可调节间距式育苗类穴播种植机械设计

针对需要育苗栽种的农业穴播种植机械存在的体积大、不稳定等问题,研究并设计了一款可调节间距式穴播种植机械,以较好地避免现有育苗类穴播农作物种类较多时自动化程度低的局限性,为农户提供一种小型方便的种植机械设备。首先,介绍了该机械的原理和结构,其主要包括驱动模块、钻孔模块和种苗储藏运输模块,满足动力和种植需要;其次,明确了该种植机械电机的参数,控制系统可以实现正常行进、种植行间距调节、轮胎间距调节、远程控制等功能;最后,根据以上设计要求制作了可调节间距式育苗类穴播种植机械实验样机,并对样机的功能和性能进行了测试,对实验样机的种植参数进行了验证。研究结果表明:该穴播种植机械设计有育苗杯储存盘及运输机构,可种植需要使用育苗杯进行移栽的种苗作物;该机械种植间距可调节,解决了苗类适应性问题;其最大种植深度为110 mm,最大行距为1 000 mm,满载速度为39 km/h,双钻头最大种植数量为1 500株/h。该种植机械降低了种植成本,提高了种植效率,为现代农业机械化发展提供了借鉴与参考。

钵体苗不同穴距机插对华南优质籼稻产量的影响

钵体苗机插能缩短水稻缓苗时间,促进早生快发,提高群体光合能力,增加生物量和稻谷产量。然而,钵体苗不同穴距机插对华南优质籼稻群体指标和稻谷产量的研究鲜有报道。以华南地区种植面积较广的杂交籼稻品种泰丰优208和常规籼稻品种南晶香占为材料,设置4种穴距处理(A_(1)处理穴距12.4 cm、A_(2)处理穴距14.5 cm、A_(3)处理穴距17.9 cm和A_(4)处理穴距20.7 cm),研究钵体苗不同栽插穴距处理对分蘖数、叶面积指数、光合势、生物量和产量等指标的影响。结果显示,随穴距的缩小,分蘖数、叶面积指数、光合势和生物量都呈现逐渐增加的趋势,与农户传统穴距17.9 cm(A_(3)处理)相比,A_(1)处理在分蘖中期、幼穗分化始期和抽穗期的分蘖数分别增加36.2%~38.7%、 37.3%~42.4%和21.5%~36.9%;叶面积指数分别增加30.8%~55.9%、16.4%~41.0%和37.7%~53.1%;生物量分别增加32.0%~38.6%、20.1%~34.2%和37.1%~59.0%。分蘖中期到幼穗分化始期和幼穗分化始期到抽穗期的光合势分别增加17.9%~49.2%和28.1%~49.2%。稻谷产量与抽穗期分蘖数、幼穗分化始期叶面积指数和生物量、分蘖中期至幼穗分化始期光合势、成熟期生物量和有效穗数均呈显著正相关。上述结果表明,在华南双季稻区,钵体苗机插适当增加栽插密度能提高水稻前期分蘖数、叶面积指数、光合势和生物量,保持后期群体指标优势,从而增加稻谷产量。

株距和穴栽苗数不同配置对喀斯特山区水稻产量和干物质积累的影响

【目的】探明喀斯特山区水稻移栽株距和穴苗数配置对其产量和干物质积累的影响,为水稻机插栽培密度和穴栽苗数的选择提供参考。【方法】选用2种不同类型水稻品种晶两优534(多穗型杂交籼稻)和甬优1540(大穗型籼粳杂交水稻),在固定移栽行距(30 cm)基础上,设置不同移栽株距(13.33 cm、20 cm和26.67 cm)和穴栽苗数(1苗、2苗和3苗),分析株距与穴苗数不同配置处理水稻的产量和干物质积累量。【结果】株距对2个水稻品种的有效穗均有显著(P<0.05)影响,对产量均无显著影响;随株距增加,2个水稻品种的有效穗呈降低趋势;大穗型水稻品种甬优1540的穗粒数随株距增加呈增加趋势,而多穗型品种晶两优534穗粒数受株距影响不明显;晶两优534千粒重随株距增加而降低,甬优1540千粒重受株距影响不明显;2个水稻品种的产量与干物质积累量均表现随株距增加而降低。穴栽苗数对2个水稻品种的产量均有显著(P<0.05)影响,对千粒重均无显著影响;相同株距条件下,晶两优534的有效穗和千粒重随穴栽苗数增加呈增加趋势,而穗粒数、产量及干物质积累量则随穴栽苗数增加而明显减少;穴栽苗数对甬优1540的有效穗、穗粒数和千粒重影响不明显,而产量与干物质积累量随穴栽苗数增加明显降低。【结论】在固定水稻行距(30 cm)基础上,一定范围内株距(13.33~26.67 cm)的变化对不同类型水稻产量影响较小,控制穴栽苗数(1~2苗)有利于水稻获得高产,同时该行株距及穴苗数配置适宜于水稻机插栽培。

