丘陵山区电动井窖式烟草移栽机设计与试验

结合烟草小苗移栽农艺要求,设计了一种适用于丘陵山区的电动井窖式烟草移栽机,整机具备机械化井窖成穴、投苗和浇水等小苗移栽作业功能。在完成移栽机挖穴装置、投苗装置和浇水装置等关键零部件模块化设计和组装后进行田间试验。试验结果表明,井窖式烟草移栽机作业效率0.402 hm2/d,井窖成穴合格率>90.8%,移栽作业合格率>87.7%,满足丘陵山区烟草井窖式移栽作业要求,为丘陵山区烟草小苗井窖式移栽技术的推广应用提供装备支撑。

烟苗井窖式移栽钻头成穴试验及分析

【目的】探究烟苗井窖式移栽成穴钻头的最佳结构。【方法】采用背负式移栽打孔器,使用锥形类钻头和螺旋叶片类钻头两类钻头进行田间成穴试验,测量并计算各种钻头所制作的井窖尺寸、井窖内壁土壤容重、井窖内壁粗糙度等,对比各类钻头的成穴效果。【结果】1)两类钻头所制作的井窖尺寸参数基本一致,均能满足农艺要求;2)锥形类钻头成穴时间较短,制作的井窖土壤容重较大,如A1钻头的2.17 g/cm^(3),井窖内壁光滑;3)螺旋叶片类钻头成穴时间较长,制作的井窖土壤容重较小,如A2钻头的1.25 g/cm^(3),井窖内壁粗糙。【结论】锥形类钻头制作的井窖稳定性好,不易坍塌,但井窖内壁光滑;螺旋叶片类钻头制作的井窖内壁粗糙,但井窖稳定性较差,易坍塌。在满足农艺要求的条件下,为得到较好的成穴质量,钻头下半部分采用螺旋叶片结构(切削成形),上半部分采用锥形结构(挤密成形),可同时满足井窖稳定性和内壁粗糙度要求。

十堰烟区小壮苗井窖早栽与病害的相关性分析

通过分析烟草小壮苗井窖早栽前(2013—2017年)和小壮苗井窖早栽后(2018—2022年)十堰烟区烤烟病毒病、赤星病以及总病害的发生情况,探究病害发生与大田生育期气象因子的相关性。结果表明,推行小壮苗井窖早栽技术后,烟草病毒病、赤星病以及总病害平均发生率较早栽前分别降低0.83、8.85、7.91个百分点,可见移栽期提前可明显降低烤烟病害发生率;小壮苗井窖早栽前,烟草赤星病、总病害发生率均与8月、9月降水量呈显著正相关(含极显著);小壮苗井窖早栽后,烟草赤星病、总病害发生率均与5月降水量呈极显著正相关,与5月日照时数呈显著负相关;移栽期提前20 d缩短了大田烟株在华西秋雨(8月下旬至11月)下的生长时间,有效规避了适宜病害发生条件,可以降低病害发生率。

井窖式烟苗移栽机设计与试验

为克服传统烟苗移栽机无法满足井窖式移栽农艺要求的问题,设计由拖拉机悬挂牵引的2QBZ-1型烟苗井窖式移栽机。通过建立三维模型对井窖制作装置、移栽装置及浇水装置进行合理的结构布置;通过计算和反复试验对移栽机传动系统的传动比进行匹配。试验表明:该机适用茎高5~8 cm的小苗移栽,株距在50~60 cm内可以调节,可实现断续穴灌浇水,每穴浇水量在200~1 000 mL内无级调节,漏根率≤2.47%,埋苗率≤2.20%,合格率≥95.33%,可减轻烟农的劳动强度,提高烟苗的成活率和生产效率,降低移栽成本。

