Current Situations and Development Strategies for Integration of Peanut Agronomy and Agricultural Machinery in China

The mechanization level of peanut production is the bottleneck restricting the development of peanut production in China,while integration of agronomy and agricultural machinery is an essential approach for improving mechanization level of peanut production. This paper elaborated requirements of peanut agronomy for agricultural machinery from peanut planting modes,land cultivation,sowing,harvesting,picking,and shelling,etc. Besides,it discussed requirements of agricultural machinery for agronomy from peanut seed quality,variety characteristics,planting modes,and soil condition. In addition,it analyzed existing problems and restricting factors of integration of peanut agronomy and agricultural machinery. Finally,it came up with recommendations for development strategies including increasing government fund input,optimizing industrial distribution,and multidisciplinary joint research.

烟草农机农艺融合现状及发展趋势

随着中国烟草行业的蓬勃发展,烟草在社会上的需求也越来越大。烟草农艺标准化和作业机械化的结合程度较差,总体水平不高,专用机械匮乏,烟草机械设备与产业需求还有很大的差距,烟田作业成本连年上升,烟草机械化发展缓慢成为影响烟草行业的主要原因。基于此,主要对国内外烟草生产机械化发展现状进行分析,就烟草农机与农艺融合的必要性展开研究和探讨,针对目前烟草农机与农艺的发展和融合现状,以及其目前对融合的迫切要求,并对烟草的农机与农艺融合的发展方案进行了展望。

黑龙江省农业科研院所协同发展背景下农机农艺融合机制研究

通过对黑龙江省农业科研院所协同发展的农机农艺融合研究,分析了农机农艺融合的理论和农机农艺融合的重要性,阐述了农机农艺融合机制的现状。通过查阅资料和调查研究方法,详细提出黑龙江省农业科研院所协同发展中,农机农艺融合机制有待加强,资源配置能力不够高,优秀人才紧缺、管理机制不完善政策扶持不足和缺乏长期规划的问题。并提出加强完善合作机制,提高资源配置能力,加强人才培养,建立灵活的管理机制的对策和建议,有助于实现农业生产的高效、优质、可持续发展。

2BFGK-12型稻茬麦集秸旋耕施肥播种机设计与试验

针对长江中下游稻麦轮作区小麦播种作业时,存在抢季节耕种农机配套性差、土壤黏重以及秸秆还田难等问题,创制“稻茬麦秸秆行间集覆还田宽窄行种植”技术模式,此模式具有行间集秸、条带旋耕、集中施肥、洁区播种以及对行镇压等技术特征,通过建立秸秆行间集覆运动的力学模型,设计绞龙式秸秆行间集秸装置、开沟旋耕一体式装置、集中施肥装置、浮动覆土板以及对行镇压器等关键部件,研制一种稻茬麦洁区旋耕施肥播种机。田间试验结果表明,秸秆行间集覆还田与宽窄行种植结合有效提高稻茬麦种床整地质量,洁区洁净度87.69%,小麦窄行平均行距为148 mm,宽行行距平均为304 mm,行距变异系数为5.36%,平均播深为33 mm,播深合格率为95.76%,晾籽率为0.98%,碎土率为86.01%。施肥方式为耕前集中施肥,平均施肥深度为65 mm,施肥深度合格率为94.63%,均满足国家标准。厢沟平均深度为175 mm,沟面宽度为198 mm,满足排水要求。试验田实际产量为8 059.2 kg/hm^(2),高出平均产量20%以上,油耗较对比机型降低31.24%。为稻茬麦绿色低碳保护性耕作技术模式提供农机支撑,促进农机农艺高效快速融合。

大豆—玉米带状复合种植耕种机械化研究进展

为充分发挥大豆—玉米带状复合立体化种植技术优势,保证我国粮油安全,解决作物争地矛盾,配套的复合耕种机械化研究成为首要环节。从国内典型多种植模式出发,总结地区间套作技术下大豆—玉米配套耕种机械特点,围绕耕种机具整地、洁茬、施肥、排种、播深及投种等作业阶段,阐述对比耕种机械技术工作原理,发现实际生产中仍存在秸秆拥堵、种肥排量和位置不协同、播深变异系数大和投种着床不均匀等问题,从农机农艺融合方面提出轻扰低耗洁茬、处方分层施肥、种肥电驱变量控制、多传感智能仿形播种、种粒平稳着床等一系列改良大豆—玉米复合耕种机械的路径,以期促进绿色高效发展。

