轻便型单人采茶机的采摘效果比较试验

为提高茶叶采摘效率,验证轻便型单人采茶机的使用效果,比较其与手工采摘的优劣,试验通过在相同条件下分别选用轻便型单人采茶机、人工方式进行茶叶采摘,调查其采摘用工时间、采摘叶质量、制茶品质等指标,比较不同采摘模式下的成本效益。结果表明,轻便型单人采茶机耗时仅为手采的1/5,采叶量是手采的2.32倍;手采茶青质量优于机采,制茶品质整体差异不大,机采茶仅外形和叶底明显低于手采茶;相同面积的机采茶叶综合产值比手采高15.9%,而采摘成本仅为手采的27.1%,整体比较效益约为手采茶叶的1.22倍,可根据实际情况灵活选用轻便型单人采茶机,建议不追求高端品质的茶叶采用。     

1GSZ-350型灭茬旋耕联合整地机的设计与试验

为了适应大马力拖拉机对配套农机具的需求,在分析研究中小型单一和组合作业模式整地机的基础上,设计研制出一种集灭茬、旋耕和深松于一体的宽幅联合整地机,并进行了单一和联合作业的试验。试验表明,该机具在作业时能够充分发挥大马力拖拉机的作业效率,减少拖拉机的功率消耗,节能约14.3%;机具配置的灭茬刀、深松铲和旋耕刀排列合理,保墒效果明显,碎土率和灭茬率高达95%。该机属于高效节能型机具,为研究大型农机具提供了参考。     

梳刷振动式枸杞收获装置设计与运行参数优化

针对目前中国枸杞人工采收效率低、成本高的问题,该文采用梳刷振动相结合的采收方式,设计了梳刷振动式枸杞收获装置,并进行了试验。首先基于ADAMS软件建立了枸杞果实、枝条模型与梳刷振动机构模型。枸杞果实、果柄间连接力采用广义力连接,通过设置传感器来监测果柄断裂条件,实现了枸杞果实、果柄在外力作用下的分离过程控制。通过仿真分析,确定了收获装置的梳刷转速、圆盘转速(振动频率)和振动幅度3个因素为影响采收效果的主要因素。然后以梳刷转速、圆盘转速(振动频率)和振动幅度为因素,以采收效率、成熟枸杞采收率、青果脱落率以及成熟枸杞破损率为评价指标,进行了田间试验,试验结果表明:在梳刷转速80 r/min、圆盘转速100 r/min、振动幅度80 mm的因素水平组合下采收效率为13.12 kg/h,成熟枸杞采收率为87.46%,青果脱落率为13.81%,成熟枸杞破损率为2.82%,采收效果最佳,相比于其他单一原理的采收机构,本装置既达到了较高采收效率与成熟枸杞采收率,也保证了相对较低的青果脱落率与成熟枸杞破损率。该文可为枸杞机械化采收机械的设计提供理论依据与数据支撑。     

