播种机的播量自动控制及防漏播技术研究

播种机是农业生产中使用最广泛的农业机械之一,现阶段的播种机技术主要以机械式作业为主,其电气自动化程度相对不高。为进一步提高播种机的工作性能,减少作业过程中存在的播量不精确、播量不足等问题,研究播种机的播量自动控制技术具有现实意义。主要介绍了播种机的播量自动控制技术实施的可行方案,并对如何预防和减少播种机的漏播问题进行了分析和说明。     

不同灌水下限设施番茄土壤CO2排放特征及其影响因素研究

【目的】探讨不同灌水下限设施土壤CO2排放特征及其影响因素,为调控设施土壤水分和碳排放提供理论依据。【方法】在番茄生育期内采用LI-8100A土壤碳通量自动测定仪观测不同灌水下限[20 kPa(D20)、30 kPa(D30)、40 kPa(D40)]下的土壤CO2排放速率,并分析其影响因素。【结果】在番茄生育期内,不同灌水下限设施土壤CO2排放速率变化趋势基本一致,D20处理最高,平均速率为2.759μmol/(m2·s),其次是D30处理,为2.601μmol/(m2·s),D40处理最低,为2.559μmol/(m2·s)。在土壤CO2累积排放量方面,D20处理显著高于其他2个处理,而D30和D40处理之间无显著差异。就单因素模型而言,不同灌水下限处理的土壤CO2排放速率与15 cm土壤温度呈指数回归关系,且均达显著水平(P<0.05);不同灌水下限处理的土壤CO2排放速率与15 cm土壤含水率均呈显著二次回归关系(P<0.05);与单因素模型相比,土壤温度和土壤含水率的双因素复合模型(68.5%~83.8%)可以更好地解释土壤CO2排放的变化。土壤温度敏感系数Q10值在1.442~1.498之间,其中D20处理最敏感,D40处理最不敏感。相关分析结果表明,土壤CO2累积排放量与0~20 cm土层土壤有机质量、pH值、全氮量、速效磷量、速效钾量、碱解氮量和微生物量碳呈显著相关关系。采用PCA分析提取出的2个主成分累积贡献率为85.79%。【结论】灌水下限影响设施土壤CO2的排放,其中D20处理促进了设施土壤CO2的排放。     

2BM-4型藜麦覆膜精量播种机设计与试验

针对目前国内缺乏藜麦专用播种机械的现状，设计了一种藜麦覆膜精量播种机。根据藜麦覆膜精量种植农艺要求，采用滴灌管浅埋开沟技术，使用滑刀式开沟器在两侧种行间开出宽45mm、深20mm的浅沟，用于埋设滴灌管；采用随动仿形覆膜装置将地膜铺设于整平装置整平后的地表上；设计了翼勺式取种器，确定了种勺结构和侧孔、容种腔的长度，以实现藜麦精量取种；采用滚筒式穴播器在地膜上打穴播种，采用覆土装置将土壤输送至种行进行覆盖，完成播种过程。以白藜品种“陇藜1号”为试验对象，采用三因素四水平正交试验设计方法，试验分析播种机的作业速度、侧孔长度、充种高度对播种性能的影响。结果表明，当播种机作业速度为1.0m/s、侧孔长度为10mm、充种高度140mm时，播种机性能指标最佳，此时合格指数为85.4%，空穴指数为1.7%，漏播指数为5.2%，重播指数为9.4%，播深合格指数为88.1%，各项性能指标均达到了设计要求和相关标准要求，满足藜麦种植的覆膜精量播种要求。     

播种机播种质量监测系统研究 —基于嵌入式Linux和ZigBee

精量播种机在工作过程中存在漏播、重播及阻塞等情况,为了进一步提高精量播种机的播种精度及播种质量的监测效率,在播种机监测系统设计过程中引入了嵌入式Linux系统和Zigbee网络,采用光纤传感器、报警装置及显示屏等组成一套高精度的播种质量监测系统,实现对播种质量有效地监测。为了验证系统的可行性,对系统的通信性能、监测的准确性及安装系统后播种机的播种质量进行了测试,结果表明:监测系统具有较高的灵敏性和精度,可以有效地提高精量播种机的播种质量和水平。     

