田间除草机械综述

精品文档 1欢迎下载1欢迎下载 田间除草机械综述田间除草机械综述 摘要 摘要 水稻田间机械除草技术在减少除草剂防治和有机稻草害控制的研究和应用中具有重 要作用 该文收集和整理国内外水稻田间机械除草装备与技术研究现状 概括了现在市场 上应运广泛便捷的除草机械 分析了除草机械主要的技术核心 结合我国具体情况 应采 用多学科多技术联合 农机农艺相互配合及多功能于一体融合的研究方法研制智能化除草 系统 以期提高除草精度和我国农业机械化水平 关键字 关键字 除草 机械式 装备 现状 趋势 SummarizationSummarization ofof FieldField WeedingWeeding MachineryMachinery Abstract The mechanical weed control in paddy field plays an important role in reducing herbicide control and organic rice straw weed control research and application This paper collects and arranges the domestic and foreign research status of mechanical weeding equipment and technology in rice field summarizes the weeding machinery which is convenient and widely used in the market nowadays and analyzes the main technical core of weeding machinery Combined with China s specific circumstances should be multi disciplinary multi technology joint agricultural and agricultural cooperation with the integration of multi functional research methods in the development of intelligent weeding system in order to improve weeding accuracy and level of agricultural mechanization Key words Weeding Mechanical Equipment Status Trends 0 0 引言引言 稻田杂草与水稻争夺生长空间 肥料 养分 光照 水 热等资源 影响水稻的 生长发育 是造成水稻产量下降和品质降 低的主要原因之一 每年由草害引起的水 稻产量损失率在 15 以上 因此 在水稻的 生产过程中 科学有效地控制草害是确保 水稻健康生长 实现高产 优质的必不可 少的关键环节之一 化学药剂除草是目前 应用最广泛的一种除草方式 它具有快速 高效 经济等优点 85 100 的作物生产 中使用了除草剂 然而 20 世纪 80 年代以 来 世界范围内除草剂的大面积使用 带 来了诸多负面问题 如杂草的抗药性 作 物药害 生态环境污染 大量施用化肥与 农药导致生态环境的恶性连锁反应 各种 灾害频发 是一种不可持续的耕作方式 随着现代农业的发展 以及人们环境 保护意识的加强和对食品质量安全问题的 精品文档 2欢迎下载2欢迎下载 重视 除草剂减量防除技术逐渐发展起来 机械除草 农业防除和生物防治等非化学 除草技术得到了更多的研究和应用 在水 稻田间非化学除草的防治技术中 机械除 草技术发展迅速 并有相应的水稻田间除 草装备在农业生产中应用 机械除草作业 是旱作农业可持续发展的一项关键性生产 