甘蔗種植機漏播監(jiān)測與標記系統(tǒng)研究

摘 要：甘蔗種植機在實際應(yīng)用過程中，由于會受到一些外部因素的影響，所以在播種時，很容易出現(xiàn)漏播或者是播種不均勻的現(xiàn)象。針對這一現(xiàn)象，將監(jiān)測與標記系統(tǒng)科學合理的應(yīng)用其中，對這一現(xiàn)象能夠起到良好的緩解效果。因此，本文針對甘蔗種植機漏播的檢測情況進行分析，并且提出檢測與標記系統(tǒng)在其中的實際應(yīng)用措施，為甘蔗種植的質(zhì)量和產(chǎn)量提升提供有效保障。

關(guān)鍵詞：甘蔗種植機；漏播監(jiān)測；標記系統(tǒng)

中圖分類號：S223.99 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）24-0229-02

我國國內(nèi)在針對播種監(jiān)測系統(tǒng)進行研發(fā)和利用時，大多數(shù)都集中在粒狀的種子方面。但是國外在針對這一方面的研究已經(jīng)有了明顯的成效，國外已經(jīng)開始利用光電傳感器、激光等各種不同類型的方法，對玉米等一些種子的粒距均勻性進行有效的評價和分析。甘蔗在播種過程中，大概需要播種長度在200～300mm的左右的條狀種莖，需要通過監(jiān)測對甘蔗種子的播種以及成長狀態(tài)進行實時有效的監(jiān)督和控制。

1 甘蔗監(jiān)測與標記系統(tǒng)設(shè)計

與甘蔗種植要求進行有效結(jié)合可以發(fā)現(xiàn)，甘蔗種子一般情況下，其中一端在著地之后，另外一端就會逐漸沿著行車的方向，呈現(xiàn)出雙行品字形擺放，每公頃用種大概在10500kg左右。與此同時，在播種過程中，每米相互之間需要保證能夠達到10～12個有效芽，這樣才能夠保證甘蔗的最終產(chǎn)量。

1.1 監(jiān)測原理

甘蔗在播種過程中，如圖1所示。通過對圖1中所呈現(xiàn)出的內(nèi)容進行分析可以看出，甘蔗在播種時，種植機一對帶2個刀片的滾刀座會以相向轉(zhuǎn)動的方式。與此同時，通過人工喂入的方式，在橡膠圈的不斷輸送下，逐漸被刀片切斷，之后由下種箱逐漸擺放到溝當中。甘蔗在播種過程中，先著地的一面就將其看作是始端，而另外一端則可以被看作是末端。由于甘蔗在種植過程中，其整個種植量比較大，同時甘蔗種子也比較大。所以為了避免其他一些不同類型的雜質(zhì)會對其造成影響，導致失誤現(xiàn)象的發(fā)生[1]。大多數(shù)情況下，在甘蔗播種時，都會利用光幕傳感器的方式進行播種。在該傳感器實際應(yīng)用過程中，束間隔大概在20mm左右的位置上，就會利用紅外線對監(jiān)測平面進行有效的覆蓋。甘蔗種子如果對其中光束能夠產(chǎn)生一定遮擋現(xiàn)象的時候，可以適當發(fā)送相對應(yīng)的低電平信號，而在沒有甘蔗種子的時候，可以適當發(fā)送高電平信號。

1.2 漏播標記裝置

漏播標記裝置在實際應(yīng)用過程中，其主要是由電動機、播撒裝置等一些零部件相互組合而成。電動機在實際應(yīng)用時，其主要是通過額定電壓12V、額定功率200W的90WYTGK-3型直流電動機進行有效的運作。與此同時，在該電動機實際運作過程中，在其中還會配置相對應(yīng)的減速箱和調(diào)速模塊。除此之外，在針對漏播標記裝置進行實際應(yīng)用的時候，為了保證其標記的準確性和有效性。一般都會通過石灰的利用，將其作為標記物。由于石灰本身與土壤之間存在嚴重的色差，所以有利于識別和利用，如圖2所示[2]。

2 甘蔗監(jiān)測與標記系統(tǒng)的實驗研究

2.1 試驗材料

在針對甘蔗種植機漏播現(xiàn)象進行監(jiān)測和標記系統(tǒng)的實際應(yīng)用情況進行分析時，將甘蔗種子的具體播種情況作為案例分析。通過試驗對該系統(tǒng)的應(yīng)用效果進行分析，并且作出相對應(yīng)的判斷。在試驗過程中，選擇新臺糖22號作為試驗所需要的甘蔗種子。在試驗過程中，甘蔗種子相互之間的播種距離需要被有效控制，同時利用已經(jīng)切好的甘蔗種子。這些甘蔗種子的平均直徑大概在30mm左右，而長度在400mm。

