CN109691386A - 一种用于杂交水稻制种的田间系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于杂交水稻制种的田间系统，包括设置于每块制种田稻行两端的通道，以及可在所述通道上往复运动的牵引机构，所述牵引机构上设置有功能组件接头，所述田间系统还包括功能组件，所述功能组件与所述牵引机构上的功能组件接头连接。该系统可用于实现杂交水稻制种的生产活动中包括授粉、喷雾、割除父本等步骤在内的机械化，节省了大量劳动力，从而降低杂交水稻制种成本。同时，该系统可规范化制种的田间管理，使杂交水稻制种育种的多种参数变得可控。

Description

一种用于杂交水稻制种的田间系统

技术领域

本发明涉及杂交水稻制种机械化，更特别地，涉及一种用于杂交水稻制种的田间系统。

背景技术

水稻是世界上最主要的粮食作物，全球超过一半的人口以水稻为主食。我国是水稻种植大国，近年我国杂交水稻种植面积约为2.4亿亩。杂交水稻制种是杂交水稻重要生产环节。

在农业生产过程中，杂交水稻产量高，性状好，但是，其成熟后得到的稻谷不具备亲本的优良形状，不能用于下一次种植。所以必须购买杂交水稻种子用于进行生产，杂交水稻种子的生产过程，称为制种。为了获得杂交优势，制种需要将不育系母本与恢复系父本种植在一起，并用父本给母本授粉，然后除去父本，最后采收母本的稻谷，即为杂交水稻种子。

杂交水稻的制种生产过程主要包括以下步骤：1)父母本分别育秧；2)根据花期将父母本分别移栽至大田中，使父母本相间种植；3)赶粉，花期使父本的花粉进入母本的花柱上；4)去除父本：花期结束后，割去父本；5)收获。期间还要进行灌溉、施肥、打药等田间管理。

现有技术中，这些基本除了育秧、移栽和收获可进行机械化外，其他步骤很难进行机械化操作，尤其是赶粉、去除父本、打药等，需要大量人工来完成。然而，随着人口老龄化的加剧，农村劳动力迁移和人工成本的不断增加，杂交水稻制种成本也随之升高。

因此，需要一种新的用于杂交水稻制种的田间系统，以使杂交水稻制种能够实现真正的、完全的机械化操作。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供了一种用于杂交水稻制种的田间系统，包括设置于每块制种田稻行两端的通道，以及可在所述通道上往复运动的牵引机构，所述牵引机构上设置有功能组件接头，所述田间系统还包括功能组件，所述功能组件与所述牵引机构上的功能组件接头连接。

该系统可用于实现杂交水稻制种的生产活动中包括授粉、喷雾、割除父本等步骤在内的机械化，节省了大量劳动力，从而降低杂交水稻制种成本。同时，该系统可规范化制种的田间管理，使杂交水稻制种变得可控。

在一个优选实施方案中，所述制种田为规则的四边形。

在一个优选实施方案中，所述制种田为方形。方形的制种田便于管理。

在一个优选实施方案中，稻行两端的通道表面处于同一水平线上。两条通道处于同一水平线上可在牵引机构同步运动时尽量减少两个功能组件接头之间的距离变动。

在一个优选实施方案中，所述通道为轨道。轨道的设置有利于使牵引机构的运动规范化，在运行过程中不易产生偏差。

在一个优选实施方案中，所述轨道由单元轨道轴向可拆卸连接而成。单元轨道容易铺拆，灵活性强，无需针对特定的田地制作特定长度的轨道。

在一个优选实施方案中，所述通道两端有限位组件，优选地，所述限位组件与所述牵引机构电连接或数据连接。限位组件的设置可防止牵引机构离开作业区，还可以让它自动在两个限位点之间往复运动。

在一个优选实施方案中，所述通道上设置有定位组件，优选地，所述定位组件与所述牵引机构电连接或数据连接。定位组件可用于实现针对特殊稻行的功能。

在一个优选实施方案中，所述定位组件与所述功能组件电连接或数据连接。

在一个优选实施方案中，稻行两端的所述牵引机构相对设置，并分别与同一功能组件的两端连接，两个牵引机构同步运动。

在一个优选实施方案中，所述功能组件为赶粉装置、喷雾装置、收割装置或其组合。

附图说明

图1为本发明一个实例的示意图；

图2为牵引机构和功能组件的示意图；

图3为本发明另一个实例的示意图；

图4为收割装置的示意图；

图5为单元轨道和牵引机构的一个实例的示意图

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、通道，2、牵引机构，3、功能组件，4、稻行，5、限位组件，6、定位组件，11、支架，12、齿条，13、导轨，21、牵引部，22、功能组件支持部，31、支持杆，32、电机，33、割刀，41、父本稻行，211、框架，212、齿轮，213、滚轮，214、伺服电机。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

