蚯蚓粪基质及肥料添加量对茄子穴盘育苗影响的试验研究

将蚯蚓粪和蛭石按2∶1(v/v)的比例组成复合基质，然后添加不同数量的CO(NH₂)₂和KNO₃，用于茄子穴盘育苗。结果表明：通过添加适量的肥料，可以明显提高复合基质的EC值，改善茄子的出苗率、幼苗叶片叶绿素含量和净光合速率，显著促进幼苗植株的生长发育。根据壮苗指数，筛选出最佳肥料添加量是CO(NH₂)₂ 0.2 kg/m³和KNO_{3 0.4 kg/m³。研究结果为利用蚯蚓粪替代草炭培育茄子健壮穴盘苗提供了科学施肥依据。}     

蚯蚓粪复合基质对番茄穴盘育苗影响的试验研究

以蚯蚓消解半腐熟后的牛粪和蘑菇渣所得的蚯蚓粪为主要原料,与蛭石按照不同比例混合作为番茄的育苗基质,研究蚯蚓粪复合基质对番茄幼苗生长发育的影响,以利于蔬菜穴盘育苗新型基质的开发,为蔬菜工厂化育苗提供性能可靠、廉价、取材广泛的育苗基质。结果表明:各个处理基质容重在0.43～0.79 g/cm3之间,总孔隙度在65.32%～72.95%之间,大小孔隙比在1∶1.53～1∶2.02之间,pH值在5.45～8.75之间,EC值在0.91～1.38 mS/cm之间,除了pH值以外其他理化特性都在较适宜的范围;相较对照,蚯蚓粪复合基质有较高的pH值,但没有对番茄最终出苗情况产生影响;蚯蚓粪复合基质促进了番茄幼苗生长发育,其作用效果与基质混合比例有关,蚯蚓粪∶蛭石=2∶1(V∶V)育苗效果较佳,与对照相比,其株高、茎粗、地下部干重、全株干重、壮苗指数分别显著增加23.12%、11.76%、57.14%、38.24%、60.34%(P0.05)。     

添加蛭石和鸡粪对玉米秸基质穴盘育苗的影响

玉米秸基质是一种新开发的替代草炭的基质,研究其在园艺作物栽培和育苗中的配套应用技术有重要意义。该文以番茄为试材,采用正交试验设计,研究了蛭石与发酵玉米秸基质的复配比例、烘干鸡粪添加量及基质相对含水率对玉米秸基质穴盘育苗的影响。结果表明：3因素对番茄幼苗地上部生长影响的主次顺序是鸡粪添加量＞基质相对含水率＞基质配比,对地下部生长影响的主次顺序是基质相对含水率＞基质配比＞鸡粪添加量;通过验证试验,综合考虑育苗效果及经济性得出最优组合处理为：基质相对含水率85%;玉米秸基质︰蛭石（V︰V）=1︰1;鸡粪添加量为每穴盘15 g。该试验结果为玉米秸基质应用及新基质开发提供了参考。     

γ-聚谷氨酸对番茄穴盘育苗基质矿质养分供应及幼苗生长发育的影响

【目的】研究聚谷氨酸不同加入量对基质理化性状和蔬菜生长的影响,可以为其在番茄穴盘育苗中的合理应用提供依据。【方法】以草炭、 蛭石、 珍珠岩(3 ∶1 ∶1,v/v)混合物料为育苗基质, 50孔塑料穴盘为育苗容器进行盆栽试验。基质适宜添加量试验: 播种前在基质中混入-聚谷氨酸 (-PGA) 0、 1、 3、 5、 10 kg/m3,调查了添加-聚谷氨酸后番茄穴盘育苗基质理化、 生物学性状及幼苗生长发育参数的动态变化。 顶部灌施适宜用量试验: 在播种后16 d,将-聚谷氨酸0、 1、 3、 5、 10 g/L -PGA溶入水溶性肥料溶液(20-20-20)进行顶部灌施,肥料氮(N)浓度为200 mg/L, 施用量为1 L/tray,测定了播种后36 d番茄幼苗生长发育参数。【结果】 1)基质添加-聚谷氨酸显著提高了基质初始持水孔隙度、 最大持水量、 铵态氮、 硝态氮、 速效磷、 速效钾、 交换性镁含量和EC值,降低了通气孔隙度和pH值,增强了番茄穴盘苗生长发育过程中基质速效氮、 速效磷、 速效钾和交换性镁供应能力,显著提高了番茄穴盘苗生长发育后期基质过氧化氢酶活性和中性磷酸酶活性; 这些有效作用随-PGA添加量的增加而显著增加,不同添加量处理间差异显著。2)基质添加-聚谷氨酸,随着添加量增加,番茄苗叶片叶绿素含量呈逐步增加趋势,根系活力峰值则出现在添加量3 kg/m3水平; 3)-聚谷氨酸无论基质添加或顶部灌施,对番茄穴盘苗茎叶都表现出促进生长的作用,对根系发育却表现出一定的抑制作用; 4)基质添加-聚谷氨酸对番茄穴盘苗生长发育的促进作用还表现出明显的延迟效应,在幼苗生长发育后期的效果显著优于前期。【结论】番茄穴盘育苗施用-聚谷氨酸能增强基质水分、 养分供应能力,促进番茄穴盘苗后期生长发育。     

