2BMFJ系列大豆免耕覆秸精量播种机排种器选型试验研究

为2BMFJ系列大豆免耕覆秸精量播种机不同机型选择适宜的排种器,比较排种器排种性能优劣,以气吸式排种器和机械式排种器为研究对象,依据GB6973-2005《单粒(精密)播种机试验方法》,在JPS~(-1)2计算机视觉精密排种器性能检测试验台上实施正交与多重比较组合试验研究,以排种器类型、作业速度和百粒重变异系数为试验因素,粒距合格指数、重播指数、漏播指数和变异系数与经济性为评价指标。结果表明:排种器类型对于株距合格指数、重播指数和变异系数均为主要影响因素,作业速度对株距漏播指数的影响最为显著。在作业速度低于5 km·h~(-1)时,机械式排种器和气吸式排种器排种性能无显著差异,当作业速度高于5 km·h~(-1)时,气吸式排种器的作业性能优于机械式排种器。在百粒重变异系数大于7.6%时气吸式排种器的排种性能均优于机械式排种器。机械式排种器可用于2BMFJ-3/6型播种机;2BMFJ~(-1)0型播种机应采用气吸式排种器。     

大豆窄行密植平作高速气吸式精密播种机性能试验

研制了一台与窄平密栽培模式相配套的大型气吸式精密播种机,并对其进行了田间试验,介绍了播种机的结构、特性及其技术参数。从大豆种子的株距、播深和施肥状况3个方面对该播种机的工作性能进行评价,结果表明:理论株距8cm时,株距合格指数76.7%,重播指数9.5%,漏播指数13.8%,变异系数23.6,播种深度合格率85.19%;理论株距6cm时,株距合格指数77.4%,重播指数8.3%,漏播指数14.3%,变异系数21.6,播种深度合格率85.13%。以上指标均达到了《中耕作物精密播种机产品质量分级》中一等品的标准,同时侧深施肥也满足农艺上的要求。     

立式轴流大豆育种脱粒机参数优化

为寻求对立式轴流大豆育种专用脱粒机的脱粒、分离与清选性能影响的结构与工作参数最优组合,对其进行了参数优化试验。采用二次回归正交旋转中心组合优化试验方法,以滚筒线速度、脱粒间隙、喂入量和植株体积含水率为影响因素,含杂率、破碎率、未脱净率、夹带损失率、飞溅损失率和沉积率为目标函数,对影响该机脱粒性能的结构与工作参数进行优化试验研究。结果表明:当植株体积含水率14%～20%,滚筒线速度6.5～8.3m/s,脱粒间隙为15mm,喂入量为2.4kg/min时,含杂率低于0.5%,破碎率低于1%,未脱净率低于2%,夹带损失率低于0.7%,飞溅损失率与沉积率为零。该研究可为立式轴流大豆育种专用脱粒机的产品定型设计提供依据。     

基于引力搜索算法的植保无人机三维路径规划方法

为了使植保无人机作业更加精准、高效与节能,研究了一种适用于三维地形的植保无人机路径规划方法。根据农田的规模、形状、高度起伏等地理环境信息,对其进行栅格化处理,建立三维环境模型;在此环境模型条件下,为无人机增加直行与回转机制,实现全覆盖路径仿真;通过提取仿真计算中每次植保作业飞行距离作为输入变量、非植保作业耗费时间作为输出函数,从而构建寻优模型;对寻优模型引入引力搜索算法,以输出函数最小为目标,对输入变量进行寻优,再通过仿真计算求出优化后的返航点位置。实例结果显示,在二维投影形状与尺寸相同的田地中,二维与三维路径规划方法之间的返航点位置存在偏差,证明了本文方法的必要性;在三维地形算例中,运用本文方法规划后的往返飞行距离总和与非植保作业时间分别为440.2 m与9 min,相比于未规划情况分别减少了90%与54%,相比于简单规划结果分别减少了23%与7%。在实际测试过程中,相比于未规划情况,规划后的路径飞行距离总和与非植保作业时间分别减少了11%和5%,验证了本文方法的合理性与可行性。     

玉米秸秆残茬侧向抛出动力学模型建立与试验

针对目前国内外免耕播种机及秸秆回收机均只能实现单一作业工序的现状,为实现2BMFJ系列原茬地免耕覆秸精量播种机增设秸秆同步回收装置,通过综合考虑空气阻力、土壤干涉及其他不可控因素,分析了被2BMFJ系列原茬地免耕覆秸精量播种机清秸装置抛出机组侧向的秸秆的空间运动轨迹,对秸秆被侧向抛出过程进行动力学分析,建立了含有修正系数的秸秆被侧向抛出的动力学模型及秸秆空间运动轨迹的参数化方程,并利用高速摄影技术,通过三因素五水平二次回归正交中心组合试验建立了修正系数回归模型。利用秸秆侧向抛出动力学模型,对秸秆回收装置与清秸装置进行匹配,并进行了田间试验,结果表明:平均秸秆回收率为91.21%,不清洁度为6.08%。     

