雙流式噴霧參數(shù)優(yōu)化與獼猴桃授粉裝置研制
發(fā)布時(shí)間:2021-06-05 20:32
獼猴桃為雌雄異株植物,改善其授粉效果是保證品質(zhì)的關(guān)鍵因素和提高產(chǎn)量的前提,國內(nèi)獼猴桃授粉主要依靠人工作業(yè),花粉利用率低、作業(yè)速度慢、勞動(dòng)強(qiáng)度大、成本高,制約著獼猴桃產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。雙流式霧化具有粒徑均勻、霧化穩(wěn)定、氣液分離控制、靶向性強(qiáng)等特點(diǎn),可滿足獼猴桃授粉作業(yè)的高速、低損、精準(zhǔn)化要求,開發(fā)獼猴桃雙流式授粉裝備,具有廣闊的應(yīng)用前景和重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。本文以棚架式“海沃德”獼猴桃花為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,進(jìn)行獼猴桃雙流式授粉作業(yè)參數(shù)優(yōu)化和授粉裝備的研制。主要研究內(nèi)容如下:(1)機(jī)械授粉作業(yè)的農(nóng)藝參數(shù)量化研究。通過測量和分析棚架式獼猴桃花朵結(jié)構(gòu)特征,進(jìn)而提出了獼猴桃雙流式噴霧授粉方法,計(jì)算了獼猴桃充分授粉的花粉需求量,為獼猴桃噴霧授粉授粉參數(shù)控制研究及授粉裝置研發(fā)提供農(nóng)藝依據(jù)。研究表明:獼猴桃花呈簇狀分布,其中4朵花的花簇比例最大,為33%,97%的花簇水平面的長和寬的別平均值分小于13.35 cm和9.87 cm;采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的花粉液授粉,單朵獼猴桃花雌蕊至少需沉積42.9 mg花粉液才能保證充分授粉。(2)雙流體噴嘴授粉沉積量參數(shù)控制研究。本文根據(jù)獼猴桃花朵結(jié)構(gòu)參數(shù)和充分授粉需求量,構(gòu)建...
【文章來源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
011—2018年我國獼猴桃產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)圖(中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)2017)
第一章緒論5花粉消耗量約為50~60克/畝,花粉消耗量較大,增加授粉成本。綜上所述我國的噴粉機(jī)械雖然有一定的研究發(fā)展,但是與發(fā)達(dá)國家仍然存在巨大差距。a手持式電動(dòng)噴粉器b擠壓式點(diǎn)授器c車載式噴粉器圖1-2獼猴桃干粉式授粉器Fig.1-2Kiwiflowerpowderpollinator1.2.3液體噴霧授粉研究現(xiàn)狀液體噴霧授粉是將花粉、水和其他化學(xué)試劑按照一定的配方混合,配制成花粉液,利用噴嘴將花粉液噴施于雌蕊上,液體噴霧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強(qiáng),因此不會(huì)受開花階段等影響。日本梨采用噴霧授粉,在果實(shí)大孝果形等方面取得良好授粉效果,證明噴霧授粉是一種省時(shí)省力的授粉方式(管良明2002)。此外,為了提高機(jī)械噴霧授粉的成功率和節(jié)約成本,研究人員也在尋找一些適宜做花粉稀釋劑的物質(zhì),比如糖液可防止花粉在溶液中破裂,試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),用多糖類物質(zhì)做液體花粉稀釋劑適用于獼猴桃液體授粉(董慧2014)。劉麗(2017)研究了手持式噴霧器授粉對(duì)獼猴桃坐果率和果實(shí)品質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)手持式噴霧器授粉的果實(shí)質(zhì)量和果實(shí)可溶性固形物含量均與自然授粉的果實(shí)無顯著差異。手持式噴霧器的結(jié)構(gòu)如圖1-5a所示,由于該噴霧器使用時(shí)需要手工加壓,噴霧壓力波動(dòng)范圍較大,易造成花粉液流量不穩(wěn)定、霧化效果不均勻的問題。如圖1-5b所示為背負(fù)式噴霧機(jī),該機(jī)主要用于田間植保噴霧,隨著獼猴桃液體噴霧技術(shù)的興起,背負(fù)式噴霧器逐漸被用于獼猴桃授粉,咸陽旭日現(xiàn)代農(nóng)業(yè)有限公司采用背負(fù)式噴霧器和特制噴嘴對(duì)獼猴桃花進(jìn)行大規(guī)模,每人每天可噴液授粉50畝獼猴桃,從根本上解決了獼猴桃花期短,授粉銜接難的瓶頸問題,但背負(fù)式噴霧器的噴霧范圍約40~100cm,霧滴的靶向性較差,導(dǎo)致花粉液利用率低,因此還需要進(jìn)一步改善背負(fù)式噴霧器的噴嘴結(jié)?
