小麦种子介电分选试验研究

通过对小麦种子进行二次回归正交试验,确定了介电分选参数组合.通过试验,获得了小麦种子的最佳分选电压和分选滚筒转速.     

小麦种子介电分选参数的优化

通过对小麦种子进行二次回归正交试验,得到了以分选电压和分选滚筒转速为变量的回归方程,并确定了最优化的介电分选参数组合.试验表明,小麦种子的最佳分选电压为1780V,分选滚筒转速为22.2r/min.     

种子介电分选的主要参数与工作机理的研究

以蕃茄,花菜、小葱、圆茭、水稻、小麦等种子在自制的介电分选试验台上作了分选试验,得到介电式分选是按种子粒重与种子活力进行分选的结论;并得出了工作电压与滚筒转速的较佳组合;进行了工作机理分析,与试验结果相符。     

种子介电常数的测定及发芽试验

种子间介电常数的差异是实现介电分选的依据。通过测定棉花、玉米、小麦和黄豆等农作物种子的介电常数,分析影响测试因素,得出种子品质与介电常数之间的关系,并用发芽试验验证了测试结果。种子介电常数的测定为介电分选机的设计、分选参数的选择提供了重要依据。     

在线式玉米单粒种子检测分选装置设计与试验

针对农业生产中种子精选的需求,设计了在线式单粒种子检测分选装置,实现流水线式种子上料、检测和分选。该装置由上料装置、检测单元、分选单元和控制系统组成。上料装置通过两级振动实现籽粒的平铺,配合传输带完成籽粒的单粒化。检测单元由高速工业相机实时获取种子图像,并传送至上位机检测分析。控制系统根据检测结果和种子在图像中的位置,控制分选单元完成分选。利用搭建的装置采集了1200粒正常种子、1200粒霉变种子和1200粒破损种子的图像,使用HALCON软件提取了单粒种子的18个颜色和12个形态特征,通过偏最小二乘判别分析法进行判别分析,分别构建了种子霉变和破损的检测模型,并利用搭建的装置和模型进行了验证试验。试验结果表明：在线式单粒种子检测分选装置分选速率大于300粒/min;其中霉变种子的分选准确率高于95%,破损种子分选的准确率高于89%。     

在线式玉米单粒种子检测分选装置设计与试验

针对农业生产中种子精选的需求,设计了在线式单粒种子检测分选装置,实现流水线式种子上料、检测和分选。该装置由上料装置、检测单元、分选单元和控制系统组成。上料装置通过两级振动实现籽粒的平铺,配合传输带完成籽粒的单粒化。检测单元由高速工业相机实时获取种子图像,并传送至上位机检测分析。控制系统根据检测结果和种子在图像中的位置,控制分选单元完成分选。利用搭建的装置采集了1 200粒正常种子、1 200粒霉变种子和1 200粒破损种子的图像,使用HALCON软件提取了单粒种子的18个颜色和12个形态特征,通过偏最小二乘判别分析法进行判别分析,分别构建了种子霉变和破损的检测模型,并利用搭建的装置和模型进行了验证试验。试验结果表明：在线式单粒种子检测分选装置分选速率大于300粒/min;其中霉变种子的分选准确率高于95%,破损种子分选的准确率高于89%。     

介电种子分选机工况参数的选择

以油菜种子的介电分选试验为基础，分析了分选电压、滚筒转速和喂入量对获选种子净度、千粒质量以及质量比例的影响规律，为介电种子分选机工况参数的选择提供了参考。     

重力式清选机分选规律的初步探索

通过理论分析和试验验证,获知重力式清选机有效分选的三个前提条件是:(1)筛网应具有将籽粒沿振动方向向上推移的运动工况;(2)经过筛网向上输送的气流应能使籽粒处于悬浮状态;(3)筛网上的种子量应足以成层。 作者采用正交试验设计法研究了振动筛网的纵向倾角、横向倾角、振幅和频率以及重力清选机的气流速度对小麦、水稻和玉米分选质量的影响,还采用了所谓“百分差加权处理法”评定分选质量。     