不同负载量对苹果~(13)C和~(15)N分配、利用的影响

【目的】利用稳定性同位素13C和15N示踪技术,研究了不同负载量对苹果13C和15N分配、利用的影响,从营养吸收的角度阐明负载量对苹果生长发育影响的机理,为疏果及提高氮肥利用率提供依据。【方法】以5年生垄栽王林/SH38/八棱海棠苹果为试材,于3月27日挖环状沟施肥,每株施入15N-尿素10 g,同时施N 110.33 g、P2O5143.15 g、K2O 151.26 g。在坐果后,立即进行疏果处理,试验设3个处理为对照(不疏果)、2/3负载量(疏掉其中1/3的果实)和1/3负载量(疏掉其中2/3的果实);于果实成熟期(9月6日)对已处理的植株进行整株13C标记处理。标记72 h后破坏性采样,测定13C和15N丰度。13C丰度用DELTA V Advantage同位素比率质谱仪测定,15N丰度用ZHT-03质谱计测定。【结果】与对照(不疏果)相比,2/3负载量和1/3负载量处理,果实平均单果重分别增加了17.68%和48.57%,根冠比分别增加了7.69%和15.38%,而其平均单株产量却显著降低,分别为对照的50.18%和78.60%;3处理单位干截面积平均产量分别为0.83 kg/cm2、0.54 kg/cm2和0.33 kg/cm2,三者之间差异显著;负载量增加促进叶片制造的13C同化物向果实中转移,减少了向根系的运输,对照、2/3负载量和1/3负载量处理的果实13C分配率分别为39.81%、29.25%和16.46%,根系13C分配率则分别为16.79%、19.98%和24.64%;负载量增加显著降低了植株15N的利用率,对照、2/3负载量和1/3负载量3个处理的植株15N利用率分别为8.51%、10.11%和13.23%。3个处理各器官的氮原子百分超(Ndff)值均表现为果实当年生枝根系叶片多年生枝中心干,不同处理间Ndff值的差异主要表现在果实和根系,果实的Ndff值随着负载量的增加而增大,对照的Ndff值达到2.76%,分别为2/3负载量和1/3负载量处理的1.17倍和1.31倍,而根系则表现出相反的趋势;15N分配率与13C分配率表现出相同的趋势,15N分配率较高的器官,13C分配率也处于较高水平。【结论】负载量增加可促进叶片制造的13C同化物向果实中转移,减少向根系的运输,对15N的吸收利用降低。当单位干截面积产量为0.54 kg/cm2时,能有效协调树体的碳、氮营养分配,对王林苹果的生产效果最佳。     

三峡库区坡地新建梨-旱稻复合系统生态经济效应研究

对三峡库区坡地梨-旱稻复合系统的生态经济效应进行了研究。结果表明:与清耕梨园相比,间作旱稻并秸秆还田后,不仅能改善梨园小气候环境,有良好的水土保持作用和改土培肥效果,而且能提高叶片叶绿素含量和光合速率,改善果实内在品质。同时能有效控制田间杂草,减少梨园病虫害的发生,且可消减非点源N污染负荷60.19kg/hm2,非点源P污染负荷8.0kg/hm2。与单一系统相比,复合系统能提高土地利用率44%,具有显著的经济效益。     

华南双季稻区水稻不同机械化栽植方式对比试验与评价

为探索不同机械化栽植方式对华南双季稻区的适应性及其影响机理,2011-2014年连续4 a在广东省肇庆市和江门市,以钵体苗人工手插为对照,安排了钵体毯状苗机插、毯状苗机插和毯状苗窄行机插3种机械化栽植方式的对比试验。应用主效可加互作可乘(additive main effects and multiplicative interaction,AMMI)模型对影响水稻产量的栽植方式、环境和二者的互作进行了分析,进而对不同栽植方式的适应性进行了评价。结果表明:不同栽植方式水稻产量的单因素方差分析显示,3种机械化栽植方式对常规稻都具有良好的适应性,可替代人工手插大面积推广使用;而杂交稻各次试验中3种机插秧栽植方式的产量都低于人工手插,杂交稻机插秧问题还需进一步研究。AMMI分析中,栽植方式平方和、环境平方和及二者的互作平方和分别占处理平方和的6.39%、85.29%和8.31%,都达到了极显著差异水平(P0.01);AMMI模型的交互效应主成分(interaction principal component analysis,IPCA)前2个达到显著水平,两项累计解释了互作平方和的92.99%;残差均方根(root mean square,RMS)的值为49.34 kg/hm2,占总均值的0.71%,表明AMMI2模型对试验的数据结构进行了很好的拟合。适应性评价显示,人工手插的平均产量最高,与环境存在较大正互作,是目前杂交稻种植中最好的栽植方式,但稳定性欠佳;毯状苗机插的平均产量最低,与环境的互作最小,是一种稳定性较好的栽植方式;钵体毯状苗机插的稳定性不及毯状苗机插,但平均产量高于毯状苗机插,与毯状苗机插相比平均增产约-2%~6%;毯状苗窄行机插的稳定性不及钵体毯状苗机插,但平均产量与钵体毯状苗机插相差不大,在杂交晚稻种植中常常高于钵体毯状苗机插。研究结论对推进华南双季稻区种植机械化的发展具有重要参考价值。     

