三移栽臂水稻钵苗移栽机构设计与试验

为了实现水稻钵苗的高效、稳定的移栽,在分析现有水稻钵苗移栽机构的研究现状基础上,该文设计了一种应用于水稻钵苗自动移栽机的三移栽臂非圆齿轮行星系水稻钵苗移栽机构。构建了一种非圆齿轮节曲线方程,建立了非圆-不完全非圆齿轮机构的运动学理论模型。开发了该水稻钵苗移栽机构的计算机辅助分析与优化软件,通过人机交互的方式得到一组较优的满足水稻钵苗移栽机构工作要求的参数,然后进行虚拟仿真及物理样机试验,通过对比分析虚拟仿真得到的工作轨迹与物理样机试验得到的工作轨迹基本一致;理论计算得到的角度差为45.18°,实际测量得到的角度差为45.77°,误差为1.31%,在误差范围以内,验证了该移栽机构设计的正确性。该机构的提出解决了秧苗倒伏、低移栽成功率的问题,提高了移栽效率。     

蔬菜钵苗移栽机取苗臂凸轮机构的设计与试验

采用解析法对蔬菜钵苗移栽机取苗臂凸轮机构进行了详细设计,以解决目前机构推苗作业时间长、速度慢而影响推苗成功率的问题。根据移栽机取苗和推苗作业时取苗针的运动要求,以及取苗臂的结构尺寸,建立凸轮机构设计的数学模型,优化凸轮推程运动角,进而得到凸轮实际轮廓曲线,进行了机构的运动及压力角分析。建立取苗机构的三维实体模型,制造出其物理样机,采用ADAMS软件进行虚拟样机运动仿真,开展高速摄像运动试验。仿真结果和试验结果基本一致,表明改进设计是正确和合理的,同时比较改进设计结果和原设计结果可知,所设计的凸轮机构能够满足蔬菜钵苗移栽的要求,且试验推苗时间比原设计有效缩短了27.9%,有助于提高推苗成功率和蔬菜钵苗移栽机的工作性能。     

旱地蔬菜钵苗自动移栽机栽植性能试验

为了提高蔬菜苗机械化移栽作业效率,实现旱地蔬菜钵体苗移栽自动化,研制了旱地蔬菜钵苗自动移栽机,主要由椭圆-不完全非圆齿轮行星系旋转式取苗机构、横向纵向间歇送苗机构、偏心圆盘吊杯式栽植器、动力传递系统等组成。为了获得该机的作业性能,以苗龄35 d的钵体番茄苗为移栽对象,分别在栽植频率45、60、75、84株/min时进行低速移栽试验,以96株/min的栽植频率进行高速移栽试验,按照机械行业标准JB/T 10291-2013《旱地栽植机械》测定了株距变异系数、漏栽率、栽植深度合格率、栽植合格率,参照农业行业标准NY/T 1924-2010《油菜移栽机质量评价技术规范》测定了直立度合格率。田间试验结果表明,在栽植频率为45~96株/min范围内,株距变异系数、漏栽率随栽植频率增加而略有增大,其平均值分别为6.6%~8.9%、1.7%~2.8%,栽植深度合格率、直立度合格率、栽植合格率随栽植频率增加略有下降,其平均值分别为97.5%~98.9%、96.7%~97.8%、91.1%~94.7%,株距变异系数、漏栽率、栽植深度合格率、栽植合格率均达到机械行业标准要求,直立度合格率也达到农业行业标准中的规定值。旱地蔬菜钵苗自动移栽机送苗机构、取苗机构、栽植器、整机行走配合协调,能够自动完成送苗、取苗、植苗、覆土等钵苗体移栽工序,作业性能良好。     

水稻钵苗空气整根气吸式有序移栽机的研究

采用空气整根育秧技术对水稻钵苗进行育秧试验，提出了水稻钵苗空气整根育秧、气吸取苗和投苗的有序移栽方案。试验结果表明，采用空气整根培育钵苗，根系遍布整个钵腔，生物学特性优于常规钵育秧，且移栽时钵体不易破碎和倒伏。采用空气整根钵盘，以较小的吸力，钵苗就可从钵腔底部取出，实现不伤苗和根的钵苗有序移栽。对气吸式水稻钵苗有序移栽机的总体方案设计、横纵向移箱装置、投苗装置进行了分析和研究，研制了样机。试验结果表明，由步进电机驱动齿轮齿条机构控制横纵向送秧箱，驱动曲柄摆杆机构控制吸气活门，由电磁铁控制导苗管投苗活门的单     