2.2 試驗裝置

在針對該試驗進行具體操作的時候，需要利用與實際情況相符的試驗裝置，這樣有利于保證試驗結(jié)果的準確性和有效性。光幕傳感器選擇E3A0820型的傳感器，其中分為發(fā)光器和受光器這兩種不同類型。在實際應(yīng)用過程中，該傳感器當中有8束光可以實現(xiàn)對射，光束相互之間的距離大概在20mm左右，與此同時，感應(yīng)距離被控制在3.5m左右，感應(yīng)寬度則是140mm。在試驗過程中，選擇利用的甘蔗種植機是2CZY-2型號的機器。該種植機在實際應(yīng)用過程中，其整個播種行距1.2m，開溝深度大概在0.25～0.30m之間。與此同時，甘蔗在種植過程中，其整個切斷長度大概在0.38m左右，而行車速度和生產(chǎn)效率分別控制在3km/h、0.67hm2/h。

2.3 試驗方法

廣西省某試驗基地在2012年2月份的時候，進行了甘蔗田間試驗，如圖3所示。根據(jù)甘蔗下種箱的實際尺寸，將傳感器科學合理的安裝在下種箱的外側(cè)。這樣不僅有利于避免甘蔗在下種過程中與傳感器產(chǎn)生撞擊現(xiàn)象，而且還能夠促使光束直接覆蓋整個甘蔗種子的下落區(qū)域。在試驗過程中，為了方便對整個試驗過程進行觀察和測量，種植機并不需要任何覆膜或者是覆土。在針對甘蔗種子進行取樣的時候，要盡可能避免在地頭位置上對其進行取樣，盡可能在中間位置上，利用石灰對其進行相對應(yīng)的標記[3]。

3 甘蔗監(jiān)測與標記系統(tǒng)的實驗結(jié)果分析

3.1 甘蔗種子間距試驗

在試驗過程中，為了對甘蔗種子相互之間的間距進行有效試驗分析，在試驗過程中，取甘蔗種子間距480個，每一個間距當中都會包括車速、間隔時間、人工實際測量的種子間距等，這些因素條件都是其中非常重要的內(nèi)容。在針對這一試驗結(jié)果進行分析時，其回歸分析結(jié)果如表1所示。通過試驗結(jié)果可以看出，監(jiān)測系統(tǒng)在實際運作過程中，其所監(jiān)測到的各種數(shù)據(jù)，其實在某種程度上，這些數(shù)據(jù)本身存在一定的誤差現(xiàn)象。因此，針對這一現(xiàn)象，應(yīng)當通過科學合理的甘蔗種子距離計算公式對甘蔗種子的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行相對應(yīng)的修改和完善。

3.2 漏播標記試驗

在甘蔗種植機漏播監(jiān)測過程中，為了保證試驗結(jié)果的準確性和有效性。在實驗室漏播標記試驗具體實施過程中，通過對試驗結(jié)果可以看出，其中有53處漏播現(xiàn)象。而在田間試驗當中，總共有144處漏播情況，全部都被監(jiān)測到并且做好了相對應(yīng)的標記處理，如圖4所示。

在試驗過程中，由于最小漏播距離是0.5m，坐標圖當中的起點應(yīng)當從0.5m開始，而在針對數(shù)據(jù)進行集中收集的時候，與其相對應(yīng)的坐標圖應(yīng)當在對角線的附近。具體回歸分析結(jié)果如表2所示。標記距離與漏播距離在實驗室或者是在田間試驗當中，都體現(xiàn)出了明顯的線性相關(guān)關(guān)系。通過這種關(guān)系，可以實現(xiàn)對漏播距離實時有效的監(jiān)測，同時還能夠?qū)ο鄬?yīng)的距離進行有針對性的標記處理。

4 結(jié)束語

我國農(nóng)業(yè)種植的整體發(fā)展勢頭比較良好，其中甘蔗在種植過程中，其所使用的種植機大多數(shù)都需要通過人工喂入的方式。這種方式在實際應(yīng)用過程中，無論是播種量或者是播種均勻性，都需要依靠人工操作才能夠完成。這樣不僅很容易導致播種不均勻，而且還容易出現(xiàn)漏播的現(xiàn)象。因此，需要通過漏播監(jiān)測與標記系統(tǒng)的科學合理利用，提高甘蔗種植機在實際應(yīng)用過程中的效率和質(zhì)量。

參考文獻

[1]王水連，辛 賢.中國甘蔗種植機械與勞動力的替代彈性及其對農(nóng)民收入的影響[J].農(nóng)業(yè)技術(shù)經(jīng)濟，2017（12）：32～46.

[2]楊洪豈，郭兆建，楊光琴，陳壽宏，晏祥玉，楊 梅，康 寧，張永港.2CZX-2型甘蔗種植機引進應(yīng)用及綜合配套措施[J].中國糖料，2017，39（03）：30～32.

[3]王美美.光電傳感器快速監(jiān)測甘蔗種植均勻性研究[A].中國農(nóng)業(yè)工程學會2011年學術(shù)年會論文集[C].中國農(nóng)業(yè)工程學會（CSAE）：中國農(nóng)業(yè)工程學會，2011：4.

收稿日期：2018-7-12

作者簡介：唐仕道（1979-），男，本科，主要從事甘蔗種植管理工作。