西北農(nóng)林科技大學(xué)碩士學(xué)位論文6圖1-3液體式獼猴桃噴霧授粉末端執(zhí)行器(郭昊明2016)Fig.1-3SprayingkiwifruitpollinatorendeffectorSvetlanaA(2017)等人將可聚合咪唑鹽和丙烯酸進(jìn)行聚合反應(yīng)研制出一種液態(tài)離子凝膠,該凝膠具有超潤滑性、柔軟性和不揮發(fā)性,該研究人員將凝膠涂于表面附有動(dòng)物毛發(fā)的仿生飛行機(jī)器人上,并用該飛行器對(duì)百合花進(jìn)行液體授粉,獲得成功,該凝膠有望用于獼猴桃噴霧授粉上。(a)手持式噴霧器(b)背負(fù)式噴霧器(c)車載雙流式授粉器(d)車載液體噴霧授粉器(e)仿形噴霧授粉器圖1-5獼猴桃噴霧授粉器Fig.1-5KiwiflowerspraypollinatorY.Shen(2017)研制的空氣輔助精準(zhǔn)噴霧器采用激光傳感器測量樹的形狀和樹葉密度,根據(jù)樹葉密度值,嵌入式控制系統(tǒng)通過PWM信號(hào)控制電磁閥開度以調(diào)節(jié)藥液流量值,該型噴霧器比傳統(tǒng)的噴霧器節(jié)約藥液56.7%,可以實(shí)現(xiàn)變量噴霧,但其變量噴霧的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]獼猴桃雄花特性與授粉果實(shí)性狀相關(guān)性研究[J]. 張文慧,張百忍,李學(xué)宏,鐘云鵬,李夏,鄭敏,潘曉紅. 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報(bào). 2020(03)
[2]空氣霧化噴嘴霧化機(jī)理及影響因素實(shí)驗(yàn)分析[J]. 蔣仲安,許峰,王亞朋,陳舉師. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(10)
[3]獼猴桃授粉方式篩選[J]. 熊丙全. 北方園藝. 2019(03)
[4]設(shè)施固定管道式二相流常溫?zé)熿F系統(tǒng)霧滴沉積試驗(yàn)[J]. 李雪,呂曉蘭,張美娜,雷嘵暉. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2018(S1)
[5]雙流體噴嘴霧化控制特性研究[J]. 石寶寶,石復(fù)習(xí),陳軍,蔣宗謹(jǐn),劉世浩. 農(nóng)機(jī)化研究. 2019(01)
[6]煙草加料過程中雙流體噴嘴霧化粒徑的分布特性[J]. 王宇,李曉,張明建,徐大勇,王樂,魯端峰,王婷,李斌. 煙草科技. 2018(03)
[7]小回溝煤礦基于正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的巖體力學(xué)參數(shù)反演[J]. 王哲,涂敏,李利青. 采礦與安全工程學(xué)報(bào). 2018(02)
[8]靜電噴嘴霧化特性與沉積效果試驗(yàn)分析[J]. 蘭玉彬,張海艷,文晟,李晟華. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2018(04)
[9]早花獼猴桃雄性新品種‘磨山雄2號(hào)’的選育[J]. 韓飛,李大衛(wèi),張瓊,劉小莉,姜正旺,張鵬,鐘彩虹. 果樹學(xué)報(bào). 2018(04)
[10]18個(gè)獼猴桃優(yōu)良品種雌花形態(tài)多樣性比較[J]. 潘德林,張計(jì)育,王濤,王剛,賈展慧,郭忠仁. 天津農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(12)
博士論文
[1]‘天源紅’獼猴桃授粉受精生理特性及其相關(guān)差異蛋白質(zhì)組學(xué)研究[D]. 齊秀娟.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
碩士論文
[1]獼猴桃對(duì)靶授粉方法研究與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 劉世浩.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2019
