Étude des performances d'une trémie cylindrique et d'un doseur d'un semoir à carottes

May 20, 2023

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 813 (2023) Citer cet article

999 accès

2 Altmétrique

Détails des métriques

Une correction de l'éditeur à cet article a été publiée le 10 février 2023

Cet article a été mis à jour

Un semoir à carottes qui utilise un composant cylindrique servant à la fois de trémie/dispositif de dosage pour déposer les graines avec précision dans les plates-bandes/collines à un intervalle uniforme le long d'une rangée droite sur une plate-bande a été développé dans cette étude. Le semoir a été évalué à différentes vitesses de fonctionnement (89, 70, 61, 51, 48, 38 et 34 cm s-1) par rapport au nombre moyen de graines plantées dans chaque colline, au centre de la colline, au rapport de distance de diffusion, à l'espacement des collines et aux distances manquées. collines. Le semoir a pu déposer des graines dans chaque colline allant de 2,8 à 4,0 à toutes les vitesses. Le centre de colline moyen et les collines manquées suggèrent que le semoir fonctionne mieux à une vitesse inférieure à 70 cm s−1 avec des valeurs respectives allant de 0,9 à 1,6 cm et de 0 à 5,5 %. Cela indique que le nombre de graines déposées par colline était très uniforme, ce qui est un bon indicateur de la performance d'ensemencement. Le centre de la colline et les collines manquées à 89 cm s−1 étaient respectivement de 3,08 cm et 16,67 % étaient significativement plus élevés qu'à des vitesses inférieures. D'autres performances d'exploitation telles que le nombre moyen de graines déposées dans chaque butte et la distance entre les buttes ne semblent pas varier avec la vitesse de plantation. Les rapports de distance de diffusion des vitesses de fonctionnement de 34 à 61 cm s−1 étaient inférieurs à 30 % et donc acceptables pour le largage des graines de carotte.

La carotte est une culture de grande valeur couramment cultivée dans les hautes terres des Philippines1 et en Pologne2. Elle pousse bien dans la région administrative de la Cordillère (RCA), en particulier dans les endroits relativement froids comme les provinces de Benguet, la province de montagne et Ifugao dont la province de Benguet étant le plus grand producteur3. D'autres provinces des Philippines comme Nueva Vizcaya, Cebu, Davao del Sur, Negros Oriental et Bukidnon produisent également des carottes, mais en plus petites quantités. En 2019, la production de carottes dans le pays était de 65 069,67 MT, dont 58 116,08 MT (89,31 %) ont été récoltées à partir de CAR4. De plus, la superficie agricole totale en 2019 cultivée pour la production de carottes était de 4550,09 ha, dont 70,5 % (3210,81 ha) provenaient de la CAR4. La Pologne est le troisième producteur de carottes en Europe, avec 733 000 tonnes en 2020 (une part de 12 %)2.

Dans la culture des carottes, le rendement optimal des cultures est associé à une bonne germination des graines ainsi qu'à d'autres facteurs5. La germination optimale est notée pour commencer par planter le nombre approprié de graines dans l'espacement désiré5,6,7. Les carottes, lorsqu'elles sont plantées trop près, ont moins de chances de développer des racines de taille optimale8. De même, lors de la plantation, les graines doivent être plantées à une profondeur appropriée pour éviter le dessèchement8. De plus, trop de graines de carottes plantées dans une butte nécessiteraient un éclaircissage important9. Cette opération d'éclaircissage est difficile à réaliser manuellement et entraîne un surcroît de main-d'œuvre et de coût6. Cela peut également endommager les racines de la plante restante dans une colline en raison du déracinement des plantes voisines. Idéalement, une graine de carotte devrait être plantée sur chaque colline. Cependant, dans un champ ouvert, en particulier pendant la saison des pluies, une seule plante de carotte émergeant est susceptible d'être endommagée par l'impact de la pluie et les attaques d'insectes. Dans cet esprit, pour éviter la replantation, qui est coûteuse et conduit à une non-uniformité de la croissance des plantes, à partir d'une observation réelle, 2 à 6 graines par butte sont généralement plantées. La FAO recommande un taux de semis de 6 kg ha−1 sous réserve des conditions environnementales dominantes10. Yehia et al.11, ont étudié les performances d'un semoir de carottes à différentes vitesses de fonctionnement à trois tailles de cellules comprenant 3 graines par cellule en utilisant des graines enrobées et non enrobées.

Les graines de carotte sont semées directement sur le lit de la plante12. En effet, une fois que la graine de carotte commence à germer, sa racine principale ne doit pas être perturbée ou la croissance en sera affectée négativement. Les graines de carotte, lorsqu'elles sont plantées à un espacement optimal où elles ne seront pas dérangées ou soumises à la concurrence d'autres plantes, auront la plus grande chance de développer une racine commercialisable de grande valeur13. Par conséquent, l'une des exigences importantes pour un semoir de carottes est sa capacité à déposer avec précision les graines dans les collines à un espacement uniforme8,14.

Un dispositif de plantation de carottes doit planter des graines dans les plus brefs délais dans le champ tout en obtenant une germination uniforme. Une approche pour y parvenir consiste à augmenter la capacité de la largeur de travail effective du semoir15. La largeur de travail efficace peut être étendue pour planter des rangs supplémentaires en ajoutant des disques de dosage pour en faire un semoir multi-rangs. Cependant, cela doit être soigneusement considéré car la précision de plantation peut être sacrifiée à une capacité extrêmement élevée ou faible16.

Les dommages aux semences et l'efficacité de la distribution des semences sont influencés par la vitesse de rotation du disque de dosage. Une vitesse plus élevée peut réduire l'efficacité de la distribution et augmenter les dommages aux semences. Cette tendance est illustrée dans les conclusions d'Ekka et al.17, où l'efficacité de la distribution des graines d'un semoir de jute a diminué de 91 à 86% lorsque la vitesse du disque de dosage a augmenté de 30 à 60 RPM. Des dommages aux graines relativement faibles de 3,51 % ont été observés par Bamgboye et Mofolasayo18 à une vitesse inférieure dans une planteuse de gombos à deux rangées lors d'un test en laboratoire.

Un autre paramètre important d'un semoir à carottes (mais difficile à mesurer) est l'espacement souhaité entre les buttes19. Un semoir doit déposer les graines à proximité de l'intervalle ou de l'espacement conçu pour maximiser le rendement de la culture20. Yazgi et Degirmencioglu21, en utilisant la méthodologie de surface de réponse (RSM), ont optimisé l'uniformité d'espacement d'un semoir de précision avec une plaque de dosage verticale en tenant compte des différents niveaux de vitesses périphériques de la plaque de semences, des pressions de vide et des diamètres de trou. Les vitesses périphériques utilisées dans le fonctionnement du semoir étaient de 5,0, 8, 12,0, 16,0 et 19,0 cm s−1. Les chercheurs ont conclu que le semoir avait de meilleures performances à des vitesses périphériques inférieures, comme indiqué par le pourcentage de buttes manquées et la qualité de l'indice d'alimentation21.

Singh et al.19 ont étudié l'influence de différentes vitesses linéaires du disque de semence (29,0, 42,0, 58,0 et 69,0 cm s−1), de la pression du vide (1,0, 1,5, 2,0 et 2,5 kPa) et des angles d'entrée (90 °, 120° et 150°) du trou de semence en utilisant une taille optimisée de 0,02 cm de diamètre de cellule de semence aux performances d'un dispositif pneumatique de plantation de graines de coton par rapport à l'espacement moyen des graines et à la précision de l'espacement. Les paramètres supplémentaires pris en compte dans l'évaluation étaient les sauts ou les collines manquées (indice manqué), l'indice multiple et l'indice de qualité d'alimentation le plus élevé. Ils ont conclu que l'angle de cône optimal était de 1200, ce qui affectait positivement les performances du semoir, ce qui se traduisait par l'indice de manque et l'indice multiple les plus bas, et la meilleure qualité d'indice d'alimentation. Les valeurs moyennes de l'espacement des plantes et de l'espacement de précision ont été influencées par la vitesse et la pression. La qualité de l'indice d'alimentation de la semence était la plus élevée (94,67 %) à des vitesses linéaires de 42,0 cm s-1 mais était statistiquement impossible à distinguer d'une vitesse linéaire de 29,0 cm s-1. De plus, le semoir avait l'indice d'échec le plus bas de 1,33 % et l'indice multiple de 4,0 % lorsque le disque de dosage fonctionnait à 42,0 cm s-1. L'indice d'échec avait augmenté à une vitesse accrue car les cellules de semence n'avaient pas suffisamment de temps pour charger les graines.

