步行式偏心-变位齿轮行星轮系宽窄行分插机构运动分析

为实现水稻宽窄行插秧,该文将偏心-变位齿轮行星轮系应用于步行式水稻插秧机分插机构中,并设计专用传动箱以满足水稻宽窄行插秧时秧针轨迹和姿态要求。分析了其结构特点和工作原理,建立了该机构运动学分析模型,编写了计算机辅助分析、仿真及优化程序,得到一组满足步行式宽窄行插秧的机构参数,建立了三维虚拟仿真模型,并在ADAMS中进行了虚拟试验,同时研制了样机并进行田间试验。试验结果表明宽行行距为403mm,窄行行距为197mm。虚拟试验和田间试验表明该分插机构满足步行式水稻插秧机宽窄行插秧的农艺要求。     

不同磷形态对水稻根系细菌群落特征的影响

为了探索不同磷形态处理下土壤、水稻根际和根内环境中细菌群落组成、结构、多样性,从而挖掘不同磷形态下水稻根际中介导植物-微生物相互作用的细菌群落特征.以籼稻(kasalath)为试验材料,采集南京的低磷土壤进行为期8周的水稻盆栽试验,采用高通量测序方法(16S rDNA Illumina测序),并结合土壤有效磷浓度和水稻...     

拟合齿轮五杆水稻钵苗移栽机构的机理分析与试验

钵苗移栽具有提高产量,增大精品粮种植面积等优点,该文作者基于双曲柄五杆水稻钵苗移栽机的结构形式,针对重要传动部件进行改进,开发了基于B样条拟合曲线的轻简化水稻钵苗移栽机构——拟合齿轮五杆水稻钵苗移栽机构。对该机构进行拟合齿轮节曲线传动分析,建立移栽机构运动学模型,运用matrix laboratory(MATLAB)中GUI平台开发出了水稻钵苗移栽机构辅助分析与参数优化软件,通过软件优化得出一组能够满足钵苗移栽要求的结构参数。建立三维模型,并通过automatic dynamic analysis of mechanical systems(ADAMS)进行虚拟样机仿真,初步验证机构的合理性。加工移栽机构核心部件,装配并在试验台架上进行试验研究。通过对移栽机构的试验台架试验,验证了移栽机构参数的合理性和有效性。以秧夹开口开度、秧夹夹持力、取秧频率为因素,以伤秧率和漏秧率为评价指标,选取二次回归正交旋转组合试验的方案,运用Design-Expert 7.0软件进行分析,得到的分析结果进一步验证了拟合齿轮五杆移栽机构的合理性。     

高通量下水稻育种网络信息管理系统

高通量水稻种植试验以及表型现象检测是水稻分子遗传育种研究中的重要步骤。针对种植试验中容易大量存在的育种信息记录错误、延迟、整合繁琐、查询困难、共享不便等问题,设计了基于RFID、数据库和网络技术的水稻育种网络信息管理系统。该系统以水稻种植试验为研究对象,通过RFID电子标签实现水稻盆栽的实时标识;建立网络信息管理系统对种植水稻信息进行远程访问和操作;并针对水稻突变体库的多代种植,提出了水稻种植家系可追溯的数据管理方法,实现水稻家系的自动追溯和家系树的自动生成。种植区试验证明系统能可靠记录入场水稻盆栽信息,并有出错提示功能;能实现水稻盆栽在种植区位置的自动分配及跟踪管理。系统远程访问、操作,管理正常运行,有效地提高了水稻遗传育种试验的效率。     

