[實用新型]作物莖稈抗倒伏強度測定裝置

有效

• 申請號: 201420090171.3
• 申請日: 2014-03-03
• 公開（公告）號: CN203758839U
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 胡建東;李云東;侯金博;曹順新;陳陽;王滿蘋;曹百穹;穆琳瑛;孫曉輝
• 申請（專利權）人: 河南農業大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及強度測量裝置，具體涉及一種作物莖稈抗倒伏強度測定裝置。

背景技術

作物倒伏是由外界因素引發的農作物植株莖稈從自然直立狀態到永久錯位的現象，原因是植物生長時處于風雨等自然條件影響下而形成的一種與植株垂直的彎曲力，導致植株彎曲，甚至折斷。當這種彎曲力在一定范圍之內時，在自然的生長條件下，還可以進行恢復，但超過一定限度時，便會造成不可恢復的破壞，形成倒伏。倒伏可以根據倒伏發生的部位可將倒伏分為莖倒、節倒和根倒。而多數研究表明倒伏可分為莖倒(折)和根倒。可以將穗以下發生的莖節彎曲、折斷稱為莖倒，而將植株傾斜角度大于30°或45°，而莖桿可以維持挺直的倒伏稱為根倒伏。倒伏現象常見于禾谷類作物如，玉米、水稻、小麥、大豆等。研究表明玉米、小麥、水稻、煙草等作物因倒伏造成作物的產量損失十分巨大，作物莖稈倒伏強度是一個影響作物產量十分重要的指標。培育出來的作物新品種，要確定該品種是否具有優良性能，其中抗倒伏特性的測定十分的重要。

為了測得作物抗倒伏強度的數據，針對作物抗倒伏特性的研究，國內外專家做出了一系列的大量的實驗，專門對測定技術做出了研究，得出了一系列的力學上的分析及實驗研究方法。抗倒伏的力學測定方法有以下幾種：

(1)莖稈垂直壓碎強度和莖稈硬皮穿孔強度：莖稈硬皮穿孔強度是將一定大小的探頭，垂直于莖稈方向，刺入莖稈表皮，此時讀取莖稈的最大讀數。對應的測定儀器有3YJ-1型玉米莖稈硬度計(吉林農科院研制)，YN型作物莖稈抗倒伏強度測定儀(河南農大迅捷測試技術有限公司設計)。

(2)莖稈抗拉彎強度測定：具體的方法是在田間人為將植株拉彎，與地面呈30°～45°夾角，此時測得拉力值來判斷作物抗倒伏性。該方法能綜合評價莖稈的水平抗拉強度，但根系發育不良時不能利用此方法。

(3)莖稈橫向折斷強度測量：王勇等介紹了小麥莖稈抗折力的測定方法。取小麥基部第二節間(去葉鞘)，兩端放于高50cm、間隔5cm的支撐木架凹槽內，在其中部掛一彈簧秤，計算莖稈被拉斷時的拉力值。

(4)根拔力測定：作物根茬從土壤中垂直拔出所需的力，能間接地反映根系發達程度。因土壤結構的變化可能會使結果有很大出入。目前我國有3YC-1

型玉米根茬拔出測力儀(吉林農科院研制)。

(5)其他測定方法：根強度的測定，莖稈和根強度測定的時期及部位等測定方法。

作物的橫向折斷測量、垂直壓碎強度測量及根拔力測量，需要將作物進行破壞性實驗，實驗測試不具有可重復性，而且需要帶回實驗室進行操作，無法對同一棵玉米進行生長周期內不同時期的抗倒伏強度進行評估，不符合現在測量工具的非破壞性測量趨勢。而作物的抗拉強度測定，可以有效的對自然界風力等因素進行擬，而且對作物的傷害相對較小，但傳統的抗拉強度測量方法有明顯不足的地方，首先拉力方向不同對測量的結果有不確定性，給測試結果帶來一定的誤差；其次操作復雜性，測量上需要一人測量作物莖稈被拉彎的角度，另一人同時測量作物所受的拉力，讀取彈簧的示數，而且在拉力測量時，人手的抖動也不能保證拉力值與角度值實時的匹配，因此給測量實驗帶來了數據上的誤差和人力的浪費。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種具有角度不敏感的作物莖稈抗倒伏強度測定裝置，可實現從不同方向進行拉力測量時，將拉力進行校正到同一方向，得到可靠一致的通用測量結果。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：

設計一種作物莖稈抗倒伏強度測定裝置，包括莖稈夾具、信號采集及放大模塊、數據處理模塊、信號電源模塊、按鍵及顯示模塊，所述信號采集及放大模塊包括拉力傳感器、A/D轉換器、以及：

至少一個拉力角度傳感器，用于測量拉力相對于水平方向的角度α；

至少一個傾斜角度傳感器，固定在所述莖稈夾具上，用于測量作物莖稈相對于水平方向的傾斜角度β；及：

運算放大器AD620。

該裝置還包括無線數據傳輸模塊NRF2401和角度信號采集和處理的微處理器模塊，用于將所述傾斜角度傳感器采集到的莖稈的傾斜的角度信號傳送至所述數據處理模塊。

所述拉力傳感器為JLBS拉力傳感器。

所述拉力角度傳感器或傾斜角度傳感器為SCA60C角度傳感器。

所述數據處理模塊包括中央處理器S3C6410。

設計一種利用上述測定裝置進行作物莖稈抗倒伏強度的測定方法，包括如下步驟：