香蕉假茎自动对靶精准施肥装置的设计与试验

摘要

[目的]针对华南地区蕉园施肥模式不能满足农艺要求、施肥效率低以及施肥机械自动化程度低等问题,设计一种香蕉假茎自动对靶精准施肥装置.[方法]根据蕉园实际沟施过程和农艺要求,确定装置的控制原理和关键部件的安装位置,并基于此建立施肥时间滞后模型;对外槽轮排肥器结构进行创新设计,建立排肥机构单圈排肥量和周期排肥量的数学模型,并通过EDEM仿真对肥料运动特性进行验证.采用响应曲面优化方法对排肥机构的工作参数进行优化,满足香蕉在不同生长时期的需肥要求,并以施肥量变异系数、施肥长度变异系数和假茎中心偏移距离为评价指标,进行最优参数组合下的田间试验,进一步验证精准施肥装置的工作性能.[结果]确定排肥机构最优工作参数为:排肥轴转速85?r/min,槽轮内芯初始有效工作长度6?mm.田间试验结果表明,施肥量变异系数和施肥长度变异系数均小于4％,假茎中心偏移距离平均值最高为7.4?cm,满足农艺要求.[结论]该施肥装置工作性能可满足香蕉施肥要求,本研究可为蕉园精准施肥装置的设计提供参考.