技术 是利用各种耕 翻 耙 中耕松土 等措施在播种前 出苗前及各生育期等不 同时期进行除草 能杀除已出土的杂草或 将草籽深埋 或将地下茎翻出地面使之干 死或冻死 这是我国北方旱区目前使用最 为普遍的措施 1 1 国外除草机械发展现状国外除草机械发展现状 作为保护性耕作的关键技术 国外从 20 世 50 年代就开始了对机械除草技术的研 究 经过多年的研究改进 目前已经形成 了一整套成熟的保护性耕作农机具 1 11 1 欧欧 美美 欧美 美国 意大利等 及澳大利亚 等国家水稻种植方式以直播为主 直播水 稻田稻种与草种同时萌发 根系深度无明 显差异 杂草个体生长空间大 草量是移 栽水稻田自然发生量的数倍 此外 撒播 稻田内秧苗无序生长 植保机具无法下田 因此 直播水稻田杂草防治以化学防治为 主 即施用高效除草剂灭草 少见机械除 草方式 近年来 随着传感器和人工智能 技术的发展 杂草视觉识别技术发展迅速 并应用于除草机器人的研究 Vale S 等人研制的苗间除草装置利用 红外线传感器检测作物 当检测到作物时 信号传输至计算机 计算机通过控制命令 驱动执行机构将锄刃离开作物以避免对其 损伤 之后又回到原位进行除草作业 据 报道 此装置在高达 5cm 8 个叶片 株距 在 17 18cm 的生菜田间进行试验 性能良 好 同样利用红外线传感器检测作物 荷 兰瓦格宁根大学研究的苗间除草系统中 两条或多条除草刀装在垂直旋转的圆盘上 当检测目标为杂草时 圆盘高速旋转 除 草刀展开伸出至作物苗间将杂草切断 当 目标位作物时 转速降低收回除草刀 避 免除草刀与作物接触而损伤作物 Dedousis 等人设计了一种控制苗间杂 草的旋转阀掰锄 如图 1 所示 图 1 除草原理说明图 其旋转中心沿与作物行有一定距离且 与作物行平行的直线移动 锄上切除部分 使锄通过作物时避免与作物接触 而锄体 在通过苗间区域时破坏土壤 从而达到保 护作物除去杂草的目的 田间试验表明 选用直径 175mm 切除部分 156 的圆盘和 约 15mm 的入土深度能取得较好效果 另外 在机器前行速度 0 5m s 的情况下 该机 构除草率超过 87 美国的 JD970 滚刀式除草耙 其工作 末端执行器随着机器前进 带动刀轴转动 滚切刀外缘的刀刃切断草根 实现除草目 的 除草效率高 消耗动力小 机具的作 精品文档 3欢迎下载3欢迎下载 业末端执行器为滚动部件 因此不会发生 秸秆堵塞 美国的 JD886 型行间管理除草 机具有可调整的护苗板 进行喷药除草治 虫或机械除草时可以有效地保护作物 离 地间隙高 适宜在秸秆覆盖的田间进行行 间作业 西班牙的 P rez uiz 美国的 Slaughter 等人研究了把 GPS 定位系统用于 株间除草工作 其除草末端执行器如图 2 所示 对比试验结果表明 此系统在针对 设定的靠近植株的区域 以植株为中心 半 径 10mm 的范围内 的定位精度很高 他们 后来又研究了一个基于一种精确的测距传 感器的协作机器人 co robot 控制系统 这个系统用于控制类似图 2 所示的 1 对除 草刀的开闭 在人工辅助监控下 以达到 避开植株而除去株间杂草的目的 其优点 是简单廉价 易于操作 图 2 行作物株间除草刀 C Cordill 和 T E Grift 研制了一 种利用激光控制的用于玉米苗间除草的装 置 如图 3 所示 该装置由 4 组激光发射 器和相应数量的 与之有一定距离的接收 器组成 4 组激光发射器与接收器均平行于 地面且处于垂直地面的平面上 当玉米茎 和杂草位于发射器和接收器之间时会产生 二进制的脉冲 累积脉冲达到 4 组时即可 判断此组脉冲对应的是玉米茎 其余为杂 草 该装置在不同条件下伤苗率不同 田 间试验分析表明 在 3 行玉米苗间无草 3 行玉米苗间充满阔叶杂草 3 行玉米苗间充 满禾本科杂草的情况下 伤苗率分别为 8 8 23 7 23 7 更深入的研究尚在进 