基于SDI-12的播种机种肥监测传感器研究

设计了一种基于SDI-12通信协议、红外发光二极管和红外光敏二极管、单片机组成的智能传感器，能够对播种机种箱和肥箱的料位情况进行实时监测，并介绍应用其实现的多路检测系统的主要功能及原理，给出软件设计程序框图。试验表明，本传感器能够实时、准确的检测出种肥的料位情况，具有工作稳定、结构简单、成本低，便于推广等特点。     

风送式集中排肥系统的设计与试验

针对外槽轮排肥装置施肥作业均匀性不高的问题，设计一种风送式集中排肥装置及同步施肥控制系统。通过台架试验比较直槽、交错槽和螺旋槽3种排肥轮结构的排肥性能，并建立排肥轮转速与排肥速率的线性回归方程；基于北斗+GPS系统和限幅平均滤波算法提高行驶速度的监测精度，并据此开发施肥控制系统。结果表明：1)排肥轮转速为10～60 r/min时，螺旋槽结构排肥轮具有较好的排肥性能，排肥量稳定性变异系数和各行排肥量一致性变异系数分别为0.15%和1.57%,排肥量均匀性变异系数<4%。2)排肥轮转速<60 r/min时，施肥控制系统的施肥调整响应时间<0.85 s;当理论施肥量和平均作业速度分别为300～600 kg/hm²和5.22 km/h时，施肥准确率>95%。该风送式集中排肥装置及施肥控制系统可以实现同步、精量和均匀施肥作业。     

肩负式电动固料均肥-施肥器的研制

针对山地、丘陵地区旱地农作物移栽前,手工施肥与混合均肥作业中存在施肥量不均、手指皮层易被泥土擦伤、生产效率低下、劳动强度大和大型农业机械设备的应用受地形条件限制等不足,研制了一种采用蓄电池作为动力、肩负式、集施肥与均肥作业于一体的小型农业机械设备。该均肥-施肥器主要由料箱、定量施肥装置和电动搅拌混合均肥装置三大部分组成,其结构简单,操作方便、安全,工作性能可靠。     

水稻侧深施肥排肥装置的设计

正水稻是我国最主要的粮食作物,水稻合理施用肥料及提高肥料利用率是节省成本、增加水稻产量、节本增效的重要手段。当前,我国水稻肥料施用量大、秧苗肥料利用率低,水稻侧深施肥便是解决这一问题的有效途径。为此研究设计了一种水稻侧深施肥排肥装置,主要由以下三部分组成。1肥料箱及内部组件肥料箱不仅只是作为肥料的储存工具,肥料箱几何参数、材料等也影响着施肥机的作业质量。在设计时肥料箱侧壁要有一定的倾角,且要大于肥料的自然休止角,在保证肥料箱容量的前提下尽量避免肥箱的深度     

基于压力传感器的油菜排种量控制系统的设计与试验

对2BYD–6型油菜浅耕直播施肥联合播种机上采用的偏心轮型孔轮式排种器,设计制作了变量播种控制系统。该控制系统主要由排量检测系统和排量调控系统两部分组成。排量检测系统借助压力传感器直接检测排种箱的质量变化,实现油菜排种量的检测;排量调控系统依据检测系统的检测结果转变为电信号,由单片机控制驱动排种轴电机转速来实现排量调控,达到所需的排种量。台架试验表明:控制系统能够精确检测排种器单位时间的排种量,实现变量播种;对油菜排种量检测每分钟积累误差可控制在3.5%以下,排种均匀性变异系数低于7%。     

智能控制变量施肥机械的试验设计

为提高肥料利用率,尽可能地消除化肥对农业环境造成的污染,设计研制了一种用于变量施肥的机械。该机械主要由信息采集系统、单片机控制电路、步进电机驱动装置、排肥设备组成。传感器采集的信息和机具前进速度输入给单片机控制中心,经运算,求出所需的脉冲数,输送给步进电机驱动器从而控制步进电机变速转动,进而驱动排肥轴输出所需施肥量。试验结果表明,该设备对尿素和碳铵的排肥误差率低于10%,施肥精度较高,可基本实现变量施肥,为下一步的改进和精度提高奠定了基础。     