油菜移栽机分苗装置分苗过程与钵苗钵体完整性分析

针对部分分苗装置适应性差、钵体易破损及结构复杂的问题,提出一种输送带式钵苗分苗装置,构建了分苗过程中送苗与分苗阶段的运动学模型,开展了不同挤压方式下的钵体完整性试验,分析得出了输送平稳、钵体完整的条件。结果表明:钵苗在特定基质成份及含水率前提下钵体上边缘最小屈服力为6.8 N,钵体上边缘及侧面受重复挤压力时均有较好的恢复性。钵苗送苗阶段输送平稳性与摩擦系数关系较大,完整性与钵苗自身的屈服力和挤压力有关;钵体在分苗阶段满足完整性前提下,夹持力越大,夹持高度越低,钵苗稳定性越好。分苗合页的动摩擦系数μ1≤0.3375,输送带的动摩擦系数μ2满足0.5μ1μ2≤0.3375,钵苗抗挤压破损力大于1.99 N时,油菜钵苗在送苗阶段可平稳输送且保持完整。该研究为油菜钵苗移栽机结构改进提供了参考。     

钵苗高速移栽机器人夹苗装置的设计

在实现农业现代化的进程中,大力推进蔬菜和花卉种植现代化是加快农业现代化进程的一个重要方向.工业化、规范化以及智能化培育幼苗是钵苗移栽产业未来的发展趋势.其中,穴盘育苗是采用轻基质无土材料作育苗基质,机械化精量播种,一穴一粒,一次性成苗的现代化育苗技术,是温室花卉和蔬菜专业化栽培的主要方式.基于此,对穴盘育苗过程中的育苗...     

机械式空气整根钵苗移栽器的研究

空气整根钵苗全自动移栽机的核心部件是移栽器。采用机械方式完成全自动移栽机的送秧和投苗，简化了现有全自动钵苗移栽机的电动或气动送秧和投苗装置，降低了成本。移栽器的性能试验表明，所研制的移栽器性能良好，适应国内市场需要。     

机械式空气整根钵苗移栽器的研究

空气整根钵苗全自动移栽机的核心部件是移栽器。采用机械方式完成全自动移栽机的送秧和投苗，简化了现有全自动钵苗移栽机的电动或气动送秧和投苗装置，降低了成本。移栽器的性能试验表明，所研制的移栽器性能良好，适应国内市场需要。     

多杆式零速度钵苗移栽机植苗机构运动学模型与参数分析

为了分析多杆式零速度钵苗移栽机植苗机构的作业性能,建立了该机构的位移、速度和加速度方程,用Visual Basic 6.0语言编写了该机构的辅助分析和仿真程序。利用该程序分析了几个主要参数对该机构运动特性的影响：曲柄摇杆机构中的曲柄长度对栽植嘴的轨迹和形成的穴口大小影响都很大,而且对移栽后动轨迹的垂直度影响也很大;连杆长度影响栽植嘴的轨迹高度,对形成的穴口的大小和移栽后动轨迹的垂直度影响不大;摇杆长度和连杆的夹角对栽植嘴的轨迹形状和形成的穴口大小影响都不大,但都对移栽后动轨迹的垂直度有影响。根据参数影响分析结果,利用该程序找到一组较优机构参数,其对应的轨迹和姿态能满足蔬菜移栽农艺的要求,且植苗时水平速度为0.03?m/s,实现零速度移栽。     

差速水稻钵苗Z字形宽窄行移栽机构设计

针对水稻钵苗宽窄行Z字形移栽农艺要求,提出了一种差速式水稻钵苗Z字形宽窄行移栽机构,利用差速轮系的不等速传动和空间传动,以空间轨迹实现水稻钵苗Z字形宽窄行移栽.将非均匀B样条曲线理论应用于非圆齿轮节曲线的拟合,并采用坐标变换方法建立了机构齿轮箱轮系的数学模型.将水稻钵苗Z字形宽窄行移栽的轨迹和姿态要求参数化为9个具体的运动学优化目标,编写了基于机构数学模型的可视化参数优化界面,利用该软件界面分析了传动箱非圆齿轮节曲线和齿轮箱非圆齿轮节曲线对轨迹形状的影响,以及斜齿轮螺旋角和取秧夹片长度与轨迹偏移量的关系.通过优化得到取秧段偏移量为3.9mm,取秧段轨迹有效长度为45.6mm,移栽机构离地高度为32.6mm,夹片离从动非圆齿轮牙嵌轴距离6.7mm的大环扣式移栽轨迹.完成了移栽机构的虚拟仿真与样机试制,利用自制试验台架、工业相机和图像处理软件对机构移栽臂运动轨迹和姿态进了分析,结果与理论数据吻合,验证了移栽机构方案的可行性和结构的合理性.     