行 图 3 自动避障玉米株间除草机 德国专门研制出一种除匍根冰草机械 用钢爪抓耙 20cm 深地表 把匍根冰草连根 拔起堆放喂猪或腐化成肥料 德国波恩大学开发了一种苗间除草系 统 如图 4 所示 该系统由执行机构 速 度检测器 数据采集单元和作物识别系统 等组成 控制软件根据株距 当前锄臂位 置对数据采集单元所收集的作物识别 机 器前进速度 电机旋转速度等相关数据进 行实时计算 进而调整执行机构的旋转速 度 据报道 该系统可用于缺苗 株距不 一致等情况 但至 2007 年仅在虚拟环境中 精品文档 4欢迎下载4欢迎下载 实现 图 4 旋耕锄模型 丹麦的 Melander 等人从 20 世纪 90 年 代就开始对株间机械除草技术进行研究 对当时已研发出的可同时进行行间和株间 除草的刷式除草机 如图 5 进行优化分析 在洋葱地里进行试验 研究洋葱生长在不 同时期 刷子的转速 拖拉机的前进速度 刷子的工作深度和刷子间距对除去杂草和 洋葱产量的影响 结果显示 刷子的转速 和拖拉机的前进速度对洋葱的产量和杂草 控制影响较小 刷子的工作深度和刷子间 距是很重要的参数 瑞典的 Fogelberg 等 人进一步研究了影响刷式除草机在工作后 形成的土壤高度的主要因素 除草刷有两 个不同的转向 由此可得到把土壤搬运到 行间或株间 即拔出或覆盖株间的杂草 两 个效果 试验结果表明 影响形成土壤高 度的因素有除草刷的转向 除草刷工作深 度 土壤湿度 作物和杂草的生长状态 其中 除草刷工作深度越深 土壤湿度越 大 形成土壤的高度越高 某种意义上 即除草效果越好 图 5 刷式除草剂 一种基于 GPS 的苗间除草实时控制系 统由 M P rez uiz 等人研制成功 它由 苗间除草刀 GPS 及实时控制系统 TK 组 成 当监测系统 RTK GPS 确定当前的植物 为作物时 苗间除草刀自动张开以避免损 伤作物 随后关闭进行苗间杂草控制作业 对 682 颗番茄田间试验表明 其前进的速 度为 0 8 1 6km h 情况下 没有伤苗出 现 据报道 此技术可行 将来的研究工 作在于评价此技术是否具有实在的经济价 值 欧美地区发达国家研制的苗间除草装 置所用技术先进 而由于经济发展 土地 条件等因素不同 我国仍需结合本国国情 因地制宜地研究本国当地所需的机械除草 装置与技术 1 21 2 日日 本本 亚洲国家的水稻种植方式通常以移栽 为主 其中日本水稻移栽装备与机械化水 平最高 近年来 有机农业在日本发展迅 速 有机稻米颇受消费者的青睐 因此 根据市场的需求以及有机稻栽培的生产要 求 一些研究机构和农机生产企业开发了 精品文档 5欢迎下载5欢迎下载 水田除草机 市场上出售的水田除草机按 切割器类型划分有圆盘式 甩刀式和往复 式 按与拖拉机挂接方式划分有前置式 侧置式和后置式 按照行走方式主要分为 步进式和乘坐式 2 种 其中乘坐式又可细 分为三轮乘坐式和四轮乘坐式 不同机种 除草部件的相应结构如表 1 所示 表 1 日本主要水田除草机类型 1 2 11 2 1 步进式水田除草机步进式水田除草机 图 6a 所示的和同产业 MSJ 4 型步进式 水稻田间除草机 行间除草末端执行器为 随动的除草辊 株间除草末端执行器为一 对驱动转动的弹齿盘 该机工作时水深为 8 10cm 作业速度为 0 2 0 3m s 时 作 业效率为为 0 4 0 6hm2 h 此外 美善株 式会社研发的步进式水田除草机的株间除 草末端执行器也具有一定特色 株间除草 工作由一对随动转动的伞状除草盘完成 行间除草末端执行器与洋马步进式除草机 类似 如图 6b 所示 步进式除草机的优点 是其在地头转向灵活 伤苗较少 但其工 作效率较乘坐式除草机低 图 6 步进式水田除草机 1 2 21 2 2 乘坐式水田除草机乘坐式水田除草机 1998 年至 2000 年期间 日本生研机构 井关和久保田公司合作开发了一种高精度 水田除草机 且于 