水稻插秧机推广中存在的困难及其解决措施

水稻是我国主要的粮食作物之一,在全国种植面积最大,南方甚至一年两造、一年三造进行种植。改革开放以来,我国农业现代化取得了较快发展,其中在水稻种植领域中的机械化插秧技术,获得了广大农民的支持和肯定,一些水稻种植地区的农户尤其是种植大户普遍都用上了先进的水稻插秧机,很大程度上提高了水稻种植效率。然而,目前我国水稻种植机械化水平仍然较低,水稻插秧机在宣传推广的过程中经常碰到各种各样的问题,造成水稻插秧机在一些地区推广缓慢,各地的应用水平很不平衡。对此,从水稻插秧机在农村推广的困难及措施这方面的问题进行探讨与论述。     

2ZGK-6型可调宽窄行高速水稻插秧机设计与试验

针对我国水稻生产存在类型品种多、土壤水肥条件差异大,现有水稻插秧机作业行距固定,难以满足水稻生产对插秧行距的要求等问题,研究设计了2ZGK-6型可调宽窄行高速水稻插秧机,其插秧宽行距为300 mm,窄行距为200~300 mm,可以调节。该机器是在久保田SPU-68C型高速水稻插秧机基础上研制而成,根据插秧行距可调要求,确定了关键结构参数,并设计了正反向双螺旋行距调节机构、偏心轮锁紧装置和分体组合式秧箱等关键部件。样机田间试验结果表明:该机作业性能良好,伤秧率小于2.5%,漏插率小于3%,相对均匀度合格率大于96%,漂秧率小于2.5%,翻倒率小于2.5%,插秧深度合格率大于92%,均符合《水稻插秧机技术条件》(GB/T 20864-2007),满足实际生产要求,提高了水稻生产率和机械化水平。     

水田风送低量喷杆喷雾机设计及其参数研究

为适应水稻病虫害防治的需要,研制了一种轻便、高效、省药、能减少对环境污染、与目前中国水稻插秧机通用底盘配套、可实现水稻低量风送精确喷雾的水田风送低量喷杆喷雾机。采用机电一体化技术,气流辅助技术,低量喷雾技术为中国设计生产出第一代用于水稻病虫害防治的喷杆喷雾机,提高了插秧机通用底盘的利用率;作业效率2 hm²/h(作业速度0.82～0.98 m/s),可进行150～180 L/hm²的低容量喷雾作业;风送系统风速达14 m/s;将喷雾不均匀度由常规喷雾的50%降低到10%,农药利用率达35%;并能对喷雾轨迹进行标识,同时还解决了喷杆的自动折叠问题。     

基于CAN总线的分布式插秧机导航控制系统设计

为了提高插秧机自动导航系统的可靠性,设计了一种基于CAN总线的分布式控制系统。系统由1个主控节点和3个从节点组成。主控节点采用AT91SAM9261 ARM处理器,负责根据RTK GPS数据和电子罗盘数据决策适当的控制指令;3个从节点选用C8051F040单片机,分别实现转向控制、变速控制以及插秧机具升降控制;并根据CAN2.0总线协议,制定了插秧机自动导航系统主从节点数据传输通信协议。控制系统在久保田SPU－68型插秧机上进行了道路跟踪试验和田间作业试验,结果表明,采用基于CAN总线的嵌入式分布式导航控制系统保证了数据实时传输,插秧机能够自主完成路径跟踪、转向、变速以及插秧等操作。其中道路直线跟踪误差小于0.05 m,田间作业试验直线跟踪误差不大于0.2 m,插秧行距为30 cm,能基本满足水田插秧作业要求。     

三种机械种植方式对水稻产量及效益的影响初报

为了解3种机械种植方式对南方丘陵地区水稻产量及效益的影响,比较不同机械种植方式的优缺点,2018年在杭州市临安区开展了乘坐式高速水稻插秧机机插、水稻精量穴直播、机械喷播等3种机械种植方式的比较试验。试验结果:3种机械种植方式的水稻667 m~2产量为乘坐式高速水稻插秧(762.1 kg)机械喷播(691.0 kg)水稻精量穴直播(552.9 kg);667 m~2种植效益为:乘坐式高速水稻插秧机机插机械喷播水稻精量穴直播。表明乘坐式高速水稻插秧机机插在短期内仍是南方丘陵地区水稻的主要种植方式,而在难以开展大型机械化种植的山区稻田,可搭配合适的水稻品种,尝试应用机械喷播方式。     