齿板式水稻钵秧摆栽机的研究

该文以2ZHB-6型水稻摆栽机为基础对齿板式水稻钵秧摆栽机的总体方案设计、送秧排序机构的工作原理进行了论述。通过对该机构的理论分析,并通过台架及田间试验验证,达到理论与实际机型的统一。     

带式钵苗喂入系统的分析与试验

简要介绍了由带式钵苗喂入系统和导苗管式栽植系统组成的钵苗栽植机的工作原理,而对本机创新点——输送带式钵苗喂入系统作了较为详细的分析;提出了向导苗管式栽植器喂入钵苗的基本要求;通过计算和试验,讨论了输送带的传动比、输送带长度、送钵时间、分钵器主要参数对生产率、栽植株距及均匀性和操作者劳动强度的影响,还讨论了保证钵苗喂入连续性的条件;应用刚体平面运动理论对钵苗在输送带末端的翻倒以及在扶正器作用下的转正过程进行描述。试验表明该喂入系统操作简单、分钵可靠、喂入姿态合理,适用于多种作物钵苗     

不同育秧方式水稻秧苗叶片的衰老研究

研究了肥床旱育,塑盘旱育和半水育３种方式培育的杂交稻秧苗第一完全叶的衰老。结果表明,半水育秧叶片功能期短、ＭＤＡ含量及ＰＯＤ活性上升快,ＳＯＤ活性下降迅速,表现出明显的早衰;而肥床旱育和塑盘旱育秧苗没有明显差异。     

导苗管式栽植机的试验研究(Ⅳ) 玉米机械化育苗移栽的经济性分析

以半自动导苗管式栽植机移栽夏玉米裸苗的田间生产性试验结果为基础,分析了玉米机械化育苗移栽的生产效率、育苗费用、移栽费用和增产效益,确定了机械化移栽的最小经济规模和盈亏平衡点。结果表明,采用６行导苗管式栽植机移栽夏玉米裸苗时,每公顷能比同期免耕覆盖种植的夏玉米增产５６５８ｋｇ,增收４５２４元,具有明显的经济效益。但是,半自动导苗管式栽植机仍然存在需要人工过多、机械移栽成本高于人工移栽成本的问题,只有当移栽面积达到１２ｈｍ２以上,两者的移栽成本才接近。     

不同条件育秧提高水稻秧苗抗逆性的研究

稻麦轮作系统中,麦秸还田腐解产生的有毒有害物质可对下茬水稻幼苗产生不利影响,有效减缓或避免其负面影响对于水稻生产尤为重要,而筛选能够提高水稻秧苗抗性的育秧技术不失为重要途径。通过采用5种不同育秧条件对水稻秧苗进行抗性锻炼,以期提高水稻秧苗对麦秸还田条件的抗逆性和适应性,并在移栽后采取相同的栽培措施(氮素和水肥管理)对其进行评估。试验结果表明,干旱及低营养条件下育秧均降低了水稻株高、生物量以及叶绿素含量,且增加了水稻植株丙二醛含量和脯氨酸含量,使水稻的生长发育受到抑制;而施用秸秆、浇施秸秆腐解液以及酚酸混合液进行育秧的处理均增加了水稻株高、地上部鲜重、叶绿素含量、总根长、根表面积、根体积、根尖数、根分枝数和平均根直径,且均降低了水稻植株丙二醛含量和脯氨酸含量,提高了水稻秧苗对麦秸腐解产生负面影响的抗逆性和适应性。通过在水稻育秧期添加适量麦秸、麦秸腐解液或酚酸混合液均可有效提高水稻秧苗对麦秸还田条件的适应性。     

导苗管式栽植机的试验研究(Ⅰ)——中国玉米育苗栽植机械化的现状与问题

玉米育苗栽植是提高复种指数或抵御苗期低温冷害,从而提高玉米产量的有效途径,而实现玉米育苗栽植机械化是推广这一农业技术的关键。文中着重分析了我国玉米育苗栽植机械化的现状,指出了目前存在的主要问题及其解决办法,认为只要将农业栽培技术与农业机械很好地结合起来,玉米育苗栽植技术在我国有广阔发展前景     

水稻旱育小苗秧和常规育秧栽培性状的研究

以杂交稻汕优桂 99、博优 64为供试材料 ,研究了旱育小苗秧与常规育秧在某些农艺性状及产量效应等方面的差异。结果表明 :旱育小苗秧与常规育秧相比 ,旱育小苗秧具有早生快发、根系发达、植株健壮、生长势强、分蘖早、低位蘖多、有效穗多、结实率高、能提早抽穗、增产效果显著并具有省种、省工、省水、抗寒力强 ,利于抢季节 ,利于集约化育秧等优点 ,是一项值得应用推广的水稻高产栽培技术。     

