指夹式亚高速玉米播种不同导种管种子运移轨迹对比

为了解决玉米亚高速播种机作业速度为8~12km/h条件下,指夹排种器导种管选型问题,以14°和16°两种角度的导种管为研究对象,通过自制试验台架并利用高速摄像技术对玉米种子在不同导种管中的运动过程进行追踪拍摄,描述了指夹排种器分别在作业速度8~12km/h、倾斜角度0°~30°、离地高度2~4cm 3种因素下,种子落入不同导种管的位移轨迹,结果表明:种子在16°导种管比在14°导种管中弹跳剧烈。

基于EDEM仿真玉米高位投种结构参数分析与试验

为解决育种小区玉米高位投种过程中播种质量和粒距均匀性普遍较差等问题,针对排种器与导种管相对位置对粒距均匀性的影响进行了研究分析。通过对投种过程的理论分析,得出高速作业不同粒距条件会影响种子脱离种盘时产生的水平方向分速度,使得种子在导种管内产生碰撞,导致其排出的轨迹无法预测,播种粒距均匀性也随之下降。利用EDEM离散元分析软件对投种过程进行仿真试验,结果表明:在垂直距离344mm的条件下,150~230mm粒距采用水平距离82mm,230~300mm粒距采用水平距离84mm,能够在满足农艺要求并获得较好的粒距均匀性。进行了台架试验验证,结果表明对比未优化单体,优化后的单体能够获得较好的播种质量,粒距均匀性变异系数最大为12.04%,符合小区玉米精密播种的作业要求。

基于DEM的导种管优化设计方法研究

为提高玉米精量播种机播种均匀性,需要合理的导种管引导种子进入种沟,基于离散元法研究玉米精量播种机导种管的优化设计。以零速投种理论为基础,采用运动学能量守恒方程分析导种管主曲线,得到种子在导种管出口处的水平速度方程;基于Isight软件RSM优化模块设计试验,结合所得导种管出口处水平速度方程,以圆弧段夹角α、直线段与竖直方向夹角β、直线段高度h1、圆弧段半径R为因素,考虑分析出口水平速度及实际农艺种子株距的范围调节,增加排种盘角速度ω为因素,以株距变异系数、出口水平速度为响应设计试验对主曲线参数进行优化求解。在ω为15~45 r/min参数范围下,以出口水平速度小于0.1 m/s,变异系数小于5%进行寻优求解,得到导种管主曲线的最佳参数组合为:α=25°,β=11°,h_(1)=200 mm,R=625 mm。根据所得最佳参数采用CATIA软件建立三维模型并3D打印进行台架试验,台架试验所得种子变异系数为11.58%、合格指数为98.2%、漏播指数为0.83%、重播指数为0.97%,结果表明导种管主曲线优化设计合理。

Pollen Grain Germination and Pollen Tube Growth in Pistil of Rice

The germination of pollen grain in vitro and the growth of pollen tube in the pistil of rice were observed with a microscope. The stigma was removed at different time points after pollination to study its effect on seed setting rate. The rice pollen grain started to germinate at 2 min after pollination and the pollen tube penetrated stigma into style in 5-10 min, 30 min later the end of pollen tube reached the bottom of ovary, and only some pollen tubes arrived at embryo sac at 40 min after pollination. Meanwhile, a small amount of callose began to deposit in the pollen tubes, a great deal of callose was observed at 50 min after pollination, whereas the pollen grain began to shrink. The growing rates of pollen tube in the rice stigma, style and ovary were 1500, 5000, and 5400 μm/h, respectively. The seed setting rate was quite low when the stigma was removed at about 10-15 min after pollination, gradually increased when it removed at 20 min to 50 min after pollination, and over 60% when it removed at 50 min after pollination and finally tended to be stable.