Zhan et al.14, ont étudié l'uniformité de l'espacement des semences d'un semoir de précision à cylindre sous vide sur les graines de colza en fonction de la pression d'aspiration et de l'angle de semis à l'aide d'une analyse numérique en laboratoire. Ils ont également évalué le mouvement de vol libre des graines et les forces correspondantes agissant sur les graines ont été analysées à l'aide de la dynamique des fluides computationnelle (CFD). Les trajectoires de chute des graines ont été enregistrées à l'aide d'une caméra à haute vitesse et d'un dispositif de repérage. Ils ont découvert qu'en analysant les trajectoires de chute des graines, l'uniformité du semis était affectée par l'angle de largage avec un niveau optimal de − 10 à 10°. L'erreur associée à l'espacement était minimale à un angle de largage de 5°.

Ryu et Kim7 ont conçu un semoir de précision avec un mécanisme de dosage à rouleaux et l'ont évalué à des vitesses allant de 022,0 à 83,0 cm s−1 par rapport au rapport de distance de diffusion (SDR). Il a été découvert dans leur étude que le SRD à toutes les vitesses était de 25 à 30 %, ce qui était suffisant pour que la conception soit considérée comme un semoir de précision.

À l'aide d'un système de caméra détecteur de vitesse (Kodak Ektapro HS à grande vitesse) dans des conditions de laboratoire, Karayel et al.22, ont étudié les performances d'un semoir commun sur des semences de blé et de soja en termes de vitesse de chute des graines et des semences. espacement tel qu'influencé par la rotation des rouleaux de dosage à 10, 20, 30 et 40 tr/min sur une vitesse de fonctionnement constante de 100,0 cm s-1. Une évaluation comparative a également été effectuée à l'aide d'une courroie collante. Ils ont observé que l'espacement, exprimé en termes de coefficient de variation, était plus uniforme à une vitesse accrue des rouleaux de dosage. L'utilisation de 40 tr/min pour les deux graines dans un semoir était plus précise que 10 tr/min.

Pendant ce temps, les régions productrices de carottes aux Philippines, en particulier dans la province de Benguet, sont montagneuses avec de petites exploitations agricoles fragmentées qui posent des défis à l'utilisation de la mécanisation pour des tâches telles que l'ensemencement des carottes, entre autres. Rasouli et al.23, ont noté que les petites exploitations et les exploitations éparses constituent un obstacle majeur à la mécanisation.

Cette étude visait à concevoir, pour la première fois, un semoir de carottes à plusieurs rangées applicable aux régions montagneuses des Philippines. La performance de travail du semoir a été évaluée en termes de nombre de graines déposées dans chaque colline, centre de colline, espacement entre les collines, rapport de distance de diffusion (SDR) et collines manquées. La performance a été analysée comme étant influencée par la vitesse de fonctionnement vers l'avant en laboratoire et dans des conditions de terrain selon des méthodologies adoptées ailleurs19,22,24.

Un groupe de 100 graines de carottes non enrobées (graines de carottes Tokita Kuroda), 2,2 g 1000–1 graines−1, ont été sélectionnées au hasard parmi des graines de carottes achetées auprès d'un fournisseur agricole local. Ces échantillons ont été soumis à des mesures en laboratoire et les valeurs résultantes ont été enregistrées (tableau 1). La mesure a été effectuée à l'aide d'un pied à coulisse et d'une balance numérique avec des valeurs de sensibilité respectives de 0,005 mm et 0,01 g.

Les objectifs de conception du semoir à carottes ont pris en compte plusieurs aspects tels que le nombre de graines à planter dans chaque colline, la portabilité en raison de la taille et de la topographie de l'exploitation, le nombre de rangées et la distance entre les rangées et les collines telles que pratiquées actuellement par les agriculteurs. Le nombre prévu de graines à déposer dans une butte ne doit pas dépasser 6 graines calculées sur la base de la densité de plantation recommandée10. L'espacement entre les rangées et les collines a été fixé à 5,0 cm et 17,0 cm, respectivement. De plus, compte tenu de la taille de la ferme et des conditions topographiques dans lesquelles l'agriculteur doit porter le semoir à la main pour le transférer vers le lot ou la terrasse de la ferme suivante, le poids total du semoir doit correspondre à la capacité de charge d'un agriculteur. Par conséquent, le poids de conception ne doit pas dépasser 12,0 kg.

Le composant de dosage du semoir est un cylindre qui sert à la fois de trémie et de dispositif de dosage (Figs. 1 et S3). Le cylindre a une série de trous autour de la circonférence servant de cellules de semence qui collectent les graines et les distribuent dans le sol à travers le point de décharge désigné. Il y a 7 cellules de semence autour de la circonférence du cylindre doseur. La cellule de graines est conçue pour accueillir 2 à 6 graines comme détaillé ci-dessous. Une sangle est fournie autour de la circonférence du cylindre de dosage couvrant un quart de sa circonférence qui fonctionne comme un bouchon de graine afin que les graines tombent au sol au moment prévu. Le point de décharge des graines est situé sur la partie supérieure du cylindre de sorte que les graines en excès dans la cellule de graine retombent dans la partie inférieure du cylindre avant qu'elles n'atteignent le point de décharge.

Schéma de principe de l'ensemble de mesure avec des caractéristiques telles que (A) un cadre rigide qui maintient la sangle et le cylindre à travers des boulons ; (B) mécanisme de verrouillage du cylindre ; (C) cylindre doseur ; (D) arbre à travers lequel le cylindre doseur tourne; (E) point de décharge du trou de la sangle montrant une graine sur le point de tomber dans le sol ; (F) les graines en excès de la cellule de semence retombent dans le cylindre ; (G) sangle ; (H) alvéole inclinée à 45° ; et (I) graines déchargées.

La taille de la cellule de graine en termes d'angle d'inclinaison, de diamètre et de hauteur a été conçue par rapport au nombre souhaité de graines qu'elle contiendrait, soit de 2 à 6 graines. Le volume de la cellule de graines a été calculé sur la base du volume projeté de 6 graines de carotte, qui est la quantité maximale de graines que la cellule doit contenir. Compte tenu de l'orientation possible d'une graine dans la cellule, le scénario selon lequel la graine au point de sortie tomberait ou non du cylindre est illustré par la condition d'équilibre illustrée à la Fig. 2. Le cylindre utilisé était un tuyau en PVC avec Diamètre 10,16 cm, longueur utile 25 cm et épaisseur 0,05 cm. Le bracelet utilisé était un plastique souple transparent.

Schéma de principe du cylindre de dosage fabriqué montrant la cellule de semence se concentrant sur la graine qui est sur le point de tomber de la cellule de semence au point de décharge et les forces d'accompagnement agissant sur la graine ; W, le poids de la graine de carotte ; N, la force normale agissant perpendiculairement à l'inclinaison, et Ff, la force de frottement de la semence sur le cylindre doseur.

