仿真作物群体及抗倒伏强度测定探头阻力系数的校正方法技术

本发明专利技术涉及一种供禾谷类群体抗倒伏强度研究使用的仿真作物群体及抗倒伏强度测定探头阻力系数的校正方法，校正方法包括三个步骤：（1）制作仿真作物群体；（2）测定板式探头和滚轴式标准探头的仿真作物群体倒伏临界推力；（3）计算板式探头的阻力系数k

Calibration method of resistance coefficient of probe for simulating crop population and lodging resistance

【技术实现步骤摘要】
仿真作物群体及抗倒伏强度测定探头阻力系数的校正方法
本专利技术涉及一种供禾谷类群体抗倒伏强度研究使用的仿真作物群体及抗倒伏强度测定探头阻力系数的校正方法。
技术介绍
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。迄今为止，倒伏仍是制约禾谷类作物高产、稳产和超高产的主要限制性因素之一。防止作物倒伏的根本办法是选育抗倒伏作物品种，决定抗倒伏品种选育能够成功的关键之一则是品种抗倒伏性的准确评价。在对禾谷类作物进行抗倒伏评价时，一个关键指标就是禾谷类作物的抗倒伏强度，尤其是作物抗倒伏临界推力。目前，在对作物群体进行抗倒伏强度测定时，一般是将板式探头安装在测定仪主机上，测定仪主机的结构可参见授权公告号为CN202281723U的中国技术专利中公开的便携式作物抗倒伏强度电子测定仪，利用板式探头水平顶压作物群体茎秆倾斜至临界倒伏状态，读取测定仪上群体茎秆的推力数值，即可确定作物群体抗倒伏强度。现有的板式探头是利用一个平板向作物群体施加顶压作用力，在利用探头推压作物群体茎秆倒伏的过程中，作物群体茎秆与探头平板之间存在相对滑动，这种相对滑动会以滑动摩擦阻力的形式作用于平板上，导致探头测得的推力除了作物群体发生倒伏时所产生的反向推力以外，还有探头与作物群体茎秆之间的滑动摩擦力，使得测力装置测得的结果大于作物群体实际的抗倒伏临界推力，导致现有的利用板式探头测得抗倒伏临界推力数据存在偏差，需要对其进行校正。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种供禾谷类作物群体抗倒伏强度要求使用的抗倒伏强度测定探头阻力系数的校正方法，以解决现有探头实测数据偏差的校正问题；同时，本专利技术还提供一种应用于上述校正方法的仿真作物群体。为实现上述目的，本专利技术所提供的抗倒伏强度测定探头阻力系数的校正方法的技术方案是：包括如下三个步骤，（1）制作仿真作物群体仿真作物群体由木制底座及垂直设置并呈阵列布置的竹枝构成，用于模拟禾谷类作物群体；（2）测定板式探头和滚轴式标准探头的仿真作物群体倒伏临界推力将板式探头安装到作物群体抗倒伏强度测定仪主机上，先将作物群体抗倒伏强度测定仪放置于仿真作物群体的左侧，平行重复测定测定N次，然后再将其放置于仿真作物群体的右侧再平行测定同样次数，取两侧平行重复测定结果的平均值作为板式探头作物群体抗倒伏临界推力A；利用上述同样的方法，测定滚轴式标准探头的作物群体抗倒伏临界推力B；（3）计算板式探头的阻力系数kp阻力系数kp=1-((A-B）/B）；其中，A-B的差值即为摩擦阻力，将摩擦阻力除以作物群体抗倒伏临界推力B，即可得到摩擦阻力占比，1减去所述摩擦阻力占比即可得到有效推力占比，该有效推力占比即为所述板式探头的阻力系数kp。有益效果一：仿真作物群体采用竹枝模拟禾谷类作物群体，取材方便，可以根据实际需要取材制作，成本低廉，且可以不受小麦等禾谷类作物生长季节的限制。在中国北方除冬季外，其他时间均可以取材制作。有益效果二：利用竹枝制作的仿真作物群体具有良好的韧性和弹性，外形与禾谷类作物尤其是小麦相似，可多次重复使用，具有良好的再现性，方便利用相应探头进行作物群体抗倒伏临界推力的模拟测定。有益效果三：通过仿真作物群体及滚轴式标准探头，确定板式探头的阻力系数，进而可以对以前由板式探头测得的作物抗倒伏临界推力数据库中的原始数值进行校正。本专利技术中，阻力系数的测定是以滚轴式标准探头作为基准的，滚轴式标准探头具有绕其自身轴线转动的圆柱形滚轴，圆柱形滚轴沿水平方向延伸的外周面为探头的施力部，当该探头沿水平方向顶压仿真作物群体时，在仿真作物群体与圆柱形滚轴外周面之间摩擦力的作用下，圆柱形滚轴会绕其自身轴线转动，将探头与仿真作物群体之间的滑动摩擦力转化为滚动摩擦，减小仿真作物群体与探头之间的摩擦力。同时，圆柱形滚轴沿水平方向延伸的外周面作为探头的施力部，使得探头与仿真作物群体之间为线接触，减小探头与作物之间的接触面积，从而减小探头与作物之间的摩擦力，减少现有探头存在的滑动摩擦阻力对所测作物群体抗倒伏临界推力测定结果的影响，保证数据校正的有效性。同时，将两探头分别于仿真作物群体两侧各测一组数据，在保证测量精度的情况下，有效降低了连续顶压仿真作物群体带来的群体损伤对测定结果的影响。有益效果四：上述校正方法同样也适合于新型探头阻力系数的校正以及新型作物抗倒伏强度测定仪研制中作物群体临界抗倒伏强度的模拟测定。作为进一步优化的方案，所述仿真作物群体中，所述木制底座上设有呈矩形阵列排布的安装孔，各竹枝一一对应的粘胶插入相应安装孔中固定。作为进一步优化的方案，所述竹枝直径为2.5~3.5㎜，竹枝高度为700~800㎜，相邻两行安装孔的行距为50㎜，同一行中任意两安装孔的孔距为25㎜。本专利技术所提供的仿真作物群体制作方法的技术方案是：在木制底座上垂直设置各竹枝，各竹枝阵列布置，以用于模拟禾谷类作物群体。有益效果一：仿真作物群体采用竹枝模拟禾谷类作物群体，取材方便，可以根据实际需要取材制作，成本低廉，且可以不受小麦等禾谷类作物生长季节的限制。在中国北方除冬季外，其他时间均可以取材制作。有益效果二：利用竹枝制作的仿真作物群体具有良好的韧性和弹性，外形与禾谷类作物尤其是小麦相似，可多次重复使用，具有良好的再现性，方便利用相应探头进行作物群体抗倒伏临界推力的模拟测定。作为进一步优化的方案，所述仿真作物群体中，所述木制底座上设有呈矩形阵列排布的安装孔，各竹枝一一对应的粘胶插入相应安装孔中固定。作为进一步优化的方案，所述竹枝直径为2.5~3.5㎜，竹枝高度为700~800㎜，相邻两行安装孔的行距为50㎜，同一行中任意两安装孔的孔距为25㎜。本专利技术所提供的仿真作物群体的技术方案是：仿真作物群体，包括木制底座，木制底座上垂直设置有呈矩形阵列排布的多个用于模拟禾谷类作物茎秆的竹枝，以模拟禾谷类作物群体。作为进一步优化的方案，所述仿真作物群体中，所述木制底座上设有呈矩形阵列排布的安装孔，各竹枝一一对应的粘胶插入相应安装孔中固定。作为进一步优化的方案，所述竹枝直径为2.5~3.5㎜，竹枝高度为700~800㎜，相邻两行安装孔的行距为50㎜，同一行中任意两安装孔的孔距为25㎜。附图说明图1为本专利技术所提供的仿真作物群体的一种实施例的结构示意图；图2为图1中木制底座的俯视图；图3为应用于图1所示仿真作物群体以测定群体抗倒伏临界推力的滚轴式标准探头结构示意图图4为图3所示滚轴式标准探头安装在作物群体抗倒伏强度测定仪主机上的结构示意图；图5为应用于图1所示仿真作物群体以测定群体抗倒伏临界推力的板式探头的结构示意图；附图标记说明：1-圆柱形滚轴；2-滚轴安装架；3-安装托架；5-端部轴承；6-轴承座；100-作物群体抗倒伏强度测定仪主机；200-滚轴式标准探头；300-板式探头；10-木制底座；11-竹枝；1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.抗倒伏强度测定探头阻力系数的校正方法，其特征在于：包括如下三个步骤，/n（1）制作仿真作物群体/n仿真作物群体由木制底座及垂直设置并呈矩形阵列布置的竹枝构成，用于模拟禾谷类作物群体；/n（2）测定板式探头和滚轴式标准探头的仿真作物群体倒伏临界推力/n将板式探头安装到作物群体抗倒伏强度测定仪主机上，先将作物群体抗倒伏强度测定仪放置于仿真作物群体的左侧，平行重复测定测定N次，然后再将其放置于仿真作物群体的右侧再平行测定同样次数，取两侧平行重复测定结果的平均值作为板式探头作物群体抗倒伏临界推力A；/n利用上述同样的方法，测定滚轴式标准探头的作物群体抗倒伏临界推力B；/n（3）计算板式探头的阻力系数k

