施肥要求,本研究可为蕉园精准施肥装置的设计提供参考。     

基于EDEM绿茶滚筒杀青机温度场研究

在充分调研传统和新式绿茶滚筒杀青机设备的基础上,基于离散元分析法的原理,借助EDEM软件对滚筒进行温度场分析,并探讨了滚筒转速、导叶板数量及导叶板倾角的大小对杀青效果的影响。     

配方施肥中增施有机肥效应的研究

<正> 配方施肥已成为提高农作物产量和改善品质的重要技术措施,并已广泛推广和应用,但多以化学肥料配方施肥为主。我们在豫东潮土区,对有机肥在配方施肥中的作用进行了试验研究。一、试验材料和方法试验于1988—1990年进行,选当地有代表性的轮作制:冬小麦—夏玉米。试验处理     

基于EDEM的收获期小麦植株离散元参数标定

针对小麦机械化收获中物料运动离散元仿真缺乏准确模型的问题,以收获期小麦为研究对象,基于Hertz-Mindlin with bonding模型,利用EDEM仿真软件提出一种多尺度颗粒聚合构建收获期小麦植株离散元模型的方法.采用高速摄影技术,开展了小麦茎秆离散元仿真模型参数标定研究.结果表明,茎秆与钢板之间的碰撞恢复系数...     

山地水平圆盘式排种器设计及EDEM仿真试验

为了提高西南丘陵地区玉米种植的机械化建设程度,改善山地玉米人工播种的劳动强度,提高播种效率,设计一种适用于小型玉米播种机的水平圆盘式精量排种器,为提高其排种效率和性能,对排种器的排种性能及结构参数进优化,并用EDEM软件进行仿真验证,设计3因素3水平正交试验并对试验结果进行方差分析,得出排种器的最佳性能组合参数。结果表明,当排种器动排种盘直径为200 mm,动排种盘厚度为10 mm,漏种孔弧长为15.0 mm时,排种性能达到最佳,其合格指数为98.78%。试验结果可为丘陵地区的水平圆盘式排种器研发设计提供参考。     

基于EDEM的勺带式马铃薯排种器充种性能仿真研究

为提高勺带式马铃薯排种器充种性能,基于EDEM仿真软件建立了马铃薯离散元颗粒模型,通过跌落冲击试验与斜面法确定了马铃薯充种仿真试验关键参数;选取排种器倾斜角度、种勺运动速度以及供种速度进行单因素充种仿真试验.结果表明,当排种器倾斜角度75°、排种带速度0.5 m/s及供种速度15个/s时,充种性能最好,此时单粒充种比例...     

叠片式啮合圆弧齿轮排肥器设计与仿真试验

为达到稳定排肥、排肥流量可调控的目的,设计了改善排肥流量均匀性的叠片式啮合圆弧齿轮排肥器。通过对排肥器结构设计与理论分析确定影响叠片式啮合圆弧齿轮排肥器排肥量的主要因素为排肥器工作槽长与排肥轮转速。设计仿真试验研究排肥器排肥量随影响因素变化规律,对结果进行台架试验验证。结果表明：选取排肥量变化曲线拟合斜率表征排肥流量,发现排肥流量可调控且与工作槽段长度、排肥轮转速存在线性关系,线性拟合结果显示校正决定系数分别为0994、0990;试验值与仿真值相对误差值较小,仿真试验结果可靠;与外槽轮式排肥器相比变异系数平均减小65%,排肥流量均匀性有了较大的提高。该结果对排肥器的创新设计与理论研究提供了参考。     

小型施肥旋耕联合作业机的设计

针对中国目前农家有机肥仍采用传统式的人力撒施,缺少合适的撒施机械问题,设计了一种小型施肥旋耕联合作业机。该机在田间万能管理机旋耕的基础上增加了追肥部分,在施完肥后,马上旋耕,保证有机肥及时跟土壤搅拌混合,减少肥效损失。通过对带传动的设计计算、减速器的选择、肥箱及转盘设计、零部件的设计验证总体设计方案,确定了整机结构。     

一种两级螺旋精准变量自动对靶遥控施肥装置的研究与试验

针对目前螺旋施肥装置在果园施肥过程中排肥脉动较大导致排肥均匀性差和排肥稳定性低等问题,研制了一种两级螺旋施肥装置. 采用EDEM仿真软件进行了侧面排肥口开口角度的优化,研究了该施肥装置上下两级螺杆不同转速比对排肥均匀性和稳定性的影响;室内台架试验标定了复合肥、尿素、有机肥的单圈排肥量,并建立了排肥控制模型;设计了以STM32F103RCT6单片机为核心的精准变量自动对靶遥控施肥控制系统;通过室外大棚果园试验检验了该装置的对靶精度与排肥性能. 仿真结果表明：排肥口开口角度和上下两级螺杆不同转速比会影响该施肥装置的排肥均匀性和稳定性,且最佳开口角度为50°,最佳转速比为1∶1.5,其排肥均匀性变异系数的均值为7.35%,肥料填充系数方差为0.009. 室内台架试验结果表明：当电机转速在120 r/min内时,3种肥料实际单圈排肥量与理论单圈排肥量相对误差最大为3.37%,单圈排肥稳定性变异系数最大为2.83%,该装置排肥准确且单圈排肥量稳定. 室外大棚果园试验结果表明：单棵柑橘树实际排肥量与给定排肥量相对误差最大为4.35%;自动对靶起点误差最大为0.17 m,终点误差最大为0.08 m,且肥料掉落位置均在柑橘树冠层直径内;排肥稳定性变异系数最大为7.22%;3种肥料中排肥均匀性变异系数最大为6.41%. 该装置有效减小了排肥脉动,提高了排肥性能,且对靶误差小,满足果园精准变量自动对靶遥控施肥要求. 该研究以期为两级螺旋施肥装置排肥脉动问题的优化提供理论依据,并为精准变量施肥提供技术参考.