保护性耕作技术与机具研究进展

保护性耕作技术主要包括免少耕播种、秸秆残茬管理及表土耕作技术等。在回顾分析国内外保护性耕作技术应用概况、技术模式和效应的基础上,重点阐述了秸秆残茬管理、表土耕作技术与机具、免少耕播种关键技术的工作原理、技术特点及发展动态。结合国内保护性耕作研究进展与应用需求,在分析归纳现阶段保护性耕作技术难点的基础上,从改进机具关键作业部件加工工艺与材料、加强基础理论研究与机具结构优化、提升机具智能化测控与信息化管理、实现农机与农艺结合和形成因地适宜保护性耕作技术体系等方面展望了未来研究方向。     

樟叶越桔VdARP7基因片段克隆与表达分析

基于樟叶越桔叶芽转录组测序数据,筛选获得ARP7基因cDNA片段,采用RACE-PCR技术克隆了樟叶越桔VdARP7基因cDNA序列,并应用半定量PCR技术分析了VdARP7基因在樟叶越桔不同组织中的表达特征。结果表明:克隆了VdARP7基因964 bp cDNA片段,包括3'UTR完整区域和Poly A尾巴特征,VdARP7属于Actin超级家族ARPs亚家族基因新成员,与多种高等植物已知ARP7基因具有较高的同源性,推导编码VdARP7蛋白的C-末端225个氨基酸残基序列,含1个NBD_sugar-kinase_HSP70_actin保守结构域。VdARP7基因能在樟叶越桔叶芽、嫩叶、老叶、花芽和花等组织中稳定表达,推测ARP7作为组成型表达的蛋白质在植物生长和发育等过程中发挥重要生理功能。     

一年一熟地区玉米茬地耕整地机组综合效益评价

玉米茬地耕整地作业是玉米生产重要环节。根据玉米种植特点及耕整地作业技术要求设计耕整地机组综合效益评价流程,结合生产中应用耕整地技术及作业效果,确定一年一熟地区玉米茬地合理耕整地工艺及相应13种耕整地机组。设计包括8个定量指标的综合效益评价指标体系,采用熵权法确定各指标权重,运用Topsis方法评价各机组综合效益。从全部13种作业项目、各机器系统中作业项目及耕整地工艺各作业环节涉及作业项目角度,分析玉米茬地耕整地机组综合效益评价效果。研究结果为玉米茬地耕整地机组选型提供依据。     

仿生包衣装置对大豆发芽与苗期植株性状的影响

为了提高大豆种子的包衣质量,促进包衣种子的发芽与苗期生长,实现苗齐苗壮,增加产量。以黑农48大豆种子为供试材料,对仿生包衣装置处理和现有包衣装置处理的大豆种子进行单因素田间试验,以未包衣大豆种子为对照组CK,仿生包衣装置处理的大豆种子为处理1,现有包衣装置处理的大豆种子为处理2,测定大豆种子发芽情况和苗期植株性状,比较2种包衣装置的包衣效果。结果表明:处理1和处理2的大豆种子发芽指标和苗期植株性状指标均高于对照组CK,处理1较处理2的发芽指数增长20.21%,根鲜重增长11.26%,主根长增长11.15%,且处理1和处理2的发芽指数、根鲜重、主根长差异显著。仿生装置处理较正常包衣处理种子生长状况更好的原因为仿生搅拌叶片更能减少搅拌叶片对大豆种子种皮和胚的损伤,增加大豆包衣的均匀性,进而提高了种子的包衣质量。通过田间试验验证了仿生包衣装置较现有包衣装置在包衣效果上的优越性,研究结果可为包衣设备改进优化提供数据支持和实用参考。     

低定量环保型水稻秸秆纤维地膜制造工艺参数优化

为解决中国农业生产中化肥农药长期不合理的施用、秸秆和土壤中残膜等农业废弃物不合理的处置等农业面源严重污染的问题,为降低生物质基降解地膜的生产成本、节约纤维用量,探究低定量环保型可降解纤维地膜制造工艺参数的最优组合,对55 g/m2低定量环保型水稻秸秆纤维地膜的工艺及性能进行了试验研究。以水稻秸秆纤维为主要原料,添加商品浆、功能助剂等,应用五因素五水平1/2实施正交旋转中心组合试验方法,以打浆度、混合比、松香、矾土和湿强剂质量分数为影响因子,以地膜的干抗张力、湿抗张力、耐破度为响应函数,研究得出了打浆度31°～48°、混合比45%～50%、松香质量分数1.2%、矾土质量分数6%、湿强剂质量分数2.0%的低定量环保型水稻秸秆纤维地膜最佳工艺参数组合,所得纤维地膜的干抗张力大于32 N、湿抗张力大于12 N、耐破度大于100 kPa,可满足地膜田间覆盖机械性能要求。研究结果为水稻秸秆制备可降解地膜提供理论依据和技术支撑。