不同移栽期对井窖式栽培烤烟产量和品质的影响

为缓解烤烟井窖式栽培中移栽期低温对烤烟产量和品质的影响,以主栽品种云烟97为材料,设置了T1(4月12日)、T2(4月19日)、T3(4月26日)3个不同移栽时间,调查不同移栽时间烤烟定植后成活率、植株生长情况、产量及品质。结果表明,T1、T2处理杂草非常少,且二者总产量都超过1 700 kg·hm^(-2),T1上等烟量最高;3个处理植株长势都优于CK,其中T1植株长势最好,T2次之。T1处理还原糖、总糖、钾、氯、糖碱比最低,而总植物碱、总氮含量最高,钾氯比最高。T1处理中致香物质含量最高。因此,在道真县高海拔烟区提前7 d (4月12日)移栽能提高烤烟产量,提升烟叶品质。

井窖栽培覆土技术对烤烟的影响

为烤烟生产提供参考,采用3因素全因素设计试验,监测井窖栽培不同覆土时间、覆土厚度、井窖不同开孔直径对土壤状况、烤烟成活率及烤烟植株生长的影响。结果表明:提前21d以上覆土,制作井窖时覆盖土壤与原垄上土壤完全融合,土壤变细变软,定植成活率均为100%。井窖开孔直径10cm,垄上杂草较少,当覆土厚度为5~8cm,烤烟株高、茎粗、叶片数显著高于其他处理,植株长势较好。移栽前28d覆土、开孔直径10cm、覆土厚度5~8cm处理的烤烟植株整体长势最好,其株高、茎粗、有效叶片数、最大叶长、最大叶宽分别为39.6cm、2.959cm、18片、68.9cm、35.2cm。

山地作物移栽机井窖式单线螺旋成穴装置设计与试验

当前井窖移栽机成穴装置挖掘井窖稳定性差、易坍塌、土壤回流严重、直立度差,无法满足深井窖移栽成穴农艺要求。为此设计一种井窖移栽机单线螺旋成穴装置。对单线螺旋成穴装置的锥形钻尖、螺旋叶片、中心钻杆等关键结构进行设计,并采用动力学方法对其作业过程的入土阶段、切土阶段和排土阶段的成穴机理进行分析,确定了单线螺旋成穴装置的直径、螺距和转速为影响其作业质量的关键参数。应用离散元仿真软件EDEM对成穴装置作业过程进行仿真分析,以井窖深度、井窖直径、井窖直立度和土壤回流程度为评价指标,以直径、螺距、转速为试验因素,进行单因素试验确定关键参数的取值范围。根据取值范围,利用二次正交旋转中心组合试验方法建立单线螺旋成穴装置响应指标与试验因素的回归方程,并通过响应曲面得到其影响趋势和交互关系,结果表明各因素对井窖深度影响的主次顺序为螺距、转速、直径,对井窖直径影响的主次顺序为直径、螺距、转速。以回归方程为基础,采用多目标函数优化获取单线螺旋成穴装置的优化参数组合。根据优化后的参数组合研制单线螺旋成穴装置及田间作业平台并进行田间试验,试验结果表明:成穴装置直径为100 mm、螺距为75 mm、转速为350 r/min时作业效果最佳,此时井窖深度为182 mm、井窖直径为80.7 mm,优化后的单线螺旋成穴装置满足井窖移栽成穴的农艺要求。