不同育苗孔穴及播种时间对烟株生长发育和质量影响

为探究不同育苗孔穴和播种时间对烟株大田生长发育和质量的影响,筛选出合适的育苗孔穴数并确定合理的播种时间,2023年在乐安县湖溪乡进行了72孔育苗与128孔育苗对比试验,并对大田期烟株物质积累及质量进行了测定。得出如下结果:一是在大田前期,72孔育苗方式下烟株的生长发育具有明显优势,团棵期的叶片干物质积累量比常规128孔处理下提高28.1%,但该优势随生育发育过程逐步减小。在成熟期,72孔育苗下烟株叶片干物质积累比128孔处理的提高3.2%并且在72孔处理下烟株最终出叶数虽比常规128孔减少0.5~1片,但最大叶长有所增加。二是72孔处理的烟株在烤后中部烟比例比常规128孔降低,产量提升。三是试验结果显示12月29日播种处理的烟株比12月22日播种烟株的产质量有所提升。四是烟株中部叶的结构、油分等外观品质在不同孔穴处理下差异不显著,但较早播种处理下的烟株中部叶身份比晚移栽有一定下降。

不同工厂化穴盘育苗条件对茶苗生长影响研究

通过对比试验探究在工厂化育苗条件下,扦插基质、生长调节剂含量、穴盘规格、插穗留叶量、插穗木质化程度对茶树穴盘育苗成活率、新梢长度、茎粗、着叶数的影响。结果表明,在珍珠岩与草炭2∶35混合基质中生长的茶苗成活率、新梢长度、茎粗、着叶数均较高,且成活率、新梢长度均显著高于其他处理。使用ABT1号生长调节剂对插穗进行0.5 h慢浸处理能提高茶树穴盘育苗成活率、茎粗,综合比较,以100 mg/kg处理效果较好。穴盘规格对茶苗新梢长度、茎粗、着叶数影响不大,但对每平方米成活茶苗数影响较大,128穴规格穴盘每平方米成活茶苗数显著高于其他处理。插穗留叶量对茶苗扦插成活率、茎粗、着叶数影响不大,对茶苗新梢长度影响较大,以保留全叶或1/2叶处理效果较好。不同插穗木质化程度对新梢长度影响不大,结合对成活率、茶苗茎粗、着叶数的影响效果,以绿梗或半木质化处理效果较好。

不同时期刈割对互花米草生长影响的研究

采用不同时期对互花米草(Spartina alterniflora)进行齐地面刈割的方法,通过对互花米草株高和株数的测定和比较,确定了有效控制互花米草扩张的刈割时期。研究结果表明:①4月22日对互花米草的刈割处理显著促进了互花米草株数的增加,但对其最终平均株高未产生影响。5月22日的刈割处理下,虽然互花米草在株高上略高于对照(未刈割)处理,但处理后其株数大大减少,与对照处理相比有明显差异。6月21日和7月21日的刈割处理,不仅使互花米草株高降低,也使其株数减少;尤其是7月21日的刈割处理下,互花米草的株数和株高都与对照处理有非常明显的差异。8月20日和9月19日的刈割处理,极大促进了互花米草的再萌发和再生长。②5～7月的刈割处理,可以有效减少互花米草的活根生物量;而4月和8～9月的各刈割处理,增加了互花米草的活根生物量,其中4月22日的刈割处理与对照处理相比,显著促进了互花米草活根生物量的增加。各刈割处理都会造成互花米草死根生物量的增加。③有效控制互花米草种群扩张的刈割时期是6～7月互花米草的穗分化期、孕穗期至抽穗期。

