摘要:溫室空間密閉,,需要輔助授粉才能保證番茄的坐果率與產(chǎn)量。物理輔助授粉方法綠色健康,,坐果率高,,是主要發(fā)展的授粉手段。針對現(xiàn)有物理輔助授粉方法存在的易造成莖稈損傷,、作用范圍大,、振動效果差等問題,提出了一種脈沖集束式番茄授粉方法,,并搭建相應(yīng)授粉裝置,。通過 CFD 仿真得到單、雙出口數(shù)下噴嘴流場的速度分布,,以射程,、流體噴射角為 評價指標(biāo),確定選取出口個數(shù)為2,、單孔直徑為1 mm的噴嘴方案,。通過觀察番茄花的開花期形態(tài),并分析其在脈沖氣流作 用下的擺動規(guī)律,,基于氣-固兩相流數(shù)學(xué)模型,,建立 CFD-DEM 耦合仿真模型模擬番茄花授粉過程。以氣吹角度,、氣吹頻率,、氣吹距離為試驗因素,以有效粘附量為評價指標(biāo)進行三因素三水平正交仿真試驗,。仿真結(jié)果表明,,各因素對花粉有效粘附量的影響由大至小依次為氣吹距離、氣吹頻率和氣吹角度,, 當(dāng)氣吹距離為182 mm,、氣吹頻率為24 Hz、氣吹角度為76° 時,花粉有效粘附量最大,。同時,,對仿真結(jié)果進行分析,得到在脈沖集束方法作用下番茄花的授粉過程,。使用最優(yōu)參數(shù)組合在溫室中進行試驗,,仿真與試驗結(jié)果相比,柱頭花粉覆蓋率最大誤差為5.54%,、平均誤差為1.93%,。授粉結(jié)束42 d后統(tǒng)計番茄果實情況,得到采用脈沖集束式授粉方法的番茄坐果率為 82.81%,,單果質(zhì)量為229.60 g,,畸果率為 8.27%,效 果優(yōu)于其他輔助授粉方法,。結(jié)果表明,,所建立的耦合仿真模型準(zhǔn)確可靠,為脈沖集束授粉方法在智能裝備中的應(yīng)用提供了理論依據(jù),。同時驗證采用此授粉方法可以提高番茄的坐果率與產(chǎn)量,,滿足溫室番茄授粉的農(nóng)藝要求。