小型变量施肥精密播种机变量施肥系统的研究

采用步进电机作为小型精密播种机变量施肥系统动力。以4种代表性肥料作为试验材料,以排肥轮长度、排肥轮转速和排肥量为主要因素,进行正交试验。从中找出最佳方案,即一定排肥轮转速的范围内,最佳的排肥轮长度下,有效完成变量施肥任务,达到节省肥料的目的,完成步进电机变量施肥系统研制。试验结果表明,此变量施肥系统可行。     

分层施肥机作业监测系统的设计与田间试验

为解决分层施肥作业过程中难以人工判断缺肥或堵塞等问题,并根据施肥作业实际需求,设计开发了一种分层施肥监测系统,解决了传统施肥作业无法实时监测机具作业状态和可视化操作的问题.以三菱FX2N PLC及外围电路进行传感器输入信号的采集,采用适配modbus协议的LoRa无线扩频技术实现了与上位机的无线数据通信,减少了现场布线.通过人机交互界面进行相关参数设置,为不同机型机具进行系统的移植提供了方便.选取了穿透性强、辐射角度广的对射式光电传感器实时监测施肥流动状态.在机具地轮处安装霍尔传感器并可依据安装磁钢的数量提高作业速度的精度,从而提高作业面积的数据准确性,也为故障位置信息记录提供可靠保障.田间试验表明,该监测系统可有效监控分层施肥作业状态,人机交互良好,系统稳定性高,满足复杂农业中的作业要求,可以实现100％缺肥或堵塞等故障报警,作业面积统计误差小于0.05％,可以实现分层施肥作业的监测目标.     

精播机施肥量实时测量系统试验研究

为防止播种过程中施肥过量和施肥断条现象的发生,研究了精播机施肥量实时测量系统。采用间接测量法测量实时亩施肥量,利用光电传感器阵列监视施肥排空和堵塞情况。田间生产试验表明,系统测量误差小于9.8%,具有成本低、测量精度高、实时性好、安装方便等特点。     

小型变量施肥机变量施肥研究

[目的]在吉林省中部地区玉米种植模式中实施精准农业,实现变量施肥。[方法]采用步进电机作为小型变量施肥机变量施肥系统动力,用4种代表性肥料作为试验材料,研究排肥轮长度、排肥轮转速和排肥量等因素。[结果]采取控制排肥轮转速和排肥轮长度的方式能够有效控制排肥量。[结论]该方式能够实现精准农业意义上的变量施肥,保证变量施肥系统的稳定性及精密播种准确性。     

通讯作者：窦玉青(1972—),Tel：18153216521,Email：douyuqing@caas.cn

针对手工施肥中存在施肥量不准确、工作效率低、劳动强度大等问题,本文研制了一种智能化定量颗粒施肥器,该施肥器通过单片机控制集成盒和电动球阀将肥料箱内的颗粒化肥进行定量分配,于不同作物的不同生长时期,通过设置单片机的脉冲数值调整施肥量,实现对每株作物的定量精准施肥,可降低人力劳动强度,提高施肥效率与精准度。     

化肥减量技术的可行性分析

探讨了因化肥施用结构不合理、氮磷钾比例失调、施肥方法不科学、肥料利用率水平低下、化肥区域分配不当等造成的化肥资源严重浪费问题,并分析了化肥减量技术的可行性及化肥减量技术的主要措施,以期引导农户科学合理施肥、保持土壤地力常新及促进农业的可持续发展.     