农机农艺融合的高效割胶技术优化设计与应用

割胶是橡胶树收获胶乳的重要途径,便携式机械化割胶是实现产业升级和节本增效的途径之一。为进一步提高机械割胶效果,根据采胶生理特殊性、割胶工况复杂多变性、橡胶树收获物胶乳黏弹特性、橡胶树生长差异性、割胶形式多样性等农机农艺融合问题对割胶机械的设计需求,优化设计便携式电动割胶装备的切割刀片、电子调速器、导向器等零部件。优化结果表明:采用刃高≥10 mm的刀片割胶,可以轻松切断旧胶线;电子调速器在电机转速为3 201~8 459 r/min区间调速时,灵敏度高,单次割胶轨迹连续平稳;导向器形状从“L”型优化为“T”型,减少旧胶线对割胶机械的干预。优化后的技术,提高便携式割胶机械对割胶农艺的适应性,降低操作技术难度和单株割胶时间,胶工更容易快速掌握。

4BL-1型白萝卜联合收获机缨叶聚拢装置优化与试验

为解决白萝卜机收过程中因缨叶聚拢不全导致损失率与损伤率高、切头合格率低等问题,该研究依据白萝卜缨叶物理力学特性,设计了一种白萝卜缨叶聚拢装置,以实现白萝卜缨叶从田间自然“半散开”状态聚拢成束,利于后续拔取作业。构建白萝卜缨叶聚拢装置运动学模型,确定“拢缨速比”的取值范围;构建装置结构参数和前进速度、拢缨速比及作业姿态等运动参数及拢叶机构倾角对缨叶聚拢性能影响的数学模型,并求解出各因素优选区间。以缨叶聚拢成功率、缨叶破损率为评价指标,开展三因素三水平正交组合试验,依据响应面法分析各因素对二者的影响效应,并对模型进行优化。试验结果表明:缨叶聚拢成功率影响显著性顺序为前进速度、拢缨速比、拢叶机构倾角;缨叶破损率影响显著性顺序为拢缨速比、拢叶机构倾角、前进速度;最优参数组合为:前进速度0.4 m/s、拢缨速比3.9、拢叶机构倾角86.3°。在最优参数组合下开展台架试验验证,结果表明:缨叶聚拢成功率、缨叶破损率分别为92.04%、8.81%,满足拔取式白萝卜联合收获机缨叶聚拢需求。研究结果可为白萝卜收获机械的设计提供参考。

4KHZ-330型食葵联合收获机设计与试验

针对食葵机械化收获水平低、损失大、含杂率高及籽粒破损严重等现状,该研究根据成熟期食葵生物特性,在传统联合收获机结构基础上设计一种4KHZ-330型食葵联合收获机,在割台上增设脱粒装置实现葵盘在割台上脱分,可有效缩短葵盘输送路径,提高清选质量。首先阐述食葵联合收获机的总体设计方案及动力传动模式,并对割脱一体式割台、割台升降机构、清选装置及气力输送装置等关键部件进行设计,确定相关参数。机具配套动力113 kW,工作幅宽为3300 mm,可一次完成食葵切割、脱粒、输送、清选、集籽、集草及卸载等工序。田间试验表明,收获机在低、中、高3种工作档位下,总损失率均低于4.0%,籽粒含杂率均低于5.0%,籽粒破损率均低于2.0%,生产率为0.40~0.85 hm^(2)/h,作业性能指标满足食葵机械化收获标准。作业过程中收获机各关键部件之间运动协调关系平稳,食葵喂入顺畅,工作效率高,可以作为食葵联合收获机使用。

顶钵-夹茎组合式取苗装置设计与试验

针对现有钵苗自动移栽技术中,夹钵式取苗方式受钵体强度及盘根性差异影响易导致钵体破损,降低取苗成功率,夹茎式取苗方式受茎秆强度及钵体与穴盘之间黏附力影响易造成伤苗、钵体不能取出等问题,该研究提出了一种顶钵-夹茎组合取苗方式,并进行了结构设计、装置试制与试验优化。对辣椒穴盘苗茎秆和钵体力学特性进行了测试,得到茎秆拉伸和径向压缩力学特性,及钵体拉拔与压缩力学特性,并建立了顶钵-夹茎组合式取苗装置在顶与夹过程中钵体和茎秆的受力模型,对取苗装置关键参数进行了设计。搭建试验台架,以“中农绿亨线椒363”穴盘苗为对象,以钵体含水率、取苗频率和顶钵高度为影响因素开展正交试验,结果表明经顶钵-夹茎取苗后的穴盘苗生长状态良好,确定最优水平为含水率45%,取苗频率60株/min,顶钵高度10 mm,该条件下钵体破损率为1.98%,取苗成功率为98%。田间试验表明平均取苗成功率为93.05%,株距合格率为88.17%。研究可为辣椒、番茄等旱地作物穴盘苗移栽技术改进优化提供参考。