如图1和2所示，本实施例的用于杂交水稻制种的田间系统，包括设置于每块制种田稻行4两端的通道1，以及可在所述通道上往复运动的牵引机构2，稻行4两端的牵引机构2相对设置，两个牵引机构2同步运动。牵引机构2包括牵引部21和功能组件支持部22。功能组件支持部22设置在牵引部21朝向稻行的侧面，功能组件接头221，功能组件接头221朝向稻行，所述田间系统还包括功能组件3，所述功能组件3的两端分别与稻行两端的牵引机构2上的功能组件接头221连接。所述制种田为方形。所述制种田的稻行长度为20-100m。稻行两端的通道表面处于同一水平线上。功能组件3与功能组件接头221可拆卸连接。功能组件3根据需要可为赶粉绳索、喷雾装置或收割装置等，或者可为具有多功能的装置。

在另一个实施方案中，两个牵引机构2可独立运动，这种情况下，两个牵引机构各自连接不同的功能组件3。

实施例2

如图3所示，制种田的形状不规则，功能组件接头221可转动，使得两个功能组件接头221正对，从而减小功能组件3对功能组件接头221的扭转力。在本实施例中，由于形状不规则可带来两个功能组件接头221之间的距离产生变化，为克服该困难，可使功能组件接头221上设置弹簧，通过弹簧长度变化来适应稻行长度的变化。

实施例3

如图1所示，在通道1的两端设置有限位组件5，防止牵引机构2移动至作业范围外。限位组件5可设置有信号发射器和开关，牵引机构2上设置信号接收装置，牵引机构1触及限位组件5后，触发开关使信号发射器发射信号，牵引机构2接收到信号后，停止工作或者反向运转。

在一个优选实施方案中，在通道1上还设置有多个定位组件6，定位组件6为可拆卸结构，可根据需要将定位组件6安装相应的位置。定位组件6可设置有分别针对牵引机构2和功能组件3的信发射器和开关，牵引机构2和功能组件3上设置相应的信号接收装置，牵引机构2触及定位组件6后，触发开关使信号发射器发射信号，牵引机构2接收到信号后停止工作，功能组件3接收信号后开始工作。功能组件3完成工作后停止，牵引机构2继续工作，可通过定时或其他方式来实现。

例如，如图4所示，功能组件3可为收割装置。收割装置包括支持杆31、电机32和割刀33。支持杆31的两端与功能组件接头221连接，多个小型电机32固定在支持杆31上，割刀33固定在电机32上，由电机32带动旋转。将定位组件6安装在与父本稻行41对应的位置。牵引机构2触及定位组件6后，定位组件6地信号发射器分别发出对牵引机构2的信号和对功能组件3的信号，牵引机构2停止，收割装置下降至预定位置，电机32带动割刀33旋转，割除父本稻行41。

以上限位组件5和定位组件6除了可通过发接信号的方式来实现功能，也可通过电连接的方式实现功能。

实施例4

图5给出了单元轨道以及齿条传动的牵引机构的例子。本例中，通道1是轨道形式，由多个单元轨道连接而成。每个单元轨道包括支架11，支架11顶端设置有两条平行导轨13，由角钢构成，在远离稻行4的导轨的上方设置有齿条12，两条导轨13以及齿条12均垂直于稻行4设置。多个单元轨道可连接成延长的轨道。

本例中的牵引机构2包括框架211、齿轮212、滚轮213和伺服电机214。伺服电机214位于框架211内部，齿轮212位于外部，并且伺服电机214与齿轮212连接并带动齿轮212转动。齿轮212的齿与齿条12啮合，两个滚轮213位于框架的下方，距离与两条平行导轨13等距，滚轮13的轮面中部凹陷与角钢吻合。框架211的顶部和靠近稻行4的侧面可用于设置功能组件支持部22。

使用时，将多个单元轨道组装成延长的轨道，将牵引机构2放在轨道上，使滚轮213位于导轨13上，齿轮212位于齿条12上。伺服电机214工作带动齿轮212转动，通过齿轮-齿条传动使牵引机构2在通道1上运动。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于杂交水稻制种的田间系统，其特征在于，包括设置于每块制种田稻行两端的通道，以及可在所述通道上往复运动的牵引机构，所述牵引机构上设置有功能组件接头，所述田间系统还包括功能组件，所述功能组件与所述牵引机构上的功能组件接头连接。

2.根据权利要求1所述的田间系统，其特征在于，所述制种田为规则的四边形。

3.根据权利要求2所述的田间系统，其特征在于，所述制种田为方形。

4.根据权利要求1所述的田间系统，其特征在于，稻行两端的通道表面处于同一水平线上。

5.根据权利要求4所述的田间系统，其特征在于，所述通道为轨道。

6.根据权利要求5所述的田间系统，其特征在于，所述轨道由单元轨道轴向可拆卸连接而成。

7.根据权利要求1所述的田间系统，其特征在于，所述通道两端有限位组件。

8.根据权利要求7所述的田间系统，其特征在于，所述通道上设置有定位组件。

9.根据权利要求8所述的田间系统，其特征在于，所述定位组件与所述功能组件电连接或数据连接。

10.根据权利要求1所述的田间系统，其特征在于，稻行两端的所述牵引机构相对设置，并分别与同一功能组件的两端连接，两个牵引机构同步运动。