基于香蕉根系分布形态的变量排肥器参数优化与试验

来源：农业工程学报杂志2020年第6期北京时间：

作者：宋帅帅,段洁利,邹湘军,杨洲,欧治武,王彪,

摘要：香蕉的生产环节存在大量盲目施用化肥，导致肥料浪费、环境污染等问题。该文根据香蕉根系分布形态，设计了一种转盘式变量排肥器，并通过仿真分析对排肥器参数进行优化。通过对香蕉根部形态的图像处理、分区面积像素统计，分析了香蕉根系在水平方向的面积分布规律，以根系面积分布特点为依据，设计变量施肥模式为正态分布式，即在主根位置排肥量最大，按照正态规律在两侧相应递减，依此设计了转盘式变量排肥器，并采用虚拟仿真试验方法确定排肥器最优参数组合为：前进速度0.25 m/s、转盘周期10.00 s、圆心角90.00°、曲槽开口大小20.00 mm；并进行了田间试验，田间试验的排肥长度平均合格率为96%；排肥量平均合格率95.33%。排肥长度的模型与试验误差、仿真与试验误差分别为4.98%和3.30%；排肥量的模型与试验误差、仿真与试验误差分别为11.15%和6.68%。排肥器作业性能良好。

关键词：农业机械, 试验, 优化, 排肥器, 变量施肥, 根系分布