一种播补一体化新型马铃薯播种机的设计与试验

现有马铃薯漏播补偿方案普遍需附加补偿种箱及单独设置补偿排种通道,导致系统结构复杂、补偿种薯落点偏差较大。为此,本研究提出了基于单向离合器的播补一体化马铃薯播种机新方案。该方案排种链轮正常播种使用地轮动力,而补偿状态在单向离合器协调下转移至补偿专用电动机,补偿完成后则继续恢复至地轮。基于此,在计算所需时间内,采用后一取种勺上的种薯直接追赶前一缺种位置的追赶式补偿方案,可以使补偿种薯也在原排种通道中运动,独立的补偿种薯专用通道不再需要,从而使系统结构简化、可靠性提高。样机田间试验表明,所采用的红外辐射排种监测系统误判率不超过1‰,系统平均自然漏播率对排种速度不敏感,漏播补偿成功率随着排种链速度的增加而快速降低,但即使达到正常排种链速最高值0.8 m·s^-1,依然有平均74%以上的漏播能被成功补偿,系统平均最终漏播率不足平均自然漏播率的1/4,漏播补偿作用效果明显。     

气候变暖对晋北黄土高原半干旱区马铃薯适播期的影响

以气候变暖为主要特征的气候变化对马铃薯物候期、生长发育及产量都产生很大影响,研究马铃薯生长季热量资源和适播期变化特征,对调整品种布局和合理利用气候资源具有重要意义。利用1981—2016年晋北地区地面气象观测站和农业气象观测站资料,通过趋势分析和相关分析,研究晋北马铃薯气候资源变化特征及对马铃薯产量的影响;基于积温稳定性原理,建立气象产量预测模型,得出最高气象产量对应的适播期,并分析适播期的年代变化特征。结果表明,晋北马铃薯生长季气温以0.32℃·10a^-1速率呈升温趋势,≥5℃积温以47.0℃·d·10a^-1速率呈增加趋势。气候变暖背景下对晋北马铃薯产量影响显著的气候因子主要是出苗～分枝期的平均气温,全生育期的积温、日照时数、需水量,出苗～分枝期、花序形成～可收期及全生育期的最高气温≥30℃的日数。气温和日照基本为负效应,降水在营养生长期为负效应,生殖生长期为正效应。晋北马铃薯适播期随着气候变暖有提前的趋势,20世纪80年代适播期在5月上旬末至5月中旬,90年代适播期在5月上旬,21世纪最初10 a适播期在4月下旬至5月上旬初,2010年以...     

西部地区非公有制生态林业与系统补偿研究

非公有制生态林业是我国西部地区生态建设和保护的主要力量。非公有制林业不仅可以在商品林建设中发挥积极 ,在生态林业的建设和保护中同样也能发挥重要作用。要有效改善西部地区的生态环境建设和保护现状 ,采取单一的经济补偿是不够的。需要采用系统补偿的思想拓展生态补偿机制的内容 ,从观念、政策、法律、经济、管理等多维角度建立补偿系统 ,实现西部地区非公有制生态林业的可持续发展。     

2BMD-12型小麦对行免耕施肥播种机改进与试验研究

2BMD-12型小麦对行免耕施肥播种机用于一年两熟地区夏玉米整秆覆盖下免耕直播冬小麦,一次作业可同时完成秸秆粉碎、开沟、施肥、播种、镇压等多道工序。通过粉碎刀轴打碎玉米秸秆和田间杂草,并将碎秆、杂草等抛送至开沟器侧后方,有效地解决了玉米整秆覆盖下免耕播种小麦易发生严重堵塞的问题。在其第二代样机的基础上改进设计完成了第三代样机,通过对刀座的排列及对刀轴受力分析的研究,改进设计了粉碎刀轴,并进行了播种性能试验。试验表明在玉米整秆覆盖下对行免耕播种小麦技术可行,机具结构设计合理,为一年两熟地区冬小麦免耕播种提供技术支持。     

