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文檔簡介
1、合理施肥是提高枸杞產(chǎn)區(qū)土壤營養(yǎng)的有效措施,對保證枸杞產(chǎn)量及質(zhì)量具有重要作用,傳統(tǒng)的枸杞果園施肥技術(shù)存在施肥效率低、勞動強度大、施肥量控制精度低、勞動力短缺等問題。本文針對上述問題,設計了一種搭載于果園條開溝施肥機的對靶排肥系統(tǒng),該系統(tǒng)主要包括果園穴施肥精量排肥器和對靶變量施肥控制器。搭建了試驗臺進行了實驗室試驗,并使用兩種果園條開溝施肥機進行了果園驗證試驗。本文主要完成的工作及結(jié)論如下:
(1)提出了基于紅外光電傳感器枸杞果園
2、雙模靶標探測精量施肥方法,并設計了果園對靶施肥控制系統(tǒng)。針對春季催芽施肥時期和秋季催果追肥時期果樹形貌特點,雙模式探測方法在催芽施肥時期采用傳感器探測果樹樹干的模式,同時排除下垂細枝對探測信號的影響;而對于秋季催果追肥時期,采用傳感器探測樹冠的模式,同時對樹冠內(nèi)部間隙與樹間間隙判別、樹冠間斷和樹冠連續(xù)三種情況進行判別。根據(jù)上述方法,設計了雙模式果樹中心對靶算法,使系統(tǒng)能夠獲取果樹中心位置,讀取排肥量檔位旋鈕及樹冠寬度檔位旋鈕的設置值來指
3、導對靶排肥操作,并具有排肥故障報警的功能。
(2)提出了扇葉旋轉(zhuǎn)式落肥感知方法,并設計了支持故障感知的果園穴施肥精量排肥器。利用高速攝影技術(shù)獲得了不同排肥口截面積排肥下落時間,使用間歇旋轉(zhuǎn)機構(gòu)實現(xiàn)定量穴排肥,提出了扇葉旋轉(zhuǎn)落肥感知方法并設計了排肥故障監(jiān)測裝置,進而設計了果園穴施肥精量排肥器。
(3)搭建了實驗室試驗臺,開展了落肥監(jiān)測裝置性能試驗,試驗結(jié)果表明,單次排肥故障監(jiān)測裝置最少感知落肥通斷信號次數(shù)為2次,故障監(jiān)
4、測準確率達到100%。進行了穴排肥精度試驗,試驗結(jié)果表明,1~5排肥量擋位下,平均排肥量與理論排肥量最大誤差為10g,最大變異系數(shù)為4.6%;平均排肥長度為20.2~40.9cm。開展了樹干探測模式實驗室試驗,試驗結(jié)果表明,在樹干探測模式下,對于直徑<16mm的靶標,控制器可以實現(xiàn)100%排除,中心偏移距離最大為6.2cm。開展了樹冠探測模式實驗室試驗,試驗結(jié)果表明,在樹冠探測模式下樹冠間隙<21cm時進行排除,排除率100%,間斷樹冠
5、平均落肥偏移距離為13.1cm,連續(xù)樹冠平均落肥間距誤差為9.1cm。
(4)系統(tǒng)被搭載至不同的拖拉機機型,在春、秋兩時期開展了果園試驗,試驗結(jié)果表明,催芽追肥時期,100棵果樹連續(xù)施肥時,施肥次數(shù)為97次,對靶排肥準確率為97%;;青果追肥時期,肥量擋位值設置600cm3/穴,連續(xù)施用50kg顆粒肥(容積密度0.97g/cm3)的過程中,施肥次數(shù)為95次,施肥量的準確率為90.3%。結(jié)果表明雙模式探測系統(tǒng)能夠滿足枸杞園或者相
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