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。     

夏玉米免耕覆盖移栽的试验研究

为实现夏玉米免耕覆盖条件下直接移栽,对导苗管式栽植机的结构进行了改进,并进行了生产性试验。结果表明,移栽夏玉米直立度合格率为91.8%,优良率为74.4%,深度变异系数为14.9%,株距变异系数为17.9%,完全可以满足农业生产的需要;与耕翻条件下的移栽质量相比,各项性能指标差异不显著;与夏玉米免耕覆盖直播相比,可以增加收益521～1 574元/hm²。     

导苗管式栽植机的试验研究(Ⅲ)——导苗管式栽植机的改进设计与试验

介绍了导苗管式栽植机改进部分的结构和整机形式,提出并阐述了栅条式扶苗器的基本要求、基本结构和工作原理,给出了栅条式扶苗器的设计计算方法。试验结果表明,导苗管式栽植机设置扶苗装置是稳定和提高栽植性能的技术关键,大大加强了栽植机对土壤和秧苗条件随机变化的适应性,使秧苗直立度合格率达到１００％,优良率达到８７．３％,从而减小了栽植质量对工作部件调整的依赖性,方便了机具的使用。     

蔬菜机械化育苗的现状与展望

机械化育苗,美因称它为塞子苗生产。近年来这项农业栽培技术在世界上有了迅速发展,当前美国移栽蔬菜中大约70％采用塞子苗。机械化育苗主要设备是精量播种生产线,与传统的土方育苗和裸根育苗相比较,其优点是:省时、省工、成苗率高、作物长势整齐、便于机械化移栽等。北京花乡育苗场是我国第一座专门提供商品塞子苗的场家,其销售量逐年增多,1990年已达500多万株。我国农民习惯栽植大苗,尽管用户认为塞子苗偏小些,但由于这种育苗方式优点很多,农民愿意接受。     

机械化制营养钵工艺的研究

根据棉花、玉米机械化育苗、移栽的需要,提出了一种新的制钵工艺方案：覆土——打种坑——播种——压实成型——投出。该工艺制钵具有投资少,效率高且适于机械化制钵、育苗和移栽等特点。同时还对苗钵的尺寸、制钵材料及配比和钵体强度进行了试验研究,提出了既满足棉花、玉米种植农艺要求,又适合机械化操作的最佳数值。采用该工艺制作的营养钵在田间试验中获得了良好的育苗移栽效果     

玉米纸筒苗移栽机运动轨迹分析与性能试验

针对中国玉米苗移栽过程中普遍存在人工劳动强度大、移栽效率低以及移栽钵苗成本高、裸根苗不易成活等问题,采用纸筒育苗方式培育玉米苗,根据纸筒玉米苗的特点研制出一种新型纸筒玉米苗移栽机。通过对纸筒苗在栽植机构中的运动过程和运动轨迹的理论分析,确定了栽植机构关键结构和工作参数,即栽植盘角速度w=7 rad/s、栽植盘中心到纸筒苗质心的距离L=275 mm、纸筒苗随栽植盘转过的角度α=80°。进行了田间试验,通过测取苗株直立度、株距和栽植深度并计算这3个指标的合格率来评价整机作业性能。试验结果表明:当移栽机前进速度为5 km/h、理论株距为200 mm时,苗株直立度合格率为91%,株距合格率为92.6%,栽植深度合格率为79.3%,能够满足玉米苗移栽的农艺要求;栽植深度变异系数为7.4%,表明该机具有良好的栽植深度一致性。该研究可为纸筒苗移栽机的设计提供参考。     

导苗管式栽植机的试验研究(Ⅱ)栽植机的性能评价指标与检测方法

在研制、试验导苗管式栽植机性能的基础上,提出了评价栽植机性能的指标体系和检测计算方法,包括秧苗栽植均匀度、秧苗栽植状态、生产率、适应性和自动化程度等５个方面,同时对具有注水、铺膜或施肥等功能的栽植联合作业机械的性能也给出了相应的评价指标。     

导苗管式栽植机的试验研究(Ⅱ)——栽植机的性能评价指标与检测方法

在研制、试验导苗管式栽植机性能的基础上,提出了评价栽植机性能的指标体系和检测计算方法,包括秧苗栽植均匀度、秧苗栽植状态、生产率、适应性和自动化程度等５个方面,同时对具有注水、铺膜或施肥等功能的栽植联合作业机械的性能也给出了相应的评价指标。     