2003 年上市出售 结构 相似的产品有洋马 SJVP 系列 久保田 SJ 6 8 N 系列和井关 SJ 6 8 IVZ 系列 如图 7 所示 该类产品的行间除草末端执行器为 旋转耙齿 株间除草末端执行器为摆动梳 齿 以久保田 SJ 8N 为例 机具工作时 驱动高速转动 100 200r min 的耙齿除 去行间杂草 沿机具前进方向左右摆动 频 率 3 7 7 3Hz 的梳齿完成株间杂草的去除 工作 其行间除草作用幅宽为 18cm 作业 深度 4 6cm 株间除草作用幅宽 13cm 作 业深度 2 4 cm 该机作业速度为 0 4 0 6m s 作业效率为 1 3 2hm2 h 图 7 旋转摆动式水田除草机 精品文档 6欢迎下载6欢迎下载 生研机构还研制了一种行 株间都应 用摆动梳齿除草的水田除草机 并由井关 公司试制 如图 8 所示 在生研机构附属 农场对以上 2 种除草机的除草性能进行了 比较试验 如表 2 所示 试验结果表明驱 动转动式的除草末端执行器较摆动式除草 末端执行器的行间除草效果好 行间平均 除草率可达到 85 以上 摆动梳齿式株间除 草器的平均除草率在 40 50 之间 图 8 摆动式水田除草机 表 2 2 种除草机作业性能 三菱乘坐式水稻田间除草机有三轮和 四轮 2 种 如图 9 所示 株间除草末端执 行器均为固定机架上的除草钢丝 行间除 草末端执行器有随动耙齿和除草辊 2 种 图 9a 所示的三菱 LVW 8 型除草机株间除草 作业深度为 3 5cm 作业幅宽 16cm 该机 作业速度约为 0 8m s 作业效率为 3 3hm2 h 左右 图 9 三菱水田除草机 此外 实产业公司生产的三轮乘坐式 水稻田间除草机 其株间除草部件为羽轮 结构 如图 10 所示 三轮乘坐式除草机除 草末端执行器在前后两轮之间 在作业过 程中 更有利于操作者观察 可减少除草 过程中对稻苗的损伤 图 10 RW 50 型水田除草机 目前日本市场上出售的水田除草机种 类较多 已经在水稻生产中实际应用 但 机械除草效果 除草率 仍较化学除草有 很大差距 尤其是株间除草率不高 因此 急需加强对株间除草末端执行器的研究和 改进 改善株间除草效果 2 2 国内除草机械发展现状国内除草机械发展现状 我国自 20 世纪 60 年代开始研究苗间 精品文档 7欢迎下载7欢迎下载 除草机械 随着除草剂在中国水稻生产中 的广泛应用 在相当一段时间内 水田机 械除草方式在中国几乎绝迹 近年来 随 着人们对环保和健康的重视 减量或无化 学药剂除草方式得到提倡 水田机械除草 技术又被重新关注 部分研究机构和农机 企业研制了新型水田除草机 但目前仍未 大面积应用 除草机械工作末端执行器有 旋转锄式 弹齿式 垂直圆盘式 水平圆 盘式 锥形圆盘式 链齿式 轻耙式等多 种形式 其中 垂直双圆盘除草末端执行 器因具有结构合理和除草效果好等优点 应用较广 黑龙江省农业机械工程科学研究院研 制的 3ZS 2 型中耕除草机是以 GTX 2 3 型小型通用耕作机机架为主框架 为了提 高机具的杀草率 苗间除草采用垂直双圆 盘除草末端执行器 垄帮和垄沟分别选用 单翼铲和双翼铲除草末端执行器 从而保 证了全面除草和松土 东北农业大学工程学院研制的 XQ 7 型 驱动式中耕除草复式作业机 设置了 3 种 工作部件 即除草轮 旋耕部件和喷药装 置 通过配置除草轮来完成除草作业 除此之外 辽宁省林业厅国有林厂管 理局专门针对农业菜地 果园 苗圃除草 生产作业量大 成本费用高的特点 研制 了 5ZSC 50 型手扶松土除草机 目前 东 北垦区农场大田作物机械化灭草主要是采 用整地诱草 封闭除草 蒙头土 苗耙 三杆尺深松及窄苗带中耕培土等技术 图 11 为南京农业机械化研究所研制的 2BYS 6 型水田中耕除草机 其行间采用旋 转部件 株间使用摆动部件除草 经鉴定 相对除净率为 78 1 图 11 2BYS 6 水稻田间除草机 