取秧侧向零偏移的空间轨迹再生稻分插机构设计与试验

为了解决现有空间行星轮系式分插机构在再生稻宽窄行机械化种植取秧过程中出现侧向偏移量和侧向偏转角的技术难题,本文提出一种具有局部平面轨迹特性的空间轨迹不等速行星轮系机构,并开展基于取秧口和机构回转中心位置约束下的宽窄行分插机构综合研究。构建了基于关键位姿点(取秧起始点、取秧结束点、推秧点)的空间轮系机构运动综合模型,利用关键位姿点求解机构杆长参数与空间交错轴信息,并通过优选二杆相对角位移参数实现机构传动比分配。将不完全非圆齿轮副引入空间行星轮系机构,利用间歇机构锁止弧约束行星轴,实现机构取秧过程侧向零偏移量、侧向零偏转角的平面轨迹段。通过仿真分析与机构样机试验验证了机构实际作业性能与理论设计相一致,结果表明:分插机构取秧侧向零偏移量,取秧侧向零偏转角,推秧侧向总偏移量为50.24 mm、取秧角为5.18°、推秧角为71.56°、推秧侧向角为16.26°、插秧穴口宽度为22.43 mm、轨迹高度为289.76 mm,满足预期设计要求。最后通过田间试验验证,分插机构可实现等行距取秧口和既定机构回转中心下宽行(40 cm)与窄行(20 cm)间隔机插,满足再生稻宽窄行种植要求。

种植模式与密度互作对高粱冠层结构及生产潜能的影响

以辽宁省农业科学院高粱研究所选育品种辽糯22为材料,设置等行距种植与宽窄行种植两种种植模式,97 500株/hm2、10 500株/hm2、11 250株/hm2、12 000株/hm2等4个种植密度,测定分析农艺性状、冠层结构特征、干物质积累、产量及产量构成因素等指标。结果表明,提高种植密度增加了籽粒产量,降低了单穗粒重和千粒重,增加了高粱株高,降低了茎粗、穗长、茎叶夹角和叶片垂直率,与等行距种植相比,宽窄行种植模式叶片空间分布更合理,干物质积累和产量具有明显优势。

水稻宽窄行与均匀行栽培模式对比试验研究

为满足灯塔市水稻生产的需求,对东荒农场开展宽窄行栽培模式与传统均匀行栽培模式对比试验。研究表明,与传统均匀行栽培模式相比,辽梗香1号和盐梗219水稻品种应用宽窄行栽培模式增产超过10%,说明水稻宽窄行栽培模式较均匀行栽培模式更适合当地水稻栽培,可以达到增产增收的目的。

宽窄行种植对高粱光合特性、产量和品质的影响

以辽粘3号为试验材料,在宽窄行种植条件下(宽行60 cm、窄行40 cm),设置3个种植密度105000株/hm^(2)(WL),112500株/hm^(2)(WM),120000株/hm^(2)(WH),等行距种植(50 cm,种植密度120000株/hm^(2))为CK,研究不同种植密度条件下宽窄行种植对高粱光合特性、农艺特性、产量和品质的影响。结果表明,不同处理叶片SPAD值综合得分和光合特性综合得分顺序为WL>WM>WH>CK。不同处理的株高、穗长、穗粒重和千粒重存在差异(P<0.05),其中WL处理的株高最高、穗长最长、穗粒重和千粒重最大。WL处理的产量与其他处理差异显著(P<0.05),两年平均产量8444.96 kg/hm^(2)。与CK相比,宽窄行种植可明显提高籽粒的单宁含量、淀粉含量和脂肪含量,但对蛋白质含量的影响较弱,WL、WM和WH处理的各品质指标差异不显著。相较于等行距种植,宽窄行种植可改善高粱叶片的光合性能,影响农艺性状和产量,在种植密度105000株/hm+2的条件下,辽粘3号宽窄行种植可在关中西部地区获得较大的产量优势。