温度和CO2浓度升高对水稻幼苗的综合影响

通过人工气候箱模拟中国南方稻区湖北荆州地区大气CO2浓度和温度同时升高的3种气候情景,即在背景温度为24～29℃的人工气候箱中设置以CO2浓度为400molmol?1、升温0℃为对照（CK）,以550molmol?1、升温2℃为中强度处理（M）,以700molmol?1、升温4℃为高强度处理（H）,将催芽后的稻种于各气候箱中处理10d,观测水稻种子萌发和幼苗生理特性的变化。结果表明,（1）水稻幼苗苗高、根长、根数（根长大于1cm）、根苗干重及活力指数均随着CO2浓度和温度的同时升高而上升,其中H处理下幼苗苗高比CK长5.78cm,根长比CK高12.91%,根苗干重为CK的2.6倍,活力指数为CK的3.1倍,种子发芽率、发芽势和发芽指数表现为M处理最高;（2）随着CO2浓度和温度同时升高,稻苗丙二醛（MDA）含量和可溶性糖（SS）逐渐降低,脯氨酸（Pro）含量先增加后减小,可溶性蛋白（SP）含量和过氧化氢酶（CAT）逐渐升高。说明在目前温度和CO2浓度条件下未来升温2～4℃同时CO2浓度增至550molmol?1和700molmol?1对湖北荆州稻区水稻种子萌发和幼苗生长不会产生明显不利影响,但此生长期稻苗营养元素累积受到制约。     

不同壮秧剂对水稻幼苗生长及生理特性的影响

为探究不同壮秧剂对水稻幼苗生长及生理特性的影响,以龙粳31和垦稻24为供试品种,共设置9种调节剂[多效唑(MET)、脱落酸(ABA)、壳寡糖(COS)、萘乙酸(NAA)、烯效唑(S₃₃₀₇)、吲哚丁酸钾(IBAK)、缩节胺(DPC)、1-(3-甲酸甲酯-1,2,4-三唑)-基-3.3-二甲基-2-丁酮(CGR₃)和胺鲜酯(DTA-6)]与壮秧肥配施的新型壮秧剂处理,以不添加调节剂的壮秧肥为CK,研究不同壮秧剂对水稻幼苗形态建成、生物量积累、分配和生理特性等方面的调控效果。结果表明,MET、COS、ABA、NAA、IBAK、DPC和CGR₃均能促进龙粳31和垦稻24叶片中光合色素含量,其中,MET和ABA处理的2个品种叶片叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和总叶绿素均与CK间差异达到显著水平。MET、ABA和COS能有效促进同化产物向根中转运,2个品种根中淀粉含量均高于CK。各壮秧剂处理(除NAA和DPC外)均对龙粳31和垦稻24幼苗生长有促进作用,且其根冠比均显著高于CK。MET、S₃₃₀₇、DPC和DTA-6处理均提高了2个品种的壮苗指数和充实度。MET和S₃₃₀₇处理降低了2个品种的株高,但增加了茎基宽。COS和ABA处理下,龙粳31的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均高于CK,MET处理下的龙粳31和垦稻24的CAT活性最高。综上可知,MET、ABA和COS这3种壮秧剂能够提高龙粳31和垦稻24秧苗素质和植株抗性,有利于水稻幼苗生长,其中垦稻24作用效果优于龙粳31。本研究结果为化控技术在壮秧剂中的应用和水稻培育壮秧提供了理论依据和技术指导。     

根际促生菌应用于基质对水稻幼苗生长的影响

为了研究根际促生菌对水稻幼苗的促生效果,培育高效优质水稻育苗基质,本研究选用5株根际促生菌(LY5:枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),LY11:解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens),X2:摩拉维亚假单胞菌(Pseudomonas moraviensis),X3:沙芬西芽孢杆菌(Bacillus safensis),X8:绿针假单胞菌(Pseudomonas chlororaphis)分别与本实验室已筛选出的最适配比基质进行混合制作高效水稻育苗基质,以不添加促生菌为对照,在盆栽条件下,研究根际促生菌对水稻幼苗生长和代谢的影响。结果表明:①解淀粉芽孢杆菌(LY11)应用于育苗基质对水稻幼苗的促生效果及代谢活性最好。②在育苗基质中添加根际促生菌后,地上部生物量和壮苗指数均比对照显著增加,增幅分别为17.24%～31.19%和11.37%～23.28%。③添加根际促生菌的育苗基质能够促进水稻幼苗根系的生长,根体积、总根长等均比对照显著增加,且改善了根系形态结构,显著提高了根系活力。④根际促生菌处理显著促进了水稻幼苗对氮磷钾养分的吸收,且氮、钾...