复式中耕除草机是按照大豆和玉米等 农作物中耕垄作要求 在机架前部安装深 松铲 在深松铲后部安装了具有抖动作用 的侧深施肥的施肥开沟器 然后安装垂直 旋转螺旋梳齿式除草单体 最后安装的是 具有随行仿形的覆土单体 该机的优点是 动力消耗少和除草效果好 可根据作业要 求进行中耕 施肥 深松 除草和覆土等 联合作业 其结构示意图如图 12 所示 1 覆土铲 2 覆土铲支架 3 仿形单体 4 张紧弹簧 5 四连杆 6 仿型机构悬挂架 7 肥箱 8 排肥轮 9 肥箱支架 10 机架 11 中间轴 12 地轮 13 地轮支架 14 排肥开沟器 15 深松铲 库 16 深松铲柄 17 除草单体齿轮箱 18 梳齿滚 19 吊杆 20 仿 形轮 21 梳齿 22 调整螺杆 23 仿形论支架 图 12 复式中耕除草机结构示意 精品文档 8欢迎下载8欢迎下载 东北农业大学陈振歆等人设计了一种 水田株间除草作业的弹齿式除草装置 如 图 13 所示 除草盘为弧形 采用钢丝软轴 传动 分别在秧苗生长到第 7 天和第 14 天 时采用二次旋转正交设计并进行土槽试验 并应用响应曲面对影响除草率及伤苗率的 因素及其相互作用进行分析 得到最优工 作参数为转速 230r min 机器前进速度 1 02m s 耕作深度 18mm 此时伤苗率为 0 13 确定了二次除草作业的最佳工作参 数组合为除草盘转速 230r min 机器前进 速度 0 48m s 耕作深度 27mm 经过两次 除草 总除草率达 94 但伤苗率可能会提 高 黑龙江省农业机械工程科学研究院余 涛等人研究了一种智能株间除草平台 如 图 11 所示 通过建立数学模型 分析了除 草铲的运动轨迹 利用图像处理技术与位 置传感器的配合对植株进行识别和定位 通过电液闭环控制系统 实现对除草铲运 动的控制 此研究为进一步研制株间除草 机械提供了实验台 图 13 智能株间除草平台 3 3 除草机械关键技术研究现状除草机械关键技术研究现状 除草机械的设计和控制中 导航摄像 头的图像分析和末端执行器的运动学分析 还有机械的参数的输入控制与上位机软件 的结合 还有除草方法的选择都具有极其 重要的意义 3 13 1 除草末端执行器除草末端执行器 机械除草技术的关键是除草末端执行 器的工作原理和执行效果 目前 水田机 械除草末端执行器从工作原理上可分为 机械式 机械气力式及机械液力式等 3 1 13 1 1 机械式机械式 机械除草末端执行器通过与稻田泥土 杂草的相互作用 完成杂草拔出 拉断或 埋压等除草过程 目前 水稻行间杂草机 械式除草技术已经相对成熟 由于 水稻 行间无稻列干扰 可使用旋转 抛切 拉 拔或埋压等机械动作 完成行间除草作业 而不必担心稻苗损伤 常用的行间除草器 通常为转动的除草辊或除草齿爪 行间除 草末端执行器如图 14 所示 图 14 几种行间除草末端执行器 株间除草主要是根据移栽水稻田杂草 与稻株根系深浅差异 控制除草末端执行 器工作深度 除去杂草而不损伤稻苗 水 精品文档 9欢迎下载9欢迎下载 田株间除草末端执行器动作方式一般有 3 种 即对转式 摆动式和固定式 如图 15 所示 对转式株间除草通常是由两个作相 对转动的弹齿盘 或者其变形形式拔出株 间杂草 由于弹齿或其它弹性材料的弹性 特征 可减少稻苗损伤 摆动式株间除草 即通过与稻列垂直方向作往复摆动的梳齿 完成与杂草的相互作用 完成除草工作 固定式株间除草使用固定机架上的除草钢 丝 通过调节其倾斜角度和高度来改变作 业深度 通过调节内侧除草钢丝的上下位 置调节除草作业强度 机具工作时 株间 除草末端执行器横跨在秧苗列的两侧 随 着机具前进拖 拔或埋没株间杂草 目前 实验结果表明 3 种不同动作方式的株间除 草末端执行器的除草效果无明显差异 除 草率均在 50 左右 图 15 常见株间除草末端执行器 3 1 23 1 2 机械气力式机械气力式 机械气力式除草技术应用机械式和气 