电机式北斗农机自动驾驶系统设计与试验

针对现有农机自动驾驶技术中存在机具匹配性和环境适应性问题,文章提出一种电机式北斗农机自动驾驶系统,介绍系统组成、工作过程和控制策略。创新设计同轴角位移测量装置,提高机具匹配性。创新提出GNSS/INS/车辆组合导航方法,降低对惯性测量单元精度要求,提高系统环境适应性。为降低驾驶员工作强度,设计人性化人机交互界面,使操纵更简洁。提出直线度精度和衔接行间距精度两项系统作业精度评价指标,0.5和2.5 m·s~(-1)两种不同行驶速度下,系统直线度精度分别为1.678和1.965 cm,衔接行间距精度分别为2.428和2.525 cm,基本符合Q/320200 YTZN 01—2018标准要求。该系统应用可有效提高作业质量,降低驾驶员工作强度,同时避免重复作业,提高土地利用率。     

基于云计算的水稻区域试验信息采集系统设计

区域试验为农作物品种审定提供了依据,是作物育种研究与实践应用之间的桥梁。近年来,参试的作物品种数量增加,但试验费用没有相应增长,试验质量无法得到保证。水稻是我国最重要的粮食作物,其面临的问题更为明显。在发展智能农业的背景下,物联网、大数据和云计算等新型技术在农业中得到了应用,并取得良好的成效。为此,基于云计算技术,建立了一个水稻区域试验的信息采集系统,利用云计算对传感器收集的信息进行分析,为区域试验的农艺操作和结果评判提供依据。试验结果表明:云计算采集的水稻数据与人工调查结果都没有明显的差异,可以代替人工采集水稻信息,降低了人力成本,提高了试验质量。     

籽用瓜联合收获机捡拾器试验研究

为提高籽瓜机械化收获作业质量,满足农艺要求,改进设计了籽瓜联合收获机的捡拾器,阐述分析了捡拾器总体结构及工作原理,优化了活动机架底板、捡拾弹齿和弹齿座杆总成结构参数。为研究捡拾器最佳工作参数,以行走速度、捡拾装置转速和座杆间距为试验因素,捡拾破损率和漏捡率为试验指标,进行了三因素三水平的正交试验,通过极差分析找出各性能指标影响因素的主次顺序和较优组合。试验结果表明:当行驶速度为1.5 km/h、捡拾装置转速为1 5 0 r/min、座杆间距为5 0 8.0 mm时,捡拾作业性能最优,其捡拾破损率为6.7%,漏捡率为3.2%。田间适应性收获试验表明:捡拾器对不同大小类型籽瓜品种均具有良好的适应性。     

饲用甜高粱剪切应力和功耗试验研究

在秸秆往复式切割试验台上,以饲用甜高粱为研究对象,以切割速度、喂入速度、秸秆含水率为试验因素,功率消耗与剪切应力作为性能检测指标,按照中心组合响应曲面设计(Central composite design,CCD)试验方案进行试验。结果表明:喂入速度对切割器试验台工作性能有较大影响;切割速度、秸秆含水率均对切割器试验台工作性能影响显著;切割器试验台工作性能的影响因素主次顺序为喂入速度、切割速度、秸秆含水率,最佳性能参数组合为喂入速度5m/s、切割速度0. 95m/s、秸秆含水率为60%。本研究旨在探索秸秆往复式切割器的工作参数与饲用甜高粱收获条件对切割特性的影响,为饲用甜高粱联合收获打捆的研究提供理论依据。     

磁絮凝深度处理生活污水

为改善生活污水的出水水质,采用磁絮凝技术处理经常规工艺处理后的生活污水处理厂的二沉池出水,通过单因素和正交实验,研究确定磁絮凝技术深度处理生活污水的最佳反应条件。结果表明,磁絮凝在pH为8,磁粉、PAC、PAM投加量分别为100、40、0.5mg/L,按磁粉、PAC、PAM的顺序投加,可达到最优条件。在此运行条件下,出水COD、SS、TP的去除率分别为89%、97%、74%,均能达到一级A标准。该技术中磁絮凝体沉降速度快、含水率低且可回收利用,可为生活污水的提标改造提供参考。磁絮凝技术出水水质好的原因在于磁吸引力和表面电荷的共同作用。     

