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香蕉假茎自动对靶精准施肥装置的设计与试验

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[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.
Design and experiment of precision fertilization device with automatic target for banana stalk

段洁利、黄广生、孙志全、王彪、杨洲、李洋、袁浩天

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华南农业大学 工程学院,广东 广州 510642

华南农业大学 基础实验与实践训练中心,广东 广州 510642

嘉应学院/广东省山区特色农业资源保护与精准利用重点实验室,广东 梅州 514000

香蕉 对靶 施肥装置 排肥机构 EDEM仿真

国家重点研发计划广东省基础与应用基础研究基金财政部和农业农村部

2020YFD10001042020A1515010793CARS31-10

2021

10.7671/j.issn.1001-411X.202107022

华南农业大学学报
华南农业大学

华南农业大学学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.837
ISSN：1001-411X
年,卷(期)：2021.42(6)
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