三移栽臂水稻钵苗移栽机构设计与试验

为了实现水稻钵苗的高效、稳定的移栽,在分析现有水稻钵苗移栽机构的研究现状基础上,该文设计了一种应用于水稻钵苗自动移栽机的三移栽臂非圆齿轮行星系水稻钵苗移栽机构。构建了一种非圆齿轮节曲线方程,建立了非圆-不完全非圆齿轮机构的运动学理论模型。开发了该水稻钵苗移栽机构的计算机辅助分析与优化软件,通过人机交互的方式得到一组较优的满足水稻钵苗移栽机构工作要求的参数,然后进行虚拟仿真及物理样机试验,通过对比分析虚拟仿真得到的工作轨迹与物理样机试验得到的工作轨迹基本一致;理论计算得到的角度差为45.18°,实际测量得到的角度差为45.77°,误差为1.31%,在误差范围以内,验证了该移栽机构设计的正确性。该机构的提出解决了秧苗倒伏、低移栽成功率的问题,提高了移栽效率。     

播期对机插晚稻甬优2640生长特性的影响

以籼粳杂交晚稻品种甬优2640为研究对象,于2012、2013年在金华市进行分播期机插晚稻试验,并结合气象资料,分析播期对晚稻生长特性及产量的影响,探讨该品种在机插栽培方式下在研究区的最迟适宜播期.结果表明：（1）随着播期推迟晚稻全生育期呈先缩短后延长的变化趋势,播种-齐穗天数在秋季冷空气影响早的年份表现为先缩短后延长,冷空气影响晚则表现为全生育期缩短;（2）甬优2640表现出杂种优势,最大产量达9964.5kg/hm2,最大群体颖花量达44512.5×104/hm2;（3）晚稻产量随着播期的推迟而降低,播期对结实率影响最大,结实率为产量变化的主要影响因素,播期对群体颖花量影响较小,对千粒重基本无影响;（4）晚稻孕穗抽穗期遇低温其育性降低,但具有一定的低温耐受能力,齐穗前25d内23℃负积温是结实率最敏感的低温因子,齐穗前23℃负积温≤16.6℃·d能够保障晚稻稳产;（5）以80％保证率下的23℃负积温≤16.6℃·d的终日日期作为安全齐穗期,机插晚稻甬优2640最迟适宜播种期为6月29日-7月2日.     

应用层次分析法计算分插机构优化目标的权重

分插机构优化是一个多目标、多参数优化问题。该文在分插机构可视化辅助分析优化平台上得到多组可行优化结果之后,为进一步评价出最优解,对评判方法中权值的求解方法进行了应用分析。将分插机构的12个优化目标中的10个作为评判方法的评价指标,分别应用层次分析法中的0～2三标度法和1～9标度法确定各评价指标的权值,即通过建立初始评判矩阵和比较矩阵,并通过一致性检验得到最终判断矩阵,继而得到所有目标的权重集,其结果分别为(0.6216,0.2450,0.0881,0.0302,0.0101,0.0033,0.0011,0.0004,0.0001,0.0001)和(0.6892,0.2233,0.0620,0.0175,0.0052,0.0017,0.0006,0.0003,0.0001,0.0001)。2组结果均与实际相符,1～9标度法结果精度更高。试验结果表明,应用AHP求解分插机构的优化目标权值是合理、客观、有效的。此方法可为一般农机多目标优化问题的权值求解起到一定的借鉴作用。     

Promotive and inhibitory effects of rice straw and cellulose application on rice plant growth in pot and field experiments

Abstract

Quantitative characterization of crusts is necessary to evaluate the crusting susceptibility of soils, to reveal the soil properties affecting soil crust development and, thus, to predict the occurrence of crusting. For the quantification of the morphological characteristics of soil surface crusts, the authors applied an image analyzing method to quantify the state of pores, in terms of apparent porosity, using vertical thin sections of the surface crust formed under simulated rainfall.     

探入式番茄钵苗移栽机构设计与试验

为了避免移栽机构在夹取秧苗过程中对秧苗茎秆造成损伤,针对夹取土钵的取苗方式,提出了一种探入式番茄钵苗移栽机构。依据结构特性和工作原理,建立了机构运动学理论模型,根据设定的优化目标开发了移栽机构优化设计软件,通过优化得到一组符合番茄钵苗移栽要求的结构参数。对栽植臂绝对转角和移栽机构绝对运动轨迹进行分析,验证了机构的合理性和可行性。建立了探入式番茄钵苗移栽机构的三维模型并虚拟仿真,对物理样机进行了高速摄影试验验证,通过对移栽机构实际工作轨迹与理论及仿真轨迹进行对比分析,验证了机构设计的正确性。对机构进行性能台架试验,取苗成功率为92. 8%,移栽成功率为89. 7%,栽植合格率为86. 4%,栽植优良率为59. 4%,符合移栽要求,验证了机构的实用性。     

