本文選題：果園施肥 + 對(duì)靶��； 參考：《西北農(nóng)林科技大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：合理施肥是提高枸杞產(chǎn)區(qū)土壤營(yíng)養(yǎng)的有效措施,對(duì)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(dòng)強(qiáng)度大、施肥量控制精度低、勞動(dòng)力短缺等問(wèn)題。本文針對(duì)上述問(wèn)題,設(shè)計(jì)了一種搭載于果園條開(kāi)溝施肥機(jī)的對(duì)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(duì)靶變量施肥控制器。搭建了試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn),并使用兩種果園條開(kāi)溝施肥機(jī)進(jìn)行了果園驗(yàn)證試驗(yàn)。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雙模靶標(biāo)探測(cè)精量施肥方法,并設(shè)計(jì)了果園對(duì)靶施肥控制系統(tǒng)。針對(duì)春季催芽施肥時(shí)期和秋季催果追肥時(shí)期果樹(shù)形貌特點(diǎn),雙模式探測(cè)方法在催芽施肥時(shí)期采用傳感器探測(cè)果樹(shù)樹(shù)干的模式,同時(shí)排除下垂細(xì)枝對(duì)探測(cè)信號(hào)的影響;而對(duì)于秋季催果追肥時(shí)期,采用傳感器探測(cè)樹(shù)冠的模式,同時(shí)對(duì)樹(shù)冠內(nèi)部間隙與樹(shù)間間隙判別、樹(shù)冠間斷和樹(shù)冠連續(xù)三種情況進(jìn)行判別。根據(jù)上述方法,設(shè)計(jì)了雙模式果樹(shù)中心對(duì)靶算法,使系統(tǒng)能夠獲取果樹(shù)中心位置,讀取排肥量檔位旋鈕及樹(shù)冠寬度檔位旋鈕的設(shè)置值來(lái)指導(dǎo)對(duì)靶排肥操作,并具有排肥故障報(bào)警的功能。(2)提出了扇葉旋轉(zhuǎn)式落肥感知方法,并設(shè)計(jì)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(shí)間,使用間歇旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)定量穴排肥,提出了扇葉旋轉(zhuǎn)落肥感知方法并設(shè)計(jì)了排肥故障監(jiān)測(cè)裝置,進(jìn)而設(shè)計(jì)了果園穴施肥精量排肥器。(3)搭建了實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)臺(tái),開(kāi)展了落肥監(jiān)測(cè)裝置性能試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明,單次排肥故障監(jiān)測(cè)裝置最少感知落肥通斷信號(hào)次數(shù)為2次,故障監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確率達(dá)到100%。進(jìn)行了穴排肥精度試驗(yàn),試驗(yàn)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(zhǎng)度為20.2~40.9cm。開(kāi)展了樹(shù)干探測(cè)模式實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明,在樹(shù)干探測(cè)模式下,對(duì)于直徑16mm的靶標(biāo),控制器可以實(shí)現(xiàn)100%排除,中心偏移距離最大為6.2cm。開(kāi)展了樹(shù)冠探測(cè)模式實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明,在樹(shù)冠探測(cè)模式下樹(shù)冠間隙21cm時(shí)進(jìn)行排除,排除率100%,間斷樹(shù)冠平均落肥偏移距離為13.1cm,連續(xù)樹(shù)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(jī)機(jī)型,在春、秋兩時(shí)期開(kāi)展了果園試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明,催芽追肥時(shí)期,100棵果樹(shù)連續(xù)施肥時(shí),施肥次數(shù)為97次,對(duì)靶排肥準(zhǔn)確率為97%;;青果追肥時(shí)期,肥量擋位值設(shè)置600cm3/穴,連續(xù)施用50kg顆粒肥(容積密度0.97g/cm3)的過(guò)程中,施肥次數(shù)為95次,施肥量的準(zhǔn)確率為90.3%。結(jié)果表明雙模式探測(cè)系統(tǒng)能夠滿(mǎn)足枸杞園或者相似樹(shù)型的果園在整個(gè)生長(zhǎng)周期的施肥要求。
[Abstract]:Rational fertilization is an effective measure to improve soil nutrition in Lycium barbarum production area, and plays an important role in ensuring the yield and quality of Lycium barbarum. The traditional fertilization technology of Lycium barbarum orchard has low fertilization efficiency, high labor intensity and low precision of fertilization control. A shortage of labour, etc. In order to solve the above problems, this paper designs a target fertilizer drainage system which is carried in the orchard strip opener. The system mainly consists of an orchard hole fertilizer finer and a target variable fertilizer controller. The laboratory experiment was carried out on the test bench, and the orchard validation test was carried out by using two kinds of orchard strip opening and applying fertilizer machines. The main work and conclusions of this paper are as follows: (1) the precision fertilization method based on infrared photoelectric sensor for detecting precision of target target in Lycium barbarum orchard is put forward, and the control system of orchard to target fertilization is designed. According to the morphological characteristics of fruit trees in spring and autumn, the two-mode detection method used sensor to detect the tree trunk in the period of sprouting and fertilization, and the effect of sag twigs on the detection signal was excluded. For the period of fruit dressing in autumn, the sensor was used to detect the crown, and at the same time to distinguish the gap between the crown and the gap between the trees, the gap between the crown and the crown, and the continuity of the crown. According to the above method, a dual-mode fruit tree center targeting algorithm is designed, which enables the system to obtain the position of the fruit tree center, and to read the setting values of the shift knob and crown width knob to guide the target fertilization operation. And the function of failure alarm of fertiliser discharge. 2) this paper puts forward the method of fan-leaf rotary fertilizer drop perception, and designs a precision fertiliser for orchard hole fertilization which supports fault perception. By using high speed photography, the time of fattening and falling of cross section area of different outlet was obtained, and the quantitative hole fertilisation was realized by using intermittent rotating mechanism. The sensing method of fan leaf rotation was put forward, and the fault monitoring device of fattening was designed. Furthermore, the laboratory test bench was built and the performance test of the fertilizer drop monitoring device was carried out. The test results showed that the single failure monitoring device had the least perceptual signal number of composting on and off. The accuracy of fault monitoring is 100%. The experimental results showed that the maximum error between the average and the theoretical fertilizer discharge was 10 g, the maximum coefficient of variation was 4.6 cm, and the average length of fertilizer discharge was 20.2n 40.9 cm. The experimental results show that the controller can eliminate 100% of the diameter 16mm target in the trunk detection mode, and the maximum center offset is 6.2 cm. The laboratory experiment of crown detection mode was carried out. The results showed that the crown gap 21cm was excluded from the canopy detection mode. The removal rate is 100, the average deviation distance of the intermittent tree crown is 13.1 cm, and the average spacing error of the continuous tree crown is 9.1 cm. The system is carried out to different tractor models. The orchard experiments were carried out in spring and autumn. The results show that, In the continuous fertilization of 100 fruit trees in the period of sprouting and topdressing, the frequency of fertilization was 97 times, and the accuracy of target fertilization was 97 times, while in the period of top dressing of green fruit, the retention value of fertilizer amount was set up with 600cm3/ hole, and the application of 50kg granular fertilizer (volumetric density 0.97 g / cm 3) was 95 times in the process of continuous application of 50kg granular fertilizer (volume density 0.97 g / cm 3). The accuracy of fertilization was 90.3%. The results showed that the two-mode detection system could meet the requirement of fertilization in the whole growth cycle of Lycium barbarum orchards or similar orchards.
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：S224.2

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本文編號(hào)：1836457