2ZDF型半自动导苗管式栽植机

由中国农业大学农业工程教研室研制开发的２ＺＤＦ型半自动导苗管式栽植机 ,近日通过了国家农机具质量监督检验中心的科技成果鉴定。其栅条式扶苗器装置获得实用新型专利。该机现已投入批量生产。导苗管式栽植机是一种结构简单、操作方便、不伤苗、栽植性能好、生产效率高的新型半自动栽植机械 ,能够广泛地应用于玉米、甜菜、棉花、油菜、烟叶和蔬菜等旱地移栽作物。通过早育苗 ,延长作物生育期 ,达到降低成本、增产增收的目的 ,在我国具有非常广阔的推广应用前景。导苗管式栽植机采用单组组合式结构 ,每个栽植单组可独立完成栽植作业。单组…     

基于高速摄影技术穴盘苗抛投运动试验与分析

针对吊杯式移栽机喂苗机构抛投穴盘苗准确率低下的问题,在吊杯式移栽试验台上进行投苗试验,用高速摄影机对穴盘苗从喂苗机构落苗口到栽植器的运动轨迹进行拍摄,采用图像后处理技术分析穴盘苗质量、穴盘苗植株高度和喂苗杯速度对穴盘苗抛投运动的影响,并进行正交试验,采用响应面分析法确定影响喂苗机构抛投穴盘苗准确率的投苗参数最佳组合。结果表明:1)穴盘苗高度、穴盘苗质量和喂苗杯速度影响抛投过程中穴盘苗的姿态和运动轨迹,并对水平位移产生较大影响。栽植器接苗时穴盘苗的水平位移区域为[30,50]mm,喂苗机构落苗口相对于栽植器接苗点水平位移(L)为32.1mm≤L≤42.8mm;2)影响喂苗机构抛投穴盘苗准确率的主次因素依次为穴盘苗高度、穴盘苗质量和喂苗杯速度;当喂苗杯速度为0.184m/s、穴盘苗质量为(20±4)g、穴盘苗高度为(130±10)mm时,投苗准确率达到99%。     

夹护式西瓜钵苗移栽机构设计与试验

为解决西瓜钵苗茎秆纤细和大株冠造成的取秧、输送过程中秧苗脱落和取秧过程中秧苗子叶损伤问题,基于西瓜钵苗形态,设计一种夹护式西瓜钵苗自动移栽机构,探入式取钵移栽可保护秧苗茎、冠及形态,提高移栽作业合格率。文章根据西瓜种植农艺要求及西瓜钵苗外形尺寸设定优化目标,开发对应计算机优化辅助分析软件,优化一组符合西瓜钵苗夹护移栽要求结构参数,建立机构三维模型并作运动学仿真。加工机构物理样机并作台架试验,通过高速摄影对比移栽作业实际轨迹、虚拟样机轨迹和理论计算轨迹基本一致,验证夹护式钵苗移栽机构设计合理性。取苗试验表明,夹护式钵苗移栽机构较普通探入式移栽机构取苗成功率提高5%终稿栽植成功率提高7.5%,栽植优良率提高7.5%,栽植优良率提高15%。夹护式栽植机构各项性可满足旱地移栽要求,护苗机构明显提高栽植质量,减少秧苗脱落和株冠子叶损伤。     

纸质钵盘玉米移栽机的供苗装置设计试验

针对传统玉米移栽机的供苗装置在分苗过程中出现的伤苗率高、效率低等问题,本研究结合黑龙江八一农垦大学研制的可降解的纸质钵盘,通过对纸质钵盘的育苗前后物理特性的试验研究,设计一种能符合农艺要求的供苗装置,最终在控制系统的作用下实现对纸质苗钵的切割分离与间歇供苗。同时还可以将该试验台作为基础与半自动化导苗管式移栽机相结合进行试验研究,设计一种简单高效的用于玉米移栽的全自动移栽,为导苗管移栽机的全自动化栽植提供参考。     

