石河子垦区棉花精量播种技术现状及应用分析

精量播种是棉花精准农业生产的一个重要环节,推广棉花精量播种技术可以提高产量、效益、品质和降低生产成本,实现棉花增产增收、优质高效,同时提高了国际竞争力。为此,文中阐述了石河子垦区的棉花精量播种技术现状及技术应用效果,分析了精量播种技术在棉花作业的综合应用效果,指出推广棉花精量播种技术需要注意的主要环节和棉花精量播种发展趋势。     

新疆阿拉尔垦区棉花精量播种技术现状及应用

推广棉花精量播种技术不仅可以大大提高农业劳动生产效率、减少棉农的劳动强度、实现农业节本增效,而且对促进棉花品种、品质的提高,实现棉花增产增收、优质高效都具有十分重要的意义。为此,阐述了阿拉尔垦区的棉花精量播种技术现状及技术要点,分析了精量播种技术在棉花作业的综合应用效果,指出推广棉花精量播种技术需要注意的主要环节。     

地方动态

新疆兵团 新疆兵团农一师大力推广棉花精量播种新技术，从2004年下半年就积极与兵团农科院农机研究所合作，共投入资金1500余万元，改制和新增棉花气吸式精量播种机580台，2005年推广棉花精量播种面积5．6万hm^2，占全师棉花总播面积的60．1％。平均用种量30．15kg／hm^2，比半精量播种平均节约棉种48．6％，节约种子费用157．5元／hm^2。尤其是精量播种后的棉田出苗快，苗齐、苗壮。基本上无需人工定苗。又节约了人工定苗费120-150元／hm^2。全师共节约种子费和人工定苗费1600万元左右。     

农一师大力推广棉花精量播种新技术

兵团农一师从2004年开始与积稿农垦科学院衣机所合作，共投入资金1500余万元，改制和新增棉花气吸式精量播种枫580台，2005年推广精量播种面积5．6万hm^2，占全师棉花总播面积的60．1％。推广使用表明，采用棉花精量播种技术平均1柱穴数达到93．5％，空穴率小于2．35％，平均每套顷种量30．15kg，与半精量播种机相比，平均每公顷地节约棉种28．5kg，节约种子费用157．5元。尤其是精量播种后的棉田，     

棉花精量播种技术在阿克苏的试验示范及分析

通过棉花精量播种机应用试验,分析了影响棉花精量播种空穴率及出苗率的技术条件和相关因素,并提出了相关建议。     

棉花机械播种方式的现状及存在问题

本文简要介绍了棉花机械播种方式的现状,主要包括半精量播种和精量播种,并分析了不同播种方式存在的问题及未来棉花播种发展的趋势。     

兵团推广应用棉花精量播种技术

新疆生产建设兵团棉花播种技术的发展，经历了从条播、半精量播种到精量播种三个技术阶段，棉花精量播种技术作为精准农业技术体系的重要组成部分，不但实现了增产增效的目的，而且对推广机采棉技术，实现大面积种植，提升兵团农机化技术装备水平，实现棉花全程机械化都具有重要意义。     

夹持自锁式棉花精量穴播器的设计与试验

设计了夹持自锁式棉花精量穴播器，论述了其结构和工作原理，并分析了主要工作过程。田间试验表明，该排种器可实现精量播种，且对种子的尺寸适应性强，作业速度越高，播种质量越好。     

机械化精量播种技术发展研究

研究玉米、水稻、小麦、油菜、大豆、棉花等大宗农作物的机械化精量播种效果,了解我国精量播种技术应用现状,分析现有精量播种技术在推广应用中存在的问题,明确今后该技术的发展思路,提出适于推广的发展建议。     

棉花精量播种机的调试

2012年,新疆且末县推广棉花精量机械播种作业面积13000hm2,占棉花播种总面积的80%,棉花精量播种机械化技术覆盖了全县8个农业乡,推广应用机械式2MBJ-1/4型棉花精量播种机513台。在精量播种机的推广使用中,笔者总结了该机整机调试原则和主要工作部件的调试,现介绍如下,供有关人员借鉴参考。1整机调整原则     