20年持续施钾对烤烟/油菜轮作土壤钾素Q/I关系的影响

研究长期施钾下烤烟/油菜轮作土壤钾素供应能力变化特征及其机制,为农田合理施用钾肥和农业土壤发生发育的研究提供科学依据。烤烟/油菜轮作下选取连续20 a烤烟季施钾量0、187.5和375 kg·hm~(-2)处理,测算其土壤钾素表观平衡(K_(ab))以及土壤钾素容量和强度关系曲线(Q/I曲线)的土壤钾素平衡活度比(AR_e)、土壤活性钾(K_L)、非专性活性钾(-ΔK_0)、专性活性钾(K_X)、土壤钾位缓冲容量(PBC)、K~+与Ca~(2+)+Mg~(2+)交换自由能(-ΔG)等参数,以及速效钾(K_(av))、缓效钾(K_(nex))、K~+饱和度(K_S)、黏土矿物组分等土壤性质,分析Q/I曲线参数变化及其与土壤理化性质变化之间的关系。结果表明,经过20 a定位试验后,AR_e在0.38×10~(-3)～8.91×10~(-3)(mol·L~(-1))~(0.5)之间,-ΔK_0在0.02～0.55 cmol·kg~(-1)之间,K_L在1.61～2.16 cmol·kg~(-1)之间,K_X在1.06～2.14 cmol·kg~(-1)之间,PBC在6.20～7.76 cmol·kg~(-1)(mol·L~(-1))~(0.5)之间,-ΔG在11.70～19.72 kJ·mol~(-1)之间。持续施钾土壤的AR_e、-ΔK_0较不施钾土壤显著增大,K_L、K_X、PBC、-ΔG较不施钾土壤显著减小。AR_e、-ΔK_0与K_(av)、K_(nex)、K_S、K_(ab)呈极显著正相关,K_L、K_X、PBC、-ΔG与K_(av)、K_(nex)、K_S、K_(ab)呈极显著负相关。土壤钾素Q/I曲线参数彼此之间显著相关。上述指标可被整合成一个主成分指标,不施钾肥土壤的主成分指标值显著大于施钾肥土壤。施钾肥土壤的活性钾主要保持在黏土矿物晶体的契形边缘点位,植物有效性较高,不施钾肥土壤的活性钾主要保持在黏土矿物晶体的层间点位,植物有效性降低。不施钾肥土壤的蛭石含量高于施钾土壤,而伊利石含量小于施钾土壤。综上,土壤钾素Q/I参数AR_e、-ΔK_0、K_L、K_x、PBC和-ΔG可作为土壤供钾能力指标,土壤钾素表观平衡驱动了土壤钾素Q/I曲线形状与参数分异、土壤供钾能力分异及土壤黏土矿物变化,施钾肥量越大、土壤钾素盈余越大,土壤供钾能力越强。长期钾素亏缺下,矿物钾转化为专性活性钾的速率大于专性活性钾释放成非专性活性钾的速率。长期钾素亏缺导致伊利石向蛭石转化。     

磴口县引种胡杨的生长规律及其评价

胡杨是优良的绿化树种和荒漠地区主要造林树种,多年来许多地方引种栽培,但成林不多。为探究内蒙古磴口县引种胡杨的生长状况,采用树干解析和模型模拟方法研究了引种胡杨的树高、胸径和材积等生长规律,以此对磴口县乃至巴彦淖尔盟胡杨引种工作进行客观评价。结果表明,磴口县的胡杨长势良好,树高、胸径和材积等呈现慢-快-慢的"S"型曲线。树高速生期早于胸径与材积,树干形数随年龄增加逐渐减小。比较发现,引种胡杨第16年后树高开始超过额济纳天然胡杨的平均树高,但胸径小于额济纳同龄天然胡杨。引种胡杨的材积速生期多出现在第10年以后,较天然胡杨出现时间至少晚5a,其成熟期也晚于额济纳天然胡杨。研究认为磴口县乃至巴彦淖尔盟的气候环境适合胡杨生长,其生长状态优于额济纳天然林。     

不同油茶良种引种栽培试验

以从湖南省引进的13个油茶(Camellia oleifera)良种为研究材料,开展引种栽培试验,通过造林成活率、保存率、树高及地径4个性状指标的观测,分析引进油茶良种适应性。结果表明,不同油茶良种的造林成活率、保存率及幼林的树高、地径均存在显著或极显著差异。基于造林的保存率及聚类分析的结果,可优先选择造林保存率高且生长快的湘林32、湘林78、湘林97和湘林210等4个良种作为富宁县油茶产业发展引进推广的良种,其2年生幼林的树高、地径的生长量分别可提高14.3%~22.9%、9.3%~20.4%,分别达80.00~86.00cm、78.67~86.67mm;其次是湘林1、湘林3、湘林4和湘林27。     

九种水生观赏植物无性繁殖试验

通过对宝鸡植物园的菖蒲、梭鱼草、芦苇等9种水生植物进行埋根段与单株繁殖试验,结果表明:菖蒲、梭鱼草、芦苇三种植物采用埋根段繁殖,方法简单,最高成活率可达100%;茭白、玉蝉花等六种植物采用单株带根、不带根繁殖,带根的成活率高于不带根的。     

花生联合收获机风动抛撒清选装置的研究

清选装置作为花生联合收获机的重要部件,其清选能力直接影响到花生联合收获机的作业效率。针对4HBL-2型花生联合收获机在收获过程中清选效率低、含杂率高及杂物容易堵塞筛网等问题,设计风动抛撒清选装置。并对清选装置进行结构设计与性能研究,确定该装置的最优结构设计和工作参数:清选装置抛料板安装角度15°,滚筛体转速40 r/min,聚风口的高度180 mm,风机出风口角度10°,大大提高了花生收获效率,降低花生收获成本。