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。

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.

基于“点阵式”绳播的小麦播种模式研究

为了筛选适宜小麦—玉米周年滴灌水肥一体化的小麦播种模式,在青岛市农科院作物试验场采用“点阵式”绳播方式研究了不同播种模式对小麦群体动态、干物质积累转运和籽粒产量的影响。以小麦品种‘青农2号’为试材,共设20 cm(行距)/3 cm(幅宽)常规条播(对照)、30 cm+“一条线”、30 cm/3 cm、30 cm/6 cm、30 cm/9 cm、30 cm/12 cm、30 cm/15 cm和12.5 cm+“一条线”共8个处理。结果表明:“点阵式”绳播方式利于提高种子排列均匀度;在行距30 cm条件下,冬前分蘖数、春季最大分蘖数、单位面积穗数、穗粒数、千粒质量、开花期地上干质量、成熟期地上干质量和籽粒产量随幅宽增加呈先增后降趋势;与常规行距20 cm条播相比,30 cm宽行播种会降低单位面积穗数,但能增加穗粒数和千粒质量。30 cm/9 cm的宽幅播种模式和行距12.5 cm的窄行精播模式的小麦籽粒产量分别比常规条播方式增产9.1%和7.6%,可以作为小麦玉米周年滴灌水肥一体化技术的配套播种模式推广应用。

宽窄行种植对青贮玉米光合特性、产量和品质的影响

【目的】探究适宜晋北高寒冷凉区青贮玉米的种植模式。【方法】选用高寒冷凉区大面积种植的青贮玉米品种大京九23,在种植密度为75000株/hm2下,设置4个宽+窄行种植模式,分别为65 cm+65 cm、80 cm+50 cm、90 cm+40 cm、100 cm+30 cm,对关键生育时期的叶绿素含量、叶面积指数、光合速率(Pn)、产量、植株性状和品质进行测定分析。【结果】不同宽+窄行种植模式下,大京九23各项光合指标、产量和倒伏率均以90 cm+40 cm最佳,与其他宽+窄行模式相比差异显著(P<0.05);90 cm+40 cm、65 cm+65 cm、80 cm+50 cm种植模式的青贮玉米品质均符合国家品质一级标准。【结论】密度为75000株/hm2时,青贮玉米大京九23的最佳种植模式为90 cm+40 cm。

稻秸行间集覆宽窄行播种技术下小麦经济效益和碳效率分析

农业新技术不仅能够提高农业生产效率,在保障粮食安全方面也具有重要的作用。南通市如东县现代农业产业示范园是小麦稻秸行间集覆宽窄行播种技术推广的核心示范区,研究该技术是否能提高农民收入、小麦经济效益和碳效率具有重要的现实意义。本文通过实地调研园区内采用该技术种植小麦的大户,评价该项技术实施的经济效益与小麦种植的碳效率,得出如下结论:农户采用稻秸行间集覆宽窄行播种技术种植小麦的经济效益得到显著提高,平均产量、劳动生产率、销售利润率分别达到了483.86 kg/667 m^(2)、758.75元/(人·667 m^(2))、53.27%,分别是传统种植技术下农户的1.04、1.36、1.15倍。技术示范户生产小麦的碳生产效率为0.65 kg/kg,较非示范户有明显提高。因此,采用稻秸行间集覆宽窄行播种技术种植小麦有利于减少小麦种植成本,促进了经济效益和碳效率的协同提高。

不同宽窄行木薯‖大豆对间作体系产量和品质的影响

为探讨不同宽窄行木薯‖大豆对间作体系产量和品质的影响,采用随机区组设计,木薯设置4个宽行(1.6,1.8,2.0和2.2 m)和3个窄行(0.5,0.6和0.7 m)处理,在宽行内统一种植4行大豆,以清种木薯、清种大豆为对照,分析了木薯‖大豆不同宽窄行配置下大豆的主要农艺性状及间作体系的产量。结果表明:在保持作物种植密度不变的情况下,木薯(1.2万株·hm^(-2))、大豆(22.5万株·hm^(-2))间作模式下的产量均极显著低于清种。随着木薯宽、窄行距的增加,大豆的株高和倒伏指数随之升高;茎粗、分枝数、产量和产量构成因素均呈下降的趋势;蛋白质含量降低,脂肪含量上升,其中宽行为1.6和1.8 m时,边行大豆的蛋白质含量低于中行、而脂肪含量高于中行;当宽行为2.0和2.2 m时,边行大豆蛋白质含量高于中行、而脂肪含量低于中行。木薯的单株薯数和鲜薯产量随其宽、窄行距的增加呈先增后减的趋势,宽行2.0 m、窄行0.6 m时的鲜薯产量达最高,为39.03 t·hm^(-2)。综上所述,在木薯宽窄行种植条件下,其宽行2.0 m、窄行0.6 m时,在宽行内间作4行大豆,为宽窄行木薯‖大豆的最佳田间配置。此研究结果可为广西发展木薯间作大豆机械化种植的群体构成提供理论依据。