水稻直播机气流式施肥监测系统设计与试验

针对水稻直播机施肥装置施肥过程中易堵塞及无法及时报警的问题,结合南方水稻直播施肥的农艺要求,该研究设计了一种水稻直播机气流式施肥监测系统,可以在施肥装置出现管道堵塞后进行报警提示。首先,对气流式施肥监测系统的整体结构进行设计。然后,对关键部件气流分流管道建立仿真模型,采用Fluent和Rocky软件进行气固耦合仿真试验,以肥料颗粒的动能变化量为指标,对气流分流管道的防堵性能进行试验,仿真试验结果表明,当气流分流管道进气口施加800 Pa气流时,肥料颗粒的动能提高了17.4%。最后,采用Box-Behnken响应面试验设计方法进行台架静态试验,以堵塞报警准确率为评价指标,得出较优工作参数为气流分流管道内径28 mm,进气口气压值700 Pa,施肥速率20 g/s;以较优参数进行田间试验,结果表明,堵塞报警准确率均大于90.0%,最高达96.7%;装置工作稳定性好,未出现装置失灵情况,可满足水稻施肥装置堵塞监测准确率要求,该研究可为水稻施肥堵塞报警监测提供参考。     

水稻直播机气流式分层施肥系统设计与试验

针对水稻不同生长期施肥劳动强度大和肥料易堵塞的问题,该文提出了一种水稻分层施肥技术,根据水稻种植农艺要求和根系分布特点,在水稻直播时将整个生长期所需肥料一次性分层施入土壤中,浅层施肥深度为30～40 mm,距离水稻行距离为50 mm,为水稻苗期生长提供养分;深层施肥深度为70～100 mm,深层施肥沟在2行水稻中间,为水稻的后期生长提供养分。设计了一种气流式分层施肥系统,根据分层施肥要求确定肥料分配器结构及分层施肥量调节比例;利用Solid Works软件对肥料混合器变截面处不同截面高度的进肥口风速和出口处的负压进行仿真分析和试验验证,确定气流肥料混合器变截面通道高度为20 mm;对气流式分层施肥系统进行性能试验,以风速、肥量分配比例调节板开度和施肥管道长度为主要因素进行正交试验。试验结果表明,当风速为18 m/s、肥量分配比例调节板开度为30°、施肥管道长度为1 000 mm时,浅层施肥量变异系数为1.61%、深层施肥量变异系数为1.58%、2个浅层施肥量和深层的施肥量分配比例误差为1.91%。将气流式分层施肥系统安装在2BDH-10型水稻直播机上进行田间作业性能试验,田间试验结果表明,2个浅层施肥量与深层施肥量分配比例最大误差为7.76%,浅层施肥量最大变异系数为3.98%,深层施肥量最大变异系数为4.41%,满足水稻种植分层施肥的要求。研究结果可为水稻气流式分层施肥技术研究提供重要参考。     

植物有机营养无菌培养试验方法的研究与应用

本文对植物有机营养研究中无菌培养实验室的结构,功能作了描述,对有机营养无菌水培液的配制及无蓝图苗的筛选和培育方法作了检验。用此无菌试验法进行的水稻有机氮营养试验证明,水稻能直接吸收根际营养液中的氨基酸,在频繁更换营养液的培养条件下,等氮量有机、无机 氮对对水稻的营养效果依次为甘氨酸态（无菌条件）〉谷氨酸态氮（无菌条件）〉铵态氮（无菌条件）〉铵态氮（常规条件）,反映出有机、无机氮种类及无菌、常规试验     

利用煤矸石制作水稻育苗基质的研究

以配置合格水稻育苗基质为目标,针对现有水稻育苗基质的生产原材料多以草炭为主对环境影响大的问题,探索利用煤矸石作为水稻育苗基质的可行性研究,在生产育苗基质的同时做到固体废弃物的资源化利用。通过对试验原料进行前处理和各项理化性质的测定及试验前进行的配比试验,确定了适合水稻育苗基质的4个处理作为试验组与对照组进行了水稻育苗试验。结果表明:(1)煤矸石可作为水稻育苗基质的材料;(2)煤矸石的最大添加量可达到80%(体积比),但需要进行活化处理;(3)不经活化处理的煤矸石也可用于水稻育苗,生长情况也较好,但煤矸石的添加量缩减至38%(体积比)。     

湖北省荆门市水稻土配方施肥的效果研究

选定荆门市水稻土进行效应函数法配方试验,以找出不同N、P、K用量与水稻产量的关系,明确最高施肥量和最佳施肥量,提供水稻专用配方肥的参数。试验发现,N、P、K配合后有利于促进杂交中稻的个体发育,建立良好的群体结构。在供试土壤和"汕优63"水稻上,氮是控制产量的首要因子。建议供试土壤上施肥配方为:N150～180kg/hm2,P2O530～45kg/hm2,K2O105～120kg/hm2。     

