脱毒微型马铃薯播种机的试验研究

摘要

马铃薯是一种集粮、菜、饲、工业原料等功能于一体的经济作物，营养价值高，能为人们提供营养丰富的食物，而且因其特性，是一种很好的绿色无污染食品，受到越来越多的关注。在日常生活中，与马铃薯有关的食品并不少见，人们的生活越来越离不开薯类食品。近年来，马铃薯种植面积不断增加，市场对马铃薯的要求也渐渐扩大。传统的播种方式为人畜力作业，生产率低下，不能满足现代社会发展对马铃薯产业日益提高的需要。现有的马铃薯播种机大多采用机械式排种方式，利用切块薯或整薯进行田间播种，容易导致病毒的侵染，影响马铃薯产量。段宏兵等人研制了一种脱毒微型马铃薯播种机，并加工成型，它的关键部件是倾斜圆盘气力式精密排种器（发明专利号：201220701147.X），以脱毒微型马铃薯为作业对象。本课题提出了以现有的脱毒微型马铃薯播种机为研究对象，开展田间试验，并对关键部件进行优化，寻求满足农艺要求的播种工作参数。
　　本课题主要工作包括：
　　(1)脱毒微型马铃薯芽的力学特性试验研究。
　　补充并开展脱毒微型马铃薯的几何物理特性的测定。测试脱毒微型马铃薯芽的剪切特性，以及脱毒微型马铃薯芽与芽基体连接部分的剪切特性，明确脱毒微型马铃薯芽更容易损伤的位置，得到脱毒微型马铃薯更容易损伤的位置为芽与芽基体的连接部位。测试脱毒微型马铃薯芽的拉伸特性，明确微型薯芽拉伸断裂最小的力，为0.5Mpa。
　　(2)介绍了脱毒微型马铃薯播种机结构及工作原理。
　　阐述脱毒微型马铃薯播种机的整机结构以及关键部件（倾斜圆盘气力式精密排种器）的工作原理。
　　(3)脱毒微型马铃薯播种机的的初步田间试验及改进。
　　以播种机排种合格指数、重播指数、漏播指数、变异系数为主要评价指标，开展脱毒微型马铃薯播种机初步田间试验。并对结果进行分析，找出影响播种性能的因素，即地轮与风机风压的影响较大。根据初步田间试验分析得出的影响播种性能的因素。对地轮的运动状态进行分析。分析并计算拖拉机与播种机通过三点悬挂后，地轮随着拖拉机上坡下坡时相对位置的变化。利用ADAMS软件，建立拖拉机前轮、后轮以及播种机地轮的简化模型，并进行动力学分析，得到拖拉机前轮、后轮以及播种机地轮的中心轨迹曲线。最后对气力系统进行改进，直接用软管连接风机出口和排种器负压口，可以避免风压的损失。
　　(4)脱毒微型马铃薯播种机改进后田间试验。
　　以播种机排种合格指数、重播指数、漏播指数、变异系数为主要评价指标，验证风压大小和拖拉机行驶速度等2个试验因素对播种机排种试验指标的影响规律。通过单因素试验表明，相对较好的因素组合为：当风机风压为-5400pa时，拖拉机速度为0.7292m/s时，播种性能指数达到一等品要求；当风机风压为-6700pa时，播种机左侧排种器播种性能达到优等品要求，播种机右侧排种器播种性能达到合格品要求，满足了精量播种的要求。测试了脱毒微型马铃薯播种机的开沟播种深度，实际开沟深度及播种深度满足设计要求。测试了微型薯的破损率，微型薯的破损率＜1%；播种过程中，微型薯破损的主要形式为表皮破损，微型薯芽体脱落的情况较少，满足农艺要求。观测了播种后田间出苗情况，田间出苗情况一侧为78.87%，另一侧为59.86%。

目录

声明

1.1 课题研究的目的与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究目标与内容

1.4 技术路线

第二章 脱毒微型马铃薯芽的力学特性试验研究

2.1 脱毒微型马铃薯基本物料特性

2.2 剪切特性研究

2.3 微型薯芽的拉伸特性的研究

2.4 本章小结

第三章 脱毒微型马铃薯播种机机具结构

3.1 总体结构

3.2 整机工作原理

3.3 整机工作参数

3.4 马铃薯种植农艺

3.5 倾斜圆盘气力式精密排种器

3.6 本章小结

第四章 脱毒微型马铃薯播种机的初步田间试验以及改进

4.1 田间试验目的

4.2 田间试验材料

4.3 田间试验方法

4.4 田间试验结果计算方法

4.5 地轮滑移

4.6 地轮空转现象

4.7 气力系统的改进

4.8 本章小结

第五章 脱毒微型马铃薯播种机改进后田间试验

5.1 试验目的与内容

5.2 田间试验总体设计

5.3 脱毒微型马铃薯播种机排种性能的试验与分析

5.4 开沟播种深度一致性测定

5.5 田间播种对微型薯的损伤

5.6 田间出苗情况统计

5.7 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢

附录1：攻读硕士学位期间参与发表的学术论文

附录2：脱毒微型马铃薯芽的力学特性试验研究的数据

附录3：脱毒微型马铃薯播种机的初步田间试验数据（摘录）

附录4：脱毒微型马铃薯播种机优化后田间试验数据（摘录）