两种棉花打顶机单体仿形机构的对比分析

【目的】研究直立式和斜拉式2种仿形机构,为3FDD-1800棉花打顶机单体仿形机构的选择提供参考。【方法】运用COSMOSMotion进行运动仿真,求解出2种仿形机构在相同状态下的运动轨迹、受力、位移,对其运动仿真结果进行对比分析。【结果】直立式仿形机构使打顶延迟,受力较大,且不够灵活,工作部件的提升量远大于实际坡度;斜拉式仿形机构受力较小,运动更为灵活,仿形量比接近1∶1,较好地满足了仿形要求,且没有明显的仿形滞后现象。【结论】斜拉式仿形机构比较理想,选择斜拉式仿形机构作为3FDD-1800棉花打顶机的最终仿形机构。     

棉花高度仿形装置研究

针对现有棉花打顶设备作业过程中棉花顶部仿形效果差,且受作业环境影响比较明显的问题,提出了仿形板与角度传感器相结合的方案,研制了一种基于FPGA的棉花高度仿形装置。确定了打顶期内棉株的弹性模量,并运用有限元仿真软件模拟了棉株受力状态,确定了核心部件仿形板的材料属性及尺寸参数。田间试验结果表明,该装置能够对棉花高度进行仿形,机具作业速度在3.24 km/h内时,打顶率最高可达90.0%,打顶效果较好,机具结构设计合理,为棉花打顶机械化提供了技术支持。     

棉花打顶机自动测距控制系统的设计

针对棉花打顶农艺的要求和棉花打顶试验装置切割器响应时机不合适等问题,在超声波测高棉花打顶装置的基础上,设计出一种基于MC9S12XS128单片机的自动测距控制系统.利用轴向固定于行走轮上的增量式编码器测量脉冲数,根据正向脉冲计算打顶试验装置的前进距离控制切割器调整高度.同时,设计出可调响应距离的控制程序,以及结合棉花种植农艺设计出最佳的行走轮直径.该控制系统能有效解决能耗大、控制电机损耗严重等问题,提高打顶效率,打顶效果更好,可靠性更高.     

柑橘园仿形割草机切割器的设计与试验

针对山地柑橘园地形地貌复杂、一般刀盘难以作业的问题,设计了一种柑橘园仿形割草机切割器,该切割器采用让刀设计,具有避障功能,可降低障碍物对刀片的损害。通过理论分析和优化设计,建立甩刀对数螺线函数模型。通过台架试验和综合评分法分析得出切割器的最佳组合参数为：刀盘转速为1 900 r/min、刀刃长度为72 mm、刀片数量为4。试验结果显示,与正交试验组中最优值相比,切割器峰值扭矩降低0.38%,一次切割整齐率上升5.43%,所设计的柑橘园仿形割草机切割器满足山地柑橘果园的除草要求。     

棉花播种质量实时监测系统设计与试验

【目的】针对新疆地区使用的棉花穴播机作业过程中,驾驶员无法及时发现穴播器漏播、重播的问题,设计了一套棉花播种质量实时监测系统。【方法】该监测系统以STM32F103C8T6微控制器硬件系统为下位机,通过安装在穴播器存种圈上的对射式光电传感器和光电编码器分别获取棉花种子漏播、重播信息,判断棉花播种状况,并通过nRF24L01模块将播种信息传输至DWIN触摸屏上位机人机交互界面实时显示。搭建棉花播种质量监测系统试验台,通过田间试验验证监测系统的准确性。【结果】台架试验结果表明：当穴播器转速为30 r/min时,系统的合格播种、漏播和重播监测精度最高,分别为96.65%、94.59%和92.00%。当穴播器转速高于30 r/min时,监测精度明显下降。田间试验验证结果表明：系统对合格播种、漏播和重播平均监测精度分别为94.51%、92.38%和86.55%。利用SPSS软件对田间试验数据进行分析,结果显示试验数据具有统计意义,采用监测系统获得的棉花播种质量数据与人工实测数据具有较高的相关性,实际值可以由系统监测值反映出来。【结论】该系统满足田间作业对棉花播种质量监测的需求,对实现棉花种植提质...     

