基于三维激光扫描的水稻种子离散元建模及试验

在采用离散元法进行精量播种、收获、清选等关键部件的工作过程仿真分析时,需要建立与物料真实形态逼近的三维离散元颗粒模型。目前非规则形状物料常规建模方法是将其近似处理为规则体,导致仿真精度降低。该文以水稻为研究对象,提出一种基于三维激光扫描建立水稻等非规则颗粒材料的三维离散元建模方法,运用三维激光扫描技术获取其点云,利用自动化逆向工程软件Geomagic Studio和SolidWorks对种子进行点云处理和逆向建模,得到种子轮廓模型及其空间坐标信息,并基于颗粒聚合体理论建立水稻种子的三维离散元模型。通过离散元分析软件EDEM分别对三维激光扫描的水稻种子离散元建模和常规椭球体处理离散元建模条件下水稻种子的自然休止角进行仿真测定,并与实际水稻种子自然休止角测定试验结果进行对比分析,得出2种建模方法所得自然休止角与实际试验结果的误差分别为0.24%和8.83%,证明了基于三维激光扫描的水稻种子离散元建模方法的有效性和可行性。该建模方法为提高非规则物料离散元仿真精度提供了一种新手段。     

不等量翻压紫云英处理下黄泥田土壤磷组分的变化

黄泥田是我国南方主要的中低产水稻土类型之一,采用定位试验的方法,研究了单施化肥(NPK)、化肥+紫云英(12 000、24 000、36 000、48 000 kg·hm-2)5个处理下土壤磷组分的变化。结果表明,与单施化肥相比,紫云英翻压与化肥配施的土壤有效磷增幅达10.23%～22.69%,全磷含量增加3.09%～13.31%,以化肥配施24 000 kg·hm-2紫云英(NPK+MV2)增幅最为明显;其中,有机磷占总磷含量的36.52%～43.14%,无机磷占56.86%～63.48%;无机磷组分主要以Fe-P和O-P为主,不等量紫云英翻压与化肥配施土壤无机磷组分含量与NPK相比都有所增加,当翻压量小于NPK+MV2处理时,增加幅度均表现为显著水平,大于NPK+MV2处理时,则差异不显著;紫云英翻压与化肥配施处理水稻产量较NPK增产达12.51%～23.01%,以NPK+MV2处理增产最为明显,增产1 345.7 kg·hm-2。表明在黄泥田中紫云英翻压配施化肥比单施化肥能提高土壤磷组分及其含量,水稻产量与土壤磷含量密切相关,以翻压紫云英24 000 kg·hm-2与化肥配施为较适宜的施肥模式。     

初始接各量对安徽虫曙霉液体培养下菌丝生物量的影响

在温度（２０±１）℃和光照１２Ｌ：１２Ｄ的条件下,用萨氏培养液对安徽虫瘟霉进行液体振荡培养,考查了不同接种量和液培时间对菌丝生物量的影响,结果表明,交含干菌丝１８．６ｍｇ／ｍＬ的母液按１－１５％（Ｖ／Ｖ）的比例接种后培养４８－７２ｈ,９％和１２％接种量处理有产生２０ｍｇ／ｍＬ以上的菌丝生物量,通过拟合逻辑斯蒂生长模型,发现该菌在上述液培条件下的最大菌丝生物量为２５ｍｇ／ｍＬ左右。     

三种药剂对桑白蚧的毒力测定

介绍了桑白蚧的形态特征及在荣成地区的生活习性,并根据其发生规律,筛选了3种药剂,以蚧壳净、杀扑磷、机油乳油对桑白蚧1龄若虫进行室内毒力测定。结果表明,各药剂对桑白蚧均有一定的毒力,其中蚧壳净效果最好,防效达到70%以上,杀扑磷次之,机油乳油效果不明显,防效为52%。     

水平吸盘式水稻育秧精密播种装置吸种真空度的研究

为完善气吸式精密播种装置的设计理论,对水平吸盘式水稻育秧精密播种装置的吸种理论进行研究,建立了压力梯度力、吸种最小真空度和吸种最大真空度的数学模型。分析结果表明:吸种真空度与吸附力和压力梯度力呈线性相关关系,所需吸种最小真空度取决于吸孔结构和吸种距离;吸种最大真空度为47.797 kPa。在自制的水平吸盘式水稻精密播种装置试验台上进行试验,结果表明:增大吸种真空度可提高播种装置的吸种性能,当真空度为2.4～3.6 kPa时,吸种合格率>97%,空穴率<3%;该试验装置具有较好的吸种效果,满足吸种指标要求。     