[2]氣液雙流式霧化控制優(yōu)化及獼猴桃施藥機(jī)研制[D]. 石寶寶.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
[3]基于相向運(yùn)動(dòng)采摘模式的獼猴桃多果采摘末端執(zhí)行器研制[D]. 谷新運(yùn).西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
[4]噴霧式獼猴桃授粉末端執(zhí)行器的研制[D]. 郭昊明.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2016
[5]獼猴桃精量控制授粉技術(shù)研究[D]. 董慧.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
[6]獼猴桃采摘機(jī)器人信息感知的基礎(chǔ)研究[D]. 蘇帥.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2013
本文編號(hào):3212858
【文章來源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
011—2018年我國獼猴桃產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)圖(中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)2017)
第一章緒論5花粉消耗量約為50~60克/畝,花粉消耗量較大,增加授粉成本。綜上所述我國的噴粉機(jī)械雖然有一定的研究發(fā)展,但是與發(fā)達(dá)國家仍然存在巨大差距。a手持式電動(dòng)噴粉器b擠壓式點(diǎn)授器c車載式噴粉器圖1-2獼猴桃干粉式授粉器Fig.1-2Kiwiflowerpowderpollinator1.2.3液體噴霧授粉研究現(xiàn)狀液體噴霧授粉是將花粉、水和其他化學(xué)試劑按照一定的配方混合,配制成花粉液,利用噴嘴將花粉液噴施于雌蕊上,液體噴霧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強(qiáng),因此不會(huì)受開花階段等影響。日本梨采用噴霧授粉,在果實(shí)大孝果形等方面取得良好授粉效果,證明噴霧授粉是一種省時(shí)省力的授粉方式(管良明2002)。此外,為了提高機(jī)械噴霧授粉的成功率和節(jié)約成本,研究人員也在尋找一些適宜做花粉稀釋劑的物質(zhì),比如糖液可防止花粉在溶液中破裂,試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),用多糖類物質(zhì)做液體花粉稀釋劑適用于獼猴桃液體授粉(董慧2014)。劉麗(2017)研究了手持式噴霧器授粉對(duì)獼猴桃坐果率和果實(shí)品質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)手持式噴霧器授粉的果實(shí)質(zhì)量和果實(shí)可溶性固形物含量均與自然授粉的果實(shí)無顯著差異。手持式噴霧器的結(jié)構(gòu)如圖1-5a所示,由于該噴霧器使用時(shí)需要手工加壓,噴霧壓力波動(dòng)范圍較大,易造成花粉液流量不穩(wěn)定、霧化效果不均勻的問題。如圖1-5b所示為背負(fù)式噴霧機(jī),該機(jī)主要用于田間植保噴霧,隨著獼猴桃液體噴霧技術(shù)的興起,背負(fù)式噴霧器逐漸被用于獼猴桃授粉,咸陽旭日現(xiàn)代農(nóng)業(yè)有限公司采用背負(fù)式噴霧器和特制噴嘴對(duì)獼猴桃花進(jìn)行大規(guī)模,每人每天可噴液授粉50畝獼猴桃,從根本上解決了獼猴桃花期短,授粉銜接難的瓶頸問題,但背負(fù)式噴霧器的噴霧范圍約40~100cm,霧滴的靶向性較差,導(dǎo)致花粉液利用率低,因此還需要進(jìn)一步改善背負(fù)式噴霧器的噴嘴結(jié)?
