核桃机械化收获装置研究现状与展望

核桃是我国重要的经济作物,其收获具有采收时间短、收获环境复杂等特点。随着近年来我国核桃产量的快速增长,现有的收获技术制约着核桃产业的发展,核桃机械化收获存在的问题逐渐凸显,核桃机械化收获体系亟需完善。国内外现有的核桃机械收获装置可分为分段式与采收一体式,通过总结核桃机械化收获装置的结构、特点以及工作原理,指明现阶段核桃机械化收获装置存在自动化水平不足、装置集成化程度低、地形适应能力不足、作业效果差等问题,并对核桃机械化收获装置未来的发展提出建议,为核桃机械化收获装置的改进与创新提供方向与思路。未来核桃收获机械的发展应全面面向自动化、智能化、集成化、拥有更强的适应性与可靠性,以满足不断发展的核桃产业的需求。

新疆制种玉米生产机械化技术——种子加工

新疆玉米种子加工方式主要有带皮果穗加工、不带皮果穗加工和籽粒加工3种,带皮果穗加工需要剥皮设备,对籽粒的损伤小,但直接将果穗烘干到含水率为13%左右,能耗较高。不带皮果穗加工需要分别对果穗和籽粒进行烘干,能耗相对较低。籽粒加工采用摊晒自然干燥,但是对籽粒的损伤较大。通过调研发现,目前不带皮果穗加工是使用最多的加工方法。

新疆制种玉米生产机械化技术——去雄

新疆是我国重要的制种玉米种植区,玉米母本的雄穗去除是制种玉米种植的关键环节之一。受种植模式和去雄技术要求的影响,不同地区在去雄方法、机械去雄使用情况上存在不同。人工去雄可以根据雄穗的生长情况,选择性的去除,整个去雄期需要进行5~6次抽雄。机械去雄采用直接抽雄或者先切顶然后抽雄两种方法,抽净率为80%~95%,机械去雄对叶片的损伤较大,机械去雄后需要人工检查并对未去雄玉米母本再次抽雄。为了全面推广应用机械去雄技术,应进一步规范和提高适于机械化作业的种植模式、机械抽雄技术以及去雄机的整机性能。

新疆制种玉米生产机械化技术——种植与田间管理

新疆制种玉米在种植过程中,玉米父本和母本播种时间不同,通常情况下,制种玉米父本需要播种2次。制种玉米田间管理需要放苗、除草、中耕、间苗、去除杂株、去除玉米母本雄穗和去除玉米父本。在去除杂株、去除玉米母本雄穗和去除玉米父本环节,需要专用的农业机械,但是针对上述环节的专用农机具尚不成熟或没有相应的农机具,制约了新疆制种玉米种植技术水平的发展,影响了制种玉米种植收益。为此,应制定制种玉米种植技术规范对广大种植户进行技术培训,加快研制制种玉米种植专用农机具,政策引导制种玉米有序规范种植。

新疆制种玉米生产机械化技术——收获

收获是制种玉米种植的重要环节,制种玉米收获分为种子收获和秸秆收获,种子收获有带皮果穗收获、不带皮果穗收获和籽粒收获三种方式,带皮果穗收获对种子的损伤和浪费量最小,但是对种子加工生产线的技术水平要求较高,目前使用较多的是不带皮果穗收获。秸秆收获有青贮收获和黄贮收获两种方式,制种玉米父本青贮收获缺少成熟可用的收获装备,未考虑农药残留的影响,黄贮收获时过多的注重经济收益,而未考虑可持续发展。为了提高制种玉米收获质量,需要提高整个制种行业技术水平,加强规范,才能实现制种玉米种植高质量、高收益和可持续发展。

新疆兵团农田残膜机械化回收再利用技术模式分析

近年来,为解决农用地膜薄且易碎,回收难度较大,回收残膜含杂率较高,再利用率较低等难题,我国深入实施农膜回收行动,通过价格补贴的方式,推广使用0.015毫米的加厚地膜替代原本0.01毫米的普通地膜,以西北地区为重点,建设了100个农膜回收示范县,推进加厚地膜应用、专业化回收、资源化利用,推动建立经营主体上交、专业化组织回收、加工企业回收、以旧换新等多种方式的回收利用机制。目前,全国农膜回收率达到80%以上,重点地区农田“白色污染”得到有效防控。新疆兵团也初步建立了农膜全程监管模式和体系。