Au point désigné pour que la graine tombe du cylindre, la prise en compte des forces possibles affectant la chute de la graine donne une équation de travail pour estimer l'angle d'inclinaison de la cellule de graine (Eq. 1).

où \({F}_{c}\) est la force centrifuge due à la rotation du cylindre, \({F}_{f}\) est la force de frottement qui empêche la graine de glisser, \(\theta\) est l'angle d'inclinaison de la graine, \(\mu\) est le coefficient de frottement statique (SFC) de la graine sur le cylindre, \(m\) est la masse de la graine et \(g\) est l'accélération en raison de la gravité. La condition la plus favorable pour que la graine glisse librement du cylindre est lorsque la force de frottement est minimale. Cette force peut être modifiée en augmentant l'angle d'inclinaison de la cellule germe. Un plan à inclinaison réglable a été utilisé pour déterminer le SFC en adaptant les travaux précédemment publiés26,27. Un ensemble de 50 graines a été utilisé dans l'expérience. Chaque graine a été placée sur un plan en matériau de chlorure de polyvinyle et le plan a été progressivement incliné depuis sa position horizontale jusqu'à ce que la graine commence à glisser. L'angle dans lequel la graine a commencé à glisser a été enregistré comme angle d'inclinaison. Le coefficient de frottement et l'angle ont été calculés à l'aide de l'équation. 2 tel qu'adopté par Kaliniewicz et al.28

L'angle d'inclinaison, \(\theta\), est un paramètre de conception critique de la cellule germe. Cela affecte la chute régulière des graines de la cellule elle-même7. Le diamètre de la cellule de graine, \(d\), doit être légèrement supérieur à la longueur de la graine pour que la graine puisse être chargée en position inclinée ou verticale. La hauteur oblique, \(sh\), de la cellule de semence est fonction de l'épaisseur du cylindre de dosage et de l'angle d'inclinaison, \(\theta\). À 90 degrés, \(sh\) est identique à l'épaisseur du cylindre, mais à des angles inférieurs ou supérieurs à 90 degrés, la hauteur de l'inclinaison commence à augmenter. À plus petit \(sh\), la cellule peut toujours charger des graines même si une partie de celle-ci est suspendue (Fig. 3A). La semence dans ce scénario peut toujours être transportée par le cylindre doseur jusqu'au point de décharge pendant la rotation à condition que la plus grande partie de sa longueur se trouve dans la cellule de semence ; sinon, la semence retombera dans la trémie. Si l'épaisseur du cylindre est trop petite, la cellule de semences peut ne pas être en mesure de charger les graines, en particulier celles en position inclinée, mais elle peut toujours charger les graines qui sont en position verticale. Cependant, les graines ne sont pas toujours orientées en position verticale lorsqu'elles sont chargées dans la cellule. Par conséquent, certains seront chargés alors qu'ils sont orientés en biais. Ce scénario de chargement lorsque la hauteur d'inclinaison de la cellule de semence est trop petite peut contribuer à des collines manquées.

Scénarios possibles de chargement de semences de graines de carotte dans la cellule de semences, (A) la graine est chargée dans la cellule en position inclinée ; (B) la semence est chargée en position verticale ; et (C) cellule de graine avec une plus grande épaisseur.

La taille de la cellule de la graine est une considération critique, en particulier du fait que les graines de carotte ne sont pas de taille uniforme. Pour la condition optimale, la conception des cellules de graines a considéré la plus grande taille d'une graine de carotte de l'échantillon. Une tolérance dans la taille de la cellule de graine en référence à la taille de la graine a été considérée pour éviter un colmatage possible, en particulier lorsque la graine est étroitement ajustée à la cellule, ce qui affectera l'efficacité de décharge. Cela signifie que la cellule de semences doit être capable de charger le nombre minimum souhaité de graines de grande taille. Par conséquent, lorsque les graines sont inférieures à la taille moyenne, les cellules de graines auront le potentiel de charger un plus grand nombre de graines à la fois. À partir de ces prémisses et compte tenu de la densité de plantation recommandée de 6 kg ha-110, du taux de germination des graines de 5 à 10 kg ha-11 et de l'espacement des collines et des rangs (Fig. S1), le calcul indique que 6,0 graines de carottes par colline sont suffisantes. comme présenté dans la sec 2 du matériel supplémentaire. Une suggestion similaire a également été obtenue des agriculteurs locaux selon laquelle au moins 6 graines peuvent être plantées par colline. La taille de l'alvéole a ensuite été choisie pour accueillir un maximum de 6 graines qui a également été validée et ajustée au laboratoire.

Le diamètre de la cellule de graine doit également être légèrement plus grand que la longueur de la graine. Si le diamètre est trop grand, la probabilité que la cellule de semence charge un plus grand nombre de graines est élevée et contribuerait à la variabilité du nombre moyen de graines lâchées dans chaque butte. Si la graine est chargée en position verticale dans la cellule, il pourrait y avoir de la place pour une autre graine à loger (Fig. 3B). Cependant, si cet espace est trop petit pour qu'il ne puisse pas supporter une autre graine, alors la graine en excès retombera dans le cylindre. Si la graine est toujours chargée dans la cellule en position inclinée, le diamètre doit être légèrement supérieur à la largeur de la graine, mais cela n'est pas possible car la position de chargement de la graine n'est pas réglementée. Sinon, cela contribuera à des collines manquées. L'épaisseur du cylindre affecte la hauteur inclinée de la cellule de graine et doit être un peu plus petite que la longueur moyenne de la graine. À une plus grande épaisseur, la cellule aura la possibilité de charger plus de graines même si les graines sont en position inclinée (Fig. 3C).

La taille d'une cellule de semence telle qu'illustrée à la Fig. 4 se compose du diamètre de la cellule, d, de la hauteur inclinée ou de la profondeur de la cellule, \(sh\), qui est inclinée à \(\theta\) ou c'est la angle par lequel la graine commence à glisser de la surface de la cellule. Des valeurs plus élevées de l'angle d'inclinaison sont meilleures pour que les graines glissent ou s'échappent rapidement de la cellule de semence. L'épaisseur du cylindre est la différence entre le rayon extérieur, \(R\), et le rayon intérieur, \(r\).

Les variables comprenant la taille de la cellule de semence, le diamètre de la cellule de semence, d ; profondeur ou hauteur oblique de la cellule de semence, sh; angle d'inclinaison qui est l'angle auquel la graine commence à glisser de la surface de la cellule de graine, θ ; rayon intérieur, r ; et rayon extérieur, R.

En appliquant la loi du cosinus, la relation des dimensions de la cellule germe décrite à la Fig. 4 est donnée dans l'Eq. (3):

La dimension de la cellule de graine affecte son efficacité de chargement de graine. La valeur de la hauteur oblique, \(sh\), ne doit pas dépasser la longueur moyenne des graines \(l\) qui a été déterminée expérimentalement à 3,8 mm (tableau 1), mais elle devrait être suffisamment grande pour accueillir la plupart des graines à éviter qu'il ne retombe dans la chambre à graines. La hauteur oblique a été conçue pour cette condition selon une approche développée ailleurs29. Dans cette étude, la limite de la hauteur oblique a été fixée à 50–80% de la longueur de la graine.

De même, le diamètre,\(d\), de la cellule de semence a été calculé en utilisant :

L'épaisseur, \(t_{c}\) du tambour de dosage cylindrique a été déterminée en remplaçant les équations. (1), (4) et les équations. (5) à (3) :

Le nombre de cellules de graines dans le cylindre doseur est fonction de l'espacement entre les collines de graines sur le sol et a été déterminé à l'aide de l'équation. (7).

où \(n\) est le nombre d'alvéoles autour du cylindre doseur, \(D_{c}\) est le diamètre du cylindre doseur en \(cm\), \(i\) est le taux de transmission entre les roues et le cylindre doseur et \(HS\) est l'espacement recommandé entre les collines pour les carottes qui est de 17,7 cm.