油菜精量播种导种环节种子流有序性分析

针对油菜精量播种种子运移环节中排种器排出的单粒有序种子流在导种环节被破坏,造成播种均匀性降低的问题,该研究对导种过程种子流有序性进行分析,明确破坏种子流有序状态的主要原因是种子与导种管管壁的随机碰撞,而导致碰撞发生的主要因素是导种管曲线、内径和长度。导种过程离散元仿真试验表明,在相同内径及长度的导种管中,种子通过直线型导种管较S型导种管碰撞次数变异系数平均降低2.1个百分点,时间变异系数平均降低1.8个百分点;较抛物线型导种管平均碰撞次数变异系数降低0.5个百分点,平均时间变异系数降低0.5个百分点;在相同曲线及长度的导种管中,种子通过32 mm内径导种管较25 mm碰撞次数变异系数降低7.2个百分点,时间变异系数降低2.6个百分点;在相同曲线及内径的导种管中,无论缩短导种管的哪一部分长度均能降低碰撞次数及碰撞次数变异系数。种子流通过某一导种管的碰撞次数变异系数越大,时间变异系数越大,种子流下落轨迹越离散,种子流有序性越差,导种管曲线对种子流有序性的影响小于内径及长度。台架试验结果表明,采用直线型导种管较S型导种管粒距合格指数平均提高3.2个百分点,漏播指数和重播指数平均降低2.0和1.2个百分点;较抛物线型导种管粒距合格指数平均提高2.8个百分点,漏播指数和重播指数平均降低2.0和0.8个百分点;内径38 mm的导种管较25 mm导种管,粒距合格指数提高11.4个百分点,漏播指数和重播指数分别降低4.6和6.8个百分点;长度20 cm的导种管较80 cm导种管,粒距合格指数提高27.6个百分点,漏播指数和重播指数分别降低10.6和17.0个百分点;随导种管长度增加或内径缩小,粒距逐渐从以设定株距为中心的正态分布渐变为重播指数较高的指数分布。为降低导种环节影响,建议油菜精量播种机导种管曲线采用直线型、内径不小于25 mm、长度不超过40 cm。研究结果揭示了导种管结构对种子流有序性的影响机制,可为导种装置设计与优化提供参考。

基于计算机视觉的种子分布信息检测关键技术研究现状与趋势

种子分布信息检测是保证播种机性能的重要前提,为播种质量检测、定深定位施肥、田间除草和收获等作物生长全过程精准高效管理提供基础数据。计算机视觉技术通过从图像和视频数据中提取有意义的信息,并通过分析解释物理现象,在多个领域得到广泛应用。在系统分析现有文献基础上,从技术应用场景、硬件设备、软件处理算法等角度探讨了计算机视觉技术在种子分布信息检测领域的研究进展。研究发现,计算机视觉技术在种子分布信息检测中仍然存在准确性和稳定性的挑战,且种子分布信息检测需要实时性和大规模数据处理能力,而传统的算法和设备难以满足这些需求,数据融合和分析的能力仍然有待提高。种子分布信息的准确检测需要综合利用多种传感器数据,并进行有效的数据处理和分析,以获取更全面和准确的结果。针对上述问题,提出以下建议:首先,深度学习和机器学习算法应用的广泛性是关键,通过利用大规模的标注数据进行模型训练,可以提高算法的准确性和鲁棒性;其次,需要提高算法的适应性,针对不同的土壤条件、种子类型和光照变化进行优化,以确保算法在各种环境下都能有效工作;同时,发展多传感器数据融合技术,通过将图像数据与其他传感器数据(如激光扫描和热红外图像)进行融合,可以提供更全面和准确的种子分布信息。本研究旨在为未来计算机视觉在种子分布信息检测领域的发展提供参考。

基于EDEM的气吸播种单体设计与试验

为研究气吸精量播种机播种株距不均匀的根本原因,基于离散单元法理论,以排种器及导种管共同组成的种子投送系统为研究对象,对种子投送过程进行理论建模,得到种子在导种管中运动的基本方程,并借助离散元软件EDEM对种子在导种管中运动轨迹进行仿真和碰撞分析。仿真结果表明:当种子与导种管首次碰撞入射角为4°~6.5°,反射角在2.5°以下时,种子的运动轨迹最为理想,此时种子沿导种管壁下滑,并在导种管末端沿圆弧段切线方向射出。并以此为依据对播种单体进行改制,进行田间试验验证,粒距合格指数稳定在到92%~93%,合格粒距变异系数小于30%,性能指标提升明显。

