地中海贫血

1葡萄起苗机设计研究报告一、前言：葡萄是国内外人们非常喜爱的一种水果，它味道甜美，品种多样，主要分为酿酒葡萄和食用葡萄两大类。截止2007年，我国葡萄栽培面积上升为43.3万hm²，仅次于西班牙(116万hm²)、法国(803万hm)、意大利(77万hm²)、土耳其(48.4万hm²)4个葡萄生产大国，位居世界第5位(世界总面为727万hm²)。我国年产葡萄678.71万t，仅次于意大利(851.94万t)，位居世界第2位(FAO统计数据)，其中我国鲜食葡萄栽培面积和产量位居世界第1位[1]。我国是最大的鲜食葡萄生产国，年产量超过600万t，不仅总产量居世界首位，而且相当于第二到第四的三个国家的总和。虽然我国葡萄产量很大，但是进口鲜食葡萄一直占据着我国各大城市的高端市场，价格是国产鲜食葡萄的数倍[2]，我国葡萄品质和世界先进水平还有很大差距。葡萄苗木质量的高低直接影响着葡萄的建园质量和栽植成活率，同时，对葡萄植株的生长发育，结果的早晚，前期产量的高低，葡萄生长对环境的适应性能和葡萄树体寿命也有直接关系。葡萄苗木的前期生长量对葡萄的及时投产影响重大，抓好苗木生产，选用优质壮苗建园，是实现葡萄早果、优质、丰产的关键[3]。对葡萄生产来说，苗木与种子具有同等重要的地位和作用，属于种子业的一部分，对保障葡萄生产有重要作用[1]。葡萄苗木繁育主要采用扦插繁殖和组织培养两大技术体系。扦插繁殖简便易行、成活率高、成苗快、苗木结果早、节约种条、使用土地少，扦插可以培育成品自根葡萄苗或培育嫁接砧木苗。葡萄离体培养快速繁育技术可加快优良品种的繁殖和推广，且不受季节、地区、气候、病虫等因素影响，可以周年进行生产，大大加快了繁殖速度。而且，离体快速繁育技术为发展无病毒葡萄栽培和种质资源保存也创造了条件。但是，组培苗移栽成活率较低，驯化成本较高，限制了离体快繁技术的大规模应用[3]。葡萄生产上长期习惯自根苗栽培，在生产中出现了一系列问题和弊端[4]，随着栽培技术的发展和生产需求，嫁接栽培愈来愈引起重视。嫁接苗是由接穗与砧木两部分组成的，它兼有发挥接穗与砧木二者特点的作用。研究表明，嫁接栽培是葡萄优质栽培的一项有效技术措施，接穗来自性状稳定的优质丰产植株，因而能保持母本的优良性状；利用砧木可以调整接穗长势、提高品质和抗逆性可增强品种的抗寒、抗病虫的能力[5]。然而不管是采用嫁接育苗还是直接繁育，葡萄苗木的培育都非常重要。从这几年葡萄产业的发展情况来看，葡萄苗木生产需求很大。自2000年以来，全国葡萄栽培面积平均年增长2.7万hm²。以200株/667m²的用苗量计算，每年的苗木需求量为8200万株。以每667m²出圃苗木数量8000株计算，每年大约有680hm²的葡萄育苗规模，有5000人以上从事葡萄苗木生产[1]。其次葡萄品种改良转化等也有很大的苗木需求。因此，葡萄苗木培育已成为我国葡萄产业的重要组成部分。同时，葡萄产业的大发展也给苗木市场带来了繁荣。山东、辽宁、浙江、江苏等省成为我国重要的葡萄苗木培育基地，很多葡萄苗木繁育户也因此走上了富裕的道路，部分葡萄育苗户也因此逐步发展为苗木企业[1]。葡萄苗木起苗是葡萄的苗木生产的重要环节。目前葡萄的起苗过程主要依靠人工作业完成，劳动强度大，作业效率低。目前葡萄苗木生产亟需改善起苗作业的过程，减轻农民负担。针对葡萄苗木起苗，设计一种机械式的起苗机来提高作业效率、减轻劳动作业强度，非常有必要。