蚯蚓粪、椰糠复配基质对三七种苗生长的影响

为探究蚯蚓粪、椰糠复配基质对三七种苗生长的影响,采用单因素随机区组试验设计,分为蚯蚓粪组(处理T1～T4)、椰糠组(处理T5～T8)、蚯蚓粪+椰糠组(处理T9～T11),传统育苗基质草炭∶蛭石=2∶1(体积比)为对照组(CK),共12个处理,结合相关性和隶属函数法综合评价,客观有效地筛选出适合三七苗生长的基质配方。结果表明:椰糠组容重较小,孔隙度较大,大小孔隙比接近最优值0.5(T5为0.5),pH在三七种苗生长适合范围内,有机质含量高,全氮、全磷、有效磷、碱解氮与CK相近。T5、T6、T7、T8的隶属函数值综合排名均高于CK,其中T5排名最高,其根鲜重、地上部鲜重、根冠比、壮苗指数、G值均优于其他处理,分别较CK提高了34.84%、12.50%、14.58%、84.05%、37.50%。说明T5[椰糠∶草炭∶蛭石∶生土=0.5∶1.5∶1∶1     

蚯蚓粪与土壤复配比例对基质微生物性状及韭菜生长和品质的影响

【目的】蚯蚓粪是蚯蚓消化有机废弃物产生的均匀颗粒,能够提升土壤肥力,改良土壤结构并促进作物生长。本文初探了蚯蚓粪与土壤的不同配比对基质微生物性状及韭菜生长和品质的影响,为蚯蚓粪的开发利用提供依据。 【方法】2015年4—6月在中国农业大学温室内进行盆栽试验,按蚯蚓粪、土壤质量比 (w/w) 设置4个处理,依次为:0/100% (纯土壤不添加蚯蚓粪,CK);20%/80% (T1);60%/40% (T2);100%/0 (T3)。韭菜收获后,测定了基质养分含量、微生物群落变化、韭菜生物量、可溶性蛋白总量、可溶性糖总量和叶绿素含量。 【结果】1) 随着蚯蚓粪添加比例的增加,基质中的全氮、速效钾和有机质的含量均显著提高;2)蚯蚓粪能显著促进韭菜根系生长,并改善韭菜品质。与对照相比,T1、T2和T3处理中韭菜新根比分别提高5.75%、6.39% 和22.23%;韭菜可溶性蛋白总量提升了1.84～5.97倍,可溶性糖总量提升了1.49～1.60倍 (P < 0.05);3)蚯蚓粪能显著提高基质中的细菌和真菌多样性,并显著增加细菌116、118、130、226、297片段 (P < 0.05),但减少了真菌71、91、153、351片段 (P < 0.05)。 【结论】蚯蚓粪改善了基质的微生物群落结构,提高细菌和真菌的多样性,增加养分有效性,进而促进韭菜生长并改善韭菜品质。蚯蚓粪直接用作基质的效果最好,但从经济角度考虑,蚯蚓粪与土壤按质量百分比20%/80%即可基本达到满意的效果。     

