Diseño de optimización y análisis de mecanismos de dispositivo de deshierbe interplanta tipo chorro de agua para campos de agua
Autores: Zhou, Wenqi; Song, Kai; Sun, Xiaobo; Fu, Qiang; Wang, Yijia; Wang, Qi; Yan, Dongwei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Diseño de optimización y análisis de mecanismos de dispositivo de deshierbe interplanta tipo chorro de agua para campos de agua
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Arroz
Control de malezas entre plantas
Dispositivo basado en chorro de agua
Campos de arroz
Parámetros óptimos
Tasa de eliminación de malezas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
Los dispositivos existentes para el control de malezas entre plantas de arroz tienen dificultades para lograr un control eficaz de las malezas en una sola pasada. Debido al entorno complejo de los campos de arroz, estos dispositivos tienen una baja tasa de eliminación de malezas y una alta tasa de daño de plántulas, lo que dificulta garantizar una operación de alta calidad. Este estudio diseñó de manera innovadora un dispositivo de control de malezas entre plantas de arroz basado en chorro de agua. Basado en el mecanismo de erosión del suelo por chorro de agua, puede erosionar y excavar la capa de suelo en la que dependen las malezas, logrando así un control eficaz de malezas entre plantas en campos de arroz. Se analizó el rango óptimo de parámetros estructurales del ángulo de chorro de agua y el diámetro de apertura de la boquilla. Los resultados mostraron que los parámetros estructurales óptimos del dispositivo eran un ángulo de chorro de 31 grados y un diámetro de apertura de boquilla de 4 mm, lo que puede lograr el mejor rendimiento operativo. Basándose en experimentos de simulación virtual, se realizaron experimentos de combinación de rotación ortogonal de un solo factor y de múltiples factores con la tasa de eliminación de malezas como índice de prueba y diferentes velocidades de operación y presiones de salida de boquilla como factores de prueba para optimizar el dispositivo de control de malezas entre plantas basado en chorro de agua. Los resultados experimentales mostraron que cuando los parámetros de trabajo del dispositivo de control de malezas entre plantas basado en chorro de agua eran una velocidad hacia adelante de 0,30 m/s y una presión de salida de boquilla de 1,50 MPa, la tasa de eliminación de malezas fue la más alta, con un 92,78%. Los experimentos de validación en campo mostraron que la tasa de eliminación de malezas fue del 90,16% y la tasa de daño de plántulas fue del 1,80 bajo esta condición de operación, y la calidad de la operación cumplió con los requisitos de la tecnología de control de malezas entre plantas. Este estudio proporciona una referencia técnica para promover el desarrollo de la tecnología de control de malezas entre plantas en campos de arroz.
Descripción
Los dispositivos existentes para el control de malezas entre plantas de arroz tienen dificultades para lograr un control eficaz de las malezas en una sola pasada. Debido al entorno complejo de los campos de arroz, estos dispositivos tienen una baja tasa de eliminación de malezas y una alta tasa de daño de plántulas, lo que dificulta garantizar una operación de alta calidad. Este estudio diseñó de manera innovadora un dispositivo de control de malezas entre plantas de arroz basado en chorro de agua. Basado en el mecanismo de erosión del suelo por chorro de agua, puede erosionar y excavar la capa de suelo en la que dependen las malezas, logrando así un control eficaz de malezas entre plantas en campos de arroz. Se analizó el rango óptimo de parámetros estructurales del ángulo de chorro de agua y el diámetro de apertura de la boquilla. Los resultados mostraron que los parámetros estructurales óptimos del dispositivo eran un ángulo de chorro de 31 grados y un diámetro de apertura de boquilla de 4 mm, lo que puede lograr el mejor rendimiento operativo. Basándose en experimentos de simulación virtual, se realizaron experimentos de combinación de rotación ortogonal de un solo factor y de múltiples factores con la tasa de eliminación de malezas como índice de prueba y diferentes velocidades de operación y presiones de salida de boquilla como factores de prueba para optimizar el dispositivo de control de malezas entre plantas basado en chorro de agua. Los resultados experimentales mostraron que cuando los parámetros de trabajo del dispositivo de control de malezas entre plantas basado en chorro de agua eran una velocidad hacia adelante de 0,30 m/s y una presión de salida de boquilla de 1,50 MPa, la tasa de eliminación de malezas fue la más alta, con un 92,78%. Los experimentos de validación en campo mostraron que la tasa de eliminación de malezas fue del 90,16% y la tasa de daño de plántulas fue del 1,80 bajo esta condición de operación, y la calidad de la operación cumplió con los requisitos de la tecnología de control de malezas entre plantas. Este estudio proporciona una referencia técnica para promover el desarrollo de la tecnología de control de malezas entre plantas en campos de arroz.