Le diamètre du cylindre doseur a également été déterminé en fonction de sa vitesse linéaire équivalente optimale. Un diamètre plus petit permettrait au cylindre doseur de tourner plus rapidement, ce qui pourrait endommager les graines et provoquer un mouvement "avalanche"30 des graines de sorte que la hauteur de la couche de graines au-dessus de la cellule de graines devienne irrégulière et que les graines n'aient pas assez de temps à charger dans les cellules de semence. Aussi, la taille du cylindre est liée à sa capacité à contenir une quantité de graines qui est liée à la fréquence de remplissage lors de l'opération de plantation. Un remplissage fréquent dû à un cylindre de dosage plus petit peut affecter la capacité de semis du semoir. La capacité maximale de remplissage de la bouteille a été fixée à 80 % de son volume dans cette étude. Sur une base de 0,5 ha avec un espacement des collines de 17,7 cm et un espacement des rangées de 5,0 cm et compte tenu du nombre maximum possible de graines que la cellule de semences peut accueillir pour être plantées par colline, soit 6 graines, le cylindre doseur doit transporter environ 34 000 graines afin ce remplissage ne serait effectué que tous les 0,5 ha de superficie plantée. Le volume des graines dans le cylindre et le volume du cylindre doseur ont ensuite été liés par les équations. (8) et (9). La masse de graines utilisée dans ce calcul comprenait un petit nombre de graines résiduelles restantes (20,0 g) après la plantation de 0,5 ha. Ceci afin de fournir une marge d'erreur pratique et d'assurer une bonne performance du semoir jusqu'au bout de sa capacité de 0,5 ha.

où \(V_{s}\) est le volume maximal de graines de carotte dans le cylindre doseur, \(m_{s}\) est la masse équivalente mesurée des graines de carotte dans le cylindre doseur, et \(\rho\) est la densité apparente équivalente des graines de carotte.

Considérant le volume réel du cylindre doseur par rapport à la capacité maximale de graines qu'il peut contenir, Eqs. (8) et (9) donnent l'Eq. (dix).

Pendant ce temps, la vitesse linéaire du cylindre est donnée par Eq. (11)

où \(v_{c}\) est la vitesse linéaire du cylindre de dosage mesurée à sa circonférence la plus externe, \(D_{c}\) est le diamètre du cylindre, \(t\) est le temps associé à la rotation du cylindre doseur. De plus, la quantité de force nécessaire pour faire tourner le cylindre qui donnera une estimation de la force qui doit être exercée à travers la poignée du semoir pour faire tourner le cylindre lorsqu'il surmonte le frottement développé entre le cylindre et le bouchon est liée par les équations. (12) et (13).

où \(F\) est la force nécessaire pour faire tourner le cylindre de dosage, \(m_{mc}\) la masse du composant de dosage, \(g\) est l'accélération du cylindre de dosage, \(Fr\) est la force de frottement développée entre la surface du cylindre doseur et le bouchon de graine, \(N\) est la force normale agissant perpendiculairement à la surface du cylindre doseur, et \(\mu\) est le coefficient de frottement développé entre le cylindre doseur et le bouchon de graines. Considérant que l'amplitude de la force pour faire tourner le cylindre est équivalente à la force de frottement, une relation utile concernant l'accélération du cylindre est introduite dans l'équation. (14).

L'accélération du cylindre de dosage peut en outre être liée à sa vitesse initiale et finale dans le temps défini dans l'équation. (15)

où \(v_{f}\) est la vitesse finale du cylindre doseur, qui est simplement sa vitesse de travail, \(v\), \(v_{o}\) est la vitesse initiale du cylindre doseur, qui est zéro en début de rotation, \(t\) est le temps de rotation du cylindre doseur qui peut être habituellement considéré comme un tour. Relier les équations. (14) à (15) donne des détails supplémentaires sur le diamètre du cylindre doseur dans l'équation. (16).

Combiner les éq. (13) et (16) donne

L'équation (17) telle qu'exprimée en termes de volume et de diamètre du cylindre doseur donnerait l'équation. (18).

Enfin, le diamètre du cylindre qui se rapporte à sa vitesse linéaire et son coefficient de frottement est donné dans l'équation. (19). La longueur du cylindre est définie par la largeur standard d'un lit de plante comme base pour la largeur du semoir.

L'ensemble de dosage composé d'un tambour cylindrique, d'un compartiment à graines, d'une sangle, d'un essieu et d'un cadre est illustré à la Fig. 5. Un compartiment est prévu à l'intérieur du cylindre pour contenir les graines de chaque rangée de graines individuelle. La sangle qui sert de bouchon de graine était en verre flexi transparent d'une épaisseur de 0,2 cm et d'une largeur de 2,50 cm. Quatre sangles ont été préparées et maintenues ensemble par le cadre à l'aide de boulons et d'écrous. Un couvercle amovible, verrouillé à l'aide d'une vis de serrage, est fourni pour permettre le remplissage des graines et l'élimination des graines en excès après l'opération.

Schéma de principe de l'ensemble de dosage du semoir à carottes ; (A) compartiment à graines ; (B) trou d'évacuation des graines comme illustré précédemment sur la figure 4 ; (C) assemblage du cadre avec boulons et écrous ; (D) trou de semence autour de la circonférence du cylindre ; (E) couvercle amovible pour le chargement des graines et l'élimination des graines en excès ; (F) élément de verrouillage pour verrouiller le couvercle amovible ; et (G) l'axe vers lequel tourne le cylindre doseur.

L'ensemble de dosage a été monté dans un ensemble d'ensemencement complet (Fig. 6) et a été soumis à une évaluation dans cette étude. Il y a quatre sangles en caoutchouc qui sont roulées sur le cylindre avant servant d'ouvre-sillons dans lesquels les graines sont plantées. Ces sangles ont une largeur de 2,54 cm et une épaisseur de 3,0 cm et sont alignées avec les alvéoles. Le cylindre sur lequel les sangles sont installées aide à maintenir une profondeur uniforme du sillon en plus de servir de composant d'équilibre.

Dispositif d'ensemencement de carottes qui a été fabriqué et testé dans cette étude montrant l'ensemble de dosage (A) tel que décrit à la Fig. 3 ; (B) ouvre-sillon avec une roue pour contrôler la profondeur d'ouverture du sillon ; (C) ensemble chaîne et pignon qui transmet le mouvement de rotation de la roue à l'ensemble de dosage ; et (D) l'image réelle du semoir de carottes fabriqué.

Le semoir a été évalué à différentes vitesses de fonctionnement, exécutant chaque traitement en triple (tableau 2). Les vitesses ont été sélectionnées en demandant à sept opérateurs de faire fonctionner le semoir à leur "vitesse normale" individuelle. Différentes vitesses de fonctionnement ont été évaluées pour tester si le semoir maintiendra ses performances lorsqu'il est utilisé par différents opérateurs à différentes vitesses de fonctionnement puisque tous les agriculteurs n'utilisent pas la même vitesse. Au cours de l'essai, l'opérateur a d'abord été autorisé à faire fonctionner le semoir sur les premiers 2,0 m du lit de plantes pour stabiliser la vitesse, après quoi la minuterie a démarré. La durée de chaque test était chronométrée et servait à calculer la vitesse. Une boîte qui imitait le vrai lit de plantes pour la production de semences de carottes a été utilisée avec une dimension de 1000,0 cm de long, 75,0 cm de large et 14,0 cm de haut. La surface de la boîte a été enduite de graisse pour éviter que la graine ne rebondisse lorsqu'elle tombe du cylindre doseur comme décrit ailleurs6,12. L'évaluation sur le terrain a été menée dans un état de sol des hautes terres préparé par labourage manuel pour former un lit de semence surélevé. Le sol avait une teneur en humidité de 32,99 % et une densité apparente de 903,32 kg m3, tel que caractérisé par le Centre d'essais et d'évaluation des machines agricoles (AMTEC)31.