集雨节灌技术在韭园沟示范区建设中的应用

结合韭园沟水土保持生态示范区建设,建设了大型集雨场,并布设了渗灌、低压管灌等,与穴灌进行不同灌溉方式的对比试验。结果表明,与穴灌相比,采取渗灌、低压管灌等方式,改善了示范区集约化枣园和大扁杏示范园区小气候和土壤理化性状,增加了适宜生长的田间水分持续天数,促进了树体生长发育和产量增加,改良了果实品质,并减少了用工。将雨水节灌技术应用于示范区建设和周边地区生产实践,有效地提高了韭园沟水土保持生态示范区建设的速度和科技含量。     

水稻生产不同栽植方式的比较试验

机械化种植是制约珠江三角洲地区乃至全国水稻生产机械化的瓶颈之一。为探索不同栽植方式对水稻生产的影响，对人工直播与机械直播、人工插秧与机械插秧、人工抛秧等不同栽植方式进行了比较试验。试验结果表明，在珠江三角洲地区相同条件下，不同栽植方式的产量差异不大；机械栽植能确保稳产，与手工栽植方式相比不减产，并能减少成本、增加工效；机械直播是当前实现“两高一优”农业，促进农业生产“节本增效”的一种重要栽植方式。     

花卉幼苗自动移栽机关键部件设计与试验

为实现盆栽花卉幼苗机械化移栽作业,减轻人工操作劳动强度,该文对花卉穴盘苗自动移栽机的关键部件进行设计。基于机器视觉技术获取花卉幼苗生长信息,采用区域目标像素统计的方法对幼苗生长状况进行评价,并对优质种苗进行定位,剔除缺苗、劣苗。为满足不同规格穴盘通用性和种苗无损操作要求,设计了弹簧驱动柔性可调的幼苗根部夹持手爪,通过对手爪的力学分析计算,优化其中关键零件的结构参数。移栽机控制系统由PC上位机扩展多路电机驱动节点,以满足多轴控制需要。基于自动移栽机试验平台,对各关键部件进行试验测试,结果表明系统移栽作业效率小于800工作循环/h时,夹持手爪能够对幼苗进行可靠操作,移栽成功率95%以上,此外视觉系统对幼苗识别准确率87%以上。     

重庆地区地栽金佛手栽培管理技术

重庆地区为一般柑橘种类的适宜种植区,但由于冬季光照不足,4—6月多阴雨天气,采用普通的柑橘栽培管理技术种植金佛手难以成功。经过几年的试验和栽培管理实践,在普通柑橘栽培管理技术的基础上加以改革和创新,使大田种植金佛手获得成功。主要技术措施包括:定植时垒土栽培,秋季重剪,喷施多效唑促花,喷施赤霉素保花保果,人工疏花疏果,抹梢打顶,巧施叶面肥等。     

间伐改形对陇东密闭苹果园树体枝条和花芽及果实品质的影响

为研究间伐改形对陇东成龄乔化密闭富士苹果园树体枝类组成、花芽形成及果实品质的影响,以16年生密闭红富士苹果园为研究对象,对隔株间伐改形和不间伐改形树体枝类组成、花芽形成、质量和果实品质等指标进行比较分析。结果表明,间伐改形后长枝和中枝占比率比不间伐改形分别减少5.97、5.88百分点;短枝占比率和优质短枝占比率比不间伐改形分别增加11.85、24.97百分点;顶花芽量比不间伐改形提高35.4%;花芽坐果率比不间伐改形提高23.4百分点;果实单果质量、硬度分别比不间伐改形分别提高16.7%、17.3%;着色面积和可溶性固形物分别比不间伐改形提高12.3,1.03百分点。间伐改形后花芽在冠层中的立体空间分布均衡,有效改善了不间伐改形树体花芽外移和上移现象。可见,间伐改形不仅能够有效解决密闭果园枝量繁多、树形紊乱等问题,还可有效改善枝条组成比例,提高花芽质量及坐果率,明显提高果实品质。     