内充式三七精密排种器的设计

【目的】设计一种内充式三七精密排种器,为实现三七播种机械化提供支持。【方法】利用冲突解决原理对排种器关键部件进行设计,通过对排种器运动过程分析、理论计算和数值模拟,确定主要结构参数;利用EDEM离散元仿真软件,对排种器转速、导种槽倾角、凸包分布和种层高度进行单因素仿真试验,进一步确定各因素取值范围;以排种盘转速、导种槽倾角和种层高度为因素,以单粒率、漏充率和重充率为指标,进行二次回归正交旋转组合仿真试验,对排种器工作性能进行优化,并通过台架试验进行验证。【结果】影响单粒率的主次顺序为排种盘转速、种层高度和导种槽倾角;当排种盘转速为31.1~37.8 r/min,种层高度为46.6~58.2 mm,导种槽倾角为43.0°时,单粒率大于96.00%,漏充率小于2.50%;3组9次台架验证试验表明,排种器的充种单粒率平均值分别为96.67%,96.67%和96.33%,漏充率平均值分别为2.00%,2.33%和2.33%,重充率平均值分别为1.33%,1.00%和1.33%,台架验证试验结果与仿真试验结果一致。【结论】设计了内充式三七精密排种器,该排种器能满足三七播种的农艺要求。     

三七种苗物料特性研究及离散元法参数标定

对三七种苗平均质量、密度、休止角、剪切模量、弹性模量、泊松比、静摩擦系数、动摩擦系数等物理特性进行测量,通过理论计算确定其移栽机各关键部件结构参数并通过CAE技术进行优化。结果表明:种苗与种苗之间静摩擦系数及滚动摩擦系数为关键参数;通过离散元软件EDEM进行休止角虚拟正交试验对关键参数的标定,确定当种苗与种苗间静摩擦系数为0.70、滚动摩擦系数为0.15时,仿真结果与实际试验结果偏差最小。     

玉米穴盘钵苗取苗栽植机构参数优化与试验

针对玉米钵苗半自动移栽机人工投苗移栽效率低、劳动强度大等问题,为实现自动取苗作业,以玉米穴盘育苗方式为研究对象,自主研制一种基于非圆齿轮行星轮系传动的取苗栽植机构.移栽机构采用非圆齿轮行星轮系传动机构和栽植臂相结合方式,实现玉米钵苗自动取苗、送苗、栽植和回程4个动作.搭建试验台架,采用二次正交旋转中心组合优化方法,以移栽频率、夹苗片长度和钵苗株高为试验因素,取苗成功率和伤苗率为试验指标,对影响取苗移栽机构参数组合作优化试验.结果表明,移栽频率为40～45 r·min-1、夹苗片长度为94～103 mm、钵苗株高为170 mm时,取苗栽植机构取苗成功率达91.67％,伤苗率3.71％.研究满足移栽机构设计要求,为玉米穴盘苗取苗栽植机构设计解决自动取苗问题提供依据.同时,为全自动玉米钵苗移栽机研制提供新思路.     

导苗管式栽植机通过验收

由中国农业大学作物学院农业工程教研组承担的农业部“948”引进国际先进农科技术“导苗管式栽植机”项目最近通过验收。该栽植机采用栅条式扶苗器,提高了移栽秧苗的直立度和栽植质量的稳定性。同时在栽植单组前加装破茬松土装置,实现了玉     

栽植鸭嘴开合控制机构分析与参数优化

【目的】针对钵苗栽植过程中存在漏苗、挂膜与栽植穴口过大等影响钵苗栽植质量的问题,试验研究了栽植鸭嘴开合控制机构运动特性与栽植鸭嘴的结构特性.【方法】基于MATLAB软件,采用遗传算法,在杆件参数的约束条件下,将高副关节位移优化到最大,保证栽植鸭嘴张角的稳定性.【结果】通过高副关节的运动位移与栽植鸭嘴的结构优化,获得鸭嘴开合控制机构的杆件参数最优值.【结论】通过田间试验统计分析,当移栽机的前进速度为0.5m/s时,钵苗的直立度为87.5°,栽植穴口直径为33mm,漏苗率仅为2%,表明栽植鸭嘴开合控制机构性能参数的优化提高了钵苗栽植质量.     