4UM-640型振动式马铃薯挖掘机的设计与试验

为适应甘肃省马铃薯种植地块小、坡地多的现状,提高马铃薯机械化收获水平,通过对各关键作业部件进行理论分析与设计选型,研制出了一种携有偏心摇臂结构振动挖掘装置,挖掘深度可调节且与手扶拖拉机相配套的4UM-640型振动式马铃薯挖掘机。田间试验表明：该挖掘机收获作业时掘薯、输运顺畅,减阻碎土、土薯分离效果明显,伤薯率为3.6%,损失率为4.1%,明薯率为97.1%,达到了马铃薯机械化收获的相关技术要求。     

新型玉米垄作免耕播种机的研究与试验

主要针对现有玉米垄作免耕播种机存在原垄播种困难,垄形保持差等问题,研究设计了一种2BMQL-3型玉米垄作免耕播种机。机具主要由破茬装置,垄台清理装置,稳定装置,开沟播种施肥装置以及覆土镇压装置等组成。田间试验证实:该机具能够实现原垄免耕播种作业,播种后垄形破坏小、保持好,粒距合格率为96.2%,播种平均深度为4.2 cm,施肥平均深度为8.7 cm,种肥间距为4.5 cm,一次进地可完成原垄破茬、开沟、施肥、播种、镇压、覆土等作业。     

4U-1400型马铃薯联合收获机的设计

针对国内马铃薯收获依靠人工或小型挖掘机效率低、劳动强度大等问题,设计了4U-1400型马铃薯联合收获机。收获机主要由挖掘装置、土薯分离装置、茎秆分离装置、垂直提升装置、装袋装置、传动系统、机架以及行走装置等部分组成,结构紧凑。通过运动学分析和试验,确定了各装置的关键参数。运用Solidworks软件绘制虚拟样机,进行模型验证,各零部件之间不存在干涉现象。该机可一次性完成2行马铃薯的挖掘、土薯分离、薯秧、杂草和残膜分离、垂直提升以及装袋等工序,克服了马铃薯收获机装袋技术难题,提高了生产效率。     

旱地全膜双垄沟玉米精量播种机的设计与试验

为满足旱地全膜双垄沟农艺技术要求,设计了一种玉米精量播种机。为实现播种机平稳工作、保证膜下播种深度,采用双向平行四杆仿形机构,根据初始工作角和最大上下仿形量,确定了仿形机构的各项尺寸参数,上下仿形量可达到98.35 mm,左右仿形角达到15.2°,满足仿形播种要求;为减少漏播,降低空穴率,采用凸轮-平面连杆开启式穴播轮;借助ADAMS软件对穴播器成穴过程进行仿真分析,探讨了穴播轮滑移率对穴孔形状的影响,并以此对播种机的前进速度进行优化,降低了空穴错位率。田间试验结果表明：全膜双垄沟播玉米精量播种机作业后空穴率为0.9%,穴粒数合格率为93.6%,膜下播种深度合格率为91.8%,穴位错孔率为2.5%,作业质量符合行业技术标准要求。     

基于ADAMS的4UD-600型马铃薯挖掘机振动机构的参数优化设计

跟据振动减阻机理,对4UD －600型马铃薯挖掘机振动机构进行改进设计。在 ADAMS 软件中建立了4UD －600型马铃薯挖掘机振动机构的参数化模型,通过分析物料在分离筛筛面上的相对运动,在保证较高筛选效率的前提下,以生产率最高为优化目标对机构进行了优化设计,得到了机构最优参数组合：曲柄 LOA ＝5．5 mm ,摆臂LBD ＝570 mm ,主筛摆连杆 LEF ＝110 mm ,连杆 LJK ＝160 mm ,曲柄转速 nOA ＝4666°?s －1。优化后物料沿筛面的平均移动速度从0．089 m?s －1提高到0．122 m?s －1 ,挖掘机生产率显著提高,理论的正确性在后续的实际改进设计中已得到验证。     