力式 2 种除草方式联合除草 一般来说 水稻行间杂草采用机械式方法去除 株间 杂草利用高压气体吹除 图 16 所示的是日 精电机和 公司发明的机械气力式 水田除草机 行间除草部件为随动转动耙 齿 株间采用高压气体配合机械拍打运动 除草 株间除草的工作原理是电源带动空 气压缩机工作 形成高压气体 通过管路 至喷射口吹出 喷射口顶部的压铁材料不 断拍打泥土 完成杂草的吹出和打压动作 除去株间杂草 由于移栽稻稻株根系比杂 草根系发达 气流仅将稻株吹至变形 却 不损坏稻苗 图 16 机械气力式水田除草机 3 1 33 1 3 机械液力式机械液力式 机械液力式除草技术行间应用机械部 件除草 株间由高压液体除草 图 17 所示 石井农机公司发明的水田除草装置 行间 杂草采用除草辊去除 株间杂草使用高压 液体冲洗杂草根部 使其漂浮 枯萎 石 田恭正等人研究应用高压水流除草技术 研究了压力 喷射距离 喷口直径 喷射 角度和机具行驶速度对切断效果的影响 精品文档 10欢迎下载10欢迎下载 图 17 机械液力式水田除草机 除了上述介绍的几种除草技术外 也有应 用电力和热力除草的研究 但目前尚未应 用到水田中 仅对旱田进行了试验 电力 式除草原理主要依据的是杂草和作物对电 流敏感程度的差异 强电流能有效地消除 杂草 而对农作物无害 热力除草方法是 通过专门器具用丙烷火焰把杂草烧热 使 杂草细胞受热膨胀 胀破细胞壁 蛋白质 凝固 使杂草枯萎 除草率可达到 80 以上 随着相关技术的成熟和发展 这两种新型 的除草技术有望应用于水稻田间除草的实 际生产中 3 23 2 视觉图像分析及其导航视觉图像分析及其导航 利用机器视觉导航技术引导除草机器 人沿着农作物行自动行走 行走时又利用 机器视觉技术检测农作物行间杂草 除草 机器人多关节机械臂运动到杂草区域 切 割杂草 执行结束后再继续行走 如图 18 在整个过程中机器人的图像识别能力 直接决定了机器人的成功与失败 而图像 识别的配准还有分辨深度的问题一直是一 个难题 a 原始图像 b 分割后图像 c 滤波后图像 d 优化后图像 图 18 除草机器视觉成像 现在在这方面的研究又处于不断进步 的水平 以下是国内外的一些典型的研究方 法 1 基于 OCD ICP 优化角点集提取 迭代最近点 的图像配准方法 该方法利 用图形学原理 对图像边缘角点候选点集 提出了四个筛选规则 逐步筛选得到优化 的角点集 并在此基础上利用迭代最近点 的方法得到最优配准 2 基于 SIFT 特征提取算法与 KD 树 搜索匹配算法相结合的新方法 通过对候 选特征点进行多次模糊处理 使其分布在 高斯差分图像的灰度轮廓线边缘 利用 SIFT 特征提取算法找到满足极限约束的极 值点 通过 KD 树最邻近点搜索和匹配算法 使处理后的特征点与原始图像进行特征匹 配 快速找出匹配正确的特征点 3 基于 HSI 颜色分量的颜色特征提 取方法 该方法结合 HSI 颜色分量反映物 体本质颜色的特点和直方图多阈值分类对 图像内容的自适应优点 采用直方图多阈 精品文档 11欢迎下载11欢迎下载 值分类方法量化各 HSI 颜色分量 组合量 化后的颜色分量提取图像颜色特征 对该 方法提取的视觉图像颜色特征进行聚类 并对视觉图像进行分割 4 基于分量直方图的自适应分割方 法 首先对图像的 3 个分量统计直方图进 行自适应分割 确定出各分量的分类数目 及类的取值范围 然后 对分割类进行分 量间组合 获得原图像中主要的几种颜色 最后以这些颜色作为聚类中心 按照颜色 相似性准则对图像进行聚类分割 5 采用了将 RGB 和 HSV 两种色彩系统 混合使用的方法 提出了基于颜色信息的 RGB 和 HSV 模型下利用双阈值图像分割的方 法 大部分方法都是多种原理并用 采用 先进的彩色处理技术 基于一定的平台技 术 我国的技术还有很大的需求和发展空 间 国外在这方面的研究比较成熟和先进 一些 大部分方法都是多种原理并用 