水稻植质钵育栽植机栽植机构的研制

根据水稻植质钵育秧的特点,设计了新型栽植分秧机构。为了确保分秧栽植过程中能将整体植质钵插入水田中,研制了活动支撑切割装置和特殊秧针;为了确保栽植过程中植质钵苗的立苗度,对分秧栽植机构进行了理论分析,并根据其运动轨迹设计了护秧导轨。     

不同施肥和灌溉水平对三七生长特性和发病率的影响

为了探究利于三七生长发育和降低发病率的灌溉施肥模式。以3年生三七为研究对象,采用大田试验,试验共设置3个灌水水平:W1(低水,0.5FC,FC为田间持水量)、W2(中水,0.7FC)、W3(高水,0.9FC),设置4个施肥水平:F1、F2、F3、F4,全年施肥量均为96 kg·667m^-2,根增重期∶苗期∶花期∶果期的施肥比例分别为25%∶25%∶25%∶25%、20%∶25%∶30%∶25%、15%∶30%∶30%∶25%和10%∶40%∶20%∶30%。分析生育期不同施肥量和灌溉耦合对三七生长特性、光合特性、干物质积累和发病率的影响。结果表明:W2F4处理的地上部分鲜重、地上部分干重、根鲜重、根干重都最大,其苗期和果期的株高和茎粗也最大;茎粗增量最大的处理为W1F3和W2F3,株高增长量最大的处理为W2F3和W2F4;三七花期的净光合速率(P_n)、叶片瞬时水分利用效率(WUE)和光能利用效率均高于果期;6、7、8月发病率较低的处理为W2F4和W2F3。综上可知,适当的水分胁迫和苗期、果期增肥有利于提高三七产量,降低发病率。     

株距可调式葡萄苗木栽植机设计与试验

针对目前葡萄苗木栽植作业工序繁多、效率低、劳动强度大以及栽植机株距难以调节等问题,设计一种株距可调式葡萄苗木栽植机。该栽植机可根据前进速度和设置的株距值,实时调节电机转速,从而完成在不同株距下的夹苗和投苗作业;通过开沟器、镇压轮和覆土轮完成开沟、镇压和覆土作业,从而实现葡萄苗木栽植的整套工序流程。理论分析确定了苗夹、开沟器等关键部件的结构和参数,并确定了栽植株距与传动比的拟合关系,设计一套基于人机交互的株距可调式控制系统,该系统可根据人工输入的株距值,实现任意株距下精确栽植葡萄苗木。田间试验结果表明:当设定的株距值分别为200、150和100 cm时,栽植的实际株距分别为200.07、150.08和100.18 cm,对应的栽植深度合格率分别为97.67%、98.00%和97.34%,倒伏率1.33%、1.67%和1.33%,埋苗率1.00%、0.67%和1.33%,栽植深度18 cm,最大栽植频率30株/min,无漏栽、重栽、露苗和伤苗现象,机具栽植效果满足葡萄苗木栽植的作业要求和国家标准。     

2ZY–1型烟草移栽机移栽立苗试验研究

对影响2ZY–1型烟草移栽机移栽立苗角度的4个因素(土壤含水率、移栽深度、烟苗高度、移栽速度)分别进行单因素试验。结果表明,对烟苗立苗角度影响程度的大小依次为移栽深度、土壤含水率、移栽速度、移栽高度。L9(34)正交试验结果表明,当土壤含水率30%、移栽深度10～12 cm、烟苗移栽高度20 cm、移栽速度1.0 m/s时,烟苗立苗角度为80°,立苗效果优良。     

油菜基质块苗移栽机倾斜式分苗装置设计与稳定性分析

针对传统移栽机在油菜移栽过程中苗块易翻倒导致分苗装置分苗失效的问题,设计了一种适用于油菜基质块苗移栽机的倾斜式分苗装置。分析了分苗装置结构组成与分苗过程,确定了分苗装置主要结构参数;构建了分苗过程依次连续输送和夹持分离阶段苗块力学模型,依据动力学分析明确了影响分苗稳定性的主要因素。分析得出,当苗块摩擦系数一定且同步带倾角在24.5°～35.0°时,有利于依次连续输送阶段苗块不翻倒;分苗夹持力越大,夹持分离阶段苗块分苗效果越优。优选得出分苗装置关键参数:同步带倾角γ为30°,分苗夹持力f_(j1)0.8 N,分苗气缸工作气压P为0.5～0.8 MPa。分苗装置分苗试验表明:苗块翻倒率为4.2%,分苗成功率为92.5%,满足油菜基质块苗分苗需求。     