豫东平原垄播沟植麦棉套作耕作栽培试验研究

为了寻求节水高效的麦棉套作栽培模式,2000～2002年进行了垄播沟植麦棉套作栽培模式的试验研究。结果表明,垄播沟植麦棉套作栽培模式的土壤水分周年变化适应了粮棉作物不同生育阶段对土壤水分的要求,改善了土壤水分的田间区域分布。1垄播小麦在蒸腾速率变化不大的情况下,光合速率、叶绿素含量和根系活力都明显优于传统平播,灌浆期有利于光合产物向产品器官的积累和分配,提高了不同叶位叶片对籽粒产量的贡献率,并最终表现为穗长和穗粒数明显增加,产量和土壤水分利用效率(WUE)分别提高7.3%和10.4%。2沟植棉花前期生长旺盛,根量明显提高,单株果枝数和铃重显著增加。还对垄播沟植麦棉套作栽培模式的综合效益做了进一步分析。     

自动采棉机表面几何特性与数控加工技术分析

为进一步提高自动采棉机各部件加工与装配精度,实现采棉机作业效率与作业寿命的提升,以自动采棉机的组成结构及作业原理为基础,针对表面几何特性与数控加工技术进行分析。依据自动采摘机实际作业过程中出现的摘锭磨损等故障,给出自动采棉机零部件的数控加工工序模型,运用UG软件三维建模同时进行层次化的加工工艺流程设计及走刀算法优化。以自动采棉机核心部件数控加工系统结构为基准,给定准确的数控代码与加工控制信息,经余量优化误差补偿完成一次加工设计,在特定的虚拟加工环境下进行数控加工仿真试验,结果表明:融入了多规则加工技术核心算法,该型采棉机核心部件的加工误差整体得到降低,且平均提升效果达81.76%,其中锥面长度的加工误差提升效果最好,可达84.42%。该试验分析可为自动采棉机的整机发展提供一定优化思路,具有很好的推广意义。     

基于CBAM-U-HRNet模型和Sentinel-2数据的棉花种植地块提取

棉花是我国重要的经济作物和战略储备物资,及时、准确地获取棉花空间分布信息对于棉花产量预测、农业政策的制定与调整具有重要意义。针对高分辨率遥感影像获取难度大以及传统机器学习对特征信息利用不足的问题,本文以新疆南部地区图木舒克市为目标区域,提出一种以U-HRNet为基本框架,融合CBAM注意力机制的CBAM-U-HRNet棉花种植地块提取模型。选择U-Net、HRNet和U-HRNet作为对比模型,评估CBAM-U-HRNet模型在Sentinel-2(10 m)和GF-2(1 m)2种空间分辨率数据集上的表现以及在棉花地块提取的优势。结果表明,基于Sentinel-2遥感影像的CBAM-U-HRNet组合模型对棉花地块的提取精度最优,mIoU和mPA分别达到92.78%和95.32%。与Sentinel-2数据集相比,空间分辨率更高的GF-2数据在HRNet、U-Net和U-HRNet网络上取得了更高的精度。对于两种不同空间分辨率的数据集,基于CBAM-U-HRNet模型的棉花地块提取精度较为接近,表明CBAM-U-HRNet模型能够减少由于数据集空间分辨率不同导致的错分。与随机森林算法...     

新疆棉花秸秆离散元仿真参数标定研究

由于棉花秸秆在机械化收获和粉碎加工过程中缺乏准确的仿真模型参数,从而造成在机具设计中仿真效果和实际作业存在较大的差异,在一定程度上限制了棉花秸秆收获以及粉碎装置的设计研究。本文以新疆棉花秸秆作为试验材料,开展仿真分析研究,通过物理试验测定棉花秸秆的本征参数后,利用EDEM软件进行试验仿真,对棉花秸秆进行参数标定。采用堆积角试验和弯曲试验方法,测量出棉花秸秆堆积角和最大破坏载荷分别为28.62°和143.21N。应用Hertz-Mindlin no slip模型和Hertz-Mindlin with bonding模型进行棉花秸秆的堆积角仿真试验和弯曲仿真试验,得到棉花秸秆之间碰撞恢复系数、静摩擦因数、滚动摩擦因数和棉花秸秆-钢之间碰撞恢复系数、静摩擦因数、滚动摩擦因数分别为0.5、0.41、0.06、0.5、0.37、0.08,以及棉花秸秆法向接触刚度、切向接触刚度、临界法向应力与临界切向应力分别为4.15×1010N/m、5.60×1010N/m、40MPa、50MPa。将以上结果进行粉碎试验验证,棉花秸秆粉碎后依据长度和宽度不同,分为粉末型物料、破碎型物料、未破碎型物料,仿真试验质量和实际试验质量之间偏差为6.84%、8.29%、7.37%,证明了参数的可行性,可用于棉花秸秆参数标定。     