起苗环节的机械化，也能加快葡萄整个生产过程的机械化进程，为改善农民水果生产的生产条件和降低农民劳动的强度做出贡献。二、主要研究现状：从查阅结果来看，葡萄苗木培育的相关农艺文献相对较多，比较详细的阐述了葡萄苗木培育中应当注意的相关问题，并给出了相关的农艺参数，为机械设计提供了方便。但是由于品种和地区的不同，各种育苗的株距行距参数各不相同。新疆地区葡萄育苗扦插采用宽窄行，在每个地膜上扦插两行，为窄行，行距为40cm；地膜和地膜之间60cm，为宽行，行距为60cm。扦插的株距为15cm。在扦插前先用机械打孔器定好株距进行打孔，然后再扦插，扦插一般用人工扦插，这样可以保证扦插质量，扦插的深度是离上芽2~3an为宜，过深覆土容易盖住芽子，过浅容易被抽干，同时应边滴水边扦插，提高成活率[6]。进行山葡萄绿化苗繁育时，辽宁省凌源市林业局建议，扦插株、行距3cm×5cm，深度为项芽露出沙面l～2cm[7]。由于这些差异，也为机械设计带来了一定的困扰，设计机械的参考数据不具有很明显的参考性。由于葡萄起苗多采用多苗一起作业的方法，不针对单个植株作业，这些参数对机械设计的困扰不是很大。主要是育苗隆的相关尺寸比较重要，然而这一尺寸目前也没有统一的标准。作者认为，可以通过机械设计对相关尺寸进行标准化。作者采用新疆地区的60cm的宽窄行作为参考设计起苗机械，并希望该机械能完成相关起苗工作。从国内几大数据库查询结果来看，葡萄起苗机械的设计目前并不是研究热点，主要是因为葡萄生产过程的机械化程度并不是很高，相关的研究热点主要集中在埋藤覆土、嫁接、果品分级等领域。目前来看，葡萄起苗过程中也已经使用到了机械，但是相关机械的针对性不强。例如农民采用铧式犁对苗木隆床进行翻耕松土、然后采用人工捡拾的办法完成起苗作业。用机械起苗省工省力，而且起苗质量好。目前所用机械主要有两种，一种是大马力拖拉机的挖刀在一侧，从一边把苗子根割断；另一种是四轮拖拉机带动倒人字形铲起苗，无论哪种方法作业后均需要人工捡苗。目前已经存在针对其他作物的起苗机械，且研究相对较为成熟。作者认为，可以借鉴相关研究并设计出针对葡萄起苗的相关机械。辽宁省林业厅国营林场管理局的何谦研制的2QC—3b螺旋弧形起苗机结构如下图。2QC—3b螺旋弧形起苗机是以小四轮拖拉机为动力的小型起苗机械。在一个机架上通过更换不同的起苗刀，可起床作和垅作1～2年生针叶树苗和一年生阔叶树苗，更换侧王武起苗刀可起树干高于1m以上的苗木。该种起苗机具有操作方便，工作效率高、可靠等优点[8]。浙江大学与河北农业大学的于慧春、刘俊峰等人设计的甘草起苗机结构如图1所示。主要由机架、起苗铲、小圆犁刀、地轮及调节机构等组成。作业时，由拖拉机悬挂，起苗铲进入规定的土层深度后，在地轮的控制下，保持稳定。在起苗铲作用下，将甘草根茎割断，并使挖掘范围内土壤松动、破碎，土壤与甘草分离。同时，安装在立柱前的小圆犁刀在土壤摩擦力的作用下转动，锋利的刃口割断交错的须根，避免立柱前方缠草、壅土[9]。三、设计思路与实现：葡萄苗木起苗机械的设计可以参考相关苗木起苗机械的设计方法，采用铲刀进行起苗松土。然而，目前已有的起苗机械，大多工作阻力较大，功率消耗较高，碎土效果也比较一般，作业效果并不十分理想。为了解决这一问题，作者参考各种震动式深松机械的减小阻力，提高碎土效果的方法，提出一种新的新的设计葡萄起苗机的方法。