精密播种机下压力和播深CAN总线监控与评价系统研究

为实现精密播种作业中播种下压力和播深的实时监控和质量评价,设计了一种多行播种机下压力和播深CAN总线监控与评价系统。系统采用基于角度和轴销传感器的播深和下压力测量装置,优化设计了液压驱动和分区控制的气压驱动装置,开发了基于Co De Sys(Controlled development system)编程环境的智能终端交互界面和ECU(Electronic control unit)控制程序,实现了基于CAN总线通信的作业参数监测控制和质量评价。通过搭建的室内试验台完成了播深和下压力静态建模试验,建立了适应不同设定播深的下压力测量模型。分区控制系统响应测试试验表明,在调节范围(0. 2～0. 6 MPa)内,系统超调量低于5. 97%;响应时间与控制行数和设定气压正相关;在设定气压(0. 1～0. 6 MPa)范围内,6行播种机调节时间不超过2. 35 s。为测试系统工作性能,在25、50、75 mm 3种设定播深下,对左区控制(600 N)、右区控制(300 N)、机械调节和自重调节4种控制方式进行了田间性能试验。土壤压实和播种下压力控制效果试验表明,主动分区控制方式可实现更为稳定的土壤紧实度,且在浅旋地块环境下,右区控制方式可达到最优的下压力稳定性,其控制合格率不小于95. 78%;播深控制效果试验表明,随着设定播深的增大,播深质量显著降低,在设定播深25～75 mm范围内,左区控制、右区控制、机械调节和自重调节对应的最小播深合格率分别为91. 92%、92. 53%、70. 44%和58. 72%,对应的最大标准差分别为2. 22、3. 11、3. 69、7. 70 mm,对应的最大变异系数分别为3. 52%、4. 40%、4. 96%和14. 01%。相比机械调节和自重调节,分区控制系统提高了单体下压力和播深稳定性。     

振动式水稻精密播种装置机理分析与试验

为提高振动式水稻精密播种装置的播种性能,分别对其定量供种机构和振动匀种机构的工作机理进行了分析与试验研究。利用离散元软件EDEM模拟了定量供种机构在有无振动作用下的供种过程。通过对比分析可知种箱振动板周期性的小幅振动可缓解种子的漏斗流动,促进扩散流动,同时使排种轮充填区的种子分布状态更加"蓬松",提高了供种频率,实现了稳定定量供种。通过模拟试验探究振动匀种机构不同种槽板对种子的流速和装置播种性能的影响,优选出V-90°、V-105°、V-120°和U1型4组种槽板,为装置优化试验提供了参考,减少了后续试验次数。分别进行常规稻供种和杂交稻低播量供种试验,得到了种箱振动板振动使排种轮供种频率提高3.64%和5.52%,验证了定量供种机构仿真研究结果具有较高的准确性。进行不同种槽板、播量和气压全因素播种性能试验,得到播种效果最佳的种槽板为V-120°种槽板,在40 g/盘杂交稻低播量播种时使用0.26 MPa气压播种,合格指数为93.91%,空穴指数为0.94%;80 g/盘常规稻播种时使用0.28 MPa气压播种,合格指数为96.10%,空穴指数为0,满足杂交稻和常规稻种子育秧播种的技术要求。     

基于分期播种的水稻生长动态及产量对热量条件的响应

为了研究东北地区水稻生长发育和产量对温度变化的敏感性,以2个水稻品种（‘辽星1’、‘辽优5218’）为试验材料,设置4个播种期,分析播期对水稻生长动态和产量特征的影响。结果表明：（1）‘辽星1’在I、III、IV播期分蘖数达到峰值较II播期少用积温400℃左右;I和IV播期最大分蘖数较II播期分别减少3.16%和15.50%,III播期增加3.85%。‘辽优5218’在III和IV播期分蘖数到达峰值较II播期多用积温300℃左右;I、III、IV播期最大分蘖数较II播期分别增加7.12%、32.51%、19.59%。（2）‘辽星1’在I和IV播期株高较II播期偏低,III播期最高;‘辽优5218’在I、III、IV播期株高偏低,I播期最矮。（3）‘辽星1’在I和III播期叶面积指数达到峰值较II播期分别多用积温300℃和200℃左右,IV播期少用100℃左右;I、III、IV播期最大叶面积指数较II播期分别增加48.5%、113.3%、31.6%。‘辽优5218’在I播期叶面积指数达到峰值较II播期多用积温500℃左右,III和IV播期分别少用400℃和100℃左右;I和III播期最大叶面积指数较II播期分别减少31.6%和27.6%,IV播期增加20.9%。（4）‘辽星1’在III播期地上干质量最高,IV播期最低;‘辽优5218’在I播期地上干质量最高,II播期最低。（5）‘辽星1’在I、III、IV播期的产量较II播期分别减产5.64%、6.27%、27.25%;‘辽优5218’在I播期的产量较II播期增加5.66%,III和IV播期分别减产13.14%和31.29%。（6）≥10℃积温2700~2800℃,平均温度24℃左右更适宜辽宁水稻生长和产量形成。     