化学封顶对棉花株型的调控及评价指标筛选

【目的】株型是重要的农艺性状,对棉花的栽培适应性和产量等有着巨大影响。研究化学封顶对棉花株型相关性状的影响,并进行综合分析,为化学封顶的应用和推广提供理论支持。【方法】于2015—2016年在河北农业大学试验基地,以黄河流域大面积种植的冀棉863和农大棉601为试验材料,设置人工打顶、化学封顶和不打顶3个处理,测定产量构成及株高、茎粗、果枝数等株型相关指标,开展化学封顶对棉花株型性状影响的研究。【结果】人工打顶和化学封顶处理的籽棉产量无显著差异,且均显著高于不打顶处理,冀棉863和农大棉601在化学封顶处理下的籽棉产量比不打顶处理分别提高了7.19%和6.18%。与不打顶处理相比,化学封顶处理显著降低了棉花的株高、节间数、果枝数、果节数,显著增加了上部果枝的近远端直径比。与人工打顶处理相比,化学封顶处理显著降低了主茎的节间长度和上部果枝长度。通过皮尔逊相关性分析、主成分分析和灰色关联度分析认为可通过株高和上部果枝的近远端直径比来评价化学封顶对棉花株型的调控效果。【结论】化学封顶可显著调控棉花的营养生长,且与人工打顶相比对产量无显著影响,株高和上部果枝近远端直径可作为评价化学封顶对棉花株型调控效果的最佳评价指标。     

喷施化学打顶剂对棉花冠层结构及群体光合生产的影响

【目的】选用氟节胺复配型、缩节胺复配型2种化学打顶剂,研究田间喷施化学打顶剂对棉花株型特征、冠层结构、群体光合生产及产量的影响,分析冠层结构变化对群体光合生产和产量的影响,为棉花化学打顶技术的应用提供理论依据。【方法】选用北疆棉区主栽品种（新陆早45号）和主推品种（系）（中棉所50、45-21）为试验材料,在田间自然条件下,以常规人工打顶的棉花为对照,分别测定不同棉花品种（系）株高、株宽、叶面积指数、叶片叶绿素含量、冠层不同部位透光率、群体光合速率及产量构成等指标。研究化学打顶技术对棉花叶面积指数、冠层透光率、群体光合速率及产量的影响。【结果】与人工打顶的棉花相比,化学打顶的棉花株高显著高于人工打顶处理,且喷药后生长量较大;株宽显著小于人工打顶处理,喷药后横向生长被明显抑制。化学打顶的棉花叶面积指数和叶片叶绿素含量较高,且高值持续期长,至初絮期（出苗后115 d）仍维持较高的值,与人工打顶的棉花相比差异均达到极显著水平;冠层上、中部透光率较高,生育后期冠层下部漏光损失较小。化学打顶的棉花群体光合速率显著高于人工打顶,且高值持续期长,至初絮期仍维持在16.04 μmol·m^-2·s^-1以上,较人工打顶的棉花高出14.35%-36.35%,差异均达到显著水平;群体呼吸速率在达到峰值前显著高于人工打顶的棉花,峰值后与人工打顶的棉花无显著差异;群体呼吸速率占群体总光合速率的比率高于人工打顶的棉花。化学打顶的棉花单株结铃多,其中氟节胺处理棉花产量高于人工打顶。【结论】棉花化学打顶技术具有塑造株型、调节棉花冠层结构形成的重要作用;同时棉花冠层上、中部透光率大,改善了冠层中下部光环境,保证了冠层各部位均匀的光分布。化学打顶的棉花叶面积指数高且高值持续期长,增加了光合面积。叶片叶绿素含量高且高值持续时间长,延长了光合时间,保证了较高的群体光合能力及长的光合功能持续期。     

