双流式喷雾参数优化与猕猴桃授粉装置研制
发布时间：2021-06-05 20:32
猕猴桃为雌雄异株植物,改善其授粉效果是保证品质的关键因素和提高产量的前提,国内猕猴桃授粉主要依靠人工作业,花粉利用率低、作业速度慢、劳动强度大、成本高,制约着猕猴桃产业的快速发展。双流式雾化具有粒径均匀、雾化稳定、气液分离控制、靶向性强等特点,可满足猕猴桃授粉作业的高速、低损、精准化要求,开发猕猴桃双流式授粉装备,具有广阔的应用前景和重要的经济价值。本文以棚架式“海沃德”猕猴桃花为实验对象,进行猕猴桃双流式授粉作业参数优化和授粉装备的研制。主要研究内容如下:（1）机械授粉作业的农艺参数量化研究。通过测量和分析棚架式猕猴桃花朵结构特征,进而提出了猕猴桃双流式喷雾授粉方法,计算了猕猴桃充分授粉的花粉需求量,为猕猴桃喷雾授粉授粉参数控制研究及授粉装置研发提供农艺依据。研究表明:猕猴桃花呈簇状分布,其中4朵花的花簇比例最大,为33%,97%的花簇水平面的长和宽的别平均值分小于13.35 cm和9.87 cm;采用质量分数为0.1%的花粉液授粉,单朵猕猴桃花雌蕊至少需沉积42.9 mg花粉液才能保证充分授粉。（2）双流体喷嘴授粉沉积量参数控制研究。本文根据猕猴桃花朵结构参数和充分授粉需求量,构建...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
011—2018年我国猕猴桃产量统计图(中国产业信息网2017)
第一章绪论5花粉消耗量约为50~60克/亩，花粉消耗量较大，增加授粉成本。综上所述我国的喷粉机械虽然有一定的研究发展，但是与发达国家仍然存在巨大差距。a手持式电动喷粉器b挤压式点授器c车载式喷粉器图1-2猕猴桃干粉式授粉器Fig.1-2Kiwiflowerpowderpollinator1.2.3液体喷雾授粉研究现状液体喷雾授粉是将花粉、水和其他化学试剂按照一定的配方混合，配制成花粉液，利用喷嘴将花粉液喷施于雌蕊上，液体喷雾授粉由于花粉液的配方中添加有葡萄糖，可以使花粉液的黏性大大增强，因此不会受开花阶段等影响。日本梨采用喷雾授粉，在果实大孝果形等方面取得良好授粉效果，证明喷雾授粉是一种省时省力的授粉方式（管良明2002）。此外，为了提高机械喷雾授粉的成功率和节约成本，研究人员也在寻找一些适宜做花粉稀释剂的物质，比如糖液可防止花粉在溶液中破裂，试验发现，用多糖类物质做液体花粉稀释剂适用于猕猴桃液体授粉(董慧2014)。刘丽（2017）研究了手持式喷雾器授粉对猕猴桃坐果率和果实品质的影响，发现手持式喷雾器授粉的果实质量和果实可溶性固形物含量均与自然授粉的果实无显著差异。手持式喷雾器的结构如图1-5a所示，由于该喷雾器使用时需要手工加压，喷雾压力波动范围较大，易造成花粉液流量不稳定、雾化效果不均匀的问题。如图1-5b所示为背负式喷雾机，该机主要用于田间植保喷雾，随着猕猴桃液体喷雾技术的兴起，背负式喷雾器逐渐被用于猕猴桃授粉，咸阳旭日现代农业有限公司采用背负式喷雾器和特制喷嘴对猕猴桃花进行大规模，每人每天可喷液授粉50亩猕猴桃，从根本上解决了猕猴桃花期短，授粉衔接难的瓶颈问题，但背负式喷雾器的喷雾范围约40~100cm，雾滴的靶向性较差，导致花粉液利用率低，因此还需要进一步改善背负式喷雾器的喷嘴结?