L'uniformité de chute de colline a été analysée selon la méthode décrite ailleurs7,20,32,33. La position centrale des graines dans une colline et la distance entre les collines ont été mesurées et ont été utilisées pour déterminer la position des graines, le rapport de dispersion et le rapport de distance de diffusion (SDR) en suivant les méthodes décrites par Ryu7 et Kim et Topakci et al.33, qui ont été calculés à l'aide de l'équation. (7) à travers l'éq. (dix). Les emplacements des graines dispersées dans une colline ont été mesurés par rapport à la graine qui a été larguée en premier dans la colline. L'emplacement de la graine est assigné comme \(X_{i, j}\) dans lequel les indices \(i\) et \(j\) indiquent la graine \(jth\) dans la colline \(ith\) (Fig. 7) .

Diagramme schématique des graines semées montrant la position de chaque graine par rapport à la première graine tombée (Xi,1) dans une colline et le centre de la colline tel que décrit dans le plus grand cercle inscrivant les graines dans une colline.

Le centre de colline des graines déposées dans chaque colline a été mesuré en prenant le centre du cercle inscrivant toutes les graines d'une colline sur un plan horizontal. Cela a été simplifié en mesurant la distance entre la première graine tombée dans la colline. Le centre de la colline des graines dans la \({\text{i}}e\) colline, \(C_{i}\) a été calculé à l'aide de l'équation. (20).

où \(n_{i}\) est la somme du nombre de graines déposées dans la \(ième\) colline. La distance de la graine dans la \(ième\) colline est notée \(X_{i,j}\) au centre de la colline calculée, \(C_{i}\) et son rapport à la distance suivante entre les collines \ (S_{i}\) est la position de la graine calculée à l'aide de l'équation. (21).

La performance du semoir dans le dépôt des graines dans une colline est également décrite en utilisant le rapport de distance de diffusion (SDR) et a été calculée à l'aide de l'Eq. (22) et (23).

où \(\sigma \left({SP} \right)\) est l'écart type de la distance mesurée entre la graine et le centre de la colline, et \(m\) est le nombre total de collines. Le coefficient de variation de l'espacement entre les collines a été calculé à l'aide des équations. (24) et (25).

où \(SD\) est l'écart-type, \(\overline{x}\) est l'espacement théorique des graines entre deux collines consécutives dans le rang qui est de 17,7 cm, \(x_{i}\) est la distance mesurée entre collines, \(N\) est le nombre total de distances mesurées et \(CV\) est le coefficient de variation.

Les directives fournies par l'Agricultural Machinery and Testing Center (AMTEC) et les Philippine Agricultural Engineering Standards pour les spécifications et la méthode d'essai des semoirs et des planteuses ont également été observées lors de l'évaluation sur le terrain du semoir (Fig. 8).

Essais sur le terrain du semoir à carottes administrés par le Centre d'évaluation des machines agricoles et des essais de l'Université des Philippines Los Baños (AMTEC-UPLB).

Les données enregistrées sur le nombre de graines dans chaque colline, le centre de la colline, l'espacement entre les collines, le pourcentage de collines manquées et le rapport de distance de diffusion ont été analysées à l'aide d'une analyse de variance (ANOVA). Le LSD a été utilisé pour déterminer des moyennes significativement différentes dans les paramètres de performance.

Les performances du semoir de carottes en termes de nombre moyen de graines plantées dans chaque colline, centre de colline moyen des graines dispersées ou plantées dans chaque colline, rapport de distance de dispersion (SDR), espacement moyen des collines et pourcentage de collines manquées ont été évaluées à 7 niveaux de vitesse de fonctionnement. Ces paramètres ont été analysés en faisant la moyenne et en tenant compte de l'écart-type, du CV et de l'analyse de la variance. Le centre de la pente et le pourcentage de pente manquée étaient significativement influencés par la vitesse de marche avant (tableau 3). Cependant, le nombre moyen de graines tombées par colline, l'espacement moyen des collines, les collines manquées et le rapport de distance de diffusion n'ont pas montré de relation statistiquement significative par rapport à la vitesse de fonctionnement.

Le nombre moyen de graines déposées dans chaque colline variait de 2,8 à 4,0 (tableau 4), ce qui correspond au nombre de graines souhaité de 2 à 6 graines par colline. De même, le nombre moyen de semences déchargées était conforme aux résultats de l'évaluation du même semoir administrée par le Centre d'essais et d'évaluation des machines agricoles sous le rapport d'essai n° 2020-044834 et le rapport d'essai n° 2021-002531. L'analyse de la variance a montré que les différences dans le nombre moyen de graines dans chaque colline à toutes les vitesses d'avancement étaient statistiquement non significatives bien qu'elles aient été réduites à des vitesses plus élevées. Cela indique que la conception de la cellule de semence était efficace pour charger des nombres statistiquement uniformes de graines qui sont également dans le nombre cible de graines à toutes les vitesses. Le nombre de graines déposées dans chaque butte mesuré par le coefficient de variation était le plus élevé (43,62 %) à une vitesse de 70 cm s−1 qui diminuait progressivement jusqu'à 21,7 % à 48 cm s−1.

À 34 cm s−1, le CV a augmenté à 37,44 %. La vitesse relativement faible aurait pu amener les graines dans la trémie à se comporter de telle sorte que la force d'agitation développée dans le mouvement circulaire du cylindre n'était pas suffisante pour permettre aux graines de carotte de s'écouler dans la cellule de graine. D'autre part, à des vitesses légèrement plus élevées où des CV inférieurs ont été observés, la vitesse aurait pu créer suffisamment de vibrations parmi les graines pour que les cellules soient capables de charger des graines. À des vitesses relativement élevées comme 70 et 89 cm s-1 avec des CV élevés de 37,11 et 43,62 %, la vitesse plus élevée peut avoir provoqué le déplacement des graines dans la trémie dans un mouvement de « bombardement » tel que le temps de chargement de la cellule n'était pas suffisant. suffisant. Un autre facteur est le revêtement poilu des graines de carotte qui provoque le regroupement, ce qui peut également avoir affecté la capacité de chargement des graines de la cellule de graine4.

Le centre de pente moyen variait en fonction de la vitesse d'exploitation (p < 0,05). Plus précisément, le centre de la colline à la vitesse 70 jusqu'à 34 cm s-1 était statistiquement le même avec des valeurs allant de 0,99 à 1,6 cm (Fig. 9).

L'influence des différents niveaux de vitesses de fonctionnement (cm s−1) sur le centre de colline des graines de carotte. Des vitesses de fonctionnement de différentes lettres indiquent une différence significative (p < 0,005) au centre de la colline.

À 89 cm s-1, le centre de la colline a considérablement augmenté à 3,08 cm indiquant que les graines sont plus dispersées à cette vitesse par rapport à l'autre. Le mouvement de chute d'un groupe de graines de carottes à partir du point de décharge des graines est régi par la loi du corps en chute libre où la masse est la principale considération pour qu'une graine se comporte de manière uniforme. En principe, si deux graines tombent de la même origine en même temps, qui est la cellule graine dans ce cas, étant donné qu'elles ont la même masse, alors on s'attend à ce qu'elles atteignent le sol en même temps et éventuellement à le même lieu d'atterrissage. Cependant, étant donné que les graines de carotte sont de petite taille et que leur masse varie, le mouvement de chute de chaque graine n'est pas le même que l'autre. De plus, la configuration des graines dans une cellule de graine suit un schéma de remplissage dans lequel une graine doit tomber en premier avant l'autre. C'est surtout dans le cas de graines plus grosses. L'effet combiné de ces scénarios avec la vitesse d'avance rapide explique les valeurs plus élevées du centre de la colline. Dans l'ensemble, à mesure que la vitesse d'avancement diminue, le centre de la pente s'améliore. Cette observation est étayée par les conclusions de Karayel9. L'aérodynamique régissant les graines tombant d'un objet en mouvement peut être utilisée pour valider davantage cette observation.