全自动玉米秧苗移栽机的研制与试验

为了克服人工移栽劳动强度大、作业效率低、移栽质量差的缺点,该文研制了一种全自动玉米秧苗移栽机。设计了全液压驱动系统和以PLC为核心模块的自动控制快速上秧装置,可实现整册纸筒自动取苗,数字识别无苗纸筒并剔除,有苗纸筒带式水平和针刺带垂直输送,夹持圆盘可完成零速投苗栽植。该机与破茬开沟、垄型整理、滤水覆土有机结合,可完成全部移栽过程。田间试验结果表明,当机组前进速度为2.5~3.0 km/h、理论株距为22 cm时,移栽深度合格率为87.5%,株距合格率为93.2%,苗株直立度合格率为91.2%,能够满足玉米纸筒苗移栽的农艺要求。该机是实施玉米纸筒秧苗移栽新型农艺技术的机械化载体,可显著提高玉米纸筒秧苗移栽作业的标准化、机械化和自动化程度。     

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     

水稻水田栽培史及旱田钵苗机械化移栽新发展研究概述

概述了水稻人工插秧、人工抛秧、机械抛秧、机械毯状苗插秧和机械钵体苗插秧等水田栽培发展史,提出了水稻旱田钵苗机械化移栽新的栽培方式,论证了水稻旱田钵苗机械化移栽的可行性和必要性,公布了水稻旱田钵苗机械化移栽初步研究结果,为水稻产业机械化发展,提供新的栽培方法。     

空气整根营养钵育苗及移栽系统技术的研究开发

营养钵育苗移栽比苗床育苗裸根苗移栽具有明显的增产效果,而空气整根营养钵育苗移栽又比普通营养钵育苗移栽具有明显的增产效果。本文对空气整根营养钵育苗的机理和优点做了分析。作者在美国北卡州立大学黄国彦教授的8项专利的基础上,在中国研制了商品化的空气整根营养钵育苗及移栽系统。本文对所研制的空气整根营养钵育苗秧盘,压缩草炭饼,机械式秧盘精密播种装置和全自动移栽机做了详细的介绍。     

基于无人机图像纹理和表型参数的夏玉米水分胁迫诊断

农田水分胁迫是影响作物生长发育和产量品质的重要原因。及时准确地诊断作物水分胁迫状况,对于实现精准灌溉、提高作物抗逆性和产量等具有重要意义。为优化夏玉米水分胁迫诊断方法和提高诊断精度,该研究以夏玉米为对象,利用无人机搭载六通道多光谱传感器获取2022年夏玉米拔节期和抽雄期的遥感影像数据,且同步采集夏玉米气孔导度和表型参数数据,监督分类剔除冗余背景后使用灰度共生矩阵计算得到冠层植被指数和图像纹理信息,通过贝叶斯信息准则和全子集筛选法筛选出敏感的植被指数、图像纹理和表型参数及其组合,结合极限学习机、随机森林和反向传播神经网络3种机器学习方法构建夏玉米气孔导度预估模型,并基于最优气孔导度预估模型绘制夏玉米水分胁迫状况反演图。结果表明,多光谱图像的夏玉米冠层反射率与气孔导度呈弱负相关,植被指数和表型参数与气孔导度呈极显著正相关,不同波段的图像纹理均与气孔导度有较高的相关性,其中550 nm波段最佳。植被指数用于评估植被整体健康和水分状况,图像纹理用于捕捉作物空间分布、纹理和结构特征,表型参数用于立体反映作物生理和形态信息,它们在诊断作物水分胁迫的机理上具有互补性。基于植被指数、图像纹理和表型参数构建的反向传播神经网络模型是夏玉米水分胁迫诊断的最佳模型（决定系数为0.841,均方根误差为0.043 mol/(m²·s),平均绝对误差为0.034 mol/(m²·s) ）,并显著改善了对气孔导度较低值的低估情况。绘制的夏玉米水分胁迫状况反演图呈现出广泛的应用潜力,能够便捷准确地诊断作物水分胁迫状况,以优化灌溉策略,调整资源分配。研究结果可为夏玉米的水分胁迫诊断提供一种可行而准确的方法。     

底墒差异对夏玉米耗水特性及产量的影响

该试验在中国科学院地理所禹城综合试验站进行，研究了底墒差异对夏玉米耗水特性及产量的影响。得出土壤体积含水率随深度的增加而逐渐趋向稳定，但底墒影响各层的水分含量和夏玉米的耗水深度。若夏玉米生育期间不进行补充灌溉且含水率小于27%时，夏玉米的主要供水层在60～90 cm范围内，冬小麦生育期间不灌水的夏玉米开始利用深层水，底墒相对充足的夏玉米利用的深度可达1.1 m土深。在冬小麦生育期间灌两水(120 mm)条件下，对夏玉米进行补充灌溉可显著提高产量，但在冬小麦生育期间灌一水(60 mm)条件下再进行补充灌溉，其增产作用不及充足的底墒水。冬小麦在抽穗和灌浆期灌溉120 mm，夏玉米生育期间灌水150 mm的处理夏玉米产量达7466.58 kg/hm²。冬小麦在拔节—抽穗—灌浆期灌溉，夏玉米整个生育期都不灌溉的处理水分利用效率(WUE)为33.34 kg/(hm²·mm)。     