基于改进Faster R-CNN和Deep Sort的棉铃跟踪计数

棉铃作为棉花重要的产量与品质器官,单株铃数、铃长、铃宽等相关表型性状一直是棉花育种的重要研究内容。为解决由于叶片遮挡导致传统静态图像检测方法无法获取全部棉铃数量的问题,提出了一种以改进Faster R-CNN、Deep Sort和撞线匹配机制为主要算法框架的棉铃跟踪计数方法,以实现在动态视频输入情况下对盆栽棉花棉铃的数量统计。采用基于特征金字塔的Faster R-CNN目标检测网络,融合导向锚框、Soft NMS等网络优化方法,实现对视频中棉铃目标更精确的定位;使用Deep Sort跟踪器通过卡尔曼滤波和深度特征匹配实现前后帧同一目标的相互关联,并为目标进行ID匹配;针对跟踪过程ID跳变问题设计了掩模撞线机制以实现动态旋转视频棉铃数量统计。试验结果表明：改进Faster R-CNN目标检测结果最优,平均测量精度mAP₇₅和F1值分别为0.97和0.96,较改进前分别提高0.02和0.01;改进Faster R-CNN和Deep Sort跟踪结果最优,多目标跟踪精度为0.91,较Tracktor和Sort算法分别提高0.02和0.15;单株铃数计数结果决定系数、均方...     

脱绒棉种活力检测系统的设计与实现

为了实现脱绒棉种活力的快速无损检测,利用VS2010和Open CV混合编程方式开发一套脱绒棉种活力在线检测系统分析软件,应用BP神经网络原理构建活力预测模型。软件系统主要包括图像采集模块、参数记录模块、图像处理分析及活力检测模块,主要实现了图像采集、图像特征提取与分析、脱绒棉种活力预测及参数记录等功能。选取新陆早50、鼎丰10号、神农11号3个品种进行活力预测试验,准确率分别达到90.29%、84.27%、8 6.8 0%。软件系统的开发为脱绒棉种活力实现快速无损检测分级奠定了基础。     

马铃薯薯种拌药及装袋装置设计与试验

国内马铃薯普遍在种薯切块和拌药后进行播种。设计了马铃薯薯种拌药及装袋装置，介绍了其整体结构和工作原理，并结合调速电控箱的电控原理总结了电控元器件的使用方法，为用户购买及使用该装置提供了参考。      

基于视觉传感器的棉花果实定位方法

针对棉花采摘机器人,提出了一种快速、准确的实现棉花果实定位的方法,构建了以CMOS图像传感器为基础的双目图像采集系统。其中,两个由单片机控制的CMOS图像传感器对图像信息进行二值化处理。考虑数据在RAM中的存储形式,采用行列组合法求解果实在单目下的质心平面坐标(以像素点为单位),构建以左目坐标为基准的三维坐标系,单片机对传递过来的同一个果实的两组质心平面坐标,依据立体视差的关系,解得果实的空间坐标,完成果实的定位。     

基于SSA-RFR算法的采棉机测产传感器研究

随着棉花种植和收获的机械化程度提高,获取准确的产量图,分析田间产量数据,变得尤为重要,而采棉机作业时在输棉管道处监测产量是一种有效、可行的方法。现有光电对射式棉花测产传感器在作业中会有粘液遮挡检测通道、环境光影响等问题,面对复杂的田间作业环境,传感器标定普遍采用线性或多项式模型,精度和抗干扰性表现不够理想。针对上述现状,本文首先在传感器的结构和电路设计上做了抗干扰改进。然后在传感器标定过程中,尝试使用随机森林回归模型(Random forest regression, RFR),对实验样本进行训练、测试。在分析模型的表现后,提出了麻雀算法(Sparrow search algorithm, SSA)改进的随机森林回归模型,以均方误差作为适应度,对模型进行优化。经过验证,在相同验证集下,优化后的模型有更好的检测精确度。通过研究寻优上下界范围,平衡运行时间和检测精度,得到最优检测模型。该模型在验证集上表现良好,决定系数R²为0.99,平均绝对百分比误差(MAPE)为6.34%。台架实验结果表明,不同风速下最大误差为9.21%,平均误差为8.33%,改进后的传感器及检测...     

物联网技术在农业种植中的应用

为保障农作物的质量与区域耕地产量的提高,利用物联网技术的优势建立农田的环境监测系统,做到合理种植、精准灌溉和数据统计等,以提高农田的产量和质量。通过对物联网技术在农田环境监测、棉花种植及果园管理中的应用进行分析,表明物联网技术在农业种植方面具有广阔的应用前景与产业价值。