摆动型水田株间除草装置设计与试验

针对水田株间除草装置伤苗率高、除草率低等问题,设计一种摆动型水田株间除草装置。阐述该装置的整体结构与工作原理,对其关键部件——偏心轮机构和除草弹齿进行理论分析与结构设计,结合弹齿往复开合运动与水稻种植农艺,分析除草弹齿运动过程与避苗系统工作机理。运用ADAMS软件,以机具前进速度和偏心轮转速为试验因素、覆盖率和入侵率为评价指标,采用2因素5水平二次回归正交旋转组合试验方法进行虚拟仿真试验。仿真结果表明:机具前进速度与偏心轮转速对覆盖率和入侵率有极显著(P<0.01)影响,机具前进速度为除草装置工作性能的主要影响因素,当机具前进速度为266.12 mm·s^-1、偏心轮转速为3.97 r·s^-1时,除草装置作业性能最优,覆盖率为85.70%,入侵率为5.62%。田间试验结果表明:当机具前进速度为270 mm·s^-1、偏心轮转速为4 r·s^-1时,除草装置的除草率为82.5%,伤苗率为5.1%,与仿真试验结果大体一致,所设计的除草装置能够满足水田株间除草农艺要求。     

导苗管式烟草移栽机的设计

为保证烟草实时移栽,提高移栽质量,减少劳动力投入,降低移栽成本,实现烟草移栽机械化、规模化,设计了一种导苗管式烟草移栽机.整机主要由悬挂架、地轮、仿形装置、投苗装置、导苗管、送苗装置、覆土压实轮、开沟器、动力传动链等组成.采用转盘式投苗机构把烟苗投入导苗管;采用曲柄摇杆机构、摆杆机构的可靠协调配合,把烟苗推入开沟器开好的沟中;曲柄摇杆机构摆动时把浇水阀门打开,实现移栽、浇水的同步;推入沟中的烟苗由覆土压实轮完成覆土和挤压;通过改变向投苗机构、送苗机构输送动力的链轮齿数实现株距的调整.该机具由拖拉机牵引,作业时地轮的转动经链传动、齿轮传动驱动转盘式投苗装置、曲柄摇杆机构、摆杆机构动作完成烟苗的移栽.该机具可完成移栽株距(500~650 mm)、移栽深度(80~120 mm)、灌水量(300~500 mL)可调以及效率高的目标,同时具有结构合理紧凑、维护方便、操作简单等优点.     

钵体苗带式供苗移栽机的设计与试验

针对目前移栽机通用性差,造价高,不利于推广应用等问题,设计一种由输送带喂入钵体苗并输送钵苗的移栽机,重点设计一种开沟植苗器。该开沟植苗器集扶苗、导苗和开沟功能于一体,主要由扶苗板、导苗通道和改进的靴型开沟器组成。扶苗板由2块薄板组合而成,可根据钵苗大小调整扶苗板位置、角度及长度,使处于最佳扶苗状态,保证钵苗竖直进入导苗通道;开沟器开出横截面近似V型沟壑,有利于钵苗竖直下落至沟壑时立正扎稳。在温室内进行移栽甘蓝和玉米的试验,结果表明:前进速度为0.254m/s时,株距变异系数25%,移栽直立度合格率90%。该移栽机结构简单,移栽行距、株距可调节;对不同农作物钵苗具有一定的调节适应性。     

茶籽饼对黄芪和三七根腐病病原菌的抑制效果

黄芪和三七根腐病害日益显著,严重制约其产量和品质。本研究旨在探讨茶籽饼水浸提液和挥发性气体,以及茶籽饼中有效抑菌成分对黄芪和三七根腐病6株优势病原菌菌丝生长的影响,探究茶籽饼中各物质成分抑制根腐病病原菌生长的能力。试验采用平板接种法对黄芪和三七根腐病6株优势病原菌进行培养,每日测量菌落直径并计算抑菌率。结果表明,2 g∙L^-1茶籽饼水浸提液对黄芪根腐病病原菌锐顶镰刀菌（Fusarium acuminatum）、腐皮镰刀菌（Fusarium solani）、尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）的抑菌率分别为52.08%、20.89%、41.98%。5 g∙L^-1茶籽饼水浸提液对三七根腐病病原菌腐皮镰刀菌（F. solani）、尖孢镰刀菌（F. oxysporum）、土赤壳菌（Ilyonectria sp.）的抑菌率分别为25.31%、30.51%、13.33%。50 g∙L^-1茶籽饼挥发性气体对三七根腐病病原菌F. solani、F. oxysporum、Ilyonectria sp.的抑菌率分别为52.16%、60.16%、40.47%。茶籽饼中茶皂素和5种挥发性有机化合物对6株病原菌均有显著抑制作用,其中,1-辛烯-3-醇和2-甲基丁酸抑菌能力最强。研究结果为茶籽饼防控中药材根腐病奠定了基础。     