播娘蒿花部综合征与传粉模式的适应性研究

被子植物中花部特征和形态多变性显示出对多种传粉模式的适应性。前期观测发现,早春短命植物播娘蒿(Descurainia sophia)因花小、不够醒目表现出与自花传粉相适应的花部特征,而花药状的花瓣、宿存的花萼似乎与吸引传粉者有一定的关系。为了探讨其花部综合征与传粉模式的相互关系,通过野外观测、人工控制试验等对其开花习性、花部特征、花瓣的广告效应和交配系统等进行了研究,结果表明:播娘蒿为兼性自交的交配系统类型,自交亲和但保持异交能力。晴朗天气,10:00左右开放,17:00左右闭合,花期1~2 d;开放后的单花,雌蕊不断伸长,经历了低于雄蕊、与雄蕊等高和高于雄蕊3个阶段。播娘蒿有传粉者,但访花频率极低,分别为(0.062±0.027)flower·h^-1(2015年)和(0.01±0.005)flower·h^-1(2016年)。控制试验显示花药状花瓣和宿存花萼不具有增强吸引传粉者的广告效应。播娘蒿柱头花粉主要来源于自花粉,自花粉的传递发生在雌蕊与两轮雄蕊分别等高的时期。播娘蒿极小的花、花药状花瓣、较低的胚珠比(P/O值)等是花器官资源投入减少的结果,是与自花传粉模式相适应的繁殖对策。     

一种小型马铃薯捡拾机的研制与试验

目前国内应用较为普遍的马铃薯挖掘机将薯块挖掘条铺后需人工捡拾,工作效率低、劳动强度大。针对以上问题,设计了一种与30 k W拖拉机配套的小型马铃薯捡拾机。该机主要由捡拾装置、薯土分离装置、薯块升运装置、薯块收集装置等几部分组成,制作了样机并进行了田间试验。试验表明:该机薯土分离彻底,机组纯工作小时生产率为0.35~0.38 hm~2·h~(-1),平均伤薯率为4.4%,漏薯率为2.1%,含杂率为6.3%。     

玉米全膜双垄沟电动式精量播种机设计与试验

为满足旱地全膜双垄沟农艺技术要求,设计了一种玉米全膜双垄沟电动式精量播种机。以穴播轮容种高度、穴播轮转速、活动鸭嘴长度为因素,以空穴率和单粒率为指标进行了正交试验。再利用试验结果做出了方差分析,得出影响播种机工作性能的因素主次,进一步优化了组合部件参数。试验结果表明:容种高度为130 mm,穴播轮转速为0.85 m·s-1,活动鸭嘴长度为65 mm时,该播种机的平均空穴率为1.9%,平均单粒率为93.1%,播种效果良好,满足玉米精量播种的要求。     

旱地垄作膜面胡麻精量播种机设计和仿真

针对西北旱区胡麻种植利用谷物条播机代播,人工种植效率低、质量差、出苗率低等问题,设计了一种旱地垄作膜面胡麻精量播种机。为提高播种机转向和运输时穴播轮提升、下降的精确性,采用平行四杆机构和摇杆装置,并确定其各项尺寸参数;为保证穴播轮播种深度,采用四连杆仿形机构,且计算出最大上、下仿形量均为89.87 mm,并验证了仿形机构的可行性;为提高该播种机播种精度,设计了一种新型取种装置;利用Solidworks软件中的插件motion对成穴器成穴过程进行运动仿真分析,研究了不同滑移率δ、机具前进速度v、成穴器入土深度h₁对穴孔宽度（固定鸭嘴入出土位移）的影响,并得到最优组合参数：当δ=11%,v=0.5 m·s^-1,h₁=0.03 m时,该成穴器具有较小的滑移量,且不易产生挑膜、撕膜等现象。     

播种期对农牧交错带马铃薯生长发育和产量形成及水分利用效率的影响

为了研究不同播种期对农牧交错带马铃薯生长发育和产量形成以及水分利用效率的影响,为农牧交错带马铃薯适期播种和高产栽培提供科学依据,采用随机区组排列设计,分析了超早播(4月28日)、早播(5月8日)、中播(5月18日)、晚播(5月28日)和超晚播(6月8日)五个播期下马铃薯生育期、形态指标、产量形成和水分利用效率的变化情况。结果表明:播种期对马铃薯生育期、株高和叶面积指数影响显著。随播期推迟,马铃薯生育期缩短,播期每推迟10 d,生育期平均缩短6 d,而生殖生长期在总生长期中的比例增加,超早播和超晚播处理下分别为45%和59%。超早播和早播马铃薯地上部干物质积累显著低于其余播期,不同播期处理薯块鲜重增长符合Logistic生长曲线,播期间马铃薯总产量、大薯产量和大薯率差异均达显著水平,其中中播、晚播和超晚播产量差异不显著,平均达21 593 kg/hm2,超早播和早播产量平均为15 181 kg/hm2。马铃薯水分利用效率随播期推迟增加,超早播为45.2 kg/(hm2.mm),超晚播为86.3 kg/(hm2.mm)。建议农牧交错带马铃薯适宜播种期安排在5月中下旬。     