风送式水稻侧深精准施肥装置的设计与试验

针对中国水稻施肥机械化程度低,传统撒施肥料利用率低、施肥量大的现状,结合侧深施肥农艺特点,对风送式排肥方法进行了理论分析,研制了风送式水稻侧深精准施肥装置。该装置采用模块化设计与乘坐式插秧机配套使用,采用电机驱动排肥、风送肥料、全球定位系统(global position system,GPS)测速的工作原理,侧位深施化肥的施肥方式,采用车辆行驶速度与排肥驱动电机转速实时匹配的精准施肥控制方法。设备在黑龙江七星农场开展了田间实际作业试验。试验表明,该装置与插秧机配合使用时能一次性完成插秧与侧深精准施肥作业,当预置施肥量为300 kg/hm2,车辆稳定行驶速度为1 m/s时,施肥量偏差控制在5.82%以内,能够较好的满足实际生产需求。该研究为开展水稻变量施肥控制技术研究和水稻侧深施肥装置的研发提供了参考。     

重庆南川山地水稻生产机械化技术及效益分析

本文结合大田试验,初步探讨了在重庆市南川区山地条件下,水稻全程机械化作业生产在提高劳动效率、节省投入成本、减少收获损失、降低劳动强度、提高田间收益等方面的作用。     

电动方向盘插秧机转向控制系统设计

电动方向盘作为农机导航系统的转向执行机构在中小型旱地拖拉机上已有应用,但在水田农业机械等转向阻力大的农机上的适应性尚有待研究。该文以井关PZ-60型水稻插秧机为平台,采用电动方向盘作为转向执行机构,对插秧机自动转向控制进行了研究。构建了插秧机转向机构的系统模型,采用系统辨识试验获得了系统模型参数。设计了基于PID的嵌套转向控制算法,采用Simulink仿真模型验证了算法的可行性。分别进行了幅值10°的正弦波、水田小角度转向(直线行驶跟踪)和水田大角度转向(调头)控制性能试验,试验结果表明:插秧机正弦波转向跟踪平均绝对误差为0.301 5°,平均延时0.3 s;在泥底层平坦和不平坦的水田中直线行驶时的转向角跟踪平均绝对误差分别为0.354°和0.663°,平均延迟时间均为0.6 s,角度跟踪偏差最大分别为1.4°和3.6°,深泥脚转向阻力大时有1.4 s的控制滞后;插秧机以28°转向角调头时调节时间为2.5 s,稳态误差为0.6%。研究表明,电动方向盘转向系统具有较好的动态响应和控制稳定性,适用于插秧机作业的自动转向控制,满足插秧机自动导航作业要求。     

水稻插秧机推广中存在的困难及其解决措施

近些年富川县大力推动现代化水稻种植业发展进程,插秧机作为水稻种植中重要的农机设备,可以有效提升水稻种植效率和产能。基于此,首先提出水稻插秧机在推广中存在的困难,进而提出相应的解决对策。     

水稻收获转运双机协同自主作业策略与试验

针对水稻收获机与转运车双机协同自主作业环节多、粮食转运过程复杂等问题,该研究设计了一种基于有限状态机（FSM,Finite State Machine）的水稻收获机与转运车协同作业策略。分析了水稻收获机与转运车协同作业模式,建立有限状态机模型。首先,基于作业环节设计触发条件、评估方法和执行流程等基础模块;然后,根据双机协同的各项状态建立状态信息矩阵;最后,依据协同触发事件与状态转移的逻辑设计状态转移链。构建协同作业时分复用控制逻辑框架,并运用Stateflow软件进行仿真分析,为验证所设计策略的田间实际作业效果,搭建了履带式水稻收获转运双机协同试验系统,收获速度为0.8 m/s,收割幅宽1.9 m,共28条收获边,协同路径选择在短边的机耕道上,连续协同工作时间大于120 min,采用套圈路径自主收获0.7 hm2水稻,期间共进行6次自动协同转运作业,将所收获的粮食转运到卡车上。试验结果表明,该策略可以实现水稻收获/卸粮转运自主作业,收获效率为0.35 hm2/h,为实现水稻收获双机智能转运协同功能奠定了基础,可为水稻无人农场建设提供技术支持。     

适宜机插株行距促进水稻生长提高产量

为了比较不同行距插秧机的作业效果,以及机插秧不同株行距组合对水稻生长和产量的影响,在江苏靖江、张家港和黄海农场3地进行了连续2 a田间定位试验。每个试验点设置行株距分别为:30 cm×11 cm、25 cm×14 cm、25 cm×11 cm 3种株行距组合处理,3次重复。结果表明,在水稻漏插率方面,2012年30 cm×11 cm(行距×株距)处理最高,25 cm×11 cm(行距×株距)处理最低,2013年30 cm×11 cm(行距×株距)处理仍最高,25 cm×14 cm(行距×株距)处理最低。窄行距大株距有利于降低水稻漏插率,但在伤秧率、倒秧率方面和每穴平均株数方面,3个品种的不同处理之间均无统一规律;分蘖稳定后各试验点茎蘖数均为30 cm×11 cm(行距×株距)处理最高,25 cm×11 cm(行距×株距)处理最低,大株行距有利于促进水稻分蘖;产量方面各处理每公顷有效穗数30 cm×11 cm(行距×株距)处理25 cm×11 cm(行距×株距)处理,其他产量构成因素差异不显著,最终各处理实际产量表现为25 cm×11 cm(行距×株距)处理较好,故插秧机行株距为25 cm×11 cm较适合于江苏省水稻机械化种植。该研究可为江苏省水稻插秧机机具选型提供参考。     

