技术在农业工程中的适用性及推广价值研究(2)

作者:网站采编
关键词:
摘要：图4 系统整体图 3.2 关于果园防冻减灾措施的设计 根据果园最常见的自然灾害—冰雹、霜冻、虫灾、日灼等,构思出与之对应的应对措施—防护网、防霜机、

图4 系统整体图

3.2 关于果园防冻减灾措施的设计

根据果园最常见的自然灾害—冰雹、霜冻、虫灾、日灼等,构思出与之对应的应对措施—防护网、防霜机、喷农药等,来模拟果园防冻减灾的措施与对策,也是本设计的主要目的。

3.2.1 雹灾的预防

雹灾是夏季经常出现的自然灾害,某些地方的发生频率还比较高。防雹灾的措施有多种,但是最直接最可靠的措施是在经常发生雹灾的地区建造防雹网,这种措施虽然投资较大,但效果最好,而且建造完成后就不需要再做其他的预防工作,同时还能预防鸟类对果子的啄食。

为了模拟下冰雹的过程创建粒子系统,调节粒子系统粒子生成的参数,控制轴偏离角度为180度,增大粒子生成速度,改变粒子颜色为白色,更改粒子大小为2;在空间扭曲中创建重力,调节重力值为5,最后将粒子系统与重力通过空间扭曲绑定在一起,如图5所示。把粒子系统插入整体系统后,还可根据视觉效果对粒子和重力进行相应的修改,直到最符合现实环境状态[8]。

图5 粒子系统模拟冰雹

考虑到受力与强度要求,本次设计将防雹网设计为拱形。创建两条弧线,用直线将其两端连接,附加在一起然后焊接,再挤出到相应的长度。更改透明度,将防雹网设计为半透明,如图6所示,使其防雹透光,不影响果树生长。

图6 应用于果园的防雹网

防雹网要选择轻质塑料圆丝网,价格便宜,两端穿上空心合金杆,其中一条杆固定在一侧,另一条嵌入两端支架的动力齿轮中,两个动力齿轮的同步运动带动防雹网的开闭,如图7所示。

图7 防雹网支架的结构

金属支架固定在果园两侧的墙上,将控制开关也安装在墙壁上方便操作员控制,齿轮在支架内运动,齿轮中安装小型马达,通过金属接头与支架内的金属片正负极接触,传导电流,给齿轮提供动力。

3.2.2 晚霜危害及预防

我国是典型的大陆性季风气候,早春气候变化大,经常有冷空气活动,同时这个时期又是果树发芽开花的时间,非常容易发生冻害,给果农造成损失。华北地区的晚霜一般发生在凌晨,当气温骤然降低至零下2℃的时,苹果就会受到霜冻影响,当低于5℃的环境持续较长时间时,幼芽就会受到损伤。凌晨时霜冻的发生主要是由于地表出现的冷湿气层,在果树枝条、花芽、花朵等器官上发生结晶使植物细胞受冻。果树的花芽,分化越完善抗冻性越差,所以顶花芽最容易受晚霜的危害。

根据霜冻形成的特点,本设计采用大型吹风机,吹散地表冷湿气流从而达到预防霜冻的目的。在果园中隔一定距离设点安放风扇,将冷气吹散,从而达到防霜的目的,如图8所示。

图8 防冻风扇

其次还可采用熏烟法。时时关注天气变化情况,特别注意夜晚温度,当气温降至5℃以下时,就需要采取预防措施,霜冻来临前使用熏烟防霜法,在果园上风向放6～10堆熏烟材料(主要是落叶、秸秆、杂草之类),每隔20～25米放置1堆,在晚上八点左右点燃熏烟材料,但点燃后应只冒烟尽量不要发生明火。除此之外预防霜冻的措施还有建设防护林,控制水肥等。

3.2.3 虫灾的防护

对果树来说果虫的危害不言而喻,果园生态系比较稳定,病虫害在一个果园可持续危害多年。一般在幼树阶段食叶害虫多,如金龟子、象甲、卷叶虫等。进入结果期后,果实病虫逐渐上升,成为主要防治对象,如食心虫、叶螨、等。苹果衰老期,一些危害衰弱树的病虫害日趋猖獗,甚至把果园毁掉,如腐烂病、根腐病、吉丁虫等。

本设计选择的防治虫害方式是模拟飞机喷洒农药来防治害虫。飞机喷洒农药有诸多优越性:(1)高效安全;(2)数字遥控自主作业 ;(3)覆盖密度高防治效果好;(4)节水节药成本低。

飞机喷洒农药的建模过程:插入建好的飞机模型,阵列出编队,然后设置路径,如图9所示。飞机模型应选择合适的类型,最好选用简单的农用飞机的样式,考虑到飞机个数和地块的尺寸,飞机的飞行路径可以设置为飞过一趟再调转返回,可以重复喷洒,但不能漏掉。

用粒子效果模拟喷洒农药的过程,将飞机同粒子系统绑定在一起,通过限制粒子系统播放的时间来控制喷洒农药的位置,使飞机只在果园上空时喷洒农药,如图10所示。

图9 飞机列队

图10 喷洒农药示意图

至此,建模过程已基本完成,其中包括防雹网、防晒网、防霜冻风扇、飞机喷洒农药等,每部分设计都需要考虑到环境因素与实际状况,以更好地完成设计[9-10]。

文章来源：《农业工程技术》 网址: http://www.nygczz.cn/qikandaodu/2021/0310/1028.html

上一篇：游耕农业点种男女分工起源考
下一篇：新农村建设环境下农业经济管理优化策略研究