采用 先进的彩色处理技术 基于一定的平台技 术 我国的技术还有很大的需求和发展空 间 国外在这方面的研究比较成熟和先进一 些 4 4 田间机械除草技术发展趋势田间机械除草技术发展趋势 水稻田间机械除草装备和技术的研究 取得了一些研究进展 但是水稻株间机械 除草效果仍然有待提高 为了提高除草精 度 减少伤苗率 降低能耗 水田机械除 草技术应朝着智能化 仿生化和多技术联 合化发展 同时还要农机农艺相互配合研 究 使机械除草技术在水稻生产中得到更 多的应用并发挥更大的作用 4 14 1 向多技术复合式发展向多技术复合式发展 多技术复合除草方式将多种除草技术 如机械除草技术 生物除草技术 化学除 草技术以及其它方式的多种除草技术有机 结合在一起 提高除草效果 除此 也将向 联合方向发展 实现一机多用 不断配套 新机具 同时 国内一些企业也致力于开 发新产品 改进原有产品的机械性能 以 满足草产业高速发展的需要 目前 除草 机已向品种多 系列完善 操作舒适 智 能化程度高 大型 宽幅等方向发展 4 24 2 农机农艺相互配合研究农机农艺相互配合研究 苗间除草机械作业环境非常复杂 单 靠机器来满足其要求比较困难 因此需要 将农业科学与农机紧密配合 研究作物的 生长形态 特性及适用于苗间除草的农艺 措施 培育出适合苗间除草要求的作物品 种 这对提高机械化水平具有重要意义 在改进插秧机工作质量方面 日本研究并 实行了旱育稀植方法 在此新农艺方式下 日本农机工作者发明了一系列农业机械 为插秧机的工作质量改进和迅速推广起到 了决定性作用 因此 苗间除草机械与农 艺方式配合研究也可成为苗间除草装置研 究和发展的趋势之一 4 34 3 多功能于一体融合研究多功能于一体融合研究 随着我国农业机械水平与技术的提高 研究具有多种功能的田间机械将成为可能 3ZCF 7700 型多功能中耕除草机将除草 施肥作业装置集于一体 不仅相对于传统 节省了研发和制造成本 同时减少了中耕 次数 因此 融除草 施肥及灭虫等功能 于一体的田间机械也将成为苗间除草装置 精品文档 12欢迎下载12欢迎下载 研究和发展的趋势之一 5 5 结束语结束语 随着对化学除草危害的重视 机械式 环保除草显得越来越重要 目前 我国研 究的行间除草装置已可基本满足除草要求 而苗间杂草的精确控制尚有待突破 国外 学者对机械式苗间除草装置与技术研究较 早 所用技术先进 近年来 国内对此领 域的研究也有成效 但尚未能满足现实需 求 本文综述了国内外机械式苗间除草装 置与技术的研究现状 并结合国外先进技 术与我国具体国情 提出我国在苗间除草 方面应采用多学科多技术联合 农机农艺 相互配合及多功能于一体融合的研究方法 研制智能化除草系统 以期提高我国农业 机械化水平 保障我国粮食安全生产 参考文献参考文献 1 马超 浅谈我国田间机械除草现状及发 展趋势 C 中国农业机械学会青年学术年会 2007 2 李江国 刘占良 张晋国 等 国内外田 间机械除草技术研究现状 J 农机化研究 2006 10 14 16 3 马旭 齐龙 梁柏 等 水稻田间机械 除草装备与技术研究现状及发展趋势 J 农业工程学报 2011 27 6 162 168 4 马静 赵润良 果园机械除草装备与技 术研究现状及发展趋势 J 农业与技术 2016 36 10 45 46 5 邢占强 智能化除草机器人技术发展现 状及趋势展望 J 农业科技与装备 2015 5 37 38 6 刘文 徐丽明 邢洁洁 等 作物株间 机械除草技术的研究现状 J 农机化研究 2017 39 1 7 胡炼 作物株间机械除草关键技术研究 D 华南农业大学 2012 8 Perez Ruiz M Co robotic intra row weed control syste J Biosystems Engineering 2014 126 45 55 9 Zhang Y Automat