蚯蚓-蚯蚓粪分离-收获工艺与关键部件试验

蚯蚓堆肥是实现农业有机固体废弃物减量化、无害化、资源化和增值化的生物处理技术之一。蚯蚓堆肥结束后,如何将成熟活体蚯蚓从大量堆肥物料中快速分离收获,是目前规模化蚯蚓堆肥亟需解决的难题之一。为实现蚯蚓体快速、高效、稳定的分离和收获,该研究提出了蚯蚓堆肥产物3步分离收获工艺方法,并针对此工艺中的动态斜面分离收获关键部件和工艺参数开展了试验研究。在此基础上,结合力学分析、EDEM离散元仿真模拟揭示了蚯蚓分离关键过程中的动力学机制。结果表明：本研究所提出的分离工艺可较好实现蚯蚓、蚯蚓粪的分离和集中收获,动态斜面在蚯蚓-蚯蚓粪分离过程中起关键作用,利用了蚯蚓体表液膜接触粘附摩擦特性强,易粘附于斜面,而动态斜面作用下蚯蚓粪滚动摩擦力小的特性,蚯蚓与蚯蚓粪抛落于动态斜面后因受力差异导致两者呈相反方向运动,实现分离。蚯蚓-蚯蚓粪分离收获的最优参数组合为安装锥形分离器下,分离收获斜面速度50 mm/s、倾角为30°。基于此工艺方法处置蚯蚓粪-蚯蚓混合物料10 kg耗时55.36 s,在蚯蚓收获区的蚯蚓收获率为（81.50±5.55）%,蚯蚓粪含杂率接近于0,物料总收获率为（96.56±1.79）%。研究结果可提高蚯蚓堆肥产物分离收获的速度与效率,为规模化蚯蚓堆肥机械装备化、减少人工作业和降低成本提供借鉴与参考。     

蚯蚓粪替代泥炭的栽培基质特性及对绿萝和 吊兰花卉生长的影响

以蚯蚓粪作为泥炭的替代材料,研究了不同蚯蚓粪替代比例(0%、25%、50%、75% 和100%)对栽     

蚯蚓粪对作物连作障碍抑制作用研究进展

随着集约化生产的进一步发展,连作障碍已成为制约我国一些地区种植业可持续发展的瓶颈问题。蚯蚓粪是一种优质的有机肥,目前已成功应用于连作障碍防治,并取得了一定的研究成果。本文简要介绍了蚯蚓粪的理化性质和生物学性质,综述概括了其在抑制连作障碍方面的研究进展,并对以后的研究提出了展望,以期能为作物连作障碍综合防治提供一定的参考。     

蚯蚓粪配施不同土壤改良剂对甜瓜产量、品质及土壤理化性质的影响

蚯蚓粪作为新型有机肥料对于土壤改良有一定的积极作用。以甜瓜为供试作物,分析对比单施蚯蚓粪(T1)、蚯蚓粪配施生物炭与沸石(T2)、蚯蚓粪配施聚丙烯酰胺(PAM)(T3)、蚯蚓粪配施生物炭与沸石及PAM(T4)处理对甜瓜产量、品质及土壤理化性质的影响。结果表明,与其他处理相比,蚯蚓粪配施生物炭与沸石及PAM处理的甜瓜的产量、维生素C含量及土壤养分含量最高,分别达到23539.65kg/hm²、16.17mg/100g、有机质27.08g/kg、全氮2.64g/kg、有效磷403.61mg/kg、速效钾302.02mg/kg,且可滴定酸含量较低,为0.12%;此外,可溶性固形物与含量最高的T2处理差异不显著,类胡萝卜素与含量最高的T3处理差异不显著。由此可见,采用蚯蚓粪配施生物炭、沸石及PAM的土壤改良措施对提高甜瓜品质、改善土壤种植环境具有一定的促进作用。     

夹茎式番茄钵苗取苗机构设计与试验

为避免取苗机构在夹取钵苗过程中对钵体与根系造成损伤,该研究针对夹茎取苗方式,提出一种基于二阶椭圆齿轮行星轮系以及凸轮摆杆机构的夹茎式番茄钵苗取苗机构。依据二阶椭圆齿轮传动特性与机构工作原理,建立机构运动学理论模型,并对凸轮轮廓曲线进行设计,结合番茄钵苗取苗作业要求及机构特点,基于MATLAB软件开发机构分析软件对机构参数进行优化,并进一步分析优化后取苗轨迹与凸轮各工作段的对应位置关系,建立了夹茎式取苗机构虚拟样机模型,利用ADAMS软件对取苗机构运动过程进行仿真分析,验证机构参数优化结果及零部件结构设计的准确性与合理性。试制取苗机构物理样机开展高速摄影试验,通过对比分析实际工作轨迹与理论分析及仿真轨迹的一致性,验证了取苗机构设计的正确性。搭建自动取苗试验台进行取苗试验。试验结果表明,取苗机构工作性能可靠、稳定,取苗频率为80株/min时,取苗成功率为92%,投苗成功率为94.2%,伤苗率为2.9%。研究结果可为番茄钵苗全自动移栽机自动取苗机构的研发提供参考。     