间歇灌与农艺措施结合节水高产机理研究

针对阻碍农田水利用效率的关键因素及提高水利用效率的途径,采取把间歇灌灌溉技术、覆盖秸秆技术、化控、密植等农水措施溶于一体,取得了显著的节水增产效益和具有较强的可操作性。小麦、夏玉米产量分别为5250kg/hm²和8250kg/hm²,水分利用效率达1.61kg/m³和2.42kg/m³,平均为2.01kg/m³的较高水平。并对其节水高产机理作了探讨。     

免耕夏玉米施肥方式初探

试验分析了5种免耕播种夏玉米施肥方式对植株体内叶绿素含量、植株形态构成、产量及其形成相关因素的影响。结果表明,不等距间施肥方式效果最好,叶绿素含量达3.94mg/g,不同时期叶面积均最高,有利于全苗壮苗,增强抗旱能力,夏玉米产量最高达7646.3kg/hm²,增产幅度为35.23%。     

华北地区夏玉米-田杂草防治的生态观点

在北京、烟台地区大田条件下研究了夏玉米田杂草治理的生态经济阈值,建立了夏玉米产量损失 率与杂草密度的关系。结果表明,杂草与夏玉米的竞争随其密度增加而加剧,夏玉米产量逐渐下降,当杂草密度达到200株/m²时,夏玉米产量损失率达53.07%。华北地区夏玉米田杂草治理的生态经济阈值为4.21～6.91株/m²,即当杂草密度低于生态经济阈值时,对玉米产量的影响很小,可任其生长;高于生态经济阈值时则应及时有效地防治。     

我国北方地区几种主要作物氮营养诊断及追肥推荐研究 Ⅰ.几种主要作物氮磷施用量的研究

通过田间试验研究了春小麦、冬小麦、春玉米和夏玉米四种作物氮、磷施用量。结果表明,随作物和地区不同.各种作物氮肥最适施用量变异很大,其中,冬小麦氮肥最适施用量为100～155.4kghm^-2,春小麦为158.7～187.8kghm^-2,夏玉米为121～228kghm^-2。而磷肥最适施用量变化不大,仅春小麦略有差异,为71.9～94.4kghm^-2。该研究结果为通过快速营养诊断的方法指导作物追肥提供了依据。     

夹茎式非圆齿轮玉米钵苗移栽机构设计与试验

为了更好地满足玉米钵苗机械化移栽的要求，该研究提出了一种夹茎式非圆齿轮五杆玉米钵苗移栽机构。以玉米钵苗为对象，分析了钵苗的物理力学特性，为移栽机构的设计提供理论依据；分析了非圆齿轮五杆机构的工作原理，建立了机构的运动学模型；建立了精确四位姿非圆齿轮五杆机构的数学模型；结合玉米钵苗的物理力学特性和移栽农艺要求，确定了移栽机构设计的优化目标；基于Matlab平台编写了辅助优化设计软件并优化出一组合适的机构参数；对非圆齿轮五杆玉米钵苗移栽机构进行了三维结构设计、仿真分析和试验验证。结果表明：移栽机构实际轨迹、仿真轨迹和理论设计轨迹基本一致；台架试验在移栽株距为300mm，频率60株/min时，取苗成功率为95.04%，栽植合格率为90.08%；移栽株距符合要求，钵苗直立度高，移栽效果好，满足玉米钵苗的移栽要求，验证了所提理论方法的正确性和移栽机构的可行性。     

旱地农业持续发展技术研究

1989～1992年在山西省10个县市对旱地玉米和小麦可持续增产技术进行试验研究,建立了旱地玉 米免耕整秸秆覆盖技术、旱地小麦少耕覆盖技术等4种技术体系。试验结果表明,旱地玉米免耕整秸秆覆盖技术比常规耕作玉米增产32.0%,产量增加750～1500kg/hm²,约降低生产成本600元/hm²,增加纯收入1500元/hm²,产投比翻番;水分利用效率(WUE)提高1.95～7.5kg/hm²·mm,3年0～20cm土层有机质提高0.13%,地面径流减少60%,土壤侵蚀量减少50%,土壤动物、微生物量大大增加。