井窖深栽烟苗的生理响应及其转录组和次生代谢特征

为揭示井窖深栽促进作物生长的理论机制,以常规移栽为对照,比较分析了井窖深栽烟苗的生理生化和转录组特征。结果表明:井窖深栽烟苗生长环境的平均气温为22.29℃,比常规移栽提高了4.76℃;环境相对湿度为97.10%,较常规移栽增加了58.97%;烟苗叶片的平均太阳光合有效辐射为221.57μmol/(m^(2)·s),比常规移栽降低了20.53%。与常规移栽相比,井窖深栽烟苗株高显著增加,最大叶面积显著增大,叶片水势提高29.92%~64.46%,增加显著;叶片超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、过氧化物酶(peroxidase, POD)活性及丙二醛(malonaldehyde,MDA)含量分别降低了14.48%、8.86%和9.83%(P<0.05)。转录组测序共发现4 845个差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs),其中下调表达基因2 693个,上调表达基因2 152个;基因本体(gene ontology, GO)富集分析表明,下调DEGs主要富集于氧化还原过程和氧化还原酶活性等功能途径;京都基因和基因组数据库(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG)通路富集分析表明,DEGs最显著富集于黄酮类化合物生物合成途径,该途径关键酶查耳酮异构酶、黄烷酮-3-羟化酶、黄酮醇合成酶、黄酮类-3′-羟化酶、黄酮醇-3-O-葡萄糖苷L-鼠李素转移酶等的相关基因表达下调。常规移栽烟苗叶片中的二氢槲皮素、芦丁、山柰酚-3-O-葡萄糖苷、槲皮素-3-O-半乳糖苷、木犀草素、异鼠李素-3-O-芸香糖苷和山柰酚-3-O-芸香糖苷等7种黄酮类化合物含量显著高于井窖深栽烟苗。井窖深栽提高了移栽烟苗生长环境的温、湿度,降低了叶片光合有效辐射,避免了烟苗遭遇明显逆境胁迫,促进了烟苗的生长发育。

辣椒井窖式栽培不同移栽期试验

为寻求辣椒井窖式栽培在遵义播州及相似生态地区的最佳定植期,2022年采用5个移栽期处理3次重复随机区组试验研究,结果表明:采用井窖式栽培定植,辣椒品种遵辣9号随着定植时间的延后,始花期、盛花期、始收期、盛收期延后;4月30日定植比4月10日处理始花期延迟3d-15d、始收期延迟3d-13d、终收期延迟2d-7d、全生育期延迟2d-7d;同时株高逐渐变矮,主茎直径逐渐变细,单株结果数逐渐减少,果长逐渐变短,果宽逐渐变窄,鲜红椒单果重量逐渐减少;其中4月10日移栽比4月30日移栽株高增加5.3cm、主茎直径增粗3.49mm、单株结果数增加27.8个、果长增加0.25cm、果宽增加0.10cm、鲜红椒单果质量增重0.19ɡ;产量逐渐降低,定植时间4月10日,鲜椒产量最高,达1210kg/亩,其次是4月15日定植,产量1121kg/亩,第三位是4月20日移栽,产量1013kg/亩,两处理鲜椒产量差异不显著,因此,在播州及相似生态地区,采用井窖式栽培辣椒最佳移栽期为4月中旬。

辣椒井窖式栽培与常规栽培对比试验

2022年遵义市播州区开展了辣椒井窖式栽培与常规栽培对比试验,结果表明:辣椒井窖式栽培667 m2产量(鲜重)达1186.4 kg,比常规栽培667 m2产量提高了7.67%;辣椒井窖式栽培667 m2用工量比常规栽培减少4.49个,按100元/个工计算,折合减少人民币449元,降低了种植成本,提高了经济效益,值得在遵义市播州区及相似区域大面积进行推广应用。

井窖式小苗移栽方式对重庆地区烤烟生长和产质量的影响

【目的】探讨井窖式小苗移栽方式对重庆烟区烤烟生长和产质量的影响,为该技术在重庆地区的推广及优化当地烤烟移栽技术提供参考。【方法】以常规移栽方式为对照,设置大孔径（10.0 cm）、小孔径（3.5 cm）、中孔径（5.0cm）、不揭膜中孔径和露地中孔径5种井窖式小苗移栽处理,然后对其烟叶生长指标、烤后烟叶化学成分及协调性进行对比分析。【结果】覆膜井窖式小苗移栽处理的烟株生长较快,团棵期、现蕾期、中心花开放期和脚叶成熟期分别比对照提前7-8 d,顶叶成熟期和大田生育期比对照提前6 d,且烟株长势强,烤后烟叶产质量均优于常规移栽方式。不同孔径处理移栽效果存在差异,其中以中孔径井窖式小苗移栽处理的效果最佳,烟叶产量为2833.5 kg/ha,产值为52136.4元/ha,上中等烟率为87.5%,化学成分协调性评价分值为95.0分。团棵后揭膜处理在促进烟株生长和提高烟叶产质量方面比不揭膜处理效果好。露地井窖式小苗移栽方式效果最差。【结论】重庆烟区井窖式小苗移栽方式优于常规移栽法,最优技术方案为井窖孔径5.0 cm,起垄覆膜,并在团棵期后进行揭膜、中耕、培土。