Le coefficient de variation du centre de pente moyen ne montre pas de tendance distincte en ce qui concerne la vitesse (tableau 5). Le nombre de graines déposées dans chaque colline pourrait avoir affecté la forte variabilité du centre de la colline à toutes les vitesses. Un facteur affectant cela est la taille variable des graines de carotte où, dans certains cas, il n'y avait que quelques graines plantées dans une colline. Lors d'une inspection visuelle, ces collines avec moins de graines semblaient contenir des graines de tailles supérieures à la taille moyenne. Il y avait aussi des collines qui ont été semées avec un plus grand nombre de graines. Il a été observé visuellement que les graines de ces collines semblaient être plus petites que la taille moyenne de la graine de carotte. Les données relatives à la taille de la graine devront peut-être encore être validées dans de futures études. La même observation a été rapportée par Gaikwad et Sirohi35. De plus, ces graines plus petites étaient dispersées à une plus grande distance, comme l'indiquent les centres de collines plus élevés par rapport aux plus grandes, où elles étaient regroupées plus près les unes des autres.

L'espacement moyen des côtes et la vitesse d'exploitation n'ont montré aucune relation statistique par rapport à la vitesse (Fig. 10). Le coefficient de variation des espacements des pentes en fonction de la vitesse de fonctionnement est présenté dans le tableau 6. Le coefficient de variation a considérablement augmenté pour une vitesse de fonctionnement de 89 cm s−1.

L'influence des différents niveaux de vitesse de fonctionnement (cm s−1) sur l'espacement entre les tas de graines de carotte déposées par le semoir carotte le long du rang.

Un coefficient de variation plus faible de l'espacement des collines a été obtenu à 70 cms−1 et moins. La diminution de l'uniformité de l'espacement des collines peut être due à des facteurs tels que décrits dans des études antérieures. La vitesse élevée du cylindre de dosage à la vitesse de fonctionnement élevée aurait pu entraîner une distribution irrégulière des graines. De même, Karayel et Özmerzi9 ; Topakci et al.32 ; et Karayel33 ont observé que l'uniformité de chute des semoirs différait le plus à une vitesse de dosage des semences plus rapide. La même observation sur la variabilité plus élevée de l'espacement des collines à vitesse accrue a été rapportée par Badua et al.36 Pareek et al.5 ont conclu que le CV de l'espacement de leur semoir augmentait significativement à vitesse d'avancement accrue. Parmi les quatre niveaux de vitesse d'avancement testés dans leur semoir, le CV le plus élevé (25,55 %) a été observé à la vitesse la plus rapide de 33 ms−1. Virk et al.37, ont ajouté qu'une augmentation de la vitesse du compteur dégrade l'uniformité de l'espacement des semences à la suite de leur évaluation sur deux types de semoirs différents à 20 niveaux de vitesse du compteur allant de 15,4 à 43 tr/min avec des CV de 26,1 à 36,4 %, respectivement. De plus, la vitesse plus élevée aurait pu provoquer une vibration des graines à l'intérieur du cylindre, provoquant le rebond des graines et potentiellement affecter la variabilité des graines distribuées dans le sol. Un résultat similaire a été rapporté par Mangus et al.38, à savoir que la variabilité de l'espacement des plantes augmentait à une vitesse de plantation plus rapide.

Le rapport de distance de diffusion (SDR) des vitesses de fonctionnement du semoir de 34 à 61 cm s−1 était de 17,74 à 28,10 % suffisant pour le largage de la carotte (Fig. 11).

L'influence des différentes vitesses de fonctionnement des niveaux (ms−1) sur le rapport de distance de diffusion des graines de carottes déposées par le semoir à carottes le long du rang. La vitesse de fonctionnement avec une lettre différente indique une différence significative (p < 0,005) sur le SDR.

Cela indique qu'à 34–61 cm s−1, les graines déposées dans chaque colline étaient moins dispersées et que le semoir était capable de déposer des graines sur toutes les collines avec une couverture de surface uniforme. Les SDR à ces vitesses étaient inférieurs à 30 %, ce qui était bien meilleur que le semoir à rouleaux testé par Ryu et Kim7 à des vitesses de fonctionnement de 20 à 90 cm s-1 avec des valeurs de SDR allant de 76 à 115 %. Néanmoins, étant donné que le rapport de distance de diffusion du semoir de carottes était plus faible aux vitesses de fonctionnement plus élevées telles que 31,6 et 44,97% ont été enregistrées à 70 et 89 cms-1 respectivement, l'effet de la chute des graines doit être considéré comme un facteur critique. Les vitesses de fonctionnement plus élevées ont entraîné des vitesses de chute et des trajectoires irrégulières des graines. L'augmentation de la vitesse de fonctionnement a augmenté la vitesse de déplacement des graines dans le sens du déplacement du semoir, avec une diminution de l'uniformité de la distance des collines et une augmentation du rapport de distance de dispersion.

L'augmentation de la vitesse de fonctionnement a significativement affecté la capacité du semoir à déposer les graines à intervalle régulier (p < 0,05) (tableau 7). Des sauts ont commencé à se produire à 70 cm s−1 où le semoir de carottes a manqué de déposer des graines sur 5,55 % des collines et a augmenté à 16,67 % à 89 cm s−1. La situation dans laquelle les cellules de semence n'ont pas réussi à charger les graines à des vitesses plus rapides pourrait être que les cellules n'ont pas eu suffisamment de temps pour charger les graines pendant la rotation. Singh et al.19 ; et Yazgi et Degirmencioglu21 ont également rapporté des observations similaires19,21. Kumar et al.30, ont affirmé qu'une rotation rapide d'un tambour cylindrique provoque la chute des graines en avalanches et qu'une rotation rapide pourrait créer une force centrifuge qui détourne les graines hors de la cellule de semence. L'indice manqué le plus élevé de 22,0 % s'est produit à la vitesse la plus élevée du disque de semis39. Kowalzuk et al.40 ont rapporté que parmi les différentes vitesses périphériques du disque de semis testées en laboratoire, 13,6 % de sauts ont été observés à la vitesse la plus élevée (42 cm s−1) tandis que 7,8 % de sauts ont été enregistrés à partir de la vitesse la plus basse (23 cm s −1)39.

Ces pentes manquées expliquent pourquoi l'espacement moyen entre les pentes à ces vitesses était plus élevé que les espacements entre les pentes à des vitesses de fonctionnement inférieures à 70 cm s−1 avec une valeur moyenne de 19,94 cm et 23,46 cm, respectivement, ce qui est, en moyenne, 22,62 % plus élevé. que l'espacement de colline conçu de 17,7 cm. Des vitesses de fonctionnement inférieures à 70 cm s−1 ont permis de déposer des graines sur toutes les collines.

Une semeuse de carottes a été conçue, fabriquée et testée avec succès dans cette étude. Les résultats de l'évaluation de l'influence de la vitesse de fonctionnement sur les performances du semoir ont révélé que le semoir est capable de déposer 2 à 4 graines à toutes les vitesses, ce qui était dans l'objectif de conception de 2 à 6 graines par butte. Le centre de la colline et le coefficient de variation de l'espacement des collines ont augmenté considérablement pour la vitesse de fonctionnement la plus élevée de 89 cm s−1. Les centres de colline à une vitesse de fonctionnement de 70 cm s−1 et moins, avec des valeurs allant de 0,9 à 1,6 cm, sont statistiquement plus faibles qu'à 89 cm s−1 qui était de 30,8 mm. Cela indique que les graines plantées à la vitesse la plus élevée sont dispersées sur une zone plus large par rapport aux graines tombées à une vitesse de fonctionnement de 70 cm s−1 où elles sont plus proches les unes des autres et ont un centre de colline plus bas. En revanche, l'espacement entre les collines n'a pas été affecté par la vitesse de fonctionnement avec des valeurs comprises entre 17,9 et 23,4 cm. Le semoir a maintenu un espacement uniforme entre les collines dans cette plage. Aucune pente manquée n'a été observée à des vitesses de fonctionnement inférieures à 70 cm s−1. Les rapports de distance de diffusion pour des vitesses de fonctionnement de 34 à 61 cm s−1 étaient de 17,74 % à 28,09 % ; cette gamme est adéquate pour la chute des graines de carottes.