稻麦油兼用高速气送集排器螺旋斜置式搅种装置研制

针对稻麦油兼用气送式集排器高速作业时搅种装置易伤种、影响排种稳定性等问题,该研究设计了一种螺旋斜置式柔性搅种装置。基于Hertz接触理论分析确定了搅种装置影响种子破损的主要因素为搅种棒材质、顶端结构及搅种转速。通过EDEM仿真试验对比分析了梯形和圆弧形搅种棒与种群接触力随时间的变化趋势,明确了搅种棒安装方式对供种性能的影响,结果表明,圆弧形搅种棒与种群接触的切向力和法向力均小于梯形搅种棒,搅种棒倾斜角度为45°时供种稳定性较优。开展台架单因素试验确定了性能较优的搅种转速比范围,结果表明,水稻和小麦种子在搅种转速比范围1.0~2.0内性能较优,油菜种子在搅种转速比范围0.5~1.5内性能较优。开展三因素三水平二次旋转正交组合试验,构建了稻麦油种子破损率、供种速率及其稳定性变异系数的回归模型,明确了作业速度在10~14 km/h范围内搅种转速的较优匹配关系并进行田间验证试验。田间验证试验结果表明,当作业速度为12 km/h,在较优参数组合下,稻麦油总排量稳定性变异系数分别为1.92%、1.27%和1.14%,1 m^(2)内成苗总株数变异系数分别为15.47%、12.98%和17.93%,符合稻麦油兼用高速作业标准要求。研究结果可为稻麦油兼用型排种器实现高速低损播种作业的参数设置提供依据。

甘蓝收获技术与装备研究现状及发展趋势

当前我国甘蓝机械化收获程度低,劳动强度大,甘蓝收获机械化是研究的重点和难点。通过阐述国内外甘蓝收获机械中的主要收获机构与方式,分析归纳近几年意大利、瑞士、比利时等西方发达国家具有代表性的收获机械设备技术特点和性能参数,对我国甘蓝主要采用的种植模式进行介绍并分析不同地域栽培方式对甘蓝收获机械的影响。指出我国目前甘蓝种植和机械化收获存在的问题,提出适于我国甘蓝机械化收获的发展方向:明确甘蓝与收获机构相互作用下损伤的内在关联机制,实现低损高效采收。新的农艺要更好地适应机械化生产标准,推动甘蓝收获机械向信息化、智能化、科技化方向发展。

江汉平原地区马铃薯宽垄双行种植方式探究

深沟高垄单行栽培是目前马铃薯机械化栽培的主要模式,然而一次性达到规定的垄高对起垄机械要求过高,常需二次起垄,因此为寻找适宜的机械栽培模式,在江汉平原的5个地区采用宽垄双行的栽培模式,垄距分别设计为1.0、1.1和1.2 m,垄上双行距设计为0.15、0.18、0.21 m,以期在提高产量的同时增加垄宽,进而减少二次起垄。结果表明,垄宽为1.1 m时,马铃薯产量最高为2417.41 kg·667 m^(-2),垄上双行距为0.15 m时,马铃薯产量最高为2440.30 kg·667 m^(-2);综合比较发现,栽培模式D(1.1 m×0.23 m×0.15 m)表现较好,且相比于传统单垄单行栽培模式,马铃薯产量显著提高。栽培模式D相比于人工单垄单行每667 m2增效16.92%,相比于机械单垄单行每667 m2增效55.90%。研究结果在规范江汉平原一带马铃薯机械化种植标准,降低生产成本,提高产量,促进湖北省马铃薯农机农艺融合方面具有重要意义。

