直播稻播种量对产量形成及抗倒性的影响

通过田间小区试验,分析了直播稻的播种量对产量形成、抗倒性能的影响。结果表明:随着播种量增加,水稻基本苗和穗数增加,但分蘖穗数迅速减少;粒数呈先增加后迅速减少的趋势;粒重变化较小;产量呈先增后减的趋势。随播种量增加,基部节间拉长,上部节间变短,抗倒伏能力减弱;穗长变短,穗型变小;单株干重变轻,株型变小,由此确定,最佳播种量为90kg/hm2,产量达8821.5kg/hm2。     

基于粮食安全的黑龙江省水资源承载力评价

在水资源承载力内涵分析的基础上,综合考虑人均生活耗水量、人均粮食生产耗水量以及人均GDP耗水量,构建了粮食产量约束下的水资源承载力计算模型。选取人口数量和GDP规模为表征指标,以2015年为现状(水平)年,2020年、2030年为规划水平年,采取不同生活水平和规划水平两种方案分别计算了黑龙江省水资源承载力。计算结果表明:在同一生活水平条件下,黑龙江省可承载人口随着时间推移呈增加趋势;在同一水平年,黑龙江省可承载人口随人们生活水平的提高呈下降趋势;在规划水平下,2020年、2030年黑龙江省可承载指数分别为1.12和1.11。研究结果为提高该区域水资源承载能力,促进水资源的可持续利用和经济社会的可持续发展提供了技术支撑。     

基于EDEM及SolidWorks Simulation的清茬单体刀盘轴疲劳分析

清茬单体作为斜抛式大豆免耕精播机的关键作业部件,其使用寿命对机具的无故障工作时间起决定性作用。本文首先在介绍免耕精播机作业功能及清茬单体结构组成的基础上,应用EDEM对清茬单体刀齿的土壤切削过程进行模拟仿真,获得单组刀齿单程土壤切削载荷数据及全刀齿土壤切削的载荷-时间历程数据;依此,利用Solid Works Simulation对清茬单体刀盘轴进行有限元静力学分析,模型最大应力发生在键槽端部,值为119.5 MPa,小于材料45号钢许用应力353.2 MPa,满足强度设计要求;清茬单体恒幅及变幅疲劳分析结果表明:模型损坏百分比7.15%,生命周期864 h,刀盘轴是安全的,在作业时段内清茬单体刀盘轴损伤是由中低平均应力循环及较小应力幅值所引起的。研究为清茬单体的疲劳分析提供了一种新的方法。     

便携式小浆果采收器

设计了一种便携式小浆果采收器,建立了采收器—果枝系统的运动方程,并对其进行简化、分析,获得果枝位移方程、采收器机体端部横向位移方程,分析确定了操作把手的最佳位置。采收作业时采收器的激振频率在稍高于系统固有频率的范围内进行工作。选择适当的激振频率,机体振动强度较小。选择适当的操作位置可以减小操作者的劳动强度。     

收获机组技术生产率随地块条件的变化规律试验

针对土地经营规模多样化的现状,探索收获机组技术生产率随地块条件的变化规律,在综合分析收获机组作业时间构成的基础上,建立了收获机组作业各类时间项目与地块条件关系的数学模型,建立了不同卸粮条件下收获机组技术生产率与地块条件关系的数学模型。选择8种不同功率级的收获机组为研究对象,采用跟踪试验方法获取收获机组作业过程中各类时间消耗数据,验证了收获机组技术生产率随地块条件变化关系模型的正确性;采用MATLAB进行编程计算,研究得到不同功率级收获机组技术生产率随地块条件变化的定量规律:幅宽为2~3 m的小功率收获机组适宜的最小地块长度为400 m,最小地块面积为3 hm2;幅宽在4~5 m的中等功率收获机组适宜作业的地块长度为600 m,地块面积为5 hm2;工作幅宽为7 m以上大功率收获机组适宜作业的地块长度为800 m,地块面积为7 hm2。该研究可为完善农业机械化生产与管理理论、科学选择收获机械提供参考。     

玉米原茬地秸秆还田比例调节装置设计与试验

为解决免耕覆秸种植模式下秸秆全量覆盖还田导致的"低温效应"和"生化他感效应"，该研究提出一种基于2BMFJ系列免耕播种机的秸秆还田比例调节技术与配套装置，通过理论分析对秸秆还田比例调节装置相关结构参数进行设计，通过高速摄像技术对秸秆抛撒后空间分布规律进行探究，并应用四因素五水平二次回归正交中心组合试验方法，以清秸弹齿偏角、回收口面积、作业速度和田间秸秆覆盖量为试验因素，作业后秸秆还田比例为响应函数，得到各参数组合对秸秆还田比例的影响规律。分别以理想秸秆还田比例50%和70%为例，对试验指标的回归方程进行验证。当参数组合为清秸弹齿偏角21.0°、回收口面积1 120.0 cm2、作业速度5.0 km/h、田间秸秆覆盖量1.1 kg/m2时，秸秆还田比例为52.3%；当参数组合为清秸弹齿偏角21.0°、回收口面积890.0 cm2、作业速度8.0 km/h、田间秸秆覆盖量1.1 kg/m2时，秸秆还田比例为71.9%。该研究实现了秸秆还田比例的参数可调控，可为免耕覆秸种植模式在寒区的推广应用提供技术支撑。     

河南省干旱时空特征分析

利用河南省17个气象站1961~2012年的月降水量和年降水量资料,分别计算降水距平百分率和Z指数,对河南省干旱时空特征进行分析并进行干旱等级划分。结果表明:河南省干旱主要集中在冬季,年际间干旱的变化规律不明显;北部地区发生干旱,特别是较为严重干旱事件的频率高于其他地区。     

农作物低功耗茎流量仪设计

为了更好地研究农作物生长过程中的蒸腾量,提出了一种基于低功耗MSP430F169微控制器和高精度AD7794相结合的数据采集系统设计方案,并通过实例说明其在作物热脉冲测量仪上的应用。AD7794是一种6通道真差分增益可编程的A/D转换器,具有低功耗、低噪声、分辨率高和自校准等优点,被广泛应用于精密控制、精密温度测量、精密压力测量等领域。AD7794与MSP430F169间通过SPI总线进行数据通讯。     

基于ARM的自计式水位采集器

为了满足对灌区水情信息实时测报的需求,研究开发了一种基于ARM的自计式水位采集器。该采集器以LPC2132为核心,采用高精度的超声波水位传感器和单片机智能系统实现对水位信息的测量和流量的计算,再将数据进行处理整合之后,以SPI模式通过SD卡接口电路存储数据。该设计集水位采集、流量计算、数据的处理存储于一体,实现了对水位信息的自动实时采集记录,且工作稳定可靠、功耗低,更适用于电池供电、长时间无人看守的荒野河道和偏远水库等场合。