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农业职称论文农作物株行距可调式点播器的试验研究

分类:园林工程师 时间:2017-01-12

  农作物精密播种就是株(粒)距、行距和播种深度都受到严格控制的单粒播种。有相关人员设计了一款可调式点播器,这是一篇农业职称论文:农作物株行距可调式点播器的试验研究。小编进行了相关整理,以便于您学习和参考。

农业职称论文

  摘要:为了满足农作物精播技术研究中不同株行距配置试验需求,设计了一款农作物株行距可调式点播器。点播器采用整排穴播方式,打穴装置固定在两根横向平行的方管上,打穴装置之间的间距可任意调整,调整水平导轨上滑块的行程,可任意调整株距,实现在一定范围内株行距可任意精确配置。利用该点播器进行小麦单粒匀播试验,不同处理的实际株行距的平均值与设定值的差距在3mm以内,变异系数在9.8%~15.4%,完全能够满足试验需求。

  关键词:株行距;可调式;点播器;农作物

  在研究农作物精播技术时,往往需要进行不同株行距的播种方式试验。[2]过去人们主要是通过手工播种的方式进行试验,对于适宜宽行种植的作物来讲,这种播种方式还比较容易实施,但对于适宜窄行种植的作物(如:小麦)来讲,这种点播方式不仅费工费时,而且其播种精度也很难满足试验要求。因此,很有必要设计一种辅助工具来协助人们完成此类试验。

  1设计目标

  该项辅助工具主要用于田间试验,由于田间试验面积较小,可以设计成手动式的点播器,其主要功能是满足在一定范围内,株距、行距可任意调整。

  2点播器设计原理及主要结构

  点播器采用穴播方式,由內架和外架两部分构成。在內架底部有两根横向且相互平行的方管,方管之间可以固定若干个打穴装置,打穴装置由打穴定位装置、打穴棒和压杠构成。调整打穴定位装置之间的间距,即可调整播种行距。在內架的左右两端,有一对垂直布置的导轨,在外架左右两端,有一对水平(前后向)布置的导轨。每根导轨上各有一个滑块,在点播器同侧的两个滑块固定在同一个固定板上。內架、外架均可依靠垂直导轨与滑块的相对运动而抬离地面,并在抬离地面后,均可依靠水平导轨与滑块的相对运动而前后移动。调整水平导轨上滑块的行程,即可调整株距(见图1)。在內架的上部有种箱和若干个入种口,一个入种口与一个打穴定位装置相对应。在打穴定位装置的中部有一个支管,支管通过软管与入种口下端连接,在入种口处还设有开关,在确定点播的种子无误后,打开开关,种子即顺着软管落入打好的种穴内。

  3关键部件设计

  3.1打穴装置设计

  打穴装置由打穴定位装置、打穴棒和压杠组成(如图2)。打穴定位装置是一根中空的金属圆管,内径比种子最大直径大3~5mm,在圆管中部有一个斜向上的支管。在两块长形金属片的中央分别有一个圆孔,圆孔内径比金属圆管外径略大,金属圆管的上下两端穿在两块金属片的圆孔内,其中一个金属片与金属圆管焊接在一起,然后用螺栓固定在內架底部横向平行的方管上。打穴棒的外径比种子最大直径大1~3mm,比金属圆管内径小1mm左右,其前端为尖形,末端直径较细,且锥丝。压杠是一个硬度较强的方管,在方管底面开有一定宽度的缝隙,打穴棒的末端锥丝部分通过这条缝隙固定在压杠上,并可沿着压杠下面的缝隙随打穴定位装置而调整位置。打穴棒穿在打穴定位装置的金属圆管内,压杠下压将打穴棒压入土中,压杠上提,打穴棒也随着上提,这时种子从入种口经软管、支管落入打好的种穴内。在压杠两端各有一个可调整高度的播深限位装置。

  3.2点播器行进及株距调节设计

  点播器在田间行进及株距调节,是通过两组导轨和滑块的相对运动来实现(如图3)。在內架左右两端有一对垂直布置的导轨,在外架左右两端有一对水平(前后方向)布置的导轨,每根导轨上各有一个滑块,同侧的滑块与同一块固定板连接在一起。上连杆分别与內架和撬杠C点连接,下连杆分别与固定板和撬杠B点连接,且均为轴连接。撬杠A端下压,C端翘起,将內架提升离地,前推撬杠,內架前行一个行程;A端上提,B点上移,将外架提升离地,前推外架,外架前行一个行程。调整水平导轨上滑块的行程,即可实现株距的精确调整。因为内、外架都是沿着水平导轨前行,有效避免了因土壤松软或不平整而导致的株距误差。

  4田间试验

  2015年10月以小麦为试验对象,进行了点播器播种精度试验。试验为单粒匀播,设3个处理,株行距分别为5.5cm、7.5cm、9.5cm。出苗后在小区内随机抽取3行、3列连续进行株行距测定,计算其平均数和变异系数(见表1)。对于因种子问题未出苗的现象,按正常出苗采集数据(因为我们的试验目标是检验点播器的播种精度)。从附表不难看出,出苗的实际株行距平均值与设定值相差在3mm以内,变异系数也不高,由于植株本身也有一定的调节能力,所以该点播器的播种精度完全能够满足试验要求。

  5小结

  试验表明,该点播器的设计思路是可行的,样机在试验过程中运行平稳可靠,播种精度也完全能够满足试验要求。实现了在一定范围内株行距可任意配置,而且调整精度高。把入种口设置在点播器的上部,避免了蹲在地上点播的辛苦,而且在入种口处设置了开关,在确定点播的种子无误后,打开开关,种子沿软管落入打好的种穴内,有效避免了重播、漏播现象发生。但是通过试验也发现如下一些问题。

  5.1打眼阻力较大

  该点播器采用的是整排打眼,当行距较小,一次打眼较多(20个以上)时,打眼阻力较大。因此对整地质量要求较高,要求土地平整松软,不能有较大的根茬、秸秆、杂草、坷垃。

  5.2打穴定位装置有待改进

  目前打穴定位装置采用的是两条螺栓固定,虽然稳定性好,但是调整行距时比较繁琐。可以进一步改进打穴定位装置与方管之间的结合方式,采用单螺栓固定,既保持稳定性好的优势,又有利于简化行距调整工作,提高工作效率。

  5.3播种效率有待提高

  该点播器虽然实现了整排打眼,但播种依然是一粒一粒点播,而且播种过程全部为手工操作,因此,工作效率仍显不高,如果能够实现快速单粒取种,由手动转为机动,将有利于提高播种效率。

  参考文献

  [1]曹雨.玉米精密播种技术应用的探讨[J].玉米科学,1998(2):60-64.

  [2]郭爱兵,路志国,郭鹏飞,等.小麦精密播种技术探讨[J].农业科技通讯,2015(6):212-214.

  作者:郭爱兵 韩文君 李海峰 单位:河南省安阳市农业科学院

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