基于微波冠层散射模型的水稻生物量遥感估算

为寻求有效的水稻生物量估算方法,尝试开发了微波冠层散射模型。将实测的水稻结构参数作为输入变量,运行微波冠层散射的改进模型来模拟水稻冠层后向散射系数,结合遗传算法优化工具,从星载微波雷达遥感ALOS/PALSAR数据反演水稻的结构参数,进而对水稻生物量进行了空间制图。结果显示,模拟的水稻冠层后向散射系数误差在1 dB以内,估算的水稻生物量的误差小于200 g/m2。表明利用微波遥感机理模型反演水稻结构参数和估算水稻生物量具有应用潜力。     

广西和福建两省荔枝园土壤养分吸附特性

应用土壤养分状况系统研究法(ASI)对广西和福建两省荔枝主产区荔枝园土壤的养分吸附能力进行系统研究。结果显示:(1)广西贵港市土壤对P的吸附率平均为44.3%,K为43.6%,B为19.5%,Zn为18.7%,S为2.1%;玉林市P为50.0%,K为33.2%,B为32.1%,Zn为20.5%,S为6.1%;钦州市P为51.4%,K为22.2%,B为17.7%,Zn为22.5%,S为36.2%。可见,贵港市和玉林市土壤对养分的吸附能力大小均为P>K>B>Zn>S,而钦州市为P>S>Zn>K>B。(2)广西荔枝园土壤对P的吸附率平均为49.5%,K为30.2%,S为18.9%,B为22.6%,Zn为21.1%;而福建P为30.4%,K为23.4%,B为18.5%,S为15.6%,Zn为21.0%。可见,两省荔枝园土壤对磷的吸附均很强(两省荔枝园土壤均属铁铝土,而铁铝氧化物含量丰富),而对钾、硼、锌和硫的吸附能力均相对较弱。广西荔枝园土壤对P、K、S和B的吸附能力显著强于福建(由南向北,铁铝土的富铝化风化程度减弱),而对Zn的吸附能力相当。     

不同基因型大豆生长和结瘤对羟基磷灰石的吸收利用

以来源于东北、西北和南方的15个不同基因型大豆品种作为供试材料,利用砂培培养方法,研究不同基因型大豆利用钙磷的差异。结果表明,钙磷对西北大豆生物量的促进作用最大,其次是南方品种,最后是东北品种。与东北品种比较,西北品种和南方品种生物量分别较东北品种增加32.9%和26.9%。垦农18、垦98-602和黑豆分别与相同来源的其它4个基因型大豆生物量达到5%的差异显著水平。通过比较和方差分析认为,钙磷对促进大豆根生物量增加比对地上部生物量增加的作用大。钙磷对南方和西北大豆根瘤形成的影响比东北的大。钙磷对南方大豆根瘤干重的促进作用最大,其次是东北大豆,最后是西北大豆。然而,方差分析表明,垦农18根瘤干重与东北的其它4个品种差异达到5%显著水平;西北的5个品种根瘤干重未达到差异显著水平;安选普定皂角豆的根瘤干重与其它4个南方品种差异达到5%的显著水平。相同来源的大豆地上部含磷量的平均值进行比较,东北品种地上部含磷量最高,达到2.23gkg-1,西北品种为2.14gkg-1,南方品种仅含有1.69gkg-1;根系含磷量是南方品种最高,达到2.03g kg-1,西北品种为1.66g kg-1,东北品种仅含有1.57g kg-1;根瘤含磷是西北品种最高,达到4.62g kg-1,东北品种为3.80g kg-1,南方品种为3.89g kg-1。不同来源大豆基因型根际pH差异较大,5个品种根际pH的平均值相比较,东北大豆根际pH最高,为6.17,其次是南方大豆为6.01,最低的是西北大豆,pH为5.81。方差分析表明,无论哪种来源的大豆,各品种根际pH都未达到差异显著水平。钙磷利用效率由高到低的顺序是南方、西北和东北品种,分析认为磷素利用效率并不能完全代表作物对钙磷的利用差异,综合作物对磷的吸收累积量将更有代表性。     