日本水稻种植机械化技术的最新研究进展

该文介绍了日本水稻种植机械化技术的最新研究进展,包括水稻点播直播机械—枪管式水稻直播机、水稻长毡式育秧和插秧系统以及无人操纵高精度水稻插秧机的工作原理及特点。     

浅谈水稻机插秧技术推广中的农机与农艺融合问题

随着我国农业生产技术水平的提高,加快水稻机插秧技术的推广应用逐渐成为有效提高水稻种植效率、减少人工成本消耗的有效手段。在农业生产逐渐向机械化、自动化方向发展的新时期,推广全新的水稻插秧机技术,符合时代的发展需求,能够有效提高水稻的产量。通过对农机与农艺融合问题进行研究,针对性提出优化措施,促进水稻机插秧技术的推广。     

插秧机电控操作机构和控制算法设计

为了进行农业机械导航和变量作业试验研究,以久保田SPU-68型插秧机为试验平台,对插秧机转向机构、变速机构和插秧机具升降机构进行了改造,实现自动控制。采用小功率直流电机为动力,设计了带双阈值死区的PD电机位置控制算法。转向操纵机构导向信号跟踪试验及与驾驶员操作的对比试验结果表明,转向系统具有良好的响应特性,电控操作装置控制作业效果与驾驶员操作作业效果相当。     

偏心齿轮-非圆齿轮行星轮系在后插旋转式分插机构中的应用

针对步行式水稻插秧机的工作要求,将偏心齿轮—非圆齿轮行星轮系应用于水稻插秧机后插式分插机构的设计中,研制出偏心齿轮-非圆齿轮后插旋转式分插机构。分析了偏心齿轮—非圆齿轮行星轮系的运动学特性,建立运动学模型,并自主开发了分插机构辅助分析与优化软件,通过人机交互优化方式对该分插机构进行参数优化,完成了该分插机构的二维和三维设计,并进行了虚拟样机试验,试验结果表明：该分插机构可以形成“海豚形”插秧静轨迹,满足步行式水稻插秧机的工作要求。     

“十五”国家科技攻关重点项目“农业机械化关键技术研究开发”通过科技部论证

“十五”国家科技攻关计划重点项目“农业机械化关键技术研究开发”已通过科技部可行性论证 ,该项目设置以下 7个课题 :1 .水稻高速种植机械研制要求研制一种四轮驱动的水田通用底盘 ,并配置多种种植方式的水稻种植机械 ,包括水稻芽种直播机、毯状苗浅栽机、钵苗浅栽机及大、中、小苗均能适应的插秧机。2 .双季稻地区水稻联合收获机研制要求研制一种能在泥脚深度达到 2 5cm的水稻田中顺利作业的联合收获机 ,以满足双季稻地区早稻田带水收获作业的需要。3 .一年两熟地区保护性耕作关键技术和配套机具研究。要求研制出一年两熟地区保护性耕作…     

水稻氮效率基因型差异及其机理研究进展

提高氮效率是当前水稻生产中亟待解决的问题。针对水稻基因型间氮效率差异的客观事实,从根系、叶片光合与衰老、库容量、氮代谢、物质生产与分配、产量及其构成等方面,详细阐述了水稻氮效率基因型差异的机理。对研究中存在的问题进行了探讨,并对水稻氮效率与高产的协同进行了展望。     

水稻植质钵育乳苗栽植机的研制

针对水稻植质钵育乳苗栽植的技术要求,研制出水稻植质钵育乳苗栽植机。以国产延吉六行插秧机为对象,分别对栽植机纵向进给机构、横向进给机构、分秧支撑切割装置、钵苗分秧定位装置和栽植后残屑处理进行了台架试验、组装后整机模拟试验,并连续多年进行了生产性试验,达到了水稻钵育乳苗栽植技术要求,其中：伤秧率1.8%;勾秧率2.0%;漏插率3.2%;均匀度合格率94.6%。为改装其他类型的插秧机提供了参考的技术参数。     

重庆市永川区水稻直播栽培技术发展对策思考

从水稻直播栽培的特征及技术要点、水稻直播栽培的必要性和可行性、促进水稻直播发展的意见建议等几方面进行了探讨。     

水稻生产机械化方案的模糊多元决策

对机械抛秧，水直播，旱直播，机动插秧机插秧，人工抛秧，手动插秧机插秧，人工插秧等七种不同安苗方式的水稻机械生产方案，依据亩产量，劳动强度，劳动生产率，人工用量、生产资料费，一次性投资等六项技术经济指标进行模糊多元决策，对经济发达地区，经济一般地区、经济落后地区，依据不同的权重、分别得到三个模糊集，据此，对各方案的优劣进行了排序并作了相应的解释。