丘陵山地作物移栽机井窖式成穴机构设计与试验

针对丘陵山地作物移栽的现有半自动和间歇井窖式成穴装备作业效率和质量较低、人工劳动强度较大等问题,为保证井窖穴体的大深度以及穴体轮廓直径一致的农艺要求,基于非圆齿轮平行四杆机构设计一种井窖式成穴机构,在阐述机构的组成结构和工作原理的基础上建立其运动学模型。依据运动学模型运用Matlab开发成穴机构的人机交互可视化辅助界面,利用该界面结合二次正交旋转中心组合试验方法建立成穴机构响应指标与试验因素的回归方程,并通过响应曲面得到其影响趋势和交互关系;以回归方程为基础,采用多目标函数优化获取成穴机构的优化参数组合。根据优化后的机构参数组合研制成穴机构样机及田间作业平台并进行田间试验,试验结果表明:穴体深度为181.7 mm、穴体直立角度为90.5°、穴体直径最大值为75.6 mm、穴体直径最小值为68.5 mm、穴体直径方差为7.5 mm^(2)、穴距为503.1 mm,优化后的成穴机构满足丘陵山地作物移栽井窖成穴的农艺要求。

不同井窖移栽深度对烤烟生长及烟叶产质量的影响

探讨了不同的井窖式移栽深度对烤烟品种南江3号生长发育、产量和质量的影响。结果表明:适当的井窖式移栽深度能够促进烟株生长发育,缩短大田生育期,改善烟株的农艺性状和经济性状,提高烟叶的产量和品质,其中以移栽深度20 cm最优。

地膜井窖式移栽对烤烟前期生长发育的影响

为探索适应贵州省印江烟区生态条件的烟苗移栽方法,比较了地膜小苗井窖式移栽、地膜大苗井窖式移栽和常规膜上移栽的垄内土壤温度、井窖孔穴内温度和烟苗农艺性状表现。结果表明:井窖式移栽较常规移栽更能维持垄内土壤温度的稳定;井窖式移栽的孔穴内温度在阴雨天保持稳定,有利于抵抗外界低温对烟苗的影响,晴天时孔穴口温度虽较高,但随着孔穴深度的增加,温度逐渐降低;井窖式移栽使井窖内形成独特的"微环境",有利于烟苗移栽后即进入快速生长,其中以小苗的表现优于大苗。井窖式移栽烟苗的茎围、最大叶长和最大叶宽均明显优于常规移栽,而常规移栽烟苗在栽后10 d才开始表现出较快的生长态势。

烤烟井窖式小苗移栽技术研究进展

烤烟移栽技术一直是全国各大烟区烟农和科研人员不断研究创新的领域,随着社会经济和烤烟生产的发展,许多烟区在生产中遇到了技术瓶颈,新型移栽技术的研发与推广日显必要。综述了烤烟移栽技术的发展与井窖式小苗移栽技术的优势,并对其研究方向进行了展望,以为该技术的完善及推广提供参考。

