[发明专利]玉米去雄设备和方法

说明书

一种去雄设备，包括底盘，该底盘具有安装到底盘的头部。头部支撑多个行单元，行单元中的每一个都具有可独立调节的竖直位置。每个行单元都可以独立地在竖直方向被调节。每个行单元都包括：拔除器或切割器；高度调节组件，用于独立调节去雄组件的竖直位置以将拔除器或切割器相对于正在被接合的种子玉米保持在预定高度处；和光学感测组件。光学感测组件包括处于第一传感器高度的第一光电传感器和处于第二传感器高度的第二光电传感器，第一传感器高度高于第二传感器高度。处理器接收并存储与去雄有关的去雄数据，所述去雄数据包括玉米高度、切割的深度、切割后的高度。该信息可以在显示器上被显示给操作者，存储在去雄机上和/或被发送到中央控制中心。

技术领域

本发明涉及一种用于自动机械使玉米种子去雄并管理在去雄期间获得的与玉米种子和去雄操作相关的数据的系统和方法。

背景技术

玉米植株具有雄花和雌花。玉米植株最顶端的雄穗是产生花粉的雄花，而带穗丝的玉米穗是雌花。风将花粉从落在穗丝上的雄穗吹走。每束穗丝与玉米穗上的不同单个胚珠连接。花粉对发育成种子的胚珠授粉。可以理解，玉米通常在没有人为干预的情况下对其自身授粉。

然而，希望生产具有改进特性的杂交玉米。通过用一种玉米品种的花粉与另一种品种的雄穗异花授粉，可以获得具有改良特性的杂交玉米。可以理解，用一种玉米品种对另一种玉米的穗丝进行授粉的这种异花授粉产生了杂交玉米，该杂交玉米可以获得具有优异特性的杂种，如更高的产量、对干旱和/或疾病的改善的抗性、以及其他有利的特性。应该理解，玉米植株不能将这些特征传递给它们的后代，并且每一代必须是新繁殖的。

为了异花授粉不同品种，除去选择的玉米植株的雄穗以留下雌花。因此，必须使用来自不同品种的花粉来对雌性植物异花授粉。当雄穗仍在玉米植株的顶部叶中卷起时，使玉米去雄，其中将雄穗从植株中除去。传统上，这种去除选定雄穗的过程是手动进行的，并且用手拔除雄穗。在一些方法中，机械地切断植株的顶部以改善对雄穗的接近，并因此改善拔除。在切割玉米种子植株的顶部后几天，拔除雄穗。此外，将雄穗留在其他玉米植株(“雄性”植株)上，以向其中已除去雄穗的这些植株提供异花授粉。为了控制这种去雄，通常以特定的模式种植田地，以便可以跟踪去雄的植株。例如，田地可以以这样的模式种植，即，在重复模式中，一行雄性植株，然后四行雌性植株，接着是另一行雄性植株，然后四行雌性植株。然后可以收获来自异花授粉玉米的种子作为杂种种子并用于生产玉米。为了获得具有足够纯度的杂种种子，必须除去高百分比的来自“雌性”植株的雄穗。还可以理解，用于移除雄穗的时窗非常短、劳动强度非常大，因此是高成本的。

已经开发了能够从玉米种子植株中除去雄穗的机械去雄机。然而，为了保持杂交种子的纯度，必须保持高的雄穗去除百分比。可以理解，田地中的玉米植株的高度将变化。因此，保持去雄机械的适当高度是必要的，并且对获得控制机械化去雄设备所需的快速响应提出了挑战。由于田地的不同区域可能具有或多或少生长的植株，因此这种去雄设备必须能够快速改变去雄机的高度，以便去除整个雄穗。此外，可以理解，如果在切割期间移除了太多的植株，则可能会影响产量。因此，在去雄过程中除去最佳量的玉米植株顶部是关键的。在除去全部雄穗的同时使叶片损失最小化对于使作物产量最大化是关键的。已经开发了使用雷达和声纳系统的农业系统。然而，由于这种系统不能检测和测量单个玉米植株的顶部，这种雷达和声纳系统可能提供用于去雄的错误调整。

因此，可以看出，需要一种新的改进的自动机械去雄系统。这种系统应该能够在去雄设备移动通过田地时机械地从玉米植株上去除雄穗并自动地调节高度。这种系统应该基于直接感测雄穗的顶部而不是距离地面的距离。这种系统应该提供用于在设备移动通过田地时实时地获取关于种子玉米的数据，并且用于报告这种数据以管理种子玉米的设备和农业实践。此外，这种系统应该是响应性的、精确的和准确的，以优化拔除和/或切割，使得仅移除适当量的玉米植株的顶部。本发明解决了与自动玉米去雄相关的这些和其它问题。

发明内容

本发明涉及一种用于对中子玉米进行自动机械去雄的系统和方法。