【技术特征摘要】
1.抗倒伏强度测定探头阻力系数的校正方法，其特征在于：包括如下三个步骤，
（1）制作仿真作物群体
仿真作物群体由木制底座及垂直设置并呈矩形阵列布置的竹枝构成，用于模拟禾谷类作物群体；
（2）测定板式探头和滚轴式标准探头的仿真作物群体倒伏临界推力
将板式探头安装到作物群体抗倒伏强度测定仪主机上，先将作物群体抗倒伏强度测定仪放置于仿真作物群体的左侧，平行重复测定测定N次，然后再将其放置于仿真作物群体的右侧再平行测定同样次数，取两侧平行重复测定结果的平均值作为板式探头作物群体抗倒伏临界推力A；
利用上述同样的方法，测定滚轴式标准探头的作物群体抗倒伏临界推力B；
（3）计算板式探头的阻力系数kp
阻力系数kp=1-((A-B）/B）；其中，A-B的差值即为摩擦阻力，将摩擦阻力除以作物群体抗倒伏临界推力B，即可得到摩擦阻力占比，1减去所述摩擦阻力占比即可得到有效推力占比，该有效推力占比即为所述板式探头的阻力系数kp。


2.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔德川，牛立元，冯素伟，丁位华，李淦，茹振钢，
申请(专利权)人：河南科技学院，
类型：发明
国别省市：河南;41