金叶含笑与2种含笑的杂交亲和性

【目的】探明金叶含笑Michelia foveolata与含笑M.figo和紫花含笑M.crassipes的杂交亲和性。【方法】以金叶含笑与含笑和紫花含笑作正反交授粉,于授粉2 h、4 h、6 h、8 h、10 h、12 h、1 d、2 d、4 d、6 d、8 d后,通过荧光显微镜观察花粉管的生长情况。同时展开金叶含笑与含笑和紫花含笑的正反交杂交试验,统计结实情况。【结果】①金叶含笑与含笑正反交的坐果率分别为75.0%和78.8%;②金叶含笑×紫花含笑坐果率(80.0%)显著高于紫花含笑×金叶含笑坐果率(6.7%);③含笑×金叶含笑花粉萌发较紫花含笑×金叶含笑晚2 h,花粉管在生长速度上无明显差异,均在8 d时进入胚珠;④以金叶含笑作母本的组合无明显杂交障碍,花粉管均在2~6 d内进入胚珠,种实发育良好;⑤含笑×金叶含笑存在花粉管在柱头表面杂乱生长、花粉管内部和先端有胼胝质堆积、花柱道细胞及间隙有大量胼胝质堆积等受精前障碍,虽不影响坐果,但对结籽有影响;⑥紫花含笑×金叶含笑存在受精前障碍和受精后障碍,受精前障碍包括花粉在柱头表面未萌发、花粉管在柱头表面盘旋生长未进入柱头、花粉管内部和先端堆积胼胝质而变得膨大,使花粉管生长受阻、花粉管在胚珠内弯曲缠绕成团,阻碍受精作用。但受精后障碍可能是影响落果的重要原因。【结论】金叶含笑与含笑正反交均表现亲和;金叶含笑×紫花含笑的亲和性程度高,紫花含笑×金叶含笑亲和性程度低。

马铃薯试管苗秋季种植密度对结薯及质量的影响

[目的]探究四川坝区秋季生态条件对马铃薯原原种生产的影响,提高秋季原原种生产的质量和效益。[方法]以自育品系M16-37-12和M16-14-8的试管苗为材料,研究不同种植密度对原原种结薯和薯块质量的影响。[结果]随种植密度的增加,马铃薯总粒数和单薯重大于2 g的粒数增加,而有效薯率、单株结薯数、单株有效薯粒数显著下降。2个品系单个薯块重量均与干率和淀粉含量呈正相关。单薯重14~16 g薯块发芽的芽长、直径和芽数比单薯重1~2 g的种薯高2~3倍,发芽后35 d前者薯块无萎蔫,后者水分和营养损耗大萎蔫明显。种植密度为150苗/m^(2)利润最高,M16-37-12有效薯341粒/m^(2),利润为73元/m^(2);M16-14-8有效薯378粒/m^(2),利润81元/m^(2)。[结论]通过试管苗种植密度来调节原原种的大小和数量,达到发芽质量与效益的平衡,为秋季坝区马铃薯原原种繁育提供理论依据。

输卵管介入再通术联合罂粟乙碘油灌注与中药高位保留灌肠治疗输卵管阻塞性不孕症临床疗效研究

目的 探讨应用输卵管介入再通术联合罂粟乙碘油灌注与中药高位保留灌肠治疗输卵管阻塞性不孕症的临床疗效。方法 回顾性选取2020年5月至2021年6月该院收治的不孕症患者60例作为研究对象,按不同治疗方法分为观察组和对照组,每组30例。对照组单纯采用传统输卵管介入再通术治疗,观察组在传统输卵管介入再通术基础上联合应用输卵管内罂粟乙碘油灌注及中药高位保留灌肠治疗。随访12个月,比较2组患者术后6、12个月输卵管通畅率及宫内妊娠率。结果 观察组患者术后6、12个月输卵管通畅率及宫内妊娠率均明显高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论 传统输卵管介入再通术联合罂粟乙碘油灌注及中药高位保留灌肠有效解决了介入治疗再通术后输卵管管腔容易发生再粘连的问题,能明显提高宫内妊娠率。