新疆地区棉田膜面杂质测定试验研究

现有残膜回收机回收的残膜普遍存在杂质含量较高、残膜易与秸秆及泥土混合以及膜杂分离困难等问题,为了指导残膜回收机具的设计,本文依据新疆地区棉田情况,开展棉田膜面杂质测定试验。采用五点取样法对7个区域进行膜面杂质测定。结果表明,膜面杂质主要成分为土壤约占71.38%,落地棉、棉壳、碎秸秆以及叶片等杂质占比为28.62%。该试验结果可为后续膜面杂质去除机构提供理论支持。

新疆棉秆回收机械化现状及发展对策

新疆是我国最大的棉花产区和优质棉生产基地,棉花种植面积和产量均居全国首位。棉秆作为棉花的主要副产物,是一种重要的农业可再生资源,其利用价值越来越受到关注。棉秆回收机械化作为棉秆收储运的首要环节,是保障棉秆离田综合利用的前提,解决棉秆回收机械化问题对提高其综合利用率、改善生态环境和提高经济效益具有重要现实意义。本文分析了新疆棉花生产与棉秆资源现状,概述了国内外典型的棉秆回收机械研究与应用现状,总结了我国棉秆回收机械的类型、关键技术、性能特点、存在问题和发展趋势,指出了现阶段我国棉秆回收机械化程度低、收储运体系不完善是制约其综合利用的瓶颈问题,提出要加强棉秆回收机械研发创新力度,突破核心关键技术;同时完善收储运体系建设,建立离田回收利用技术模式。

果园管理阶段修剪机械的研究进展

近年来,随着果园种植规模不断扩大,传统果园修剪技术普遍存在果树栽培模式与修剪机械不配套、缺乏科学化管理方法、农艺和农机结合不完善、人工管理成本增高和劳动力不足等突出问题,严重制约我国水果产业经济效益的提高。目前,我国修剪作业方式仍以人工为主,机械化程度低、人工强度大已成为制约我国果园现代化发展的主要因素,传统修剪方式无法满足现代果园发展需求,全程机械化修剪作业问题亟待解决。为此,对国内外近年来果园修剪机械的发展趋势进行了分析总结,重点围绕修剪机械作业方式、牵引方式、工作原理、动力源、结构组成及其作业对象进行了综述,展望了修剪机械装备的研究方向,提出未来修剪机械化生产技术将逐渐向多功能化、自动化、智能化、标准化方向发展,并为全面提高我国果园修剪机械生产水平提出了发展思路和对策。

向日葵收获机械研究现状及展望

向日葵是我国重要的经济作物和油料作物,但目前我国向日葵机械化作业水平较低,收获机械的研发更是处于起步阶段,故研制出适合我国国情的向日葵收获机械对降低劳动强度、促进农民增收和实现向日葵规模化生产具有重要意义。基于此,课题组归纳阐述了国内外收获机械的研究现状,整理总结并分别举例说明国内、国外具有代表性的收获机具的功能特点。在对比国内外收获机具的不同优势后,提出目前我国向日葵机械化收获存在农机与农艺融合度较低、现有收获机具作业性能适应性差、收获机械智能化程度低等问题,并基于现存问题进一步提出加强农机与农艺的结合、提升收获机械作业性能、提升收获机械的智能化水平等发展建议。以期推动向日葵机械化收获技术向规模化、标准化、系列化、智能化和精准化等方向高速发展,为促进向日葵产业发展和机械化收获水平提升奠定基础。

杂交棉生产关键机械装备的研发及性能分析

为了满足杂交棉"高产、优质、高效、生态、安全"生产的需要,研制了裸根及钵体棉苗膜上移栽机、基质苗床棉花育苗精密播种机、高效低污染棉田静电喷雾机和自走式软摘锭采棉机,为新疆兵团杂交棉全程机械化生产打下了基础。本文对这一系列机具的工作原理、关键技术与主要特点作一介绍。

葡萄清土扒藤机械化技术研究现状与展望

目前葡萄清土扒藤作业仍以人工作业为主,劳动强度大、效率低下、成本高、作业季节性强,因此采用机械化作业已是必然发展趋势。为此,本文通过对近年来国内外葡萄清土扒藤机及其自动避障装置的研究现状进行介绍,将各机型及其避障装置进行分析和比对,研究结果表明高效稳定的避障装置是葡萄清土扒藤机械化、智能化发展的关键因素,对促进葡萄清土扒藤机械及葡萄产业化的发展具有重要意义。

新疆红枣收获机械的研究现状与发展建议

根据红枣收获方式,分别从红枣采收机械和红枣捡拾机械的角度,阐述新疆地区红枣收获机械的研究现状,总结分析其优点及存在问题,结果表明,采摘作业效率高的同时损伤率也高,无法收获落地红枣,捡拾作业损伤率低的同时功耗高,作业效率低,针对研究现状,提出优化种植模式,建立示范性枣园,开展对关键装置的研究,开发低损高效收获机械,提高智能化程度等建议。