西北農(nóng)林科技大學(xué)碩士學(xué)位論文6圖1-3液體式獼猴桃噴霧授粉末端執(zhí)行器(郭昊明2016)Fig.1-3SprayingkiwifruitpollinatorendeffectorSvetlanaA(2017)等人將可聚合咪唑鹽和丙烯酸進(jìn)行聚合反應(yīng)研制出一種液態(tài)離子凝膠,該凝膠具有超潤滑性、柔軟性和不揮發(fā)性,該研究人員將凝膠涂于表面附有動(dòng)物毛發(fā)的仿生飛行機(jī)器人上,并用該飛行器對(duì)百合花進(jìn)行液體授粉,獲得成功,該凝膠有望用于獼猴桃噴霧授粉上。(a)手持式噴霧器(b)背負(fù)式噴霧器(c)車載雙流式授粉器(d)車載液體噴霧授粉器(e)仿形噴霧授粉器圖1-5獼猴桃噴霧授粉器Fig.1-5KiwiflowerspraypollinatorY.Shen(2017)研制的空氣輔助精準(zhǔn)噴霧器采用激光傳感器測量樹的形狀和樹葉密度,根據(jù)樹葉密度值,嵌入式控制系統(tǒng)通過PWM信號(hào)控制電磁閥開度以調(diào)節(jié)藥液流量值,該型噴霧器比傳統(tǒng)的噴霧器節(jié)約藥液56.7%,可以實(shí)現(xiàn)變量噴霧,但其變量噴霧的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]獼猴桃雄花特性與授粉果實(shí)性狀相關(guān)性研究[J]. 張文慧,張百忍,李學(xué)宏,鐘云鵬,李夏,鄭敏,潘曉紅. 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報(bào). 2020(03)
[2]空氣霧化噴嘴霧化機(jī)理及影響因素實(shí)驗(yàn)分析[J]. 蔣仲安,許峰,王亞朋,陳舉師. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(10)
[3]獼猴桃授粉方式篩選[J]. 熊丙全. 北方園藝. 2019(03)
[4]設(shè)施固定管道式二相流常溫?zé)熿F系統(tǒng)霧滴沉積試驗(yàn)[J]. 李雪,呂曉蘭,張美娜,雷嘵暉. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2018(S1)
[5]雙流體噴嘴霧化控制特性研究[J]. 石寶寶,石復(fù)習(xí),陳軍,蔣宗謹(jǐn),劉世浩. 農(nóng)機(jī)化研究. 2019(01)
[6]煙草加料過程中雙流體噴嘴霧化粒徑的分布特性[J]. 王宇,李曉,張明建,徐大勇,王樂,魯端峰,王婷,李斌. 煙草科技. 2018(03)
[7]小回溝煤礦基于正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的巖體力學(xué)參數(shù)反演[J]. 王哲,涂敏,李利青. 采礦與安全工程學(xué)報(bào). 2018(02)
[8]靜電噴嘴霧化特性與沉積效果試驗(yàn)分析[J]. 蘭玉彬,張海艷,文晟,李晟華. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2018(04)
[9]早花獼猴桃雄性新品種‘磨山雄2號(hào)’的選育[J]. 韓飛,李大衛(wèi),張瓊,劉小莉,姜正旺,張鵬,鐘彩虹. 果樹學(xué)報(bào). 2018(04)
[10]18個(gè)獼猴桃優(yōu)良品種雌花形態(tài)多樣性比較[J]. 潘德林,張計(jì)育,王濤,王剛,賈展慧,郭忠仁. 天津農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(12)
博士論文
[1]‘天源紅’獼猴桃授粉受精生理特性及其相關(guān)差異蛋白質(zhì)組學(xué)研究[D]. 齊秀娟.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
碩士論文
[1]獼猴桃對(duì)靶授粉方法研究與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 劉世浩.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2019
[2]氣液雙流式霧化控制優(yōu)化及獼猴桃施藥機(jī)研制[D]. 石寶寶.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
[3]基于相向運(yùn)動(dòng)采摘模式的獼猴桃多果采摘末端執(zhí)行器研制[D]. 谷新運(yùn).西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
[4]噴霧式獼猴桃授粉末端執(zhí)行器的研制[D]. 郭昊明.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2016
[5]獼猴桃精量控制授粉技術(shù)研究[D]. 董慧.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
[6]獼猴桃采摘機(jī)器人信息感知的基礎(chǔ)研究[D]. 蘇帥.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2013
本文編號(hào):3212858
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