秸秆还田残膜回收一体机设计与试验

为提高新疆棉田残膜回收机械化水平,解决机具残膜回收率低、含杂率高等问题,研究设计一种秸秆还田残膜回收一体机。根据新疆棉花的种植模式和田间作业要求对整机的关键零部件进行设计,确定了甩刀型粉碎刀、绞龙转速为1500 r·min^(-1)、捡膜滚筒回转半径为245 mm、脱模板回转半径为278.5 mm等零部件参数。选取机具行进速度、捡膜齿入土深度、输出轴转速为影响因素,以残膜回收率、含杂率为试验指标,设计三因素三水平正交试验并进行测试,确定了最优参数组合:机具前进速度7 km·h^(-1)、捡膜齿入土深度25 mm,输出轴转速760 r·min^(-1)。根据最优参数进行试验验证,结果表明:在最优参数组合下,残膜回收率的均值为85.03%,含杂率的均值为15.88%,其与理论值对比误差均小于3%,模型可靠。该研究成果可以满足残膜回收机田间作业要求。

陇中旱作区玉米全膜宽窄行种植对土壤水分及产量的影响

为探究全膜宽窄行种植模式对陇中旱作区玉米土壤水分与产量的影响,明晰全生育期宽窄行冠层差异对土壤贮水和耗水的影响规律,进一步揭示全膜双垄沟播模式下宽窄行的增产机理,2017-2019年通过开展大田试验,研究2种宽窄行种植方式(35 cm+65 cm、40 cm+60 cm)及等行距种植方式(50 cm+50 cm)对土壤贮水量、蒸散耗水量、产量构成及水分利用效率的影响。结果表明:平水年宽窄行种植在玉米苗期至大喇叭口期阶段,相较等行距种植土壤具有较高的贮水量,主要表现在40~80 cm深度,且35 cm+65 cm宽窄行种植土壤贮水量更高,在大喇叭口期至成熟期,宽窄行土壤贮水量波动幅度较大;各试验年宽窄行种植在大喇叭口期至抽雄吐丝期耗水量均显著高于等行距,且35 cm+65 cm宽窄行种植蒸散耗水更为强烈;同时,宽窄行40 cm+60 cm、35 cm+65 cm的产量比常规等行距种植分别提升了12.9%和16.9%,宽窄行40 cm+60 cm处理WUE提升幅度为6.4%~13.2%,宽窄行35 cm+65 cm处理WUE提升幅度为11.1%~21.9%。总体来看,陇中旱作区全膜双垄沟播玉米采用宽窄行种植能够促进玉米增产和提高水分利用效率,以35 cm+65 cm宽窄行种植表现最佳。

辽宁稻区机械化宽窄行移栽技术研究进展与应用分析

综述了2018—2022年机械化宽窄行移栽技术在辽宁稻区的推广应用情况及其田间表现,提出了移栽质量标准化、辅助驾驶智能化、插秧施肥一体化等技术发展建议,以期为辽宁稻区水稻机械化生产高质量发展提供参考。

凌源地区玉米保护性耕作试验研究

在凌源市小城子镇县级高标准黑土地保护性耕作应用基地开展均匀行、宽窄行免耕播种保护性耕作模式与常规旋耕整地作业模式对比试验。结果表明:均匀行和宽窄行保护性耕作模式玉米平均出苗率好于常规作业模式,均在92.5%以上;保护性耕作玉米株高整体高于常规作业,且幼苗生长情况较好;均匀行和宽窄行保护性耕作模式玉米平均产量比对照增产6.6%和5.0%,节本增收207.6元/667 m^(2)和179.8元/667 m^(2)。

优质小麦节本高效生产技术试验与研究

为筛选优质小麦绿色高效生产模式,以近年来河南省豫北地区优质小麦的审定,结合豫北气候条件和土壤条件对小麦深耕、播后镇压和播种机具进行了试验示范,设置了小麦旋耕镇压播种、深耕镇压播种、深耕不镇压播种、旋耕不镇压播种和宽窄行播种、等行距条播播种等6个试验处理。结果显示,深耕镇压和宽窄行播种不但收益最高,还具有较强的稳定性。

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。

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。

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。

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。

步行式偏心—变位齿轮行星轮系宽窄行分插机构运动分析

为实现水稻宽窄行插秧,该文将偏心-变位齿轮行星轮系应用于步行式水稻插秧机分插机构中,并设计专用传动箱以满足水稻宽窄行插秧时秧针轨迹和姿态要求。分析了其结构特点和工作原理,建立了该机构运动学分析模型,编写了计算机辅助分析、仿真及优化程序,得到一组满足步行式宽窄行插秧的机构参数,建立了三维虚拟仿真模型,并在ADAMS中进行了虚拟试验,同时研制了样机并进行田间试验。试验结果表明宽行行距为403mm,窄行行距为197mm。虚拟试验和田间试验表明该分插机构满足步行式水稻插秧机宽窄行插秧的农艺要求。

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。

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。