新疆地方品种梨果实品质性状综合评价

为了优良品种的筛选、选育及推广应用提供科学理论依据,建立8个新疆地方品种梨的果实品质综合评价体系。以‘鄯善红梨’‘鄯善句句梨’‘鄯善黄麻梨’‘晚熟塔西梨’‘鄯善早熟句句梨’‘诺尕依梨’‘雅格丽克梨’和‘库车句句梨’为试材,测定其14项果实内外品质指标,对14项指标进行相关性分析和因子分析,建立基于因子分析的综合品质评价模型,并根据综合品质得分进行优良度排序。结果表明:8个新疆地方品种梨14项果实品质性状变异系数有所不同,其中色差值a~*(红绿差异)的变异系数较大,其变异系数为225.40%,单果质量、果实纵径、果心质量、色差值L~*、果实硬度、总酸含量和糖酸比的变异系数均中等,在20.0%～45.0%范围之内,其余果实品质指标的变异系数均相对较小(小于20.0%),且各果实品质指标间均存在不同程度的相关性。经因子分析提取出特征根值均大于1的4个公因子,其累计方差贡献率达88.90%,其中第1公因子的贡献率为31.15%,主要由果实纵径、单果质量、果心质量、果实横径和果形指数5个因子决定,主要反映了果实大小、果心大小和果实形状。第2公因子的贡献率为23.31%,由糖酸比、果实硬度、含糖量和总酸含量4个因子决定,主要反映了果实酸甜口感品质和耐运强度的高低。第3公因子的贡献率为18.29%,由色差值L~*、色差值a~*和色差值b~*3个因子决定,主要反映了果实表面颜色色差程度。第4公因子的贡献率为16.15%,由可食率和果柄长度2个因子决定,主要反映了果实可食部分大小和果实抗风能力强度的高低。经综合品质评价模型得出,新疆梨8个地方品种果实综合品质得分的优良度排序依次为‘诺尕依梨’‘雅格丽克梨’‘库车句句梨’‘鄯善黄麻梨’‘鄯善句句梨’‘鄯善红梨’‘鄯善早熟句句梨’‘晚熟塔西梨’,研究结果为新疆地方梨品种的合理应用及科学推广提供参考。     

悬挂式电动柔性疏花机控制系统设计与试验

为提高机械柔性疏花机对果树品种、树冠形状和大小的自适应性,设计了一种悬挂式电动柔性疏花机。基于仿形疏花的工作要求,确定了仿形参数关联式;采用超声波冠形探测方法,开发了嵌入式仿形疏花控制系统。田间试验测得仿形疏花执行机构的位置伺服控制误差较小,平移丝杠在位移目标值4.7～36 cm内的平均误差为0.17 cm,最大误差为0.9 cm;仿形丝杠在位移目标值5.7～15.3 cm内的平均误差为0.07 cm,最大误差为0.4 cm。结果表明所设计的仿形控制系统能满足疏花机平面位置伺服控制的精度要求。该研究可为果园疏花机械的结构设计和运行控制提供参考。     

早期疏花对梨果实早期发育影响

以金花梨、早酥梨、线穗梨、金秋梨四个大果型梨品种为试材,在不同时期,采用不同距离疏花,研究了它们的果实早期发育的特点。结果表明:早期疏花幼果细胞数增多;果实体积与细胞数、细胞大小呈正相关。疏花时期与疏花距离的最佳组合为:花序分离期,间距25～30cm。     

有机无机肥配施对梨园土壤肥力及果实品质的影响

[目的]探究有机无机肥配施对梨园土壤肥力及果实品质的影响,为改良土壤、促进果树生长、提高果实品质及果园经济效益等提供科学依据.[方法]以6年生库尔勒香梨为试验材料,共设置7个处理,分别为不施肥、100％化肥、25％有机肥+75％化肥、50％有机肥+50％化肥、75％有机肥+25％化肥、100％有机肥、矿源黄腐酸钾.测定...     