西北农林科技大学硕士学位论文6图1-3液体式猕猴桃喷雾授粉末端执行器(郭昊明2016)Fig.1-3SprayingkiwifruitpollinatorendeffectorSvetlanaA（2017）等人将可聚合咪唑盐和丙烯酸进行聚合反应研制出一种液态离子凝胶，该凝胶具有超润滑性、柔软性和不挥发性，该研究人员将凝胶涂于表面附有动物毛发的仿生飞行机器人上，并用该飞行器对百合花进行液体授粉，获得成功，该凝胶有望用于猕猴桃喷雾授粉上。（a）手持式喷雾器（b）背负式喷雾器（c）车载双流式授粉器（d）车载液体喷雾授粉器（e）仿形喷雾授粉器图1-5猕猴桃喷雾授粉器Fig.1-5KiwiflowerspraypollinatorY.Shen（2017）研制的空气辅助精准喷雾器采用激光传感器测量树的形状和树叶密度，根据树叶密度值，嵌入式控制系统通过PWM信号控制电磁阀开度以调节药液流量值，该型喷雾器比传统的喷雾器节约药液56.7%，可以实现变量喷雾，但其变量喷雾的
【参考文献】：
期刊论文
[1]猕猴桃雄花特性与授粉果实性状相关性研究[J]. 张文慧,张百忍,李学宏,钟云鹏,李夏,郑敏,潘晓红. 农业资源与环境学报. 2020(03)
[2]空气雾化喷嘴雾化机理及影响因素实验分析[J]. 蒋仲安,许峰,王亚朋,陈举师. 中南大学学报(自然科学版). 2019(10)
[3]猕猴桃授粉方式筛选[J]. 熊丙全. 北方园艺. 2019(03)
[4]设施固定管道式二相流常温烟雾系统雾滴沉积试验[J]. 李雪,吕晓兰,张美娜,雷哓晖. 农业机械学报. 2018(S1)
[5]双流体喷嘴雾化控制特性研究[J]. 石宝宝,石复习,陈军,蒋宗谨,刘世浩. 农机化研究. 2019(01)
[6]烟草加料过程中双流体喷嘴雾化粒径的分布特性[J]. 王宇,李晓,张明建,徐大勇,王乐,鲁端峰,王婷,李斌. 烟草科技. 2018(03)
[7]小回沟煤矿基于正交试验设计的岩体力学参数反演[J]. 王哲,涂敏,李利青. 采矿与安全工程学报. 2018(02)
[8]静电喷嘴雾化特性与沉积效果试验分析[J]. 兰玉彬,张海艳,文晟,李晟华. 农业机械学报. 2018(04)
[9]早花猕猴桃雄性新品种‘磨山雄2号’的选育[J]. 韩飞,李大卫,张琼,刘小莉,姜正旺,张鹏,钟彩虹. 果树学报. 2018(04)
[10]18个猕猴桃优良品种雌花形态多样性比较[J]. 潘德林,张计育,王涛,王刚,贾展慧,郭忠仁. 天津农业科学. 2017(12)
博士论文
[1]‘天源红’猕猴桃授粉受精生理特性及其相关差异蛋白质组学研究[D]. 齐秀娟.南京农业大学 2013
硕士论文
[1]猕猴桃对靶授粉方法研究与控制系统设计[D]. 刘世浩.西北农林科技大学 2019
[2]气液双流式雾化控制优化及猕猴桃施药机研制[D]. 石宝宝.西北农林科技大学 2018
[3]基于相向运动采摘模式的猕猴桃多果采摘末端执行器研制[D]. 谷新运.西北农林科技大学 2018
[4]喷雾式猕猴桃授粉末端执行器的研制[D]. 郭昊明.西北农林科技大学 2016
[5]猕猴桃精量控制授粉技术研究[D]. 董慧.西北农林科技大学 2014
[6]猕猴桃采摘机器人信息感知的基础研究[D]. 苏帅.西北农林科技大学 2013
本文编号：3212858
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
011—2018年我国猕猴桃产量统计图(中国产业信息网2017)
第一章绪论5花粉消耗量约为50~60克/亩，花粉消耗量较大，增加授粉成本。综上所述我国的喷粉机械虽然有一定的研究发展，但是与发达国家仍然存在巨大差距。a手持式电动喷粉器b挤压式点授器c车载式喷粉器图1-2猕猴桃干粉式授粉器Fig.1-2Kiwiflowerpowderpollinator1.2.3液体喷雾授粉研究现状液体喷雾授粉是将花粉、水和其他化学试剂按照一定的配方混合，配制成花粉液，利用喷嘴将花粉液喷施于雌蕊上，液体喷雾授粉由于花粉液的配方中添加有葡萄糖，可以使花粉液的黏性大大增强，因此不会受开花阶段等影响。日本梨采用喷雾授粉，在果实大孝果形等方面取得良好授粉效果，证明喷雾授粉是一种省时省力的授粉方式（管良明2002）。此外，为了提高机械喷雾授粉的成功率和节约成本，研究人员也在寻找一些适宜做花粉稀释剂的物质，比如糖液可防止花粉在溶液中破裂，试验发现，用多糖类物质做液体花粉稀释剂适用于猕猴桃液体授粉(董慧2014)。刘丽（2017）研究了手持式喷雾器授粉对猕猴桃坐果率和果实品质的影响，发现手持式喷雾器授粉的果实质量和果实可溶性固形物含量均与自然授粉的果实无显著差异。手持式喷雾器的结构如图1-5a所示，由于该喷雾器使用时需要手工加压，喷雾压力波动范围较大，易造成花粉液流量不稳定、雾化效果不均匀的问题。如图1-5b所示为背负式喷雾机，该机主要用于田间植保喷雾，随着猕猴桃液体喷雾技术的兴起，背负式喷雾器逐渐被用于猕猴桃授粉，咸阳旭日现代农业有限公司采用背负式喷雾器和特制喷嘴对猕猴桃花进行大规模，每人每天可喷液授粉50亩猕猴桃，从根本上解决了猕猴桃花期短，授粉衔接难的瓶颈问题，但背负式喷雾器的喷雾范围约40~100cm，雾滴的靶向性较差，导致花粉液利用率低，因此还需要进一步改善背负式喷雾器的喷嘴结?
