《农业机械学报》录用了湖南农业大学等单位罗海峰、姜译壑、傅志强、颜晓元、胡双驰、张明、刘龙生、方升亮、颜志刚、蒋啸虎的论文“基于垄厢栽培模式的水稻开沟起垄插秧一体机研究”。该项目由国家重点研发计划项目(项目号:2022YFD2300305)等资助。
引文信息:罗海峰, 姜译壑, 傅志强, 等. 基于垄厢栽培模式的水稻开沟起垄插秧一体机研究[J]. 农业机械学报, 1-13
研究目的与方法
水稻垄厢栽培在固碳减排、节能增产等方面有着显著的优势,目前水稻垄厢栽培存在作业环节多、劳动强度大、效率低等问题。为提高垄厢栽培作业效率、简化作业流程,基于农艺需求配套的基础上,在现有开沟起垄装备上设计了一套插秧专用传动系统,满足水稻插秧正常工作需求;以插秧作业稳定性为目标,设计了插秧深度控制仿形系统,保证栽插质量,集成创制了一种水稻开沟起垄插秧一体机,一次性完成旋耕、开沟、起垄、插秧等多项作业。以插秧深度合格率为目标,对仿形系统进行离散元仿真试验,获得最优结构参数以该参数试制了样机,并针对4种不同作业模式:普通旋耕+插秧机(W1,对照)、一次性开沟起垄插秧作业(W2)、一次旋耕+开沟起垄插秧(W3)、二次旋耕+开沟起垄插秧(W4),开展两年度早稻、晚稻开沟起垄插秧田间作业性能试验和产量对比。不同作业模式产量对比试验表明:早稻分别增产0.42%、4.00%、4.70%,晚稻分别增产1.05%、5.30%、6.10%,从综合角度分析,二次旋耕作业增加了作业成本,但是产量增幅不明显,因此W3综合效益最好。
整机结构与工作原理
水稻开沟起垄插秧一体机主要由插秧装置、插秧深度控制仿形系统、插秧传动系统、沟垄成型装置、开沟起垄机组成。
图1 水稻开沟起垄插秧一体机结构示意图
1. 插秧传动系统2. 开沟起垄机3. 沟垄成型装置4. 插秧深度控制仿形系统5. 插秧装置
图2 水稻开沟起垄插秧一体机作业示意图
表1主要技术参数
图3 离散元模型
图4 试验因素对试验指标影响的响应曲面
图5 田间效果图
表2 开沟起垄插秧一体机试验结果
在移栽后7日内首次对秧苗进行调查分蘖情况,并在随后间隔7d调查水稻分蘖情况,其生长状态(插秧后、生长前中期、成熟期)如图7所示。
图6 水稻田间长势图
图7 早晚稻移栽后分蘖数变化曲线
表3 不同处理方式对水稻产量及其构成因素的影响
图8 收割时垄沟示意图
图9 水稻田间倒伏情况图
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图文来源 | 罗海峰
编辑 | 皮凯文
初审 | 黄靖豪 梅嘉俊
复审 | 杨日映
终审 | 谢倩 邓益成