Stalk cutting mechanism of no-tillage planter for wide/narrow row farming mode

A no-tillage planter of narrow row spacing was designed according to the agronomic requirements of wide/narrow row farming mode in the black soil region of Northeast China.Due to the narrow spacing of the seeder unit,a gear-tooth stalk cutting mechanism was designed in order to prevent residues from blocking the planter.The basic parameters,number and edge curve of the stalk cutting blade were designed and optimized.Three-factor and three-level combined orthogonal experiments were conducted using the factors of working speed(1.12 m/s,1.57 m/s and 2.02 m/s),tillage depth(75 mm,90 mm and 105 mm)and cutter spacing(15 mm,30 mm and 45 mm),which significantly affected stalk cutting rate and soil disturbance rate.The optimal combination is the working speed of 1.62 m/s,tillage depth of 92 mm and cutter spacing of 35 mm.Under this condition,the stalk cutting rate is more than 90%and soil disturbance rate is 7.5%-12.0%.The performance of the new no-tillage planter was tested by using the above parameters.The results showed that the no-tillage planter of narrow row spacing came up to the relevant national standards in China.

垄型对高密度栽培烤烟生长和产质量的影响

为探讨宽窄行和大垄双行下高密度对烤烟产质量的影响,以烤烟品种云烟99为材料,设置了3个垄型(传统单行垄、宽窄行、大垄双行)、2个密度(常规密度1.65万株/hm^(2)和高密度2.25万株/hm^(2))共6个处理,分别为单行常规密度(CK)、单行高密度(T1)、宽窄行常规密度(T2)、宽窄行高密度(T3)、大垄双行常规密度(T4)、大垄双行高密度(T5),研究了不同处理对烤烟农艺性状、发病率、烤后烟叶经济性状和化学成分的影响。结果表明:垄型对旺长期的株高和茎围的影响较大,对圆顶期的株高、茎围、最大叶宽和最大叶面积具有显著的影响,3种垄型烤烟的叶面积系数均随着密度的增加而显著增加;在常规密度下,与CK相比,宽窄行和大垄双行处理能促进烟株生长,增加叶片、茎秆和根的干物质积累,减轻烟草黑胫病的发生程度,提高还原糖和总糖含量,协调烟叶化学成分,对提高烤烟的经济效益有一定的作用;在高密度下,宽窄行和大垄双行处理的烟草黑胫病发病更严重,总糖和还原糖含量较高,烟叶品质较好,但其产量和产值分别下降了237.00 kg/hm^(2)、17140.35元/hm^(2)和243.00 kg/hm^(2)、16061.70元/hm^(2)。综合各处理产量与产值情况表现为T2>T4>CK>T1>T3>T5,即宽窄行常规密度种植模式更适宜在汉中烟区推广。

不同种植模式及种植密度对玉米生长的影响

为考察不同种植模式和种植密度对玉米株高、茎粗、叶片叶绿素相对含量(SPAD值)、产量等指标的影响,开展了田间试验。试验共设置6个处理,包括2种种植密度、3种种植模式(等行距、宽窄行、大等行距),以常规密度等行距处理为对照(CK)。结果表明:提高种植密度会降低玉米的茎粗、提高玉米的产量,其中增密等行距、增密宽窄行、增密大等行距处理的玉米产量分别比CK处理的提高25.0%、26.2%、12.3%;宽窄行种植模式可以减轻种植密度增加给玉米生长带来的不利影响。

钵苗宽窄行机插同步侧深施肥对水稻产量及经济效益的影响

本试验以水稻钵苗宽窄机插秧为载体,在贵州不同海拔、不同水稻生态区,开展水稻钵苗宽窄行机插同步侧深施肥、水稻钵苗宽窄行机插传统施普肥、水稻钵苗宽窄行机插一次性人工撒施缓释肥,三种不同施肥方式对比试验,探索钵苗宽窄行机插同步侧深施肥对水稻产及经济效益的影响。结果表明,钵苗宽窄行机插同步侧深施缓释肥水平均增产5~12 kg/667 m^(2),平均增收60~80元/667 m^(2),经济效益最好,建议开展试验示范推广。

宽窄行栽培对玉米生长发育及产量的影响

通过不同宽窄行栽培对玉米的产量动态进行分析。结果表明:宽窄行栽培有效改善了玉米的群体结构,改善了冠层的微环境,增加了中部冠层的透光率,促进个体生长发育,增加其LAI和干物质积累。宽窄行种植方式增加穗位叶的初始量子效率,使叶片能有效地利用弱光,改善玉米叶片的光合性能,最终提高玉米产量。

