移栽用玉米秸秆营养种坨成型机设计与试验

发布时间：2020-11-19 07:48

　　 营养种坨育苗移栽是近年来比较流行的播种形式,具有省种、省工和省药等节约成本的效果。通过营养种坨棚内育苗进行移栽,其优点是便于育苗管理和密植,有利于玉米的增产。营养种坨种植技术与水稻种绳直播技术在实现精细农业上作用相似,能够使种坨移栽在空间上不受土壤限制,实现田间作业的简单化和轻型化。传统的制钵机制成的钵体中没有玉米种子,需要在制成的钵体顶部人工放种后覆土,需要大量的人力劳动。本研究对比市场现有制钵机,研制出无需人工放种、播种作业更适合个体种植的种坨成型机。本机器压制的营养种坨致密性高并且无化学肥料,种坨中的基质可为玉米的生长提供一定营养以及具有改善土壤特性提高肥效的作用,不管是从精确农业的角度出发还是从资源与环境的可持续发展考虑,这都是一个很有前景的研究思路。论文所取得的主要研究成果如下:(1)论文分析了种坨机以及种坨育苗的研究现状,确定了玉米秸秆营养种坨成型机的总体结构、传动方案和主要设计参数等。(2)设计了玉米秸秆营养种坨成型机的压头往复机构、类涡轮机构、凸轮机构、投种装置和压头装置等;利用软件进行实体建模,确定了传动部件的位置,得出营养种坨成型装置的实体模型图。(3)对玉米秸秆营养种坨成型机的关键部件包括类涡轮机构凸轮装置和压头装置进行静力学分析,通过应力分析图得出疲劳应力较大的点并采取方案解决问题;对搅拌装置进行了EDEM仿真分析,分析其基质搅拌特性。(4)以压缩比、压头压缩时间间隔和压头锥度为试验因素,以成型营养种坨的抗压强度和吸水膨胀率为试验指标,对成型后的营养种坨进行工艺参数优化,得到最佳参数组合以及确定因素主次,对最佳工艺参数进行验证试验,对用玉米秸秆营养种坨成型机压制的营养种坨测定耐久性,研究营养种坨成型的好坏以及储藏要求。耐久性包括抗变形性、抗跌碎性和吸水性。抗变形性反映营养种坨的使用及堆放要求;抗跌碎性与营养种坨在实际条件下的搬运存在密切关系;吸水性与营养种坨贮藏的实际条件密切相关。(5)根据成型机的设计建模图以及通过正交试验得出的压缩比、压头压缩时间间隔和压头锥度的优化结果,制作了玉米秸秆营养种坨成型机。(6)以正交验证试验最优组合压制的种坨,对其进行发芽特性试验,试验结果表明玉米种子可以发芽,并且发芽速度比正常土壤快。
【学位单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S223
【部分图文】：

沈阳农业大学硕士学位论文1.2 本领域的国内研究现状在我国久远的历史里一直是以农作物种子直接在田地里的方式播种，若想要达到精细、精量种植的目的若是以目前的种植技术而言，必然会增加种植成本；如果以常规种植而言则对种子以及肥料造成很大程度上的浪费（郭正宇，2017）。20 世纪 70 年代左右美国等农业高度发达国家对于精确农业和精量播种等方面进行了很多的研究，但以最终失败而告终，其本质原因依旧是技术和耗费资本所导致。我国制钵机器研制的开始同样是 20 世纪 70 年代，只不过同农业高度发达的国家相比落后较多。“八五”时期由国家农业部开展了“盘苗设备及配套技术研究”，由我国独立研制的具有自动化特点的育苗生产线开始投入使用，其主要结构与功能如图 1-1 所示。空的穴盘在开始时被操作工依次连续的放在传送带的上方，整个生产线就可以自行完成物料的填满与整平工作，生产过程中可以在物料已经充满的穴盘中打坑并将物料压实。播种器的控制是由光电支配的，种子落入坑中并覆一层薄薄的土从而达到覆土以及遮挡阳光的目的，最后为了喷水故将表层的覆土刮除以便水分的渗入（刘洪杰，2015）。

图 1-2 国内制钵机械Fig.1-2 Domestic lump making machinerya. 玉米营养种坨育苗 b. 半玉米育苗单株定向密植图 1-3 我国早期营养钵育苗以及密植Fig.1-3 Seedling raising and close planting in early nutritious lump in China1.3 本领域的国外研究现状半个世纪的农业机械发展过程使得国外此方面相当的发达，在机器型号的种类、

a. 玉米营养种坨育苗 b. 半玉米育苗单株定向密植图 1-3 我国早期营养钵育苗以及密植Fig.1-3 Seedling raising and close planting in early nutritious lump in China.3 本领域的国外研究现状半个世纪的农业机械发展过程使得国外此方面相当的发达，在机器型号的种类、以及机械化的程度等方面都达到的较高的标准。目前应用的机型主要有美国lackmoresystem 育苗系统，用于蔬菜和花卉室内育苗（赵瑞等，2010）。欧洲和日样在这个领域有着较为先进的技术。日本蔬菜育苗 SBM-550S 型营养制钵机，它的是可以实现制钵和播种同时作业，在工作时把配置好的营养土基质放入基质搅拌机料箱内，经输送机传送到播种机的下面，播种机在每一个营养钵中自动点播 1 粒种子种后的营养钵装入育苗箱种，经传送带运送至温室中培养（张守勤等，1993）。制钵机于 20 世纪前期或中期出现在欧洲国家，依靠手动栽植的种植方法只是相能够减少工作者的劳动强度（蔡正科等，2009）；到二十世纪五十年代前期，欧洲
【参考文献】

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本文编号：2889917