     

有机肥ZH-2在黄瓜上的应用效果研究

为了验证木薯加工废弃物转化有机肥产品在黄瓜上的应用效果,本试验共设计4个不同的处理,分别是不施肥(处理1)、国产无机复混肥(处理2)、有机肥ZH-2(处理3)及有机肥ZH-2+国产无机复混肥(处理4),通过田间栽培试验研究不同施肥处理对黄瓜的农艺性状、品质、产量及经济效益的影响。结果表明:施有机肥ZH-2处理3、处理4的品质较高,其还原糖较处理1、处理2分别提高7.18%~19.75%和2.21%~14.20%;维生素C含量较处理1、处理2分别提高8.96%~9.65%和4.34%~5.01%;干物质比率分别为1.26%、1.25%,与处理1相比差异极显著。处理2、3、4的黄瓜产量分别比处理1增产121.62%、98.07%、150.29%,均极显著高于处理1。综合农艺性状、品质、产量及经济效益,最优的施肥处理是有机肥ZH-2+国产无机复混肥(处理4)。     

商品有机肥对水稻生长、产量及稻米品质影响

以上海目前正在推广的商品有机肥为研究对象,以有机无机结合施肥的方式,围绕高产、优质、安全的生产目标,通过田间小区试验,表明在一定量的氮化肥条件下,增施商品有机肥对水稻有显著的增产作用。土壤肥力中等地区,水稻田以基施商品有机肥4500~6000 kg/hm2,再施氮化肥225~255 kg/hm2为宜,从而大幅度地降低氮化肥的用量;通过对稻米品质和土壤分析,明确了增施商品有机肥可提高稻米品质,改善土壤理化性状。     

施肥措施对不同母质侵蚀红壤的修复效应

通过大豆盆栽试验,研究几种肥料配比和调理剂施用对不同母质发育的侵蚀红壤的培肥效应.结果表明,1)与施用NPK化肥相比,土壤调理剂2号的施用可以提高旱地红壤的有效磷和有机质含量,减轻因施用化肥带来的土壤酸化,提高大豆对肥料氮、钾的利用率,增加作物生物量,提高土壤微生物数量;施用有机肥可以较快地提高土壤速效氮、磷、钾和有机质含量,显著提高大豆对肥料氮、磷、钾的利用率和土壤微生物活度,施用有机肥或土壤调理剂是提高红壤旱地肥力较好的技术措施.2)3种母质发育的红壤相比较,第四纪红土红壤速效养分较高,板岩发育的红壤植物氮磷肥利用率较高,而花岗岩发育的红壤植物钾肥利用率较低,应重视板岩发育红壤和花岗岩发育红壤的钾素资源补充.     

长期施肥对黄泥田土壤团聚体中氮素积累和有机氮组成的影响

【目的】氮是南方黏瘦型中低产田重要的限制因子。研究长期施肥对黄泥田团聚体中氮素累积及有机氮组成的影响,为合理培肥及土壤氮库管理提供依据。【方法】采集黄泥田36年定位试验中不施肥（CK）、单施化肥（NPK）、化肥+牛粪（NPKM）、化肥+全量稻秸还田（NPKS）4种处理耕层土壤,采用湿筛和Bremner有机氮分级方法,分析团聚体氮素累积与有机氮组分含量及分配的变化。【结果】施肥处理>2 mm团聚体全氮含量较CK显著增加12.7%—51.9%(P<0.05);NPKM与NPKS处理>2 mm团聚体对原土全氮累积贡献率较CK分别显著提高24.7与20.0个百分点（P<0.05）。施肥处理>2 mm团聚体酸解性氮与非酸解性氮含量分别较CK增加10.1%—36.3%与20.7%—100.5%,并相应提高两组分对原土全氮累积贡献率,NPKM与NPKS处理增加尤为明显。对于>2 mm团聚体,施肥处理酸解铵态氮含量较CK显著增加17.2%—40.4%(P<0.05),以NPKM处理增加最为明显;酸解氨基酸态氮与酸解未知态氮含量分别以NPKS与NPKM处理增加最...     

烟大帅有机肥对烤烟产质量的影响

2020年在山东潍坊诸城、临朐开展田间试验,研究烟大帅烟草专用有机肥对烤烟生长发育及烟叶产质量的影响。每667 m²施40 kg豆饼和5 kg纯氮为对照,施40 kg豆饼和10 kg烟大帅有机肥(纯氮减施10%,T1)、40 kg豆饼和25 kg烟大帅有机肥(纯氮减施20%,T2)、40 kg烟大帅有机肥(纯氮5 kg,T3)为3个处理。结果表明,T2处理效果最好,促进烟株根系发育,烟株采收烘烤后产量和产值最高。