小麦播种实时监控系统设计与试验（英文）

为实现小麦播种作业性能实时监控,设计了一种基于CAN总线的小麦精密播种机播种实时监控系统,阐述了系统总体结构,设计了系统硬件和软件,并进行了田间试验。该系统包括传感器信号采集单元、播种监测模块、CAN模块和播种监测终端,能够实时监测种管状态、机具前进速度和排种轴转速。采用光电传感器和霍尔传感器分别检测排种管落种状态和地轮转速并输出电压或脉冲信号,播种监测模块根据传感器输出的信号,判断排种管播种状态(正常、堵塞和空管),计算出地轮转速和排种轴转速,并计算出机具前进速度,以上信息通过CAN总线传输给播种监测终端并实时显示。试验结果表明,该系统故障状态监测准确率为>98%,堵塞响应时间<0.2 s,空管报警响应时间<0.5 s。系统工作稳定可靠,抗尘、抗震能力强,能够有效监测小麦播种作业性能。该研究成果能满足小麦播种性能实时监测要求,有助于提高小麦播种作业质量。

油麦兼用气送式集排器输种管道气固两相流仿真与试验

为研究种子在油麦兼用气送式集排器输种管道中的迁移规律,运用EDEM-CFD耦合仿真方法分析了输种管道直径、长度、横纵管道长度比(k)和接头形式对种子运动特性和气流场的影响;台架试验研究了输种管道结构对排种性能的影响。结果表明:种子在输种管道中受力与速度主要沿管道轴线方向,与气流速度相同,种子迁移的动力主要源自流体阻力。管道出口处种子速度随k增加呈先降后升的趋势,输种管道结构显著影响各行平均排种量和各行排量一致性变异系数。当输种管道直径、长度和k分别为42 mm、1.0 m和2/3时,管道出口处种子速度、两相流相对速度和压强损失较小,排种性能较优。接头为弯管的输种管道出口处种子速度明显高于接头为折线形管道,两相流相对速度表现为弯管低于折线形接头;弯管半径100 mm的输种管道气流场和种子分布均匀,压强损失较小。供种装置转速为10~40 r/min时,排种油菜、小麦时各行排量一致性变异系数分别低于4.0%和5.0%,总排量稳定性变异系数和种子破损率分别低于1.0%和0.1%。

水稻种子与斜面碰撞后运动规律的试验

利用高速摄影仪和高分辨率摄像头分别从竖直和水平两个方向对水稻种子与斜面发生碰撞后的运动轨迹进行了在线跟踪,通过摄像图片的再现,检测与分析了接触面材料、投种高度和斜面倾角对种子碰撞后各运动参数的影响。试验结果表明:随投种高度h增加,种子碰撞后第1次弹跳高度H1线性增大、沿斜面方向的弹跳距离L1也线性增大;随斜面倾角θ的增大,H1线性减小、L1呈指数规律增大;利用二元二次回归正交试验,建立了以投种高度和斜面倾角为自变量,以种子运动平面的侧向偏斜角度为目标函数的种子运动行为预测模型。研究成果为输种管的结构设计提供参考。

精密播种机接输种管后田间植株分布的研究

在精密播种机接输种管后田间植株分布动态模型的基础上，利用随机、统计和精密播种等理论，描述了种子在输种管内运动的全过程。通过试验测定了种子沿输种管运动的综合摩擦系数，确定了输种和投种阶段误差。应用计算机仿真技术预测了典型精密播种机接输种管后田间植株分布规律。最后，通过田间试验对计算机仿真结果进行了验证。

气送式排种器输种管内种子速度耦合仿真测定与试验

设计气流输送式排种系统时需确定种子速度,以小麦种子为试验对象,采用计算流体动力学和离散元耦合的方法在不同播种量与风速情况下对输种管内种子速度进行数值模拟。采用标准k-ε模型非稳态的Lagrangian耦合算法进行气固两相流耦合仿真,在台架试验中运用高速摄像技术对输种管内的种子运动过程进行图像采集,将采集的图像进行二值化、反色、差分、腐蚀去噪声等图像处理,根据种子面积与质心位置特征提取种子的移动距离,并计算得到种子实际运动速度。仿真模拟与试验表明,输种管内种子速度主要受风速影响,播种量对其影响很小;不同风速下输种管内种子速度仿真值与试验值的相对误差范围为4.28%~6.06%,相同位置处不同风速种子速度仿真值与试验值的相对误差范围为4.86%~5.70%,通过计算得到输种管内种子速度的修正系数平均值为0.95。基于气固两相流耦合的输种管内种子速度仿真具有较高的准确度,验证了基于EDEM-Fluent耦合仿真测定输种管内种子速度的可行性。