穴基本苗对机插杂交中籼稻群体构建及产量的影响

以两系杂交稻为对象,设置1、2、3和4苗·穴-1等4个处理,研究每穴栽插苗数对机插杂交中籼稻群体构建及产量的影响,探明杂交中籼稻机插秧适宜的每穴栽插苗数。结果表明,在拔节及抽穗期,随着每穴栽插苗数的增加,群体叶面积指数及干物质积累量随之增加,但抽穗期以后由于3、4苗·穴-1处理的群体叶面积衰减较快,致使成熟期的叶面积指数及干物质积累量显著减少,成熟期时以2苗·穴-1处理最高。随着每穴栽插苗数的增加,有效穗数随之增加,每穗粒数逐渐减少,但单穴超过2苗时,穗数的增加不再显著;结实率除4苗·穴-1处理显著降低外,其余各处理无显著差异;千粒重受每穴栽插苗数的影响较小,各处理差异不显著。群体颖花量及产量均随着每穴栽插苗数的增加呈现先增加后减少的趋势,均以2苗·穴-1最高。综合来看,机插杂交中籼稻以单穴2苗最为适宜,能使水稻在生育中后期形成高光效群体,保持较高LAI及较强的干物质积累能力,增大群体颖花量从而获得高产。每穴栽插苗数过多不利于群体颖花量的增加,反而易导致减产。

移栽密度组合对机插水稻淮稻5号生长发育及产量形成的影响

以迟熟中粳淮稻5号为材料进行机插试验,研究不同移栽密度组合对机插水稻淮稻5号生长发育及产量形成的影响。结果表明:降低密度能使单株生产力增强,提高单株成穗数和单株经济产量,穗型增大,穗长增加,穗粒数增多,粒重和结实率也增加,茎秆矮壮,抗倒伏能力增强,群体茎蘖消长较为缓和,成穗率升高。但也存在着茎蘖数量不足,群体LAI和生物产量积累较少,最后成穗数不足等特征。综合来看,机插水稻淮稻5号以移栽密度组合A3B3群个体矛盾协调最好,产量最高。

履带式油菜苗移栽栽植孔成型机的设计与试验

为设计新型油菜移栽机,基于旱地移栽作业的工作特点,融合油菜移栽农艺要求,研制了一种履带式油菜移栽栽植孔成型装置。通过分析土壤物理机械力学特性,求取打孔机构垂直出土所受摩擦阻力参数方程,为关键部件打孔机构的机构设计提供力学参数与理论依据;完成关键部件—打孔机构、靠模凸轮进行设计及优化后,设计并试制试验样机,进行田间试验。试验结果表明：机器以慢一档工作状态下前进速度为1.65∽1.78 km/h,作业效率达到0.231∽0.249 hm2/h,其成孔的平均合格率也达到93.8%。研制的机器能形成满足设计要求的栽植孔,为新型移栽机的设计提供技术支持。

行株距配置对寒地水稻产量与品质的影响

为明确寒地盐碱地区水稻高产栽培行株距和穴苗数配置及高产行株距配置下垦鉴稻5号产量及品质特征,采用裂区设计,于2009年对黑龙江大庆盐碱地区主栽水稻品种垦鉴稻5号进行不同行株距配置、群体结构优化研究。结果表明,大庆盐碱地区采用6株苗/穴、株距10 cm,行距30 cm的配置可以获得高产(9 896.90 kg/hm2),垦鉴稻5号理论产量较常规配置(4株苗/穴,30.0 cm×13.3 cm)增产31.42%,差异达到极显著水平;株、行距与产量均呈负相关,达显著或极显著水平,株距是3个因子中对高产影响作用最大的;垦鉴稻5号不同处理随株距增大,粗蛋白质含量降低、直链淀粉含量增加;口感和综合评分均以每穴2株苗的处理最好,以每穴6株苗的处理品质最差。综合比较,处理16(6-8株苗/穴,30.0 cm×10.0 cm)产量和品质是最佳群体配置。

探出式蔬菜钵苗打孔移栽机构优化设计与试验

针对回转式蔬菜钵苗扎穴移栽机构破坏钵体完整性、穴口不对称造成栽植直立度差、打孔和栽植过程同时进行影响栽植质量等问题,提出了一种探出式蔬菜钵苗打孔移栽机构。该机构可交替实现打孔和栽植过程,移栽臂栽植时,打孔器在前一株钵苗栽植位置完成打孔,保证了栽植时序且穴口对称,土壤回流均匀,有利于保证栽植直立性。在取苗位置执行探出式夹取苗钵动作,以保护苗钵基质的完整性。基于探出式蔬菜钵苗打孔移栽机构的运动学机理分析开发了优化设计软件,并完成了优化设计。开展了移栽机构的虚拟仿真试验和系列台架试验,分析了在取苗、打孔和栽植等关键位置的位姿。轨迹与位姿验证试验表明,该机构形成的特定轨迹和位姿可依次完成取苗、输送、打孔和栽植等动作。取苗试验表明,该机构可实现探出式取苗,有效保证了蔬菜钵苗基质的完整性。