介电分选后种子活力的试验分析

介绍了棉种介电分选的试验设备和分选原理，通过对介电分选的种子及其对照组做室内发芽试验，得到了各自的发芽势、发芽指数、活力指数及平均发芽天数等活力指标。试验结果表明，介电分选出的棉种有比较好的活力特性。     

确定介电种子精选机转鼓数量的试验研究

介电种子分选与传统的分选有着本质的区别,前者是按种子内部活力进行分选的,因而能分选出高质量的种子.精选转鼓是实现种子介电精选的主要部件,也是影响精选效果的主要因素.为此,通过对种子的颜色法试验研究种子介电分选最优转鼓数量.结果表明:双绕线圈转鼓式种子精选机,只设有1组转鼓不能达到良好的分选效果,多级转鼓是有必要的,考虑到结构因素最佳转鼓数量为2组.该结论也被种子的发芽率试验所证实,该结果可为这类种子精选机的设计提供参考.     

基于YOLO v7-ST模型的小麦籽粒计数方法研究

针对小麦考种过程中籽粒堆积、粘连和遮挡现象导致计数准确率低等问题,本文基于电磁振动原理设计了高通量小麦籽粒振动分离装置,通过分析受力探讨了籽粒离散分离程度的主要影响因素,并引入二阶离散系数建立了籽粒离散度等级评价方法。在此基础上,引入Swin Transformer模块构建YOLO v7-ST模型,对不同离散度等级下小麦籽粒进行计数性能测试。试验结果表明,YOLO v7-ST模型在3种离散度等级下平均计数准确率、F1值和平均计数时间的总平均值分别为99.16%、93%和1.19 s,相较于YOLO v7、YOLO v5和Faster R-CNN模型,平均计数准确率分别提高1.03、2.34、15.44个百分点,模型综合评价指标F1值分别提高2、3、16个百分点,平均计数时间较YOLO v5和Faster R-CNN分别减少0.41 s和0.36 s,仅比YOLO v7模型增大0.09 s。因此,YOLO v7-ST模型可实现多种离散度等级下不同程度籽粒遮挡和粘连问题的准确快速检测,大幅提高小麦考种效率。     

倾斜抛物线型孔轮式小麦供种装置设计与试验

为解决淮北平原玉米秸秆覆盖地小麦播量较大且难以精量控制以及现有小麦集排供种装置结构较复杂的问题,设计了一种具有倾斜抛物线型孔轮式小麦精量供种装置。阐述了该供种装置结构和工作原理,分析并确定了主要相关参数,建立了型孔截面曲线限制方程,构建了小麦充种过程的力学模型,以型孔锥角、型孔轮转速和供种轮数量为试验因素,以供种速率、供种速率稳定性变异系数和种子破损率为试验指标,进行了供种性能试验研究。试验表明:倾角为40°抛物线型孔的供种稳定性较优,其供种速率稳定性变异系数小于1.8%,种子破损率低于0.2%;在型孔轮数量1~5、工作转速10~100 r/min条件下,小麦供种速率随型孔轮数目和转速增加呈上升趋势,其供种速率范围为30~1 500 g/min,供种速率稳定性变异系数随型孔轮数量增加呈下降趋势、随转速增加呈先降后升趋势,其稳定性变异系数均小于2.0%,种子破损率均不大于0.2%;以安装5个抛物线型孔轮供种机构建立单位面积播种量数学模型进行的主动供种匹配试验得出,模拟机组前进速度不大于9.8 km/h时,可实现较大范围的主动供种,其稳定性变异系数均小于2.0%;田间试验得出直播小麦种植密度为230~270株/m2,均匀性变异系数为21.97%。倾斜抛物线型孔轮可实现小麦高速供种并简化供种装置结构。     

气力式油菜、小麦兼用精量排种器设计及排种分析

为提高播种机具的利用率,实现油菜和小麦的兼用播种,本文针对油菜和小麦的机械物理特性,设计了一种气力式油菜小麦兼用型精量排种器,确定了排种滚轮、护种板、气室等关键部件的主要结构参数;分析了充种、清种和卸种过程中的种子运移规律,得出油菜、小麦的充种极限速度分别为0.18m/s、0.13 m/s,油菜、小麦的护种板护种角分别为31.5?~43.2?、36.18?~41.40?, 油菜、小麦的气室气压分别为＞342Pa、＞458Pa。台架试验表明所设计的排种器能满足农艺上油菜和小麦播种的要求。      

