CN104181030A - 作物抗倒伏强度快速测定仪 - Google Patents

Abstract

本发明是一种作物抗倒伏强度快速测定仪，主要包括数字测力装置、防尘面板、滚珠导轨、联接板、旋转定位盘、圆形标尺杆、地插和专用探头。数字测力装置固定在防尘面板的前端，利用滚珠导轨实现测力装置在水平方向的平稳、缓慢伸缩移动。圆形标尺杆上标有高度标尺及作物重心高度尺可以直接测定被测作物冠层高度并读出作物重心高度。旋转定位盘上有二条弧形的定位槽，利用联接板上二个定位螺丝在弧形定位槽内的滑动实现数字测力装置水平、垂直测定位置的转换。利用变更旋转定位盘在圆形标尺杆上固定的位置可以实现对数字测力装置水平高度的调节。该装置可以用于小麦、水稻、粟、黍茎秆临界折断强度、单茎及群体抗倒伏强度的快速测定。

Description

作物抗倒伏强度快速测定仪

所属技术领域

本发明涉及一种能够在旱地、水田等不同田间条件下，对小麦、水稻、粟、黍茎秆临界折断强度、单茎及群体抗倒伏强度进行快速、准确测定的机电装置。

背景技术

倒伏是由刮风、降雨以及植物茎秆强度等内外界因素共同作用引起的使植物茎秆从自然直立状态到永久错位的现象。目前，倒伏仍是影响小麦、水稻、粟、黍高产、稳产的最主要限制因素之一。以小麦生产为例，2013年山东省小麦倒伏面积达250万亩、安徽125万亩，对当地小麦生产产生了严重影响。防止作物倒伏的方法虽然有多种，但选育抗倒伏作物品种仍是目前最简单有效的方法。作物抗倒伏能力作为一种综合指标，它主要与作物的株高、穗重、基部节间长度、机械强度以及作物的生长发育时期等多种因素均有重要的联系。在田间自然生长状态下，快速、准确地测定作物单茎及群体抗倒伏能力是超高产小麦、水稻、粟、黍选育、栽培研究的基本要求。

目前已经有一些方法或技术可被应用于作物抗倒伏强度测定，这些仪器或装置根据其力学原理可分为两类。一是利用弹簧称或推拉力计在垂直于作物植株的方向对其施加一定的拉力或推力，测定使作物茎秆弯曲至一定角度(例如45°)时所需要的力；作物茎秆弯曲至特定角度所需要的拉力或推力越大，作物茎秆的抗倒伏能力就越强，如日本产杆强测定器(DIK-7400，Daike Soil&Moisture)。二是利用弹簧称或推拉力计测定茎秆的临界折断强度，临界压力越大，茎秆的抗倒伏能力相对越强。两类产品的基本测定原理相同，其核心都是力的测定。

发明内容

目前已经有一些方法及装置应用于作物育种及生产研究，发现仍然存在一些明显不足。

植物抗倒伏能力作为一种综合指标，它与作物的株高、穗重、节间长短、茎秆粗细、化学组份以及作物生长发育时期等多种因素均有重要的联系。单纯的作物茎秆临界折断强度测定难以客观反映作物植株的实际抗倒伏能力，在田间自然生长状态条件下、在作物茎秆的一定高度垂直向其施加一定强度的推力或拉力，直接测定使植株或群体倒伏至一定角度所需要的力仍是目前作物育种及生产中使用较多的抗倒伏评价方法。

现有作物抗倒伏强度测定仪，在结构组成上虽有一定的差异，但其技术的核心都是推力或拉力的测定装置，本质上都是力的测定。测力装置的测量精度、测力装置的准确空间定位以及测力装置的测力姿态是决定作物单茎或群体抗倒伏强度测定的三个重要因素。

本发明重点解决作物抗倒伏强度测定过程中测力装置的快速空间定位以及测力装置测力姿态的维持问题。

本发明主要由测力装置、防尘面板、滚珠导轨、联接板、旋转定位盘、圆形标尺杆、地插和专用探头组成。测力装置利用现有的数字推拉力计电路设计而成；数字测力装置利用平头螺丝被固定在防尘面板的前端，通过联接板、旋转定位盘与圆形标尺杆连接成一体。利用滚珠导轨实现数字测力装置在水平方向的平稳、缓慢伸缩移动；圆形标尺杆上标有高度标尺及对应的作物重心高度可以直接测定被测作物冠层高度并读出作物重心高度；在旋转定位盘的背面有供圆形标尺杆通过的穿孔，在其正面沿顺时针方向0～90°之间和180～270°之间有二条弧形的定位槽，利用变更旋转定位盘在圆形标尺杆上固定位置的方式实现对数字测力装置水平高度的调节，利用联接板上二个定位螺丝在旋转定位盘弧形定位槽内的滑动实现数字测力装置水平、垂直测定位置的转换；利用地插实现在旱地、水田不同田间条件下的快速定位和固定。利用楔形、钩形和U形探头可以实现对小麦、水稻、粟、黍茎秆临界折断强度、作物单茎和群体抗倒伏能力的测定。