河北青县大棚蔬菜高效生产配套技术

河北省青县大棚长80 ～ 100 m、跨度35 ～ 40 m,建造简易,投入低。主要种植黄瓜、越瓜、甜瓜等瓜类蔬菜,结合高效生产配套技术,每667 m² 年效益在15 000 元以上。     

太湖流域稻麦轮作体系施肥现状分析与对策

太湖流域是中国重要的商品粮生产基地之一。为了探讨太湖流域稻麦轮作体系最佳养分管理技术施肥途径,在前人研究的基础上,通过采用文献总结与调查研究的方法,分析太湖流域稻麦轮作体系的施肥现状,指出施肥中存在的问题。结果表明,农户间施肥量差异大,过量与不足现象并存;养分投入不平衡,农民普遍偏施氮肥,磷、钾肥尤其是钾肥使用比例很低,一般不超过氮肥施用量的20%;氮肥施用时期不合理,与作物养分需求不同步。建立、完善和应用集土壤、作物、环境等管理技术为一体的最佳养分管理技术是实现太湖流域稻麦轮作体系生产力持续提高、经济效益和资源高效利用及环境保护多重目标相协调的必然选择。     

基于光量阻挡原理的颗粒化肥流量检测方法

针对化肥排施过程流量较大,化肥颗粒相互遮挡导致难以准确检测的问题,提出了基于光量阻挡原理的颗粒化肥流量检测方法,该方法以颗粒流量与传感器响应电压间的相关性为基础建立检测模型;通过理论分析初步确定了该检测方法的可行性;借助离散元仿真分析了化肥排施过程在输肥管中的分布规律,为颗粒流量传感器结构设计和安装位置确定提供了依据;基于上述分析设计了颗粒流量传感器,并搭设了颗粒化肥流量检测试验台;以尿素和复合肥为试验材料,以排肥轮转速为试验因素对上述理论进行了验证,结果表明化肥流量与化肥颗粒流量传感器累计响应电压存在较强的线性相关,各排肥轮转速下,两者相关性决定系数均高于0.992。为确定最优检测模型,建立了各排肥轮转速的检测模型,以平均绝对百分比误差为指标对不同检测模型进行了对比,基于加速组建立的检测模型对尿素和复合肥的平均绝对百分比误差分别为5.18%和4.07%,检测误差低于其他组,确定了最优检测模型。为解决颗粒流量传感器与不同直径输肥管匹配的问题,以敏感元件数量和颗粒流量传感器内径为因素进行试验,结果表明当检测元件密度为0.075~0.75时,对于尿素和复合肥各流量传感器的平均绝对百分比误差分别为4.75%~9.33%和4.07%~9.11%,且平均绝对百分比误差随检测元件密度增大而降低。     

分体组合振动式超级稻精量播种匀种装置设计与试验

针对超级稻育秧播种环节振动式排种器匀种性能差,难以实现精量播种的问题,设计一种分体组合振动式精量播种匀种装置,并提出了一种基于图像识别的振动匀种控制方法。对振动板关键结构参数：储种盒深度和转向槽角度进行匀种性能单因素离散元仿真分析,结果表明：输送阶段不同时间和空间匀种均匀性变异系数和振动板出口处供种均匀性变异系数随储种盒深度增大而增大,随转向槽角度增大先减小后增大,并确定储种盒深度和转向槽角度分别为12 mm和48°。设计并搭建了种子流图像检测与控制系统,压电振动单体和匀种单元图像检测和整流验证试验表明,当检测到图像中白色低像素占比低于20%,经整流后,白色像素占比可满足设计要求。对分体组合振动式播种匀种装置进行不同匀种电压和具有不同长宽比的3种超级稻品种进行播种性能试验。试验结果表明,当工作电压为150～200 V时,其播种合格率不小于93.47%,漏播率不大于1.00%;3种水稻种子播种合格率均不小于94.17%,漏播率不大于0.67%。该装置能够满足超级稻精量播种要求,且对不同超级稻种子具有较好的适应性。     

气吸式水稻钵盘精量播种装置的设计与试验研究

根据工厂化育秧的农艺要求,提出了往复摆动式气吸精量播种装置的设计方案,介绍了其工作原理和主要参数的设计,从理论上分析了影响气力吸种部件吸种性能的主要因素为吸嘴直径、吸嘴端部结构形式、气室真空度,通过试验确定了最佳参数组合为：A型结构吸嘴,孔径为1mm,真空度为0．012MPa,工作频率为30r／min,经验证,其单粒率达96％以上,重播率小于3％,空穴率小于1％。