果园除草技术的研究现状及发展趋势

随着我国发展特色林果业相关政策的出台,林果种植面积逐渐增多,同时果园管理问题也日益凸显。在果园种植生产管理过程中,杂草影响了果树的正常生长,降低了果品的产量和质量。目前国内外在果园除草方面开发了多种技术与方式,通过对不同的除草方式进行分析总结,指出不同除草方式的优点和存在的问题,并从化学除草、机械除草2个主要方面总结梳理了当下研究现状及技术应用,提出合理的除草方式,并指出了果园田间管理未来研究的发展趋势。

土壤—耕作工具相互作用建模分析研究现状

准确模拟土壤—耕作工具之间的相互作用可以实现部分替代田间试验环节,不仅能提高效率降低成本,还能优化耕作工具。从经典力学的分析和数值模型分析(有限元分析、离散元分析、流体动力学分析和耦合算法分析)两个方面对土壤—耕作工具相互作用建模分析的研究现状进行综述。提出目前土壤—耕作工具相互作用的建模中对土壤的模拟不够贴近实际、单一建模方法对土壤的模拟有局限性和多软件耦合算法中通过优化边界穿越等问题。通过对多耦合软件中不同模型边界进行优化,提高模拟土壤与耕作工具相互作用的准确性,使模拟结果更贴近实际。

残膜机械化回收技术专利信息分析

地膜覆盖技术在农业生产中得到广泛应用,但随着覆膜年限和面积不断增加,残留地膜给环境带来严重污染。目前,机械回收是治理残膜污染的有效技术手段。对现有残膜机械化回收技术专利信息进行归纳总结,从申请时间、申请地区、专利权人类型和技术特征等方面阐述残膜机械化回收技术发展趋势。从机械化角度分析残膜回收技术专利失效的主要原因,对不同申请主体的专利失效现象进行剖析,更好地理解专利失效背后的原因。结合现有专利技术热点和发展趋势,提出促进残膜机械化回收技术的发展建议。

基于模糊PID控制的水肥一体化研究

在水肥一体化控制过程中,水肥浓度变化呈现非线性、滞后性的特点,传统的浓度调节方式存在控制精度低、响应速度较慢等问题,难以满足新疆南疆地区设施农业黄沙基质栽培模式下的水肥施用需求。本研究针对该现象设计了一种参数自整定的模糊PID控制策略,根据输入误差和误差变化率,结合模糊规则,输出Δkp、Δki、Δkd 3个整定参数,实现了对传统PID控制参数的实时调节。结果表明与传统PID控制策略相比,在母液电导率为7.2 mS cm的条件下,模糊PID在控制水肥电导率达到设定值时超调量减少了46.40%,稳态时间提前了39.05 s,具有良好鲁棒性、稳态性和响应特性,能够满足黄沙基质栽培模式下的精准水肥施用需求。

新疆地区作物移栽与移栽机研究现状

新疆地区作物种植普遍采用铺膜加滴灌带的种植模式,因为缺少适用的移栽机具,采用人工进行移栽。为了推动机械化移栽,新疆地区从国外引进移栽机用于生产示范,这些移栽机主要完成送苗入穴,需要大量的人工辅助作业,且受价格较高的因素影响,未能得到大规模引进。近年来,我国研制出了一些基于吊篮式栽植原理的移栽机,虽然在结构和移栽工艺上有所不同,但都具有膜上成穴移栽和覆土功能,实践证明可以很好的满足新疆地区作物种植模式的要求。

机械振动式林果采收机的设计与试验研究

针对新疆红枣、沙枣、核桃和杏等特色林果人工采收效率低、劳动强度大和生产成本高的生产实际,设计了一种振动式林果采收机,重点解决了偏心振动、液压控制、机具与拖拉机挂接等问题。经性能试验和测试表明,所研制的振动式林果采收机具有液压操作便利、整机工作稳定可靠、偏心振动频率高、振幅小、采净率高且不伤树等显著特点,达到了预期设计目标。

沙棘果机械化采收技术的研究现状与思考

沙棘是生态环境建设的一种优良树种。沙棘果实具有很高的药用和营养价值,但簇生于长有棘刺的果枝上,且附着牢固,不易采收。我国沙棘资源占世界的90%以上,发展机械化采收技术是保障沙棘产业健康发展的需要。为此,分析了国内外沙棘果采收机械的研究现状,介绍了几种典型采收机的结构以及工作原理,指出了我国沙棘采收工作存在的主要问题,提出了相应的发展建议。目前,我国的沙棘机械化采收技术落后,研发适合我国国情的沙棘采收机械势在必行。