西北农林科技大学硕士学位论文6图1-3液体式猕猴桃喷雾授粉末端执行器(郭昊明2016)Fig.1-3SprayingkiwifruitpollinatorendeffectorSvetlanaA（2017）等人将可聚合咪唑盐和丙烯酸进行聚合反应研制出一种液态离子凝胶，该凝胶具有超润滑性、柔软性和不挥发性，该研究人员将凝胶涂于表面附有动物毛发的仿生飞行机器人上，并用该飞行器对百合花进行液体授粉，获得成功，该凝胶有望用于猕猴桃喷雾授粉上。（a）手持式喷雾器（b）背负式喷雾器（c）车载双流式授粉器（d）车载液体喷雾授粉器（e）仿形喷雾授粉器图1-5猕猴桃喷雾授粉器Fig.1-5KiwiflowerspraypollinatorY.Shen（2017）研制的空气辅助精准喷雾器采用激光传感器测量树的形状和树叶密度，根据树叶密度值，嵌入式控制系统通过PWM信号控制电磁阀开度以调节药液流量值，该型喷雾器比传统的喷雾器节约药液56.7%，可以实现变量喷雾，但其变量喷雾的
【参考文献】：
期刊论文
[1]猕猴桃雄花特性与授粉果实性状相关性研究[J]. 张文慧,张百忍,李学宏,钟云鹏,李夏,郑敏,潘晓红. 农业资源与环境学报. 2020(03)
[2]空气雾化喷嘴雾化机理及影响因素实验分析[J]. 蒋仲安,许峰,王亚朋,陈举师. 中南大学学报(自然科学版). 2019(10)
[3]猕猴桃授粉方式筛选[J]. 熊丙全. 北方园艺. 2019(03)
[4]设施固定管道式二相流常温烟雾系统雾滴沉积试验[J]. 李雪,吕晓兰,张美娜,雷哓晖. 农业机械学报. 2018(S1)
[5]双流体喷嘴雾化控制特性研究[J]. 石宝宝,石复习,陈军,蒋宗谨,刘世浩. 农机化研究. 2019(01)
[6]烟草加料过程中双流体喷嘴雾化粒径的分布特性[J]. 王宇,李晓,张明建,徐大勇,王乐,鲁端峰,王婷,李斌. 烟草科技. 2018(03)
[7]小回沟煤矿基于正交试验设计的岩体力学参数反演[J]. 王哲,涂敏,李利青. 采矿与安全工程学报. 2018(02)
[8]静电喷嘴雾化特性与沉积效果试验分析[J]. 兰玉彬,张海艳,文晟,李晟华. 农业机械学报. 2018(04)
[9]早花猕猴桃雄性新品种‘磨山雄2号’的选育[J]. 韩飞,李大卫,张琼,刘小莉,姜正旺,张鹏,钟彩虹. 果树学报. 2018(04)
[10]18个猕猴桃优良品种雌花形态多样性比较[J]. 潘德林,张计育,王涛,王刚,贾展慧,郭忠仁. 天津农业科学. 2017(12)
博士论文
[1]‘天源红’猕猴桃授粉受精生理特性及其相关差异蛋白质组学研究[D]. 齐秀娟.南京农业大学 2013
硕士论文
[1]猕猴桃对靶授粉方法研究与控制系统设计[D]. 刘世浩.西北农林科技大学 2019
[2]气液双流式雾化控制优化及猕猴桃施药机研制[D]. 石宝宝.西北农林科技大学 2018
[3]基于相向运动采摘模式的猕猴桃多果采摘末端执行器研制[D]. 谷新运.西北农林科技大学 2018
[4]喷雾式猕猴桃授粉末端执行器的研制[D]. 郭昊明.西北农林科技大学 2016
[5]猕猴桃精量控制授粉技术研究[D]. 董慧.西北农林科技大学 2014
[6]猕猴桃采摘机器人信息感知的基础研究[D]. 苏帅.西北农林科技大学 2013
本文编号：3212858
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