大垄宽窄行免耕种植对土壤水分和玉米产量的影响

为了解决东北玉米小垄原垄免耕播种机具易掉入垄沟的问题,发挥宽窄行优势,加强农机农艺结合,该文提出了大垄宽窄行错茬免耕播种的作业思路。于2007-2009年在辽宁省苏家屯区垄作保护性耕作建立试验区,研究了大垄宽窄行免耕种植对土壤体积质量、土壤含水率、作物生长及水分利用效率的影响。试验结果表明:大垄宽窄行免耕种植模式能够改善土壤结构,增加土壤蓄水保水能力,其中在出苗期提高土壤水分9.39%～11.03%;与均行小垄免耕种植模式相比,大垄宽窄行免耕种植模式改善了玉米群体结构,促进了个体发育,增加了叶面积指数和干物质积累,作物产量提高了6.70%～9.49%,土壤水分利用效率提高了4.96%～8.56%,是东北地区一种较为理想的保护性耕作模式。

种植方式、密度、施肥量对玉米产量和肥料利用率的影响

采用裂区设计研究了种植方式、种植密度及施肥量对玉米产量的影响。结果表明:等行距种植的玉米产量均高于宽窄行种植;种植密度60000株/hm2的产量高于45000株/hm2;施肥增产作用明显,但施肥处理间产量差异不显著。种植方式和密度影响肥料效益和利用率。

玉米宽窄行交替休闲种植根系分布规律研究

通过根钻法研究了宽窄行种植模式下玉米根系干重和空间分布。结果表明:在不同生育时期宽窄行深松处理根系干重高于宽窄行未深松处理,且在吐丝期和乳熟期达到显著水平。

不同施氮方式对宽窄行交替休闲种植玉米产量和光合特性的影响

通过田间试验,研究了玉米宽窄行交替休闲种植模式在5种施氮方式(无肥WN1、一次性施肥WN2、底肥+拔节期追肥WN3、底肥+拔节期追肥+穗肥WN4、缓释肥WN5)下(以常规均匀垄处理CK1、CK2、CK3、CK4、CK5为对照),对玉米产量、冠层透光率、光合速率、叶面积指数等指标的影响。结果表明:宽窄行处理增加后期施肥比例(WN4、WN5)有利于产量的提高,WN4(11 709.33kg/hm2)最高,显著高于除CK3、CK2以外的其他处理,高7.05%～30.29%。在开花期和灌浆期,WN4和CK5光合速率较高,为29.65～34.16μmol/(m2.s),大体上,宽窄行增加后期施肥比例可以增加气孔导度和蒸腾速率,降低胞间CO2浓度。宽窄行各施肥处理底部透光率比均匀垄处理高3.60%～10.64%,WN4透光率低于同种耕作方式其他处理,宽窄行处理叶面积指数除WN4和WN5外均低于对应的常规均匀垄处理。在玉米宽窄行交替休闲种植模式下增加后期施肥(WN4)有利于改善光合作用,延长叶面积持续期,减少漏光损失从而提高玉米籽粒产量。

玉米宽窄行交替休闲保护性耕作的根系和光分布特征研究

为探明宽窄行交替休闲种植玉米产量变化的原因,在2007—2008年设置大田试验,比较研究了宽窄行和均匀垄两种耕作方式下玉米光合有效辐射和根系分布等指标的变化动态。结果表明：深松后（6月25日—9月20日）,宽窄行处理的土壤紧实度低于均匀垄处理,降低25.17%~52.04%,在0~45 cm不同土层间平均降低14.08%~53.16%,差异最大值出现在11~20 cm土层。在0~45 cm土层,均匀垄处理的根系干重在乳熟期和成熟期显著高于宽窄行处理,分别高13.47%和29.62%;但在根系垂直分布中,宽窄行比均匀垄处理显著增加了根系在深层土壤所占的比例,在15~30 cm土层,宽窄行和均匀垄处理在吐丝期、乳熟期和成熟期根系分布比例分别为6.59%、8.21%、9.00%和5.21%、7.48%、5.42%,在30~45 cm土层分别为2.30%、2.61%、3.24%和1.62%、2.53%、2.09%;不同品种和当年的降雨情况均会影响宽窄行模式下根系的生长。均匀垄处理中部透光率整体上低于宽窄行处理,6月18日、7月24日、8月29日宽窄行底部透光率分别比均匀垄处理高16.12%、5.15%、4.95%,差异达显著水平。因此,提高种植密度将有利于宽窄行处理截获更多的光合有效辐射,从而提高群体的光能利用率。