Les données utilisées dans cette étude sont disponibles à l'auteur correspondant sur demande.

Une correction à cet article a été publiée : https://doi.org/10.1038/s41598-023-29356-8

Coefficient de variation

Centre de la colline moyenne

Force de friction

Taux de transmission entre la roue et le cylindre de dosage

Accélération due à la gravité

Longueur des graines

Longueur du cylindre

Masse de graines

Masse du composant de mesure

Nombre total de graines dans une colline

Rayon intérieur du cylindre de dosage

Rayon extérieur du cylindre de dosage

Rapport de distance de diffusion

Écart-type

Hauteur oblique de la cellule de semence

Distance entre les collines

Épaisseur de la graine de carotte

Epaisseur du cylindre

Volume du cylindre de dosage

Volume maximum de graines de carottes dans le cylindre doseur

Largeur de graine de carotte

Position de la graine de carotte \(i{\text{th}}\) dans la colline \(j{\text{th}}\)

Coefficient de frottement statique (SFC)

Angle d'inclinaison de la cellule de semence

Espacement théorique entre les collines

Écart type de la distance entre les collines

Maghirang , RG , Rodulfo , GS & Kebasen , B. Carotte Guide de production 2 (2009).

PAP, AW La Pologne est le troisième plus grand producteur de carottes de l'UE. 2–5 (2021).

DA FRO 2. Guide de production de carottes. Dép. Agric. 15, 1–23 (2016).

Autorité philippine des statistiques. Statistiques des cultures des Philippines. Statistiques sur les cultures. Philippe. 2015, 1–5 (2020).

Google Scholar

Pareek, CM, Tewari, VK, Machavaram, R. & Nare, B. Optimisation des performances de remplissage des cellules de semence d'un dispositif de dosage de semences à plaque inclinée à l'aide de l'approche ANN-PSO intégrée. Artif. Renseignement. Agric. 5, 1–12 (2021).

Google Scholar

Siemens, MC & Gayler, RR Améliorer l'uniformité de l'espacement des semences des planteuses de légumes de précision. Appl. Ing. Agric. 32, 579-587 (2016).

Article Google Scholar

Ryu, IH & Kim, KU Conception d'un doseur à rouleaux pour la plantation de précision. Trans. Suis. Soc. Agric. Ing. 41, 923–930 (1998).

Article Google Scholar

Sharipov, GM, Paraforos, DS, Pulatov, AS & Griepentrog, HW Performance dynamique d'un ensemble de semis sans labour. Biosys. Ing. 158, 64-75 (2017).

Article Google Scholar

Karayel, D. Performance d'un semoir sous vide de précision modifié pour le semis sans labour du maïs et du soja. Travail du sol Rés. 104, 121-125 (2009).

Article Google Scholar

FAO. Plantation de carottes de la variété KS Kuroda pour résister à des pluies abondantes et prolongées, Philippines. Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture https://www.fao.org/teca/es/technologies/7865 (2013).

Yehia, I., Abd ElGawad, FE, AL-Gezawe, A. & Altermezy, G. Développement et évaluation d'un semoir à carottes Développement et évaluation d'un semoir à carottes. J. Sol Sci. Agric. Ing. 12, 509–518 (2021).

Gautam, A., Khurana, R., Manes, GS, Dixit, AK et Verma, A. Développement et évaluation d'un mécanisme de dosage à plaque inclinée pour les graines granulées de carotte (Daucus Carota L.). Int. J. Bio-resour. Gestion du stress 10, 513-519 (2019).

Article Google Scholar

Panning, JW, Kocher, MF, Smith, JA & Kachman, SD Essais en laboratoire et sur le terrain de l'uniformité de l'espacement des semences pour les planteurs de betteraves sucrières. Appl. Ing. Agric. 16, 7-13 (2000).

Article Google Scholar

Zhan, Z., Yaoming, L., Jin, C. et Lizhang, X. Analyse numérique et tests en laboratoire des performances d'uniformité de l'espacement des graines pour le semoir de précision à cylindre sous vide. Biosys. Ing. 106, 344-351 (2010).

Article Google Scholar

Condra, C., Buschermohle, M., Hart, W. & Smith, A. Influence de la largeur du semoir, de la vitesse de plantation et du rapport périmètre/surface sur l'efficacité au champ pour les semoirs de cultures en lignes. Annuel ASABE 2017. Int. Rencontrer. https://doi.org/10.13031/aim.201700481 (2017).

Article Google Scholar

Buitenwerf, H., Hoogmoed, WB, Lerink, P. & Müller, J. Évaluation du comportement des pommes de terre dans une planteuse à godets. Biosys. Ing. 95, 35–41 (2006).

Article Google Scholar

Ekka, U., Singh, N., Bharti, N., Sahoo, PK & Singh, MK Conception d'un système de dosage des graines de jute. Agric. Ing. Int. CIGR J. 21, 88–93 (2019).

Google Scholar

Bamgboye, A. & Mofolasayo, A. Évaluation des performances d'une planteuse de gombos à deux rangées. Journal CIGR. Int. Agric. Environ. Ing. 8, 1–10 (2006).

Google Scholar

Singh, RC, Singh, G. & Saraswat, DC Optimisation de la conception et des paramètres opérationnels d'un doseur pneumatique de graines pour la plantation de graines de coton. Biosys. Ing. 92, 429–438 (2005).

Article Google Scholar

Özmerzi, A., Karayel, D. & Topakci, M. Effet de la profondeur de semis sur l'uniformité du semoir de précision. Biosys. Ing. 82, 227-230 (2002).

Article Google Scholar

Yazgi, A. & Degirmencioglu, A. Optimisation de la performance d'uniformité de l'espacement des graines d'un semoir de précision à vide en utilisant la méthodologie de surface de réponse. Biosys. Ing. 97, 347-356 (2007).

Article Google Scholar

Karayel, D., Wiesehoff, M., Özmerzi, A. & Müller, J. Mesure en laboratoire de l'espacement des graines de semoir et de la vitesse de chute des graines à l'aide d'un système de caméra à grande vitesse. Calcul. Électron. Agric. 50, 89–96 (2006).

Article Google Scholar

Rasouli, F., Sadighi, H. & Minaei, S. Facteurs affectant la mécanisation agricole : Une étude de cas sur les fermes de graines de tournesol en Iran. J. Agric. Sci. Technol. 11, 39–48 (2009).

Google Scholar

Kachman, SD & Smith, JA Mesures alternatives de la précision de l'espacement des plants pour les semoirs utilisant un dosage à graine unique. Trans. ASAE 38, 379–387 (1995).

Article Google Scholar

Aydin, C. Propriétés physiques de la noix et du noyau d'amande. J. Food Eng. 60, 315–320 (2003).

Article Google Scholar

Shafaei, SM, Nourmohamadi-Moghadami, A. & Kamgar, S. Étude analytique des coefficients de frottement des graines de grenade en tant que paramètres essentiels dans la conception des équipements post-récolte. Inf. Processus. Agric. 3, 133–145 (2016).

Google Scholar

Kaliniewicz, Z. et al. Effets de la dureté de la plaque de friction et de l'orientation de la surface sur les propriétés de friction du grain de céréale. Int. J. Food Sci. 2020, (2020).

Kaliniewicz, Z., Markowski, P., Andres, A. & Jadwisieńczak, K. Propriétés de frottement des graines sélectionnées. technologie. sci. 18, 85-101 (2015).

Google Scholar

Xie, F., Yu, Q. & Li, X. Conception et analyse d'un semoir de légumes automoteur. J.Phys. Conf. Ser. 1852, 042054 (2021).

Article Google Scholar

Prasanna Kumar, GV, Srivastava, B. & Nagesh, DS Modélisation et optimisation des paramètres de débit des grains de riz paddy à travers le tambour cylindrique rotatif horizontal du semoir à tambour. Calcul. Électron. Agric. 65, 26–35 (2009).

