一、 設備定位：從“經驗目測"到“力學量化"的育種革命

托普云農莖稈強度儀（型號TP-YYD-1系列/TPDF-1）是基于高精度拉壓力與傾角傳感器構建的便攜式力學測量系統。它通過模擬風載、機械收割等外力，將傳統主觀的“莖稈硬度"感知轉化為抗彎折力、穿刺強度、彈性模量等可量化的力學參數，是破解作物倒伏機制、篩選抗倒伏種質及優化農機參數的核心科研工具。

二、 核心作用：破解“莖稈力學"與“產量穩產"的關聯密碼

倒伏是導致作物減產10%-30%的主要非生物脅迫之一。該設備通過力學量化，直接服務于育種與栽培管理的三個關鍵環節：

抗倒伏育種高通量篩選

在雜交后代群體（F?等）中，快速測定基部節間的抗彎折力與穿刺強度，建立力學指標與木質素含量、維管束結構的關聯模型，篩選出“莖稈強韌、矮化抗倒"的優異單株，縮短育種周期。

栽培管理措施評估

量化不同密度、氮肥運籌、化控調節劑（如矮壯素）處理下莖稈力學性能的差異，明確導致莖稈變脆或變弱的農藝措施，為構建合理群體結構提供數據支撐。

農機收割參數適配

測定成熟期莖稈的抗壓碎強度，為聯合收割機滾筒轉速、間隙等參數設定提供力學依據，降低籽粒破碎率與落粒損失。

三、 功能特性：多測頭適配與活體無損測量

1、配置4種測頭：設備配置探針、拉鉤、壓板等多種形式測頭，可進行莖稈彎折性能測量、莖稈抗壓強度測量、莖稈組織結構（穿刺）強度測量，滿足不同的實驗需求；

2、主機可拆卸：植物莖稈強度儀主機拆卸后可以單獨通過附帶的測頭來測量田間作物的抗倒伏數值；

3、具有分組顯示功能：可分組顯示已保存數據的平均值、最大值、最小值，最多可以測量200組數據，每組最多可以測量96條數據；

4、應用場景廣泛：適用于小麥、水稻等莖稈較細和玉米、甘蔗、高粱等莖稈較粗的植物莖稈強度測試；

5、高精準角度測量：設備采用高精度壓力及傾角傳感器，無損實時獲取受力大小及設備傾斜角度；

6、數據列表查詢功能：設備測量完成自動保存當前測量的峰值壓力、測量角度、測量時間、存儲序號，可按照時間查看多組歷史數據；

7、多種顯示單位：設備支持kg、N、lb 3種計測單位，可自行選擇，相互切換；

8、測量結果穩定：測量支架通過手搖的方式可以使測試頭保持勻速位移下降，使測量數據更加穩定；

9、數據自動存儲：自動保存當前測量壓力、測量角度、時間、存儲序號，可存儲>1萬條數據；

10、超長待機：一次充電可滿足連續工作使用12h；