每穴苗数对北方不同穗型粳稻物质生产和抗倒伏能力的影响

2012-2013年以少蘖粳Ri22和沈农265为试验材料，研究每穴苗数对物质生产和抗倒伏能力的影响。结果表明：（1）少蘖粳Ri22和沈农265抽穗前和抽穗后干物质生产量及总干物重均随每穴苗数增加而增加，茎鞘和叶片物质转运率和贡献率随每穴苗数的增加而降低；（2）少蘖粳Ri22和沈农265各节间抗折力均表现为每穴2苗＜4苗＜6苗，各节间倒伏指数均表现为每穴2苗＜4苗＜6苗，差异均未达到显著水平；（3）少蘖粳Ri22和沈农265有效穗数随每穴苗数增加而显著增多，每穗粒数随每穴苗数增加而显著减少，结实率和千粒重的差异没有达到显著水平；（4）少蘖粳Ri22和沈农265的产量随着每穴苗数的增加而增加，差异未达到显著水平。为了实现高产与抗倒能力的统一，少蘖粳 Ri22在沈阳地区种植适宜苗数为每穴2～4苗，而沈农265则可以适当密植。

不同播期与栽插株数对杂交水稻K优267产量与生育期的影响

2003年对杂交水稻新组合K优267,在贵州中高海拔的贵阳地区进行了不同播期、秧龄和栽插株数的栽培试验。结果表明:K优267的各处理因子平均产量为631.1 kg/667m2,比汕优晚3(CK)增产10.4%。其中以3月31日播种、秧龄24 d、单株栽插方式的产量最高,达688.6 kg/667m2,比汕优晚3(CK)最佳方式的产量(646.7 kg/667m2,于3月31日播种、秧龄24 d、3株栽插方式)增产6.5%。并对该组合实行小秧龄强化栽培的有关技术问题等进行了讨论。

水稻超稀植栽培丛插基数与插秧密度的研究

试验研究了稻作超稀植栽培下 ,丛插基数和插秧密度对产量诸构成因素的影响。结果表明 :超稀植时 ,插秧密度对分蘖率、结实率的影响不显著 ,而插秧基数成为增产的限制性因子 ;丛插基数和插秧密度具有密切的互补性 ,插秧密度 2 9 7cm× 19 8cm ,丛插基数为 1株 /穴的处理更有利于产量的增加 ;插秧密度相同而行株距有差异的两组处理相比 ,宽行距的处理更能协调群体的光能利用和改善通风能力 ,从而提高产量。

基于改进YOLO的玉米幼苗株数获取方法

为快速准确获取玉米幼苗株数、评估播种质量、进行查缺补苗等管理,对YOLO算法进行改进,提出了一种基于特征增强机制的幼苗获取检测模型(FE-YOLO),实现了对玉米幼苗株数的快速获取。该方法根据玉米幼苗目标尺寸和空间纹理特征,构建了基于动态激活的轻量特征提取网络,融合了多感受野和空间注意力机制。实验表明:FE-YOLO模型增强了幼苗空间特征、降低了网络复杂度,使模型的m AP和召回率分别达到87.22%和91.54%,每秒浮点运算次数和检测推理时间仅为YOLO v3的7.91%和33.76%。FE-YOLO能够实现无人机正射影像的玉米幼苗株数获取和种植密度估算,该模型复杂度低、识别精度高,能够为玉米苗期管理提供技术支持。

玉米穴盘钵苗取苗栽植机构参数优化与试验

针对玉米钵苗半自动移栽机人工投苗移栽效率低、劳动强度大等问题,为实现自动取苗作业,以玉米穴盘育苗方式为研究对象,自主研制一种基于非圆齿轮行星轮系传动的取苗栽植机构。移栽机构采用非圆齿轮行星轮系传动机构和栽植臂相结合方式,实现玉米钵苗自动取苗、送苗、栽植和回程4个动作。搭建试验台架,采用二次正交旋转中心组合优化方法,以移栽频率、夹苗片长度和钵苗株高为试验因素,取苗成功率和伤苗率为试验指标,对影响取苗移栽机构参数组合作优化试验。结果表明,移栽频率为40~45 r·min^(-1)、夹苗片长度为94~103 mm、钵苗株高为170 mm时,取苗栽植机构取苗成功率达91.67%,伤苗率3.71%。研究满足移栽机构设计要求,为玉米穴盘苗取苗栽植机构设计解决自动取苗问题提供依据。同时,为全自动玉米钵苗移栽机研制提供新思路。