Article Google Scholar

Centre d'essais et d'évaluation des machines agricoles (AMTEC). Rapport d'essai n° 2021-0025. Semoir et semoir de machines agricoles. SEEDTECH ST4–2. www.amtec.ceat.uplb.edu.ph (2021).

Karayel, D. Effet de la vitesse d'avancement sur l'uniformité de chute d'un semoir à vide de précision. 14, 3–6 https://doi.org/10.21273/HORTTECH.14.3.0364 (2004).

Topakci, M., Karayel, D., Canakci, M., Furat, S. & Uzun, B. Performance de chute d'une colline de sésame d'un semoir à vide pour différentes pratiques de travail du sol. Appl. Ing. Agric. 27, 203-209 (2011).

Article Google Scholar

Centre d'essais et d'évaluation des machines agricoles (AMTEC). Rapport d'essai n° 2020–0448. Machines agricoles-semoir et semoir. SEEDTECH ST4–1. www.amtec.ceat.uplb.edu.ph (2020).

Gaikwad, BB & Sirohi, NPS Conception d'un semoir pneumatique à faible coût pour les plateaux de mottes de pépinière. Biosys. Ing. 99, 322–329 (2008).

Article Google Scholar

Badua, SA, Sharda, A., Strasser, R. & Ciampitti, I. Influence de la vitesse au sol et de la force d'appui du semoir sur l'espacement et la profondeur des semences de maïs. Précis. Agric. 22, 1154-1170 (2021).

Article Google Scholar

Virk, SS, Fulton, JP, Porter, WM & Pate, GL Performances du semoir en lignes pour soutenir le semis à taux variable du maïs. Précis. Agric. 21, 603–619 (2020).

Article Google Scholar

Mangus, DL, Sharda, A. & Zhang, N. Développement et évaluation d'un système d'imagerie infrarouge thermique pour la surveillance du stress hydrique des cultures à haute résolution spatiale et temporelle du maïs dans une serre. Calcul. Électron. Agric. 121, 149–159 (2016).

Article Google Scholar

Krzaczek, P., Szyszlak, J. & Zarajczyk, J. Évaluation de l'influence de certains paramètres de fonctionnement du semoir S071/B KRUK sur l'ensemencement des graines de Sida hermaphrodita Rusby. Int. Agrophys. 20, 297–300 (2006).

Google Scholar

Kowalczuk, J. et al. Comparaison de la qualité de l'ensemencement des graines d'Hermaphrodita Rusby par S071 Kruk Seeder dans des conditions de laboratoire et de terrain. Communication présentée au VI International Scientific Symposium Farm Machinery and Processes Management in Sustainable Agriculture, Lublin, Pologne. https://depot.ceon.pl/bitstream/handle/123456789/14642/FMPMSA2013_Proceedings.pdf?sequence=1&isAllowed=y (2013).

Télécharger les références

L'APC est cofinancé par l'Université des sciences de l'environnement et de la vie de Wrocław. La recherche et le développement du semoir à carottes sont soutenus financièrement par le Département des sciences et de la technologie dans le cadre de l'Institut d'application et de promotion de la technologie (DOST-TAPI).

L'APC a été soutenue financièrement par l'Université des sciences de l'environnement et de la vie de Wroclaw. De plus, ce travail a été soutenu financièrement par le Département des sciences et technologies-Institut d'application et de promotion des technologies.

Université des sciences de l'environnement et de la vie de Wrocław, Département de bioéconomie appliquée, 25 Norwida Str. 51-630, Wrocław, Pologne

Marvin T. Valentin & Andrzej Bialowiec

Membre associé, Ingénierie et recherche industrielle, National Research Council of the Philippines, Department of Science and Technology, Taguig, Philippines

Marvin T. Valentin

Université d'État de Benguet, km. 5, La Trinité, 2601, Benguet, Philippines

Marvin T. Valentin

Département de génie agricole et de sécurité, Université Vytautas Magnus, Académie d'agriculture Studentu 15A, 53362, Akademija, Kaunas Reg., Lituanie

Davut Karayel et Algirdas Jasinskas

Faculté d'agriculture, Département d'ingénierie des machines et technologies agricoles, Université d'Akdeniz, 07070, Antalya, Turquie

David Karayel

Département de génie agricole et biologique, Pennsylvania State University, University Park Campus, State College, États-Unis

Daniel Ciolkosz

Département de génie agricole et des biosystèmes, Collège d'ingénierie, Université d'État de Central Luzon, Science City of Muñoz, Nueva Ecija, Philippines

Jeffrey A. Lavarias

Vous pouvez également rechercher cet auteur dans PubMed Google Scholar

Vous pouvez également rechercher cet auteur dans PubMed Google Scholar

Vous pouvez également rechercher cet auteur dans PubMed Google Scholar

Vous pouvez également rechercher cet auteur dans PubMed Google Scholar

Vous pouvez également rechercher cet auteur dans PubMed Google Scholar

Vous pouvez également rechercher cet auteur dans PubMed Google Scholar

MV-préparation de la première ébauche du manuscrit ; MTV, AB, AJ, JL, DC et DK-conceptualisation du mécanisme d'ensemencement ; AJ et DK préparation des équations ; AJ et DV, AB, DC et DK-révision, analyse et interprétation des résultats. AB-responsable du financement de la publication. Tous les auteurs ont examiné le manuscrit.

Correspondance à Marvin T. Valentin.

Les auteurs ne déclarent aucun intérêt concurrent.

Springer Nature reste neutre en ce qui concerne les revendications juridictionnelles dans les cartes publiées et les affiliations institutionnelles.

La version originale en ligne de cet article a été révisée : dans la version originale de cet article, Andrzej Białowiec était incorrectement affilié au "Département de génie agricole et de sécurité, Université Vytautas Magnus, Académie d'agriculture Studentu 15A, 53362, Akademija, Kaunas Reg., Lituanie". . L'affiliation correcte est répertoriée ici : Université des sciences de l'environnement et de la vie de Wrocław, Département de bioéconomie appliquée, 25 Norwida Str. 51-630, Wrocław, Pologne.

Libre accès Cet article est sous licence Creative Commons Attribution 4.0 International, qui autorise l'utilisation, le partage, l'adaptation, la distribution et la reproduction sur tout support ou format, à condition que vous accordiez le crédit approprié à l'auteur ou aux auteurs originaux et à la source, fournissez un lien vers la licence Creative Commons et indiquez si des modifications ont été apportées. Les images ou tout autre matériel de tiers dans cet article sont inclus dans la licence Creative Commons de l'article, sauf indication contraire dans une ligne de crédit au matériel. Si le matériel n'est pas inclus dans la licence Creative Commons de l'article et que votre utilisation prévue n'est pas autorisée par la réglementation légale ou dépasse l'utilisation autorisée, vous devrez obtenir l'autorisation directement du détenteur des droits d'auteur. Pour voir une copie de cette licence, visitez http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.

Réimpressions et autorisations

Valentin, MT, Białowiec, A., Karayel, D. et al. Étude des performances d'une trémie cylindrique et d'un doseur d'un semoir à carottes. Sci Rep 13, 813 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-022-25798-8

Télécharger la citation

Reçu : 20 janvier 2022

Accepté : 05 décembre 2022

Publié: 16 janvier 2023

DOI : https://doi.org/10.1038/s41598-022-25798-8

Toute personne avec qui vous partagez le lien suivant pourra lire ce contenu :

Désolé, aucun lien partageable n'est actuellement disponible pour cet article.

Fourni par l'initiative de partage de contenu Springer Nature SharedIt

En soumettant un commentaire, vous acceptez de respecter nos conditions d'utilisation et nos directives communautaires. Si vous trouvez quelque chose d'abusif ou qui ne respecte pas nos conditions ou directives, veuillez le signaler comme inapproprié.