香蕉机械化采收装备研究现状及发展趋势

香蕉是我国重要的经济作物,发展香蕉机械化、智能化采收有助于提高生产效率、解决劳动力短缺、提升采收质量、降低生产成本,符合现代农业发展趋势。本文对我国目前香蕉采摘方式、装备的现状进行了综述和分析,指出了现阶段我国在香蕉机械化采收中存在的农机农艺不匹配、采摘与运输割裂以及相关机械优势不明显的问题,展望了未来香蕉采收及运输机械的发展趋势。

双季稻机械化高产高效生产技术模式及应用效果

为推进双季稻机械化生产,促进单产提高,集成了“机械整地、机械施肥、机械撒施石灰、机械播种育秧、机械插秧、机械开丰产沟、机械植保、机械粉碎秸秆还田、机械深翻越冬、机械开沟、机播绿肥”等农机农艺融合的双季稻机械化高产高效生产技术模式,并于2022年在汨罗市对该模式进行17 hm^(2)的示范应用。结果显示,在双季稻机械化高产高效生产技术模式下,双季稻周年产量增加了2.19 t/hm^(2)、纯效益增加了4782元/hm^(2),双季稻产量和经济效益显著提升。

枸杞机械化采收技术与装备研究进展

枸杞机械化采收技术与装备的研究是实现枸杞产业节本增效、转变发展方式的重要途径,对枸杞产业的快速发展有着重要的推进作用。在分析枸杞种植模式及生物特性的基础上,重点阐述目前国内枸杞机械化采收方式和采收装备研究进展,对枸杞不同的采收方式和采收装备的作业特点和性能参数进行对比分析,指出我国的枸杞采收机械化水平较低。针对枸杞机械化采收装备关键技术、采收方式、农机农艺融合等方面存在的问题,提出规范枸杞的标准种植模式、改进完善末端执行装置及加大枸杞采收装备关键技术的研究等对策建议,为枸杞高效低损的机械化、智能化采收技术与装备的进一步发展和研究提供参考。

农机农艺融合促进农业机械化高质高效发展

农机农艺融合是农业机械化工作的主要目标之一。深入研究农机农艺融合与农业机械化的内在逻辑、分析农机农艺融合中存在的问题、研究国内外农机农艺融合典型模式,指出推进农机农艺融合既应充分吸收国外发展经验,更要紧密结合人多地少与适度规模经营快速发展的基本国情,走出一条坚持产量、效率、效益并重的路径,提出推进农机农艺融合、促进农业机械化高质高效发展的政策建议。

北京市大兴区设施蔬菜生产农业机械化分析

对北京市大兴区10个涉农乡镇设施蔬菜生产环节农业机械化调查数据汇总,分析了大兴区设施蔬菜生产各环节农业机械化应用情况。针对大兴区设施蔬菜生产环节存在的农业机械化水平低的主要问题,提出提升大兴区设施蔬菜生产农业机械化水平的建议,按照农机农艺融合要求,推进设施蔬菜生产环节机械化机具协调配套,重点突破播种、移栽、采收和运输等环节短板,为大兴区设施蔬菜生产提供农业机械化技术保障。

六安市裕安区水稻机插秧生产调查及农机农艺配套栽培途径探讨

从六安市裕安区水稻机插秧生产调查入手,总结了水稻机插秧生产具有防倒伏、草害轻、产量高、米质优等优点的同时,指出了其生产上存在的突出问题,并提出了农机农艺相结合的栽培措施,旨在为今后水稻高质量发展提供技术参考。

北方平原地区烟草农机农艺融合发展思考——以平顶山市烟叶产区为例

近年来我国农机装备水平显著提高,机械已成为农业生产的主力军。以规模化种植、机械化作业、集约化经营、专业化分工和信息化管理为主要特征的现代烟草农业建设水平持续提升,而烟叶生产全程机械化应用与大农业相比仍有差距,不能有效满足降劳减工的需求。针对河南省平顶山市烟叶产区烟叶种植机械发展现状及影响因素进行了分析与思考,提出了推进北方平原地区烟草农机农艺融合发展对策。

贵州省锦屏县油菜种植全程机械化模式

基于贵州省锦屏县油菜机械化生产情况,从种植环节、管理环节和收获环节3个方面介绍了锦屏县油菜机械化现状,从地理环境、土壤条件、生长周期、油菜品种和种植情况5个方面分析了发展油菜机械化作业的影响因素,提出持续加大政策扶持力度、持续建设宜机化高标准农田、深入推进农机和农艺紧密融合的油菜机械化生产建议,为锦屏县油菜生产全程机械化发展提供参考。