濒危植物裂叶沙参种群生殖力表的研究

本文分别以当年产种子数量和一年生幼苗数量为基础，编制了裂叶沙参种群（总和）和海拔２３００－２４００ｍ，２７００－２９００ｍ，２９００－３１００ｍ，３１００－３４００ｍ４个不同海拔区域种群的生殖力表，分析了不同种群两种生殖表的种群内禀增长率（ｒｍ），周限增殖率（λ），净增长率（Ｒ０），毛增长率（Ｇ）等动态参数与种群动态的关系；比较了两种生殖力表的特点和利弊；讨论了裂叶沙参种群生殖生态学特性和种群发展趋势及其与环境因素的关系。以种子数量为基础编制的生殖力表的各种群动态参数表明，裂叶沙参具有较强的产生种子的能力，特别是在生境条件较好的海拔２７００－３１００ｍ区域，种群个体结实量可达到很高的水平。以一年生幼苗数量为基础编制的生殖力表表明，裂叶沙参种群从整体上呈衰退趋势。但不同种群间存在差异：在海拔２３００－２４００ｍ，水份条件较好的特殊生境和海拔２９００－３１００ｍ的种群呈稳定特征；而海拔２７００－２９００ｍ，３１００－３４００ｍ的种群呈缓慢衰退特征。以种子数量为基础编制的生殖力表可以反映裂叶沙参种群产生种子的能力和生殖生态学特征；而以一年生幼苗数量为基础编制的生殖力表包含了种子库的生态学过程，能较好的反映种群动态?

不同株行距和栽插本数对水稻产量的影响

以中熟中粳郑稻19号为试验材料,研究不同株行距和栽插本数对其产量及其构成因素的影响。结果表明,行、株距和栽插本数对郑稻19号的产量及其构成因素均有显著的影响。相关分析表明,株距和栽插本数、穗数、总颖花量和结实率均与产量呈极显著正相关;总颖花量与穗数、结实率,穗粒数与千粒质量间呈显著、极显著正相关;穗数与穗粒数、千粒质量,总颖花量和千粒质量间呈极显著负相关。通径分析表明,对郑稻19号产量的净贡献率大小依次为总颖花量〉结实率〉千粒质量,对总颖花量的净贡献率大小依次为穗数〉穗粒数。宽窄行的产量显著高于等行距,3本栽插时产量显著高于其他处理;且处理A2B3C3组合产量最高为8 899.51 kg/hm2,较其他处理增产4.53%~34.80%;其次是A2B4C3组合,产量为8 513.60 kg/hm2,较其他组合增产5.47%~28.96%。

穴距与单穴株数对夏谷产量及相关性状的影响

以济谷14为试验材料,2011年在济南和德州试点分别研究了穴距与单穴株数对夏谷产量和相关农艺性状的影响。济南试点留苗密度60万株/hm2,行距0.5 m,设置穴距10、13、16、19 cm,相应单穴留苗3株、4株、5株、6株;德州试点留苗密度75万株/hm2,行距0.4 m,设置穴距10、13、16.5 cm,相应单穴留苗3株、4株、5株。两试验点均以条播为对照。结果表明,在留苗密度一定的情况下,几种穴播方式和条播相比籽粒产量差异不显著,其他相关农艺性状差异较小。因此,可以设计适宜的穴播机械,实现谷子机械化精量穴播。

穴插秧棵数对水稻产量与品质的影响

近年来,关于水稻最适密度和穴插秧棵数有过许多研究与报道,但是这些研究多局限在生产上出现的插秧棵数1～5苗范围内,就寒冷地区插秧苗数对产量与品质影响的系统研究则报道较少。为了探讨本地区穴插秧棵数对水稻产量与品质的影响,本文在30.0 cm×20.0 cm的条件下,研究了穴插秧1～8苗对产量与品质的影响。结果表明:穴插秧棵数1～3苗,产量随插秧苗数的增加而增高,超过3苗则随着穴插秧苗数的增加而下降,适宜的插秧棵数为2-4苗,以每穴3苗产量最高。单穴插秧苗数减少(1～2苗),穴有效穗数下降,单苗分蘖数量和穗粒数提高,饱满粒率、生物产量降低;穴插秧棵数增加(5～8苗/穴),单苗分蘖数量减少,穴有效穗数、穗粒数、生物产量下降。每穴插1～3苗糙米率、精米率、整精米率,长/宽比、恶白率、垩白度、胶稠度、食味值是随着穴插秧棵数的增加而提高,从每穴4苗开始,这些性状又随着穴插秧棵数的增加而下降,只有直链淀粉含量与之相反,穴插秧棵数对蛋白质含量影响不大。