播种期及井窖深度对烤烟大田前期生长发育的影响

为探索烟稻连作区烟苗适期早栽的潜力，比较了井窖式移栽下不同播种移栽时间和不同井窖深度对井窖孔穴内外温度、烟株农艺性状、生理生化指标的影响。结果表明：对比常规移栽，井窖式移栽具有良好的保温效果，雨天和阴天井窖式移栽的保温效果更明显。提前播种移栽能够使烟株各关键生育时期提前3～6d，烟叶提前3～5d采收。合适的井窖深度可以在保证烟叶采收成熟度的情况下缩短大田生育期。播种移栽时间和井窖深度对伸根期、团棵期、旺长期农艺性状的影响较大。随井窖深度加大，POD及SOD活性降低；提前播种移栽的烟株叶片POD及SOD活性高于常规时间移栽的。

背负式幼苗移栽井窖制作机性能测试分析

为了实现幼苗移栽井窖制作机与农艺的进一步融合,满足高效、高质井窖制作的需求,在分析井窖制作成穴原理的基础上,在遵义县开展了背负式井窖制作机田间测试试验。结果表明:试验机工作效率高、运行成本低、噪声低;高速段工作,所制井窖质量较好,整机振动较小;土壤水分及是否覆膜对井窖尺寸影响较大,当土壤含水量低于15%或高于30%时,不适宜制作井窖。覆膜后的井窖质量好于同等条件下未覆膜井窖质量;干燥条件下机具的防挂膜性能较高湿条件好,但干燥条件较高湿条件回土情况差,且同等土壤湿度条件覆膜较未覆膜回土情况好。根据测试结果及分析,对井窖制作机提出了改进建议。

育苗盘规格对烤烟井窖式移栽烟株生长发育及产质量的影响

为筛选出适合宜宾烟区井窖式小苗移栽的育苗盘规格,采用湿润育苗的方式,开展了72,128,200,288孔育苗盘对烟株生长发育及产质量的影响试验。结果表明,育苗盘孔数越少,生育期越短,72孔育苗盘烟苗生育期比288孔缩短了7 d;烟苗茎围、叶片长度和宽度以及根系形态特征随着育苗盘孔数的减少呈增大的趋势,而株高和叶片数表现为降低的趋势;128孔和200孔育苗盘处理的烟株成熟期农艺性状及经济性状整体上优于72孔和288孔,但72孔和128孔2种育苗盘育苗成本相对较高,而200孔和288孔较低。其中,200孔育苗盘育苗成本相对较低、经济效益好,具有减工降本的优势,能满足宜宾烟区烤烟生产实际,在烟区具有广阔的推广应用前景。

烤烟移栽井窖制作成穴机理与适应性研究

为进一步满足烤烟集约化生产对高效、高质井窖制作的需要,在分析烤烟井窖制作机成穴机理的基础上,在遵义县开展了背负式井窖制作机田间测试试验,完成了井窖口径、井窖深、回土、挂膜、噪声、最佳工作转速范围等方面测试与适应性分析。结果表明:土壤含水量及是否覆膜对所制井窖尺寸影响较大,覆膜后的井窖质量好于同等条件下未覆膜井窖质量,绝对含水量低于15%或高于30%的土壤墒情不适宜制作井窖,机具的防挂膜性能较好、噪声较小,但回土情况较为普遍。根据测试结果,对成穴部件结构提出了相应的改进意见,以更好的适应烟地的成穴。

烤烟井窖式移栽中“井窖”对烟草根结线虫数量的影响

为了明确烤烟井窖式移栽中“井窖”对烟草根结线虫数量的影响,跟踪测定“井窖”内与“非井窖”土壤温湿度差异,以及“井窖”内部和“非井窖”土壤根结线虫二龄幼虫数量动态变化趋势。结果表明,“井窖”内微环境的温度、水分含量相对稳定,外界日平均气温为4.15~13.63℃,“非井窖”土壤日平均温度为3.13~7.24℃,“井窖”口日平均温差在1.53~4.04℃;“井窖”土壤水分含量比“非井窖”平均高18.9%;5—8月“井窖”土壤根结线虫数量普遍高于“非井窖”土壤根结线虫数量,平均高2.67倍。