精量播种条件下冬小麦的高产优质初探

为了研究冬小麦在小播量条件下的产量和品质表现，2001～2003年在北京安排了两个年度的秋播试验。参试品种有DS1号、临抗1号、冀麦30、鲁麦21和京411，京411是对照品种，播种量是22．5kg／hm^2。2001-2002年度，参试品种中临抗1号的最高产量达到6652．5kg／hm^2；2002-2003年度中，京411、鲁麦21、临抗1号、DS1号、冀麦30的平均产量分别达到8537．6，7403．7，7353．75，6836．25，6169．8kg／hm^2，品种的品质也较好。试验中，这些品种有正常的生育表现，较强的分蘖能力，旺盛的生理活动。在产量结构中，这些品种的单株穗数较多。     

不同播期、密度对辽西地区玉米生长性状及产量的影响

适宜的播种时期和密度是玉米生长及产量形成的关键因素。以蠡玉37品种为试验对象,研究辽西地区不同播期、密度对玉米生长性状及产量的影响,探讨适宜辽西半干旱地区气候条件的玉米种植技术,以实现玉米生产高产高效。     

牛蒡自动播种机的研制

现阶段,我国主要采用人工播种牛蒡,存在诸多问题。为此,在现有牛蒡种植方法的基础上,研制了一种牛蒡自动播种机,由铅蓄电池、电动机、动力传动部分、行走机构、筛种机构和播种机构等组成。行走机构能够实现在田地垄上自动行走,筛种机构能按照一定的距离筛出种子且每次仅筛出1粒种子,播种机构能够实现自动播种牛蒡。试验结果表明:该播种机播种成功率达90%以上,且能耗较低,可以广泛应用于牛蒡机械化种植。     

萝卜气吸式精量播种机的研制

对于目前国内还没有适用于萝卜种子大小的精量播种机现状,为了实现大面积种植萝卜作物的精量播种以及降低大面积播种的劳动力投入,减轻耕作的劳动量,提高劳动效率,研制了一种适用于大面积种植萝卜的精量播种机。该装置结构简单,使用时调整方便,具有起垄、开沟、播种、覆土和整形镇压等功能,可一次性完成播种作业,适用于大田作业。经田间试验证明:整机结构设计合理,单粒精播率高,镇压整形后的垄形符合农艺要求且外形美观。     

玉米全膜双垄沟直插式精量穴播机设计与试验

为适应我国西北地区旱地玉米全膜双垄沟播作业需求,解决传统膜上播种机具作业存在挑膜、撕膜、种穴与幼苗错位等问题,设计了一种玉米全膜双垄沟直插式精量穴播机。该机采用凸轮-曲柄滑块机构、运动放大机构实现了成穴器的投种控制与定点强制开启。仿真分析与田间验证试验表明,直插式精量穴播机在覆膜垄沟播种作业时,成穴器位于播种段与出土段的水平分速为零,播种株距可在一定范围内调节,穴孔布置、成穴器运动轨迹均合理,满足玉米全膜双垄沟播作业的农艺技术要求。     

勺链式马铃薯排种器自补种系统设计与试验

针对勺链式马铃薯排种器普遍存在的漏种问题,提出了一种基于电容值精确测量技术的漏种检测方法,设计了电容式漏种检测传感器,以及以PLC为核心的自补种系统,实现了该系统在马铃薯种植机上的应用,并试验研究了该系统的补种性能。试验结果表明：排种速度为0.3~0.7m/s时,原始漏种率为7%~11.3%,排种株距误差率为3.3%~9.1%;经自补种系统补偿后,最终漏种率为1.1%~1.75%,补种株距误差率为7.6%~16.9%;在试验范围内,随排种速度增大,补种成功率变化不大,平均为84.6%。设计的电容式漏种检测传感器检测可靠,自补种系统补偿效果显著,补种株距精度满足马铃薯种植要求。     

内窝孔式棉花精量穴播轮的试验

目前,新疆棉花种植广泛采用半精量穴播轮,其原理是勺式取种,存在下种量大、重播率高、下种不均匀、后续工作量大等缺陷,已不适应当前棉花产业发展要求。气吸式精量穴播轮可实现一穴一粒,准确率高,但气吸式棉花穴播机结构复杂、造价高,对机具维护、使用者技能以及整地有较高要求。另外,作业时拖拉机须保持高速运转,能源消耗大,因而限制了气吸式精量穴播轮的普及和推广。为此,将内窝孔取种原理应用于棉花精量取种,介绍了内窝孔式穴播轮的结构和工作过程,并进行了排种试验和分析。由试验得知,内窝孔式取种原理可用于新疆棉花的精量取种。