灌水下限对紫花苜蓿产量、品质及水分利用效率的影响

【目的】提高华北地区紫花苜蓿水分利用效率,兼顾产量与品质。【方法】于2018年4―9月,在河北涿州中国农业大学教学实验场,以紫花苜蓿品种WL363HQ为试验材料,开展紫花苜蓿田间灌溉试验。试验设置3个灌水处理:W1处理,灌水下限45%FC(田间持水率),灌水上限90%FC;W2处理,灌水下限60%FC,灌水上限90%FC;W3处理,根据当地生产经验定额灌溉为39 mm,研究了不同灌水下限对紫花苜蓿生长、产量和品质的影响。【结果】建植第5年的紫花苜蓿,全生长季需水量511.9 mm。苜蓿细根根系主要分布在0~40 cm土层,0~20 cm土层根系密度最高。灌水对第1、第2茬及全年产量没有显著影响(P>0.05),对第3茬产量有显著影响(P<0.05)。第1、第2、第3茬内采用W1处理苜蓿水分利用效率最高。不同灌水处理对苜蓿粗蛋白量没有显著影响(P>0.05),减少灌水量能增加苜蓿相对饲喂价值。【结论】建议华北地区紫花苜蓿第1、第2、第3茬采用45%FC灌水下限,第4茬采用60%FC灌水下限。     

基于物联网技术的智能投料机远程监控系统设计

为了提高玉米播种机的自动化水平和播种精度,通常可以采用远程系统对播种质量进行监测,包括漏播、重播及作业效率等;相同的原理,投料机投料过程中也需要对其投料的质量进行监测,包括投料的准确性和投料效率等。为此,依据播种机远程系统的原理,设计了智能投料机的远程系统,具有数据采集与传输、数据监测、分析、统计和管理及报警处理等综合功能,实现了智能投料机实时监控、用户管理、报警、数据统计与分析。为了验证远程系统的可行性,对投料机的投料效率和质量进行了监测,结果表明:远程系统可以成功地对投料质量和效率进行监测,并具有较高的监测精度,为投料机的高精度作业和降低环境污染提供了保障。     

播种机产品质量现状及对策

播种机作为广泛使用的种植机械，在农业生产中发挥重要作用，分析了目前播种机产品存在的一些质量问题，并在此基础上提出相应的建议。      

非全流土壤排渗过滤装置对黄河含沙水过滤和滴灌堵塞的影响研究

为解决黄河含沙水滴灌过滤粘粒不易去除的问题,采用对比试验方法,设置了竖直地埋管式(V)、水平地埋管式(L)、辐射井管式(R)、渗水井管式(S)4种非全流土壤排渗过滤装置,进行了非饱和土壤处理(V2、L2、R2)与饱和土壤处理(V1、L1、R1和S)条件下的黄河含沙水过滤性能试验.试验结果表明:V1、L1、R1处理比V2、L2、R2处理两次过滤的平均滤水量分别提高3.73％、9.52％和10.56％,平均滤水含沙量分别降低2.74％、3.95％和1.84％;S处理滤水量最大,L处理滤水含沙量最小.各处理稳渗滤水含沙量均小于0.3 kg/m3,大于0.1 mm且小于0.129 mm的颗粒仅占0.58％.通过滴灌试验验证,S、V、L处理灌水器的相对流量和均匀系数分别大于75％和80％,均满足滴灌使用.综合考虑,建议在实践应用中推荐渗水井管式(S)和水平地埋管式(L)非全流土壤排渗过滤装置,可以为引黄灌区高效节水灌溉的黄河高含沙水过滤提供技术支撑.     

幼龄期压砂地枸杞产量和品质多指标耦合灌溉制度优化

为提高宁夏中部干旱带幼龄期压砂地枸杞灌水效率,保障枸杞产量和品质,进行了3水平灌水定额(300、225 m~3·hm~(-2)和150 m~3·hm~(-2))的田间对比试验,采用综合指标增量最优方法对灌溉制度进行了优化。研究发现:枸杞5月上旬萌芽期耗水以土壤蒸发为主,日耗水量0.6～1.2 mm,6月中旬进入夏果花期耗水量增大,日耗水量2.5～3.7 mm,7月中旬枸杞夏果期耗水量继续增大,达2.4～4.3 mm,7月下旬日耗水量最大,为3.2～4.7 mm,8月中旬耗水量下降,日耗水量3.0～4.2 mm。灌水定额对枸杞产量影响显著(P0.05),灌水定额300 m~3·hm~(-2)时产量最高,为1 402.65 kg·hm~(-2);灌水定额225 m~3·hm~(-2)时枸杞多糖、β-胡萝卜素和黄酮较高,含量分别为4.56%、0.15%和0.41%;灌水定额150 m~3·hm~(-2)时枸杞甜菜碱含量较高,为0.77%。进一步通过综合指标增量最优方法进行优化,结果表明β-胡萝卜素含量最高时得到综合指标增量最大,为-5.4%,总耗水量为450 mm。枸杞夏果花期进入需水关键期,阶段耗水量达70 mm以上,进入6月中旬枸杞需水量增大,旬耗水量达29 mm以上。可见,幼龄期压砂地枸杞产量及品质指标均达到最优的耗水量较难获得,但是在β-胡萝卜素含量最高时可以获得产量和品质多指标耦合的最优耗水量,据此进行灌溉制度优化,可以一定程度上实现幼龄期压砂地枸杞优质高产。