机械注入式施肥装置研制与应用

介绍了一种经济实用型机械注入式施肥装置，该施肥装置采用耐腐蚀泵将肥料原液强行注入灌溉管网并与灌溉水进行混合从而获得一定浓度的灌溉液。灌溉液浓度通过标有流量示值的手动流量调节阀进行调节，从而实现节水灌溉微滴灌系统灌溉过程的比例施肥控制。灌溉液浓度控制准确度明显高于文丘里式和压差式，可用于滴灌系统的准确经济施肥。     

水稻高速插秧机固体颗粒肥料变量施肥装置设计与试验

变量施肥技术是实施科学施肥的重要手段,可使施肥更精准、更有针对性,有效减少农田污染。在水稻高速插秧与同步施肥作业时,施肥量的调节主要采用提前标定方式调控,其调控费时、精度不稳定。为快速准确地调节施肥量,实现变量施肥作业,本文设计了一种自动控制的固体颗粒肥料变量施肥装置,阐述了变量施肥装置总体结构和工作原理,进行了关键部件设计与试验;以单片机STM32为控制核心,构建了施肥量在线检测及智能调控系统。采用试验设计优化方法,对肥料流量在线检测系统性能与主要影响因素进行试验,确定了最佳因素组合;通过试验分别构建了3种主要固体颗粒肥料检测流量与压电片电压之间的关系模型、3种主要固体颗粒肥料实际流量与排肥轴转速之间的关系模型、排肥轴转速与电动推杆工作长度和插秧机前进速度之间的关系模型,并对模型进行试验验证与分析。开展了排肥轴转速分别为20、25、30 r/min肥料质量检测精度试验,当插秧机前进速度为1 m/s匀速条件下,3种肥料总体质量检测精度平均值分别为94.45%、93.85%和93.15%;进行了复合肥施肥量为200、250、300 kg/hm²和尿素施肥量为165、...     

变量施肥研究现状及在新疆棉花上的应用展望

介绍了精准农业背景下的变量施肥及其实现流程,阐述了目前国内外变量施肥机的研究现状,对国内外典型变量施肥机的结构、特点及控制系统进行了比较,并对其性能、适应性等进行了分析。总结了我国变量施肥机械存在的问题和不足,提出了应在我国规模化、机械化水平较高的新疆棉区大力发展变量施肥机械的建议,探讨了变量施肥机械的发展趋势。     

基于单片机的电动变量施肥装置控制系统设计

随着我国农业的不断发展,传统的施肥装置已不能满足生产需求,而近几年推出的变量施肥装置因操作复杂和价格昂贵等原因不适宜大面积推广。为此,设计一款操作简便、造价低和适用于大多数用户的新型电动变量施肥装置。该装置采用单片机作为控制核心,运用自动控制算法,根据需要调节施肥量,实现变量施肥,有效提高化肥的利用率,减少因化肥使用不当而造成的环境污染和食品安全问题。该装置采用汽车蓄电池供电和全电动的施肥过程,简化了复杂的机械传动机构,可完全取代传统纯机械式驱动的施肥装置。经实际应用证明,该电动变量施肥装置性能稳定可靠。     

一种电学控制特性下的变量施肥装置研究

以单片机为基础，设计一种电学控制的变量施肥控制系统装置。工作时，通过系统通信总线接收上位机指令信息和地理环境数据，单片机生成实时指令，对变量施肥装置电液比例系统执行机构进行控制，并对农田中不同位置进行变量施肥控制。系统试验表明：装置进行变量施肥过程中，能够对施肥量进行精准可靠控制，施肥作业过程具有较高的可靠性，施肥控制精度误差小于4%。     

半自动变量施肥控制器的研究与开发

针对当前国内农业生产的发展情况,介绍了一种适合国内粮食产区推广使用的变量施肥控制器.该变量施肥控制器结合我国目前国产的施肥设备均采用普通外槽轮作为施肥机肥料计量装置的特点,控制系统通过调整外槽轮的转动速度达到调整肥料量的目的.利用该控制系统可以在土壤肥力不一致的情况下,用预先划分地块不同施肥量的方法,通过驾驶员在行驶过程中自动调整施肥量指示按钮,达到精准变量施肥的目的.同时,对控制器电子结构及软件设计进行了详细的介绍,对系统使用不同肥料进行了控制性能试验和检测.     