玉米宽窄行种植技术的研究

多年的玉米宽窄行种植技术研究结果表明,玉米宽窄行种植培肥地力,可改善土壤生态环境条件,促进玉米根系数量增多、叶面积增大、干物重增加,进而提高玉米产量。

宽窄行交互种植条带深松新耕法及配套机具研究

4年研究表明 ,东北春玉米传统种植方式 ,不能抵御春旱 ,不能蓄存降雨 ,不能秸秆还田 ,作业次数多且成本高。宽窄行交互种植条带深松 ,在增产前提下 ,保春墒、保全苗、深松蓄墒、伏雨春用 ,便于秸秆还田 ,改善土壤结构 ,作业环节少且成本低 。

玉米宽窄行种植的土壤环境变化研究

经过 1995～ 2 0 0 1年 7年的定位试验 ,重点研究了玉米宽窄行种植的土壤养分、土壤水分、土壤硬度及其它土壤物理性状的变化 ,提出了玉米宽窄行种植土壤环境变化的量化指标 。

旱地全膜双垄沟播玉米高效用水机制研究

通过田间试验对半干旱区不同栽培方式下玉米土壤水分分布及水分利用效率的研究,探明了全膜双垄沟播玉米农田高效用水的机制。结果表明：全膜双垄沟播栽培不同位置大垄、垄沟、小垄土壤平均含水量在0-60 cm土层内差异显著（P〈0.05）,且垄沟含水量最高,其次为大垄,小垄最低;播种期0-60 cm土层平均体积含水量全膜双垄沟播与露地平作差异显著（P〈0.05）,升高14.19%,且拔节期以前全膜双垄沟播种植土壤贮水量最高,表明全膜双垄沟播栽培有利于玉米的出苗及前期的生长;全膜双垄沟播栽培较半膜平作增产26.76%,水分利用效率较半膜平作提高14.83%。

旱地全膜双垄沟播玉米生长发育动态及产量形成规律研究

通过田间试验研究了半干旱区旱地全膜双垄沟播栽培技术对玉米生长发育的影响。结果表明,全膜双垄沟播技术能够加快玉米生长发育进程,不同程度地增加了玉米株高、叶片数、叶面积指数(LAI)、光合势和单株干物质积累量等,且玉米生长发育阶段越是干旱,增加优势越明显,能明显减除玉米"卡脖旱"现象;全膜双垄沟处理较常规半膜平作处理增产26.76%,休闲期免耕覆盖处理比免耕立茬增产10.77%,比免耕增产19.75%;增产主要表现在生育后期(吐丝后)提高双穗率,即促进雌穗分化发育和提高结实率,及玉米后期粒重的增加。

宽窄行栽植模式下三倍体毛白杨根系分布特征及其与根系吸水的关系

采用剖面法对宽窄行栽植模式下三倍体毛白杨(triploid Populus tomentosa)的根系分布特征进行了研究;采用管式TDR系统对土壤剖面含水率变化动态进行了连续观测,并据此计算林木根系吸水速率,以探讨土壤含水率、根系分布和根系吸水分布之间的相关关系。研究结果表明:毛白杨的总平均根长密度在林带两侧和不同径向距离处非常接近(P>0.05);但在不同土层间变化很大(P<0.01),其中0—20和60—150 cm土层为根系主要分布区域,其根系所占比例共达86%;不同径阶间的根长密度差异显著(P<0.01),且其比例关系会随空间位置的改变而发生变化。不同栽植方位下,林带东侧毛白杨根系分布的浅层化程度高于西侧,且在径向240—280 cm内其0—0.5 mm的极细根显著多于西侧(P<0.05)。因此,宽窄行栽植模式下,深度和径阶是毛白杨根系分布的主要影响因子,而栽植方位会对其形态构型产生影响。毛白杨根系吸水模式受细根分布的影响,但会随土壤剖面水分有效性分布的变化而变化:当表土层水分有效性增加时,根系吸水主要集中在表土层;当表土层水分有效性降低时,深层土壤根系的吸水贡献率会逐渐增加;当土壤剖面水分条件异质性较高时,根系吸水主要集中在根系密度与水分有效性均较高的区域;当土壤剖面水分分布均匀且不存在水分胁迫时,根系吸水分布与细根分布最为一致。