丘陵区小麦预留行玉米机直播研究

本研究引进三种播种机,对小麦预留行进行玉米播种试验,通过对宜播性、播种质量、出苗率、播种效率等进行比较研究认为:电子精量播种机能保证每穴播种1粒种子,宜播性依次为圆粒型、半马齿型、马齿型。手推式播种机能开沟、播种、盖种一体化,播种效率高,较适宜在丘陵区应用。     

气力输送式小麦播种机垂直型分配器设计与试验

传统小麦播种机存在作业效率较低、生产成本高、各行排量一致性差等问题,设计了一种适用于气力输送式小麦播种机的垂直型分配器。分配器采用垂直分配的种子分配方式,能使种子运动轨迹平滑,运动方向变化小,实现种子均匀分配。通过研究种子在分配器内部的受力情况,确定了风速、圆锥角度等对排种性能影响较大的关键参数;采用Flow Simulation对分配器进行了内部流场仿真,得出了气流场在不同圆锥角度及风速作用下的状态;通过对种子的运动仿真,得出了种子在分配器内运动状态,验证了垂直分配式分配器的分配效果。搭建了气力输送式小麦排种试验台,以排种器转速、圆锥角度和风速为试验因素,以小麦排种系统各行排量一致性变异系数为试验指标进行正交试验,确定较优参数组合为风速15m/s,排种器转速40r/min,圆锥角度90°。在该条件下,测试结果各行排量一致性变异系数2.78%,远远满足小麦播种各行排量一致性变异系数低于3.9%的要求。     

铈对盐胁迫下小麦种子萌发过程中生理指标的影响

以小麦为材料,在实验室模拟条件下,研究一定浓度的Ce（NH4）2（NO3）6对盐胁迫下小麦种子萌发的影响。发现当用浓度为0．8％NaCl溶液对小麦种子进行盐胁迫时,溶液中含10mg／L的Ce（NH4）2（NO3）6能够降低盐胁迫下的小麦种子可溶性糖和丙二醛含量,说明稀土元素铈在一定程度上能降低盐胁迫对小麦种子的危害。     

35%苯醚甲环唑·咯菌腈·噻虫嗪悬浮种衣剂对冬小麦生长发育的影响和根腐病、金针虫的防控试验

为试验35%苯醚甲环唑·咯菌腈·噻虫嗪悬浮种衣剂对冬小麦出苗、农艺性状和防治小麦根腐病、金针虫的防效、产量等的影响,以小麦品种石新828为试验品种,在2016—2017年进行田间试验。设置每100 kg种子35%苯醚甲环唑·咯菌腈·噻虫嗪悬浮种衣剂3种不同药种质量比（58.3、87.5和175 g/100 kg种子）进行研究,以确定使用药量。结果表明,各药剂处理对小麦均不产生药害,出苗安全,增强了小麦植株素质,成熟安全。各药剂处理对小麦病虫害的防效相当,差异不显著。与空白对照（CK）相比,58.3、87.5和175 g/100 kg包衣处理小麦增产率分别为5.55%、6.45%和7.77%,对照药剂处理的增产率分别为5.41%、5.13%和5.27%,均与CK差异显著。生产中推荐35%苯醚甲环唑·咯菌腈·噻虫嗪悬浮种衣剂应用于小麦生产的最佳用药量为87.5 g/100 kg包衣。      

2BLQ-6型气吸式小麦精量播种机的设计及性能测试

针对我国目前大田用小麦精量播种机至今没有大量生产、而且不能实现精量播种、种子破损率高、排量不稳定等缺点,研制了一种新型的气吸式精量播种机。虽然其排种器结构相对复杂,但不伤种,而且对种子几何形状要求较宽松,易实现大田精量播种。并对其进行了性能测试。