甘蔗套种西瓜施肥对比试验

选取两块土壤肥力相同的地块,采用“甘蔗套种西瓜”模式进行系统施肥与常规施肥对比试验。结果表明,系统施肥的西瓜比习惯施肥提早10d收获上市,西瓜、甘蔗平均增产21.7%、10.6%,纯收入增加53.4%。     

"3414"肥料试验对超级稻产量的影响

为取得有关施肥参数,建立超级稻施肥模型,应用"3414"设计方案对超级稻两优培九进行田间肥效试验,研究不同配方施肥对其产量的影响。结果表明,氮、磷、钾配施,以施肥量高的处理产量相对较高;在一定范围内,氮、磷、钾肥的施用量对超级稻的增产作用是氮肥大于钾肥,钾肥大于磷肥。建议玉林市超级稻氮、磷、钾施用量分别为N 240.0kg/hm2、P2O590.0kg/hm2、K2O 255.0kg/hm2。同时要掌握好施肥时期和比例,特别是后期适宜施氮,保证超级稻各个生长期所需氮素。     

花生“3414”肥料效应试验

为提高合浦县花生产量,在合浦县开展花生“3414”肥料效应田间试验,应用“3414”试验数据分析软件进行分析,建立花生施肥的数学模型：氮肥符合一元二次方程Y=2910＋277．5X-18．75X^2,R^2=0．7818;磷肥符合一元二次方程Y=3843：075＋246．0375X-40．5938X^2,R^2=0．9897;钾肥符合线性加平台方程Y=3283．75＋66．625X（0〈X〈15．3）和Y=4300．5（X≥15．3）,R^2=0．88094,得出花生最佳施肥量是每公顷施纯N106．5kg、P20543．5kg、K20229．5kg,最佳产量为4300．5kg／hm^2。     

融安县水稻“3414”肥效试验报告

本文通过水稻"3414"肥效试验结果,分别以三元二次、一元二次和一元线性加平台肥料效应模型拟合函数方程,计算氮、磷、钾最佳施用量。综合不同施肥模型结果分析,建议融安县潴育棕泥田水稻施肥配方为:N10.3kg/667m2、P2O5 3.9kg/667m2、K2O 6.5kg/667m2,N:P2O5:K2O=1:0.38:0.63。     

桂西南地区木薯肥效研究初报

为探讨桂西南地区木薯高产高效生产适宜的施肥方法,2012年在广西平果县开展了木薯肥效试验研究。结果表明,氮磷钾合理配合施用可实现木薯高产、节本、增效的目的,适当增施氮肥更能明显地提高木薯产量,当地木薯生产以施纯氮肥270kg/hm2、磷肥60kg/hm2、钾肥120kg/hm2的施肥配方比较理想,同时,加施硼肥15kg/hm2,锌肥22.5kg/hm2,能达到更好的高产、节本、增效的目的。     

全球红葡萄肥料效应函数的初步研究

采用三因素四水平田间施肥试验，得出全球红葡萄氮、磷、钾肥料效应函数：Y=1061.647 41.6969x1-0．6587x1^2 24．6112x2-0．9530x2^2 36．4696x3-0．8227x3^2及其经济最佳施肥量：氮肥452.70kg／hm^2、磷肥174．90kg／hm^2、钾肥318．30kg／hm^2；最佳施肥配比。N:P2O5:K2O=1:0.39:0.98。     

马铃薯“3414”肥料效应试验

在中上肥力的地块进行马铃薯3414肥料效应试验,结果表明：马铃薯的最佳施肥量为纯N172．8kg/hm^2,P20s108．0kg/hm^2．K20178．5kg/hm^2;最高产量施肥量为纯N195．0kg/hm^2．P205109．1kg/hm^2、K20181．7kg/hm^2。试验还证明．充足的氮素供应对促进马铃薯前期茎叶的健壮生长有重要作用;适当的钾素养分对块茎膨大有促进作用,能提高马铃薯的产量。     

早实核桃幼树施肥效果研究

试验设置N、P、B 3种肥料9种不同施肥处理,研究不同施肥处理对早实核桃产量和对不同枝类的单枝结果量和产量比例的影响。结果表明:N、P、B 3种肥料的不同配比对核桃产量有很大的影响,P肥是影响干果重和核仁重的主要肥料,低水平的P肥处理的干果重和核仁重都明显低于其他处理;P、B肥是影响长、中、短结果枝产量比例的主要肥料。施肥处理8(N3P3B2K)的肥料配比效果最好。