[发明专利]手持式作物抗倒伏强度测量装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及测量技术领域，特别涉及一种测量作物抗倒伏强度的 装置以及使用该装置进行测量的方法。

背景技术

倒伏是一种由外界因素引发的植株茎秆从自然直立状态到永久 错位的现象，在作物生产，特别是在谷类作物中普遍存在，已经成为 高产稳产的主要限制因素之一。在各类研究和标准中，有多种对倒伏 程度的划分。国家水稻倒伏性标准分为：直、斜、倒、伏四级，其中， 直：茎秆直立或基本直立；斜：茎秆倾斜角小于45度；倒：茎秆倾 斜角大于45度；伏：茎穗完全伏贴于地。张忠旭等在《水稻抗倒伏 能力与茎秆物理性状的关系及其对产量的影响》中提出：用成熟期植 株倾斜的角度表示水稻的倒伏能力，并根据植株倾斜角的大小将倒伏 程度分为：倾斜角为40～45度的倒伏型、46～60度的倾斜性及61～90 度的直立型3个级别或类型。孙守钧等在《高粱抗倒的形态特征和解 剖结构研究》中把玉米茎秆倒伏按照与地面夹角大小分为0～4五个等 级，并在成熟期测量将茎秆拉至与地面呈45度角所需的力及回弹角 度，作为倒伏程度分级的参考参数。比较常用的通过物理方法测量茎 秆抗倒伏强度的方法包括：对茎秆施加推力使其弯曲同样的角度，通 常需要推力越大的茎秆，其抗倒伏能力越强；或者在测力机上压断茎 秆，压断时所需施加的临界力越大，抗倒伏强度越高。目前已公开了 多种测定作物茎秆抗倒伏强度的装置或方法。

产品方面，应用比较广泛的是日本生产的秆强测定器 (DIK-7400)，其采用机械式弹簧测力计，配合茎秆夹持装置，通过 夹持装置夹住茎秆的特定部位，并推动茎秆使其弯曲至一定角度，测 量推力大小；由此对不同的茎秆采用上述相同的方式进行测量，对比 推力结果；所需推力越大的茎秆，其抗倒伏能力越强；但由于该装置 采用的是机械式弹簧测力计，该测力计的示数游针在移动过程中存在 摩擦力，导致测量误差较大，并且其每次的测量数据都不能自动保存， 需要人工记录。国产微电脑茎杆强度测定仪YYD-1采用拉压力传感 器，对平放在测试架上的作物茎秆施加压力直至将其压断，压断时所 需要的临界力越大，茎秆的抗倒伏能力越强；但这种仪器的应用存在 局限性，其需要在作物收获后将作物平放在专用支架上才能实施相应 的测试，无法在田间直接实施测量。

专利方面，专利号为200620135139.8的实用新型“一种油菜茎 杆强度测量装置”以及专利号为200620135138.3的实用新型“一种 玉米茎杆强度测量装置”公开了同样的测量方法，分别用于油菜和玉 米的茎秆强度测量，通过压力传感器把施加在茎秆上的力转换为相应 的电信号并输入到单片机中，单片机将获取到的茎秆在折断极限状态 下所承受的最大压力以数字形式显示在显示器上；这两种测量装置均 属于田间活体植株茎秆抗倒伏强度测量装置，然而，其对茎秆实施折 断时所用的力会破坏茎秆的正常生长状态，可能造成人为茎秆倒伏。

部分文献也公开了抗倒伏强度测量仪器。例如：山西省农科院玉 米研究所贾志森等人(1992年)使用弹簧秤、量角器等，测量将单 株玉米由离地表五分之一处拉到与地面成45度角时的拉力，作为抗 倒伏强度的指标；这种测量方式不会对茎秆造成损伤，但需要通过量 角器获取茎秆的倾斜角度；量角器的使用涉及到人工读数，存在很大 的人为测量误差。

现有公开的所有的仪器或方法都不能自动存储测量的茎秆倒伏 角度，此外，都不具备存储测试信息的功能，例如测试时间，测量品 种，所在地块编号或者地理位置信息等。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是克服现有的作物茎秆抗倒伏强度测 量技术中存在的破坏茎秆生长状态、无法自动存储测量时的倒伏角度 等数据、测量误差较大、显示信息不全面等缺陷。

(二)技术方案

本发明的技术方案公开了一种手持式作物抗倒伏强度测量装置， 包括：

持单元，具有用于夹持待测作物茎秆选定部位的可调开口；以及，

与所述夹持单元固定连接的壳体，所述壳体包括：

测量单元，包括：力学传感器，与所述夹持单元固定，实时测量 所述待测作物茎秆所受的推力值并转化为电信号发送；角度传感器， 水平固定于所述壳体底部，实时测量待测作物的倾斜角度值并转化为 电信号发送；