蔬菜穴盘苗自动补苗试验台穴孔定位与缺苗检测系统

为了精确获得蔬菜穴盘育苗空穴信息并为自动补苗提供依据,研制了蔬菜穴盘苗自动补苗试验台。利用该试验台获取了苗龄25、35 d的拟南介穴盘苗彩色图像,对彩色图像依次进行灰度化处理、Otsu阈值分割得到幼苗和穴盘二值图;对幼苗二值图进行开运算去除噪声,提取出幼苗特征图像;将穴盘二值图去除幼苗图像并去除噪声获得穴盘特征图像,依据穴盘特征图像分别在行、列上的像素统计峰值、峰宽及穴盘规格化结构,精确确定了穴孔边界;对穴孔内幼苗图像像素统计以判定是否空穴,结果表明:25、35 d拟南芥穴盘苗有苗穴孔与无苗穴孔内像素统计值差异极显著,空穴、有苗穴判断正确率均为100%,为穴盘苗空穴自动补苗提供了精确的幼苗信息与穴孔位置。     

2ZXM-2型全自动蔬菜穴盘苗铺膜移栽机的研制

针对新疆辣椒、番茄等作物移栽效率低、强度大、移栽质量差及作业工序多等问题,该文研制了一种全自动蔬菜穴盘苗铺膜移栽机,整机主要由自动送苗系统、自动取苗机构与栽植机构、机架、动力传动系统、铺膜铺管装置及镇压覆土装置等组成,可实现一次性完成整形开沟、铺设地膜与滴灌带、自动移栽及覆土镇压等多道作业工序,实现作物膜上覆土移栽的全自动机械化作业过程,并能满足不同作物移栽种植要求。辣椒穴盘苗田间移栽试验结果表明:当机组前进速度为2.8 km/h、理论设计株距为20 cm时,移栽机移栽频率为62株/(min·行),立苗合格率为96.3%,漏栽率为2.8%,伤苗率为1.25%,移栽合格率为93.4%,移栽深度合格率为93.5%,株距合格率为94.7%,株距变异系数为7.9%;滴灌管铺设效果较好,无破损、打折,铺膜及覆土性能优良,地膜采光面展平度为98.2%,采光面宽度合格率为平均为97.8%,平均机械破损程度平均为3.4 mm/m2,膜孔全覆土率为97.8%,移栽机各项性能指标均能够满足辣椒穴盘苗铺膜移栽的农艺要求。该研究可为国内开展全自动旱地移栽机的研发提供参考,对推动新疆机械化育苗移栽技术的发展具有重要意义。     

侧开孔穴盘在番茄育苗中的应用效果

传统的育苗用穴盘多为底部开孔穴盘,存在根系容易从底开孔钻出、易伤根、浇水频繁、浪费水资源等问题。为了解决这些问题,设计开发了侧部开孔的育苗穴盘。该文采用侧开孔穴盘和底开孔穴盘培育番茄幼苗作为比较,明确侧开孔穴盘在番茄育苗中的节水效果和育苗效果。结果表明:在整个育苗阶段,底开孔处理平均每穴盘浇水总量为28.97 kg,侧开孔处理平均每穴盘浇水总量为25.58 kg,侧开孔处理比底开孔处理少浇水11.7%。并且其番茄幼苗长势好,株高较高、茎粗较粗、生物量较大,且壮苗指数较底开孔穴盘高22.76%;试验表明侧开孔穴盘能显著的促进幼苗的生长,并具有较好的节水性能。     