宁夏膜下滴灌玉米不同施肥模式的试验研究

通过设置不同施肥量和施肥比例,研究不同生育期内不同施肥模式对玉米生理指标与产量的影响,从而为宁夏引黄灌区提供适合当地推广的滴灌施肥模式。通过田间试验得出:同一种施肥模式对不同玉米品种的影响不同。两个玉米品种均在F1(N:285kg/hm2、P:120kg/hm2、K:128kg/hm2)水平下取得,但最优施肥比例不同。迪卡519:CK产量为14 987kg/hm2,滴灌最高产量施肥比例为P3,产量为16 536kg/hm2,增产10.3%、节水26.2%;正大12:CK产量为13 930kg/hm2,滴灌最高产量施肥比例为P2,产量为15 075kg/hm2,增产8.2%、节水23.6%。F1施肥量相对对照来说氮肥节约:27.7%,磷肥节约:24.1%,钾肥节约:11.1%。     

基于电动比例调节阀的变量施药装置

利用电动比例调节阀作为流量调节执行器,以PLC为控制器,设计了基于流量直接控制方式的变量施药装置,并开发了相应的测控软件。通过试验得出了施药流量与电动比例调节阀开口度的关系,设计出适用于本装置的流量控制算法。试验显示,流量控制时最大平均误差为0.35L/min,最小平均误差为0.01L/min,表明装置能满足变量施药的要求。     

ArcView平台下变量施肥系统的设计

通过ESRI软件ArcView建立一套适合于AgGPS170田间计算机的精确农业的变量施肥系统。将地块的土壤养分信息和决策内容输入该系统,得到各种专题图和施肥处方图,以指导变量作业。     

基于磁化装置的滴灌施肥监控系统

在传统滴灌施肥的基础上设计与之结合的磁化装置,并实现以IPC+PLC为中心的监控系统,该系统通过线圈产生可调的稳恒磁场,在外加磁场环境下使肥料与水融合,提高水肥耦合效应,在此基础上由操作人员通过上位机人机界面实现对滴灌施肥过程的全程实时监控。能够实现控制量的输入,控制过程状态变量的采集,显示和保存（时实曲线、历史曲线、数据库操作等）,数据处理结果的输出、打印及数据查询。     

膜下滴灌棉花水-土壤改良剂耦合效应研究

采用二因素五水平正交组合设计方案,建立回归模型并进行效应解析后表明:灌水对棉花产量的影响大于改良剂;灌水对棉花生育期土壤脱盐率的影响大于改良剂;水-改良剂耦合效应对棉花产量和生育期土壤脱盐率均为协同效应;按照所建立的水-土壤改良剂对棉花产量的耦合模型和水-土壤改良剂对棉花生育期土壤脱盐率的耦合模型,通过计算机模拟,提出了高产抑盐的灌水-施用土壤改良剂方案:灌水指标为3 285~4 590 m3/hm2,施用改良剂指标为112.5~120 kg/hm2。     

塑料大棚蔬菜膜下滴灌技术试验研究

塑料大棚蔬菜膜下滴灌技术是一种节水高产的先进灌水技术。它集水利、农业、生物、物理、化学等多学科于一体,实现塑料大棚蔬菜生产优质高产高效。本文论述了膜下滴灌的灌水量、湿度、地温、气温及抗病虫害等技术要素,并相应地与沟畦灌、无膜滴灌作了对比试验。膜下滴灌较传统沟畦灌、无膜滴灌,节水３０．５％、１０．９％,增产３０．１％、５．９３％。     

膜下滴灌自动化精准配肥装置的设计

我国西北地区棉花种植方式为大面积膜下种植,而膜下施肥则需要液态肥。目前引用滴灌膜下施肥的装置虽可达到膜下施肥目的,但无法实现实时调控、持续施肥、自动配肥等问题。为此设计开发了膜下滴灌自动化精准配肥装置。该装置采用电化学传感器检测原理与电磁驱动原理实现了一次性配制高精度灌溉肥,主要由电化学传感器检测系统和电磁驱动配肥系统组成。该装置作业符合农艺要求,机具结构设计合理,为我国西北棉花种植提供了技术支持。     

玉米高光效膜下滴灌试验研究

通过在长春地区进行的田间试验,研究玉米高光效膜下滴灌种植模式与常规种植模式对玉米生长发育的影响。结果表明:高光效膜下滴灌种植模式不仅使玉米增产增收,还能缩短生育期及改善玉米各阶段的动态生长指标。同时,针对试验中的高产灌溉制度,结合作物动态生长模型优化了高光效膜下滴灌的灌溉制度,用以指导田间管理。     