我国主要梨园施肥现状分析

以国家梨产业技术体系为平台,对全国18个梨综合试验站744个主要梨园施肥种类、施肥时期、施用量和施用方式等进行调查。结果表明,全国范围内梨树施用的有机肥以猪牛羊杂粪为主,商品有机肥施用很少或几乎不施;施用的化肥以尿素和三元素复混肥为主,有的地区偏施尿素或三元素复混肥,复混肥中氮磷钾的比例较混乱,高磷高钾肥多。从施用时期看,以化肥作为部分基肥、果实膨大期追肥的现象较为普遍,而萌芽前追肥和花芽分化期追肥状况各地区差异较大。有机肥单位面积施用量和单株施用量差异较大,大多数梨园有机肥施用量不足,其中有4个试验站30% 左右的梨园不施有机肥;化肥的用量差异较大,盲目施肥或经验施肥现象严重。施肥方式以穴施和条施为主,施肥的深度差异较大。通过分析,指出各地梨树施肥存在的问题,以期为梨优质高产提供科学的施肥依据。     

1KS60-35X型果园双螺旋开沟施肥机刀轴设计与试验

针对目前果园开沟施肥存在耕作阻力大、功耗过高、搅肥不均匀,该文研制了1KS60-35X果园型双螺旋施肥机,采用前轴破土、后轴搅土施肥设计方案,并建立作业过程破土与搅土刀轴阻力矩方程,分析了螺旋叶片参数对耕作阻力影响,进一步研究了螺旋刃线成型参数方程,通过经验设计与理论设计计算确定破土与搅土施肥轴螺旋叶片参数,并运用PROE软件建立刀轴与整机三维参数化数字模型,并完成样机试制工作。样机的开沟、施肥田间试验结果表明,该机开沟沟深472~510 mm,平均沟深496 mm,平均推土高度120 mm,开沟深度稳定系数98.2%,开沟宽度一致性99.2%;土壤团粒直径多在3~6 mm之间,全土层与地表100 mm土层团粒直径范围5~40 mm,取样结果全土层与地表100 mm土层土壤团粒平均直径分别为6.75与6.86 mm,碎土合格率分别为98.7%与97.9%;颗粒肥料堆积现象较少,重心距离5~20 mm之间,重心水平与垂直平均距离分别15.53与16.24 mm,且各土层段施肥性能较稳定,满足果园施肥农艺要求,可为果园、桑园、茶园等开沟施肥作业提供参考。     