钵苗自动移栽机器人抓取指针夹持苗坨参数优化试验

设施农业里末端执行器实现钵苗夹持作业是自动移栽机的关键技术之一。为提高抓取指针夹持苗坨可靠性,进行相关取苗参数优化试验。该文设计了一种以万能试验机为基础可调节指针夹持压缩苗坨的测力平台,建立力学传递模型获取指针对苗坨的夹紧力。以黄瓜钵苗为研究对象,以指针夹持角度(指针与垂直方向成4°、7°、10°和13°)、夹持指针数(三指和四指)、苗坨含水率(65%、75%、85%和88%)、3组钵苗长势(小苗、中苗和大苗)及2种苗坨基质体积配比(泥炭∶蛭石∶珍珠岩体积比分别为6∶3∶1和7∶2∶1)为影响因素,以指针对苗坨的夹紧力为优化目标,进行单影响因素的分析试验。试验结果表明,5个因素均对夹紧力变化有影响;其中各因素的较优项为:指针夹持角7°、四指、苗坨84%含水率水平、长势中等以上(主茎杆或根系长分别大于30和87 mm)和基质体积配比(泥炭∶蛭石∶珍珠岩)为6∶3∶1;末端执行器在以上较优状况夹持作业时,指针向苗坨中心压缩可获得稳定上升的夹紧力,从而提高抓苗移栽可靠性。该研究为指针式末端执行器设计和适合机械移栽的钵苗农艺提出提供参考。     

斜入式穴盘苗移栽手爪工作参数优化及试验验证

为实现低伤苗率下的盘间移栽作业,该文设计了一套斜入式穴盘苗移栽手爪,并对其关键参数进行了试验研究,以期提高移栽成功率。该手爪采用单驱动源下的联动机构实现斜入式取苗方式,可降低对穴苗钵坨的损伤,保证其在提取后有较好的完整性。通过对取苗过程进行分析,得到了影响移栽成功率的关键性因素。以红掌穴苗为试验对象,选取钢针插入点距离、钢针插入深度以及钢针插入角度为影响因素,以穴苗极限破坏力为优化指标,利用响应曲面方法进行优化试验设计。试验结果表明,当钢针插入点距离为11.5 mm,钢针插入深度43 mm,钢针插入角度为14°时,可以达到最大极限破坏力3.89 N。应用此参数组合进行斜入式移栽手爪性能测试验证,试验结果表明优化后的移栽手爪的移栽周期为4 s,移栽成功率可达98%,能够应用到实际生产当中。该研究结果可为盘间移栽领域自动化移栽机的研制与开发提供参考。     

植物幼苗生长对缓释肥种类和施肥水平的反应

选用刺槐、白榆和大叶猪屎豆3种播种苗为试验植物,研究不同类型缓释肥以及施肥量对植物生长和地上部干质量的影响。结果表明：3种缓释肥类型对白榆的株高、地径以及地上部干质量生长有显著的促进作用,对刺槐的各项生长指标的促进作用有所减弱,而猪屎豆的生长指标则有随着缓释肥施用量的增加而减小的趋势;缓释肥中,总N量对3种植物地上部干质量的影响具有相似趋势,总P量对3种植物地上部干质量无显著影响。在播种造林技术中,为了促进苗木高生长,增强与周围杂草的竞争能力,要尽可能选用豆科植物,在选用无固氮能力的植物进行播种造林时,施用缓释肥料是促进植物幼苗生长的重要手段。     

蔬菜穴盘苗插入顶出式取苗装置研制

针对蔬菜穴盘苗自动取苗装置结构复杂、取苗性能差等问题,该研究综合顶出式取苗与插入夹持式取苗的优缺点,设计了一种插入顶出式取苗装置。首先对钵苗顶出过程进行受力分析,对抛出后的钵苗进行运动过程分析,得出造成顶出式取苗的钵苗翻滚的影响因素,提出插入顶出式取苗结构的优化目标,然后对送盘机构、插入顶出式取苗机构进行受力分析和参数优化。以辣椒钵苗为试验对象,选取苗龄、钵体含水率和取苗频率为影响因素,以取苗合格率、基质损失率和伤苗率为指标进行正交试验。试验结果表明：苗龄30 d、基质含水率60%、取苗频率120 株/min时,取苗成功率为97.22%,基质损失率为18.06%,伤苗率为1.39%,取苗效果最佳。以苗龄25 d的甘蓝和花椰菜苗进行不同蔬菜作物取苗验证试验,取苗合格率分别为93.75%和95.14%,基质损失率分别为17.21%和16.67%,伤苗率分别为4.17%和3.47%,满足蔬菜穴盘苗全自动移栽机取苗作业要求。研究结果可为蔬菜穴盘苗全自动移栽机的设计和作业参数优化提供参考。