缩节胺复配打顶剂对机采棉株型塑造和棉铃分布的影响

【目的】研究缩节胺复配打顶剂对机采棉株型塑造和棉铃分布的影响。【方法】2021年以新陆中88号为材料,采用双因素裂区试验设计,因素为缩节胺和打顶处理,缩节胺2个水平,喷施缩节胺(H₁)和不喷施缩节胺(H₀);打顶3个水平,打顶剂喷施(D₁)、人工打顶(D₂)和不打顶(D₃)。研究缩节胺复配打顶剂对棉花株高、主茎日增长量、茎粗、主茎节间数、节间长度、果枝数、果枝长度干物质积累与分配及产量构成的影响。【结果】随着缩节胺的喷施,棉花株高、主茎日增长量、果枝长度、果枝夹角及株宽呈降低趋势,打顶剂喷施可以抑制棉花顶部的生长,并起到免打顶的作用。缩节胺复配打顶剂可以塑造适宜机采的棉花株型。缩节胺复配打顶剂可以更好的将棉花的生殖生长向营养生长转移,增加棉花营养器官的重量,提高棉花的产量。喷施缩节胺处理伏前桃个数显著高于处理不喷施缩节胺处理,增幅为43.3%。各打顶处理间伏前桃个数无显著差异。各处理的伏桃个数以打顶剂喷施处理最高,不打顶处理最低,棉花的秋桃个数以不打顶处理最低,人工打顶处理最高...     

化学封顶对棉花株型的调控及评价指标筛选

【目的】株型是重要的农艺性状,对棉花的栽培适应性和产量等有着巨大影响。研究化学封顶对棉花株型相关性状的影响,并进行综合分析,为化学封顶的应用和推广提供理论支持。【方法】于2015—2016年在河北农业大学试验基地,以黄河流域大面积种植的冀棉863和农大棉601为试验材料,设置人工打顶、化学封顶和不打顶3个处理,测定产量构成及株高、茎粗、果枝数等株型相关指标,开展化学封顶对棉花株型性状影响的研究。【结果】人工打顶和化学封顶处理的籽棉产量无显著差异,且均显著高于不打顶处理,冀棉863和农大棉601在化学封顶处理下的籽棉产量比不打顶处理分别提高了7.19%和6.18%。与不打顶处理相比,化学封顶处理显著降低了棉花的株高、节间数、果枝数、果节数,显著增加了上部果枝的近远端直径比。与人工打顶处理相比,化学封顶处理显著降低了主茎的节间长度和上部果枝长度。通过皮尔逊相关性分析、主成分分析和灰色关联度分析认为可通过株高和上部果枝的近远端直径比来评价化学封顶对棉花株型的调控效果。【结论】化学封顶可显著调控棉花的营养生长,且与人工打顶相比对产量无显著影响,株高和上部果枝近远端直径可作为评价化学封顶对棉花株型调控效果的最佳评价指标。     

化学封顶结合人工打顶对棉花农艺及产量性状的影响

【目的】 研究人工打顶与化学封顶的有效结合方式和精准的棉花打顶技术,为丰富棉花栽培措施、提高棉花产量提供理论依据。【方法】 以常规人工打顶作为对照,设计先人工打顶再喷封顶剂和先喷封顶剂再人工打顶两种打顶结合方式与3个化学封顶剂剂量,测定不同处理棉花的叶枝长、果枝数、单株结铃数及产量等,分析不同处理对棉花农艺性状和产量性状的影响。【结果】 人工打顶处理与其它处理相比,其株高减低6.37%,平均叶枝增长量减少了0.35 cm;棉铃脱落数较低,果枝数较少,倒1、倒2和倒3果枝长度增加了3.36 cm,棉株单株铃数增加。各剂量处理对叶枝长、果枝长及果枝数抑制效果无显著差异,300 mL/hm²剂量处理棉花棉铃脱落数较低,单株棉铃数为6.25个,籽棉产量与皮棉产量均为最高,分别为7 779.99与3 203.02 kg/hm²。【结论】 人工打顶后5 d喷施化学封顶剂300 mL/hm²,可以抑制无效枝的伸长,防止蕾铃脱落,约增产15.28%。