本发明的有益效果是能够在旱地、水田不同田间及作物自然生长的原始状态条件下，对作物茎秆临界折断强度、作物单茎和群体抗倒伏强度的快速测定。作物抗倒伏快速测定仪数字测力装置空间定位快，附带高度标尺和重心高度尺，操作简单，测定结果也更为准确。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步说明。

图1：作物抗倒伏强度快速测定仪水平测定状态示意图；

图2：作物抗倒伏强度快速测定仪垂直测定状态示意图；

图3：旋转定位盘主视图；

图4：旋转定位盘左视图；

图5：旋转定位盘俯视图；

图6：联接板主视图；

图7：联接板左视图：

图8：联接板俯视图。

图中：01-探头安装部位，02-数字测力装置，03-防尘面板，06-旋转定位盘，07-圆形标尺杆，08-联接板紧固螺丝，09-旋转定位盘紧固螺丝，10-定位螺丝，11-圆形标尺杆紧固螺丝孔，12-圆形标尺杆孔，13-联接板紧固螺丝孔，14-弧形定位槽，15-滚珠导轨紧固螺丝孔，16-联接板紧固螺丝孔，17-定位螺丝孔，18-滚珠导轨定位槽。

具体实施方式

02-数字测力装置利用平头螺丝被固定在03-防尘面板的最前端；03-防尘面板利用铆钉铆固在04-滚珠导轨的上；04-滚珠导轨通过螺丝固定到05-联接板；05-联接板利用二个10-定位螺丝及08-联接板紧固螺丝与06-旋转定位盘联接起来，最后07-圆形标尺杆通过06-旋转定位盘背后的穿孔及09-旋转定位盘紧固螺丝连接成一体。

本装置有手动和计算机同步软件控制两种测定形式。

手动测定作物单茎抗倒伏强度步骤：(1)将钩状探头安装在数字测力装置的前部；(2)将作物抗倒伏强度快速测定仪通过地插垂直固定于待测植株前方约0.5米位置；(3)手握滚珠导轨沿顺时针方向旋转90°，旋紧联接板紧固螺丝，使数字测力装置保持在水平状态；(4)利用圆形标尺杆上的高度尺测量作物高度，通过调整旋转定位盘紧固螺丝将数字测力装置调整到对应的植株重心高度部位；(5)水平推出滚珠导轨至待测植株重心高度部位，用钩状探头钓住待测作物茎秆；(6)保持水平位置、缓慢向回方向拉动数字测力装置，读取或自动记录不同时刻的拉力值。

手动测定作物群体抗倒伏强度步骤：(1)将作物群体抗倒伏强度专用的大U形探头固定到数字测力装置前部的探头安装部位；(2)将作物抗倒伏强度测定仪通过地插垂直固定于待测植株前方约0.25米位置；(3)手握滚珠导轨沿顺时针方向旋转90°，旋紧联接板紧固螺丝，使数字测力装置保持在水平状态；(4)利用圆形标尺杆上的高度尺测量作物高度，通过调整旋转定位盘上紧固螺丝的方式将数字测力装置调整到对应的植株重心高度；(5)将探头对正待测群体植株株高的重心高度部位，用手握住数字测力装置并保持水平位置缓慢向前推；(6)记录探头前部植株被推压至与地面夹角达到45°时数字测力装置的读数，作为作物群体的抗倒伏强度。

此发明也可以用于茎秆临界折断值和茎秆垂直承压强度的测定，操作步骤与其相关专利相似。

计算机同步软件控制方式作物抗倒伏强度快速测定仪也可以利用计算机同步软件对上述作物抗倒伏相关指标进行测定，基本测定步骤与手动测定方法相同，但在计算机同步软件控制方式下可以直接输入记录测定样本的基本信息，能够实时显示并记录测定曲线，并可以将数据导入电子表格，方便对测定结果的处理。

Claims (5)

1.一种作物抗倒伏强度快速测定仪，其特征是该装置主要由数字测力装置、防尘面板、滚珠导轨、联接板、旋转定位盘、圆形标尺杆、地插和专用探头组成。

2.根据权利要求1所述的作物抗倒伏强度快速测定仪，其特征是数字测力装置利用平头螺丝被固定在防尘面板的前端，利用滚珠导轨实现测力装置在水平方向的平稳、缓慢伸缩移动。

3.根据权利要求1所述的作物抗倒伏强度快速测定仪，其特征是圆形标尺杆上标有高度标尺及对应的作物重心高度可以直接测定待测作物冠层高度并读出作物重心高度。

4.根据权利要求1所述的作物抗倒伏强度快速测定仪，其特征是旋转定位盘通过背面的穿孔固定在圆形标尺杆上，在其正面沿顺时针方向0～90°之间和180～270°之间有二条弧形的定位槽，利用变更旋转定位盘在圆形标尺杆上固定位置的方式实现对数字测力装置水平高度的调节，利用联接板上二个定位螺丝在旋转定位盘弧形定位槽内的滑动实现数字测力装置水平、垂直测定位置的转换。

5.根据权利要求1所述的作物抗倒伏强度快速测定仪，其特征是利用地插实现在旱地、水田不同田间条件下的快速定位和固定。