基于堆积试验的包衣胡萝卜种子离散元参数标定

在农业、食品和制药等行业中,颗粒包衣是常见的工艺,胡萝卜机械化播种中也常采用包衣种子。因此,了解包衣种子的物性参数对播种机设计和优化,需要分析颗粒的运动特性。目前,研究者通常采用离散元法来模拟颗粒运动,但其准确度取决于模拟时使用的颗粒离散元参数,且颗粒离散元参数一般很难直接获得,需要对其进行标定。为标定包衣胡萝卜种子的离散元参数,参考玉米、小麦等种子的参数标定过程,以堆积休止角为响应值,采用不同参数组合进行仿真,并与试验结果对比来寻找最优参数,是一种基于堆积试验的离散元参数标定方法。首先,采用Plackett-Burman试验对包衣胡萝卜种子离散元参数进行显著性检验,筛选出对休止角有显著影响的参数;然后,根据最陡爬坡试验确定显著因素的最佳水平范围;最后,采用三因素五水平二次回归正交旋转组合试验寻找最佳参数组合并通过仿真与试验进行对比验证。试验表明:胡萝卜种子-胡萝卜种子静摩擦因数、胡萝卜种子-铝板静摩擦因数、胡萝卜种子-胡萝卜种子滚动摩擦因数对休止角有显著影响,离散元参数最佳组合为:胡萝卜种子-胡萝卜种子静摩擦因数为0.35,胡萝卜种子-铝板静摩擦因数为0.42,胡萝卜种子-胡萝卜种子滚动摩擦因数为0.08。采用标定好的参数进行仿真,得到休止角平均值为18.13°,与试验对比,其相对误差为1.06%,表明最优参数组合可靠,可用于后续包衣胡萝卜种子离散元仿真。

天然物质作包衣材料对胡萝卜种子发芽出苗及健康度的影响

该文以胡萝卜为供试材料 ,采用不同的种子包衣材料 ,对胡萝卜种子的室内发芽、田间出苗及种子健康度进行了测定。该实验采用的四种种子处理方法分别是 :裸种子 (不包衣 )、无活性物质包衣 (既无化学农药也无天然物质包衣 )、化学农药包衣和天然物质包衣。实验结果表明 ,天然物质作为包衣材料将是最有潜力的化学农药替代品 ,从而避免使用化学农药给人、畜、自然环境。