钙对枳生长发育及柑橘溃疡病抗性的影响

【背景】柑橘溃疡病是由柑橘黄单胞杆菌柑橘致病变种（Xanthomonas citri subsp. citri,Xcc）引起的细菌性病害,可侵染枝、叶、果,危害几乎所有的柑橘主栽品种。前期对湖南省39个柑橘园的调查结果显示柑橘果园土壤酸化和交换性钙缺乏严重,叶片中均存在钙缺乏现象。钙是植物所需大量元素之一,钙缺乏会造成植物营养失衡,生长势下降,植物免疫水平受影响。然而,钙元素对柑橘溃疡病抗性的影响尚不明确。【目的】分析对柑橘溃疡病敏感的枳（Poncirus trifoliata）在不同钙浓度处理下叶片注射接种Xcc后的致病差异,探讨钙在Xcc侵染枳叶片过程中的作用。【方法】采用沙培法对枳实生苗进行0、0.75、3、30 mmol·L^-1钙浓度处理,分别测定枳生长期的生物量、叶绿素a和b浓度、根系和叶片钙元素含量、观察根系活性氧（ROS）的产生和胼胝质沉积,并分析枳叶片接种Xcc后细胞壁合成相关基因及免疫途径相关基因诱导表达变化特征。【结果】以3 mmol·L^-1钙处理为对照,0、0.75和30 mmol·L^-1钙处理后,枳地上部和地下部生长发育均受抑制,叶绿素a和b浓度降低;根系与叶片中的钙含量与外源钙施加量成正比;不同钙浓度处理后根系中产生ROS和胼胝质沉积,在3 mmol·L^-1处理时达到最大值;枳叶片接种Xcc后,随着钙浓度增加,叶片症状逐渐减轻,但Xcc的生长量无明显差异;相较于3 mmol·L^-1处理,参与细胞壁合成相关基因PtCESA4在0 mmol·L^-1处理下受Xcc诱导先上调表达后下调表达,在30 mmol·L^-1处理下受Xcc诱导上调表达,PtPME和PtFLA在0 mmol·L^-1处理下受Xcc诱导下调表达,在30 mmol·L^-1处理下受Xcc诱导上调表达;叶片接种Xcc 0、2、4、6 dpi后免疫途径相关基因PtGSL、PtGST1、PtWRKY22在30 mmol·L^-1处理下受Xcc诱导表达水平高于0 和3 mmol·L^-1处理。【结论】钙缺乏和过量均会影响枳生长发育,引起叶片失绿,根系产生ROS和胼胝质沉积均有所减少。施钙后接种Xcc,叶片表面的感病症状明显减弱,但菌含量与对照无显著差异。钙可能通过调控细胞壁合成相关基因促使细胞壁增厚,从而抑制Xcc突破叶片表皮形成典型症状。     

播期和播种量对当归熟地种苗及成药产量与质量影响

【目的】 比较研究当归熟地育苗试验及大田栽培试验,分析当归产区熟地育苗的适宜播期和播种量。【方法】 采用二因素随机区组设计,设置不同播期和播种量当归熟地育苗试验,测定当归种苗形态指标及产量,移栽后统计成活率、早期抽薹率、植株特征,采挖后测定药材产量及阿魏酸含量。【结果】 不同播期和播种量育成当归种苗在大小、产量及移栽后成活率、早期抽薹率、形态指标、药材产量及阿魏酸含量方面均有差异。第1、2播期所产当归种苗单根重在0.45~0.63 g,符合生产要求。第2播期5 kg/667m²的播种量下药材产量比同播期7 kg/667m²的高76.26%,且早期抽薹率为0。【结论】 熟地育苗应在6月下旬进行,播种量控制在5~6 kg/667m²,苗龄控制在110 d,可获得符合生产要求的当归种苗。