黄冠梨果实和叶片钾素积累特征及其对施钾的响应

【目的】 本研究通过研究黄冠梨果实和叶片钾素积累特征及其对不同施钾量的响应,探讨施钾对梨果产量和品质的影响,为梨园合理施钾提供依据。 【方法】 选取同一区域 14 年生不同产量水平的高 (60～70 t/hm2)、中产 (30～40 t/hm2) 两个黄冠梨园开展田间施钾试验。设置 K₂O 0、150、300、450 kg/hm2 四个施钾水平(K0、K150、K300、K450),分别在幼果期、膨大Ⅰ期、膨大Ⅱ期、成熟期和果实收获后一个月采集叶片与果实样品,研究施钾对产量、果实品质、叶片和果实钾含量及钾积累量、钾肥利用率的影响。 【结果】 随施钾量增加高产园产量增加显著,K450 处理比对照提高了 16.9%;在中产园 K300 处理产量达到最高值,较对照提高了 27.2%,K450 与 K300 处理之间无显著差异。果实中可溶性糖含量和糖酸比随施钾量增加而提高,可滴定酸变化规律与之相反。从幼果期至成熟期,叶片与果实钾含量均呈下降趋势,施钾在不同程度上提高了钾素含量。叶片钾积累量在膨大Ⅰ期达到最大,随后积累量逐渐下降。果实钾在整个膨大期积累最多,占全生育期钾积累量的 60%～79%;膨大期后高产园果实仍在迅速积累钾素,中产园积累减缓。落叶前叶片钾回流,高产园回流力度大于中产园。高产园果实收获和落叶移走钾量为 258～314 g/plant,中产园为 166～192 g/plant。在高产园 K450 处理和中产园 K300 处理下,果实和叶片内每积累 1 kg 钾素,高产园可增产 414.0 kg,中产园增产 405.2 kg。 【结论】 施钾促进了树体对钾素的吸收,果实产量和果实品质随施钾量增加有不同程度提高。膨大期是树体吸收钾素的最大效率期,建议在膨大期前追施钾肥。综合产量、肥料利用率及果实品质等各项指标,建议产量为 60～70 t/hm2 的高产园适宜施钾量为 450 kg/hm2,产量为 30～40 t/hm2 的中产园适宜施钾量为 300 kg/hm2。      

后抛式免耕播种机碎秸装置离地高度自动控制系统研制

为了解决秸秆粉碎后抛式免耕播种机田间作业时,碎秸装置入土灭茬造成作业负载大、秸秆输送装置拥堵和卡滞的问题,该文研制了基于双扇形孔金属检测圆盘和接近开关的扭转变形采集装置,以有效监测驱动轴的转速和因扭矩负载变化引起的驱动轴错位角。设计了基于32位ARM CortexTM-M3核微处理器的碎秸装置离地高度自动控制系统,实时采集驱动轴转速和错位角,分析其变化趋势,辨别作业工况,输出相应电磁阀控制信号,驱动液压缸适时调整碎秸装置的离地高度,稳定作业负载。试验结果表明,在2 500 r/min的驱动轴额定转速下,碎秸装置离地高度的改变使作业负载变化时,自动控制系统使驱动轴的转速控制在2 448～2 632 r/min之间,驱动轴错位角的变化量为±0.002 4 rad,控制信号对错位角变化的响应延时为0.24 s。田间试验结果表明,利用碎秸装置离地高度自动控制系统后机具的通过性极大改善,堵塞现象消失,作业效率提高52.9%,碎秸作业后地表残茬高度降低43.4%。该设计利用驱动轴转速和错位角的变化趋势辨别作业工况,消除了机械结构参数和材质差异等因素对驱动轴错位角的影响,可为相关农机具扭矩负载定性监测提供借鉴。     

采用改进Mask R-CNN算法定位鲜食葡萄疏花夹持点

为实现鲜食葡萄疏花机械化与自动化,该研究提出了一种鲜食葡萄疏花夹持点定位方法。首先基于ResNeXt骨干网络并融合路径增强,改进Mask R-CNN模型,解决鲜食葡萄花穗、果梗目标较小难以检测的问题;进而针对花穗、果梗生长姿态的复杂性与不确定性,提出一种集合逻辑算法,该算法采用IoU函数剔除重复检测的花穗与果梗,建立花穗、果梗对,并对果梗掩模进行形态学开运算,利用集合关系获取主果梗掩模,确定以主果梗质心附近的中心点为果梗的夹持点。最后,随机选取测试集中的图像进行试验。试验结果表明：果梗夹持点平均定位准确率为83.3%,平均定位时间为0.325 s,夹持点x、y方向定位误差及定位总误差最大值分别为10、12和16像素,能够满足鲜食葡萄疏花的定位精度与速度要求,可为实现鲜食葡萄疏花机械化与自动化提供理论支撑。