机插密度与施氮量对超级杂交籼稻‘准两优527’源库特性的影响

为探明不同机插密度与施氮量下超级杂交籼稻源库特性。在机插条件下,于2012年以超级杂交籼稻‘准两优527’为供试材料,研究密度与施氮量对超级杂交籼稻源库特性的影响。结果表明,随着施氮量的增加,移栽—孕穗和抽穗—成熟阶段的作物生长率以及群体总作物生长率、抽穗期叶面积指数、光合势、拔节—抽穗阶段叶面积比率均有增加的趋势,拔节—孕穗阶段的叶源总量值、总颖花量和总库容量亦有相同规律,而高效叶面积率、有效叶面积率和粒叶比刚好相反,但当施氮量超过150 kg/hm2时,孕穗—抽穗阶段的作物生长率和净同化率以及叶源总量值、单茎茎鞘重、叶绿素相对含量、冠层光合有效辐射截获率有下降的趋势。随着机插密度的降低,拔节—抽穗阶段的作物生长率和总作物生长率、孕穗期的叶绿素相对含量、高效叶面积率和有效叶面积率均呈增加趋势,拔节—孕穗阶段的光合势和净同化率及叶源总量值、总颖花量和总库容量亦增加,而抽穗—成熟阶段的作物生长率、孕穗—抽穗阶段的净同化率刚好相反,但当机插密度低于20.83万穴/hm2后,最大叶面积指数、孕穗—抽穗阶段的叶源总量值、冠层光合有效辐射截获率、抽穗期的叶绿素相对含量、拔节期的单茎茎鞘重和粒叶比随密度降低呈降低趋势。实粒数/叶面积与饱粒千粒重呈显著负相关,而与结实率呈显著正相关;最大群体叶面积指数、总颖花数、千粒重、总库容量与产量呈显著正相关。由此得出,提高氮肥施用量,降低机插密度,能够改善超级杂交籼稻‘准两优527’的源库质量,但过量施氮,机插密度太高或太低,反而会造成源库质量下降,导致产量下降。     

稻草还田对免耕水稻根系生长及空间分布的影响

研究了稻草还田对免耕抛秧水稻立苗期根系生长及成熟期根系空间分布的影响。结果表明,稻草还田显著或极显著提高了立苗期免耕水稻根冠比、单株根生物量、总根数、白根数、单条根长、根毛区长、一次分枝、二次分枝根数量、根系活力和超氧化物歧化酶(SOD)活性,对根系的伸长、生长起到明显的促进作用。稻草还田明显提高了水稻产量及免耕抛秧水稻0~10cm土层根系干重和根系体积,6t/hm²稻草还田量比对照0~10cm土层根系干重和根系体积分别高29.85%、41.62%,产量提高11.18%,差异均达显著水平。     

育秧方式与机插密度对早稻机插栽培的产量影响

双季早稻机插栽培技术研究对水稻机械化栽插及配套栽培具有重要的意义,其中早稻机插育秧方式与机插密度又是该项技术中的关键点。本研究以‘中早39’为材料,对育秧播种量、育秧床土类型和栽插密度设计不同的处理,考察其对秧苗的生长、秧苗素质、机插质量及产量的影响。结果认为,播种量为110 g/盘所培育的秧苗,出苗率、成秧率、苗重/苗高比都较其他的处理高,获得优质的机插秧苗。不同床土类型育秧对比试验表明,以“基质”或“黄泥土+基质母剂”作为床土培育的秧苗个体健壮、茎基宽大、机插质量好。移栽大田后,返青活棵较快,单位面积有效分蘖多,最终获得较高的实收产量。移栽密度试验表明,行株距为30cm×14cm和24cm×17cm,即移栽密度分别为24.45万丛/hm²和23.85万丛/hm²时,穗形较大,群体协调,实收产量最高。     

免耕抛栽水稻源库特性研究

近些年来,水稻免耕抛秧栽培在中国广西等部分地区发展迅速。为了探讨免耕抛栽水稻产量形成特点,以金优253(OryzasativaL.)为试验材料,以常耕抛栽水稻为对照,从叶面积大小、剑叶光合速率与衰老、库的大小及源库比率等方面研究了免耕抛栽水稻的源库特性。结果表明,免耕抛栽水稻早、晚季产量分别为5.97t/hm2和7.53t/hm2,常耕抛栽水稻分别为6.19t/hm2和7.63t/hm2,其产量差异在早季和晚季均不显著。与常耕抛栽水稻相比,免耕抛栽水稻的每穗总粒数和单位面积上的总粒数较多,各生育期的叶面积指数较大,灌浆期剑叶光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶绿素含量较高,而过氧化物酶和过氧化氢酶活性及丙二醛的含量较低,在生理上存在一定的优势。但是,免耕抛栽水稻的源库协调能力较差,粒叶比和结实率下降,致使免耕抛栽水稻在产量上表现出一定的劣势。免耕抛栽水稻粒叶比和结实率的下降是由于其生产的干物质更多地分配在叶片中、贮藏在茎鞘中的干物质在抽穗后向穗部运转的能力较差造成的。     

工作静轨迹反求旋转式分插机构齿轮节曲线

为了得到更为理想的旋转式分插机构工作轨迹,做了以下研究:首先,分析旋转式分插机构的工作原理和结构特点;然后,根据秧针工作静轨迹计算相关参数,并设计非圆齿轮节曲线;同时,基于MATLAB开发了由工作静轨迹反求旋转式分插机构非圆齿轮节曲线的辅助分析与计算软件,仿真出由该非圆齿轮节曲线和相关参数得到的新的秧针工作静轨迹。通过2条秧针工作静轨迹对比,验证了该设计方法得到的非圆齿轮节曲线能够较好地满足分插机构工作静轨迹要求,从而为分插机构结构设计提供参考。