利用气象资料指导膜下滴灌棉花灌溉的试验研究

利用气象资料指导膜下滴灌棉花灌溉的试验于2007年5~10月份在新疆生产建设兵团灌溉中心试验站的试验基地进行。试验共设置7个处理,分别按生育期ET0的不同比例进行灌水。试验结果表明,为了获得经济合理的产量,膜下滴灌棉花全生育期耗水量应控制在360~405 mm之间。用实时气象资料指导膜下滴灌棉花的灌溉具有很好的可行性,蕾期和花铃后期10 d灌1次水,灌水定额为60%ET0;花铃前期7 d灌1次水,灌水定额为75%ET0,是一种适宜北疆地区膜下滴灌棉花的灌水模式。     

滴灌条件下灰枣施肥效应研究

以滴灌为条件设置不同水肥处理,通过施肥模型建立与分析,研究氮磷钾施肥配比对灰枣产量与品质的影响。结果表明：在设计水平范围内,土壤中适量增施氮、磷肥能提高灰枣果实单果重和产量;增施钾肥可提高枣果中还原糖和Vc的含量,增施氮肥则可提高蛋白质的含量;氮、磷、钾三因素对灰枣产量以及糖度、Vc含量的作用顺序为：施钾量〉施磷量〉施...     

膜下滴灌棉田测墒点布设位置试验研究

为科学布设膜下滴灌自动灌溉系统的土壤水分监测传感器,提高测墒精度,采用误差分析方法研究了典型种植模式(1膜1带4行和1膜2带6行)膜下滴灌棉田的测墒点适宜布设位置。结果表明,灌溉制度、种植模式、计划测墒范围与气象年份对膜下滴灌测墒点布设位置影响显著。综合分析不同气象年份与灌溉制度下的土壤墒情,认为"1膜1带4行"和"1膜2带6行"种植模式膜下0~60cm深度的测墒点位置坐标(横坐标为距膜中心线距离,纵坐标为距地表深度,单位cm)分别为(45.6,30.3)和(64.7,27.8),膜+裸地0~100cm深度的测墒点位置坐标分别为(48.2,36.4)和(60.0,29.2),平均测墒相对误差均小于5%,准确性与适用性较高,可在棉花生产中推广应用。     

覆膜及膜下滴灌对玉米生长发育及水分利用效率的影响

采用田间小区试验的方法,研究了雨养(对照)、覆膜、常规滴灌、覆膜常规滴灌、覆膜限量补灌等保墒及灌溉措施对玉米株高、叶面积、叶面积指数、产量和水分利用效率的影响。结果表明,覆膜及膜下滴灌使玉米生育期提前2~3d,增加生长前期株高,提高叶面积及叶面积指数,促进了玉米生长发育。与对照相比,覆膜、常规滴灌、覆膜常规滴灌和覆膜限量补灌玉米叶面积指数分别增加0.22、0.11、0.38和0.44;百粒重分别增加3.1g、2.6g、5.1g和5.5g,增产率分别为6.7%、6.1%、12.7%和13.1%。覆膜、覆膜常规滴灌、覆膜限量补灌分别比对照提高水分利用效率0.57、0.83和1.23kg/m3;提高水分生产效率0.23、0.30和0.36kg/m3。其中覆膜限量补灌在产量略有增加的基础上,灌溉水利用效率是常规滴灌和覆膜常规滴灌的2.7倍和2.5倍。因此,从农业节水和作物高产综合考虑,覆膜限量补灌是一种既节水又增产的最佳膜下滴灌措施。     

滴灌施肥水肥耦合对温室无土栽培水果黄瓜产量的影响

试验对温室内无土栽培的水果黄瓜在不同生育阶段进行了不同的水肥耦合试验,旨在揭示黄瓜产量与灌水量及施肥配比的内在关系.结果表明:生育期最优灌水量为3 975 m3/hm2左右,最优施肥配比为N:P2O5:K2O=2:1:3;5、6、10月份的最优灌水量为试验的中水,7-9月份的最优灌水量为试验的高水,最优施肥配比在5-10月份,都为N:P2O5:K2O=2:1:3,与全生育期规律一致.