塔克拉玛干沙漠腹地塔中地区的风动力环境

输沙势是衡量一个地区风沙活动强弱的重要参数。为了更好地了解塔克拉玛干沙漠腹地塔中地区的沙粒运移状况,为沙尘暴预防与治理提供科学依据,通过地表土壤湿度修订出每个月的临界起沙风速以替代以往的一个经验值,进而以塔中气象站所提供的2006—2012年风速和风向数据为基础,研究了塔中地区的输沙势分布特征。结果表明:(1)起沙风风向主要分布在ENE,NE及E这3个方向上。(2)输沙势主要集中在春夏季。春季年平均合成输沙势分别为71.3VU,合成方向为31°;夏季年平均合成输沙势为59.7VU,合成方向为70.7°;冬季最小,合成输沙势仅为1VU。(3)春、夏、秋、冬方向变率指数都相对较大,说明塔中地区的风况较为单一。(4)春、夏、秋、冬4个季节的输沙势主要集中在ENE,NE及E这3个方向上。     

锥盘式撒肥装置的性能分析与试验

针对目前大多数撒肥机在作业过程中存在抛撒不均问题,该文设计了一种锥盘式撒肥装置。通过对该装置结构和工作原理的阐述及肥料颗粒在撒肥盘、叶片上和空气中的动力学和运动学分析,建立了肥料颗粒的运动模型。以叶片长度、叶片水平投影倾角、撒肥盘转速、肥箱落肥口位置和面积为试验因素,以肥料抛撒的横向变异系数为试验指标进行了台架试验。试验表明,当落肥口位置(落肥口中心点在以叶片旋转中心在地面的投影为坐标原点的空间直角坐标系中的坐标值)为(70 mm,0,800 mm),叶片长度为150 mm,落肥口面积为2456 mm2,叶片水平投影倾角为1°,撒肥盘转速为1090 r/min时,横向撒肥变异系数为5.215%,此时肥料抛撒的均匀性最好,满足施肥作业要求。该装置基本上解决了肥料抛撒不均方面的不足,为锥盘式撒肥机的设计与优化提供了参考。     

直立穗型水稻群体小气候环境研究

测定了直立穗型和弯曲穗型水稻群体的小气候环境,结果表明,直立穗群体内（１）光分布比较均匀,尤其上部光环境明显改善;（２）群体内温度高于弯曲穗群体,湿度低于弯穗群体,有利于光合效率的提高;（３）群体上部ＣＯ２浓度高于弯穗群体,中下部低于弯穗群体,说明直立穗群体部通透性好,中下部光合作用强。     

环模制粒粉体旋转挤压成型扭矩模型构建及试验

环模制粒成型技术以其高效率、高成型率、低污染等优点广泛应用于饲料机械、生物质能源机械、化工、制药等领域,而环模制粒过程扭矩模型的缺失已成为制约制粒技术发展的瓶颈之一。该文旨在通过理论分析、数值模拟与试验研究,建立粉体旋转挤压制粒成型过程精确扭矩模型,为粉体旋转挤压制粒成型装备的节能降耗及优化设计奠定理论基础。针对各向同性粉体物料,基于微单元受力分析及广义胡克定律,建立了旋转挤压制粒成型过程中模孔不同深度位置挤压压强的计算公式;基于DPC模型及实际辊轧工艺,建立了旋转挤压成型过程有限元分析模型,进行了压紧区应力分析;基于有限元模拟分析结果,设定变形压紧区的压强分布为二次曲线,建立了变形压紧区、挤压区的压强分布模型;最后建立了粉体旋转挤压制粒成型扭矩模型。以无线扭矩测试系统及环模制粒机为试验平台进行了鸡饲料的环模挤压制粒试验,求解得到了所有模型常量。设计了9组扭矩测试试验进行模型验证,测试结果与理论计算对比表明,试验值与计算值差距较小,最大计算误差仅为2.6%,这反映出建立的模型正确有效,对指导环模制粒机结构优化与节能降耗具有重要的意义。     