深松机的工作原理是将振动器产生的振动通过机架传给深松铲后再传给土壤，在振动力的作用下，破坏深松铲和土壤的粘结力，进而减少机具作业时的工作阻力，降低牵引阻力[10]。震动深松机的震动原理有多种，主要分为受迫振动和自激震动两种方式，目前设计多采用受迫振动的方式。受迫振动的产生有多种方法，一种是由震动部件作为振动源，通过机构传递使需要震动部件产生震动。一种是直接采用四杆机构动力传递的方式，使其中的一个杆件进行刚性的震动。东北农业大学的徐宗保，董欣等人研究的振动式深松中耕作业机如下：机具主要由悬挂、机架、减振缓冲部件、振动部件、深松部件、限深轮及中耕部件等组成，如图1所示。文献描述，经过实验测得该机器不同耕深下，有振动深松作业的耕作阻力小于无振动深松作业的耕作阻力值5%～10%左右，如下图为耕作阻力与力矩随耕深的变化，从而表明采用振动工作部件，降低了机具的牵引阻力[11]。作者认为，可以才采用四杆机构震动的方式使起苗铲发生一定频率的震动，并对起苗铲以及工作机构做出一定优化，设计出新的针对性更强的葡萄苗木起苗作业机械。这种机械采用四杆机构震动的方式，避免了机构震动通过震动源传递的方式而产生的对拖拉机工作的负面影响。同时这种震动更加容易控制，调节更加方便。四、存在问题与建议：针对葡萄起苗工作没有针对性很强的机械这一现象，作者提出设计一个机械式的起苗机械，在初期完成松土起苗工作。然而该机械目前还并不能实现起苗后苗木的同步捡拾工作。作者建议，后期可以采用机电一体化技术对起苗机进行改进，完成起苗后对苗木进行捡拾整理，设计松土和捡拾一体化的机械。目前作者主要先完成前一阶段的工作。五、主要参考文献：[1]赵胜建，董雅风，王忠跃，刘崇怀.中国葡萄苗木生产现状和发展建议.中外葡萄与葡萄:2010(11),63-68[2]管雪强，王平，何娟，雷玉娟.张光华新疆地区鲜食葡萄的集约化生产技术.中外葡萄与葡萄酒:2012(01),36-38[3]熊丙全.葡萄苗木繁育新技术.四川农业科技.2007(07),38[4]蒋爱丽,程杰山,奚晓军,田益华,李世诚.葡萄砧木繁育特性试验初报.中外葡萄与葡萄酒:2012(01),P44～45[5]王玉荆.葡萄苗禾嫁接繁殖技术.农村科技:2008(7),69[6]程卫国，符新文，黎万春，符晓敏，古丽，廉英杰.大田机械化培育葡萄苗技术.新疆农业科技：2009(6,总189)，46[7]朱耀东，黄永贺.山葡萄绿化苗木繁育技术.特种经济植物:2011(10)，29[8]何谦.2QC一3b螺旋弧形起苗机的研.林业机械:1993(3),4-6[9]于慧春,刘俊峰,冯晓静,王俊.甘草起苗机的设计与试验.农业机械学报：2006.7，37（7），56-58[10]赵大为.振动深松机的研究设计.农业科技与装备:2010,4(4),29-30[11]徐宗保,董欣,李紫辉,张忠学.振动式深松中耕作业机的研制与试验研究.农机化研究:2010,1(1),182-184[12]王翠梅，孔义东，孔维府.中国酿酒葡萄栽培历史、现状和发展展望.中国果菜:2007(6),6-7[13]何谦,床作起苗机人土行程及耕深稳定性的探讨.林业机械：1988(6),14-17[14]蒋志国,黄晖.轨迹法求解入土角的数学探讨.中国农机化:2011(1),99-100[15]赵大为,李秀娟,姚志刚,郭忠军.1S-360型振动式深松机的设计.农业科技与装备:2008,10(5),15-17