甘薯病毒病害SPVD抗性鉴定方法及产量损失估计

为了建立规范、有效的甘薯病毒病害（sweet potato virus disease,SPVD）抗性鉴定方法,于2011—2012连续两年,利用田间人工嫁接病毒接穗的方法对12个甘薯品种进行抗性鉴定和产量损失测定。结果显示,嫁接接种后,接穗成活率接近100%,12个品种都有不同程度发病,病情指数在51.0~95.2之间;感染SPVD的甘薯植株叶绿素含量降低、蔓长缩短;单株薯块产量损失范围在55.1%~97.8%之间。研究表明,供试的12个甘薯主栽品种感染SPVD后均可引起严重的产量损失,且田间人工嫁接病毒接穗是一个有效的SPVD抗性鉴定方法。     

喷洒式肉苁蓉接种机设计与试验

针对肉苁蓉产业化发展对机械播种装备的需求,以提高肉苁蓉接种效率、降低劳动强度,实现肉苁蓉机械化、规模化种植为目的,研制了一种基于液体施种的肉苁蓉接种机。对样机关键部件进行了分析与设计,确定了链式开沟、接种、覆土等装置的结构及工作参数,解析了核心部件作业机理,并进行了初步试验。结果表明,当拖拉机行走速度为340 m·h^-1、动力输出轴转速为540 r·min^-1、喷种泵压力0.2 MPa时,测得开沟深度为50 cm、开沟宽度为30 cm时,喷种覆盖面宽度4 cm,可满足肉苁蓉的播种农艺要求,且开沟、接种效果良好,覆土平整,能够实现机械化接种。     

收获期马铃薯茎秧切割及杀秧刀片设计与试验

针对现有马铃薯杀秧机田间作业时存在杀秧阻力大、茎秧易缠绕等问题,依照Box-Behnken试验设计原理,以测试马铃薯茎秧切割强度为指标,建立了切割方式、切割速度、切割高度与切割强度的数学模型,并对各因素及其交互作用进行分析。结果表明：切割方式和切割高度对切割强度的影响极显著（P＜0.001）,切割速度对切割强度影响较显著（P＜0.05）。应用对数螺线方程对锯齿型刀具进行进一步优化,设计了等滑切角锯齿型切割及粉碎刀片,通过对收获期马铃薯茎秧的切割及粉碎验证试验并与参照指标进行比较,结果表明：打碎长度合格率提高16.7%,留茬高度为45 mm,带薯率为0.15%,均优于参照标准。该文设计的刀片在杀秧过程中受力均匀,具有降低杀秧功耗、提高杀秧效率的作用,可以改进马铃薯杀秧机工作性能。     

中国马铃薯晚疫病监测预警系统“China-blight”的组建及运行

马铃薯晚疫病是严重威胁世界马铃薯生产和粮食安全的重要病害之一,同时也是植物病害中流行速度最快的病害之一。由于品种多不抗病,目前国内外主要依靠化学防治控制该病害。为了提高用药的时效性,将信息技术与植物病害流行学原理相结合,设计并组建了中国马铃薯晚疫病监测预警系统"China-blight"(www.china-blight.net)。该系统由"中国晚疫病实时分布"、"未来48小时不同区域晚疫病菌侵染危险性预测"和"晚疫病化学防治决策支持系统"等子系统构成,此外还包括"晚疫病防治方法"、"品种抗病性"、"化学药剂库"、"其他病虫害"、"问题与经验交流"和"用户田间管理电子档案"等知识信息与服务功能。通过对2009年我国北方马铃薯一作区6-7月份病害侵染时段出现次数与晚疫病实际发生情况进行比较,预测信息与病害实际发生程度相符,该系统可以用于对马铃薯晚疫病田间防治的指导。