六盘山林下地被物分布特征

对六盘山不同植被的地被物分布特征进行研究发现,华北落叶松、白桦和油松林下草本植物物种丰富。辽东栎林枯落物叶片宽厚肥大,分解后枯落物较为松软,厚度最大,枯落物总储量仅次于华北落叶松。不同森林植被枯落物中,针叶枯落物所占比例最大。未分解层储量／厚度比值小于半分解层,9月份针叶林枯落物储量／厚度比值最大。天然次生林辽东栎林植被结构复杂,尽管不断有枯落物补充,枯落物却能迅速破碎分解,一方面能够迅速补充土壤养分含量,另一方面能够在地表形成更为疏松的枯落物层,因此7—9月份辽东栎林枯落物变化较大。     

阿维菌素3种剂型的光解研究

以太阳光为光源,利用玻片药膜法和高效液相色谱法研究浓度、水质硬度、pH和共存离子等因子对阿维菌素乳油、水乳剂和微乳剂3种液体剂型光解的影响。结果表明：3种阿维菌素液体剂型光解率随光照时间延长而逐渐增大。在试验初始浓度范围内,3种阿维菌素制剂光解均符合一级动力学方程,且与药液浓度呈负相关。在不同浓度、pH、共存离子条件下,阿维菌素的光解速率均表现为乳油〉水乳剂〉微乳剂,pH对单一剂型光解有较大影响,而共存离子对其影响作用较小。在不同浓度硬水条件下则表现为随水质硬度增加,微乳剂半衰期减少,水乳剂和乳油略微增大,在蒸馏水下的半衰期为微乳剂〉水乳剂〉乳油,而在684mg·L-1硬水时半衰期为水乳剂〉微乳剂≈乳油。相比于乳油,微乳剂和水乳剂光解速率较慢,可以有效延长阿维菌素持效期,进一步提高阿维菌素在田间的应用效果。     

2021年秋季气象条件对农业生产的影响评价

2021年秋季（9−11月）,全国平均气温为10.5℃,较常年同期偏高;全国平均降水量为157.9mm,为1961年来最高值,尤其西北地区、华北、黄淮区域平均降水量均为1961年以来历史同期最高值;全国平均日照时数为564.9h,为1961年以来第9低值。东北地区大部初霜期较常年明显偏晚,全国秋收区光温条件总体利于作物灌浆成熟和收晒。西北地区东部、华北大部和黄淮北部秋季前期多雨和寡照突出,属典型“埋汰秋”,麦播期普遍推迟7～15d,秋季中后期天气转好,冬小麦播种速度加快。秋末华北、黄淮、西北地区东部冬小麦发育期较常年普遍偏晚7～25d,处于分蘖期的占比低于常年和2020年同期,全国冬小麦晚弱苗比例高于常年和2020年同期。南方大部地区秋播期间农田土壤墒情适宜,冬小麦、油菜播种和出苗顺利,发育期基本接近常年。     

1999-2010年陕甘宁黄土高原区气候对植被物候的影响

基于Spot Vegetation数据,采用植被物候分析、Hurst指数及偏相关系数等方法,分析了1999-2010年陕甘宁黄土高原区植被物候的时空变化特征、未来趋势及其驱动因素。结果表明:(1) 1999-2010年陕甘宁黄土高原区多年平均物候呈纬度地带性。随着纬度増高,生长季始期逐渐推迟,生长季长度缩短,生长季末期提前,反之,生长季始期呈提前,生长季长度延长,生长季末期推迟。(2)近12 a陕甘宁黄土高原区多年物候Hurst指数变化表现为同向持续性面积大于反持续性面积,呈较弱的持续性变化,分布规律大致都呈东西走向。(3)受降水影响,陕甘宁黄土高原区多年物候同时与纬度以及河流网有关。低纬度温度高,可促进植被对水分的吸收,因此在低纬度或者水资源丰富地区,植被返青提前,生长周期延长;相反,干旱低温的高纬度地区,植被生长停滞提前,生长周期缩短。