玉米种子在导种管中运动过程的高速摄像分析

以播种机导种管为研究对象,借助高速摄像技术对玉米种子在导种管中的运动过程进行在线拍摄,描述了指夹式排种盘在3种不同转速下种子落入导种管口的位置变化及运动轨迹,并分析了影响播种机播种均匀性的主要因素。试验研究表明,种子落入导种管口的位置受排种盘转速的影响会产生横向偏移,直接影响种子在导种管中运动轨迹及播种质量。

气送式播种机输种管长度影响管内气流分布的机理分析

为探索气送式排种系统输种管长度对排种性能的影响机理,在分析不同长度输种管管内气流平均流速变化规律的基础上,进行流体动力学(CFD)仿真,得到不同长度输种管管内气流速度流场分布图及排种量分布图。采用二次回归通用旋转组合设计试验,以播种量和风机频率为影响因素,以输种管管内气流平均流速、各行排量一致性变异系数、总排量稳定性变异系数为试验指标,进行了台架试验。试验结果表明:输种管长度增加,输种管管内气流平均流速降低,种子运动速度减慢,排种量减少,且当输种管长度小于2.50 m时,变化显著;当输种管长度在2.50~6.25 m时,气流平均流速降低速率减小,种子运动速度减慢变缓,排种量变化平缓,各行排量一致性变异系数为2.82%~3.88%,总排量稳定性变异系数为0.39%~1.28%,满足相关标准要求。因此设计时建议输种管长度选择在2.50~6.25 m之间。

单盘双条精密播种机“零速”衩形导种管的设计

大豆"暗垄密"农艺技术能够显著提高大豆产量。为解决单垂直圆盘双条气吸式排种器的输种问题,根据"暗垄密"农艺技术要求,通过对现有播种机导种管的分析,设计了适于单盘双条高速精密播种的"零速"衩形导种管,并提出了"零速"导种管的设计理论,为"零速"导种管设计提供了理论依据。实践证明,"零速"衩形导种管能够实现单垂直圆盘双条排种器的前后分种,并能够左右分条,基本能实现"零速"投种。

精密播种机导种管曲线的设计研究——2BQYF—6A硬茬精密播种机导种管的设计研究

免耕精密播种机由于在高茬硬地作业 ,一般都在较高位投种 ,加上硬茬地开沟阻力变化较普通耕耙地相对较大 ,作业速度稳定性低 ,从而造成投种后的粒距变异系数比普通地精播机大 ,合格指数低。笔者设计的曲线导种管 ,经过优化设计计算 ,投种时的水平速度受排种速度影响最小 ,且接近播种机作业速度 ,提高了投种的一致性 ,降低了粒距变异系数 ,已应用在 2BQYF—

水稻花粉萌发及花粉管生长动态

用显微镜观察水稻花粉粒的萌发、花粉管在雌蕊中的生长以及授粉后不同时间剪除柱头处理对颖花结实率的影响。水稻花粉粒在授粉2min后开始萌发；5～10min后花粉管穿过柱头进入花柱生长；约经30min花粉管顶端到达子房基部；40min时有些花粉管顶端可接近胚囊，此时花粉管内胼胝质形成，但数量较少；50min后花粉管内胼胝质塞大量形成，花粉粒萎缩干瘪。水稻花粉管在柱头、花柱和子房中的生长速率分别为1500、5000、5400μm／h。水稻授粉后10～15min剪除柱头的处理只有极少量颖花结实，授粉后20～50min剪除柱头处理的颖花结实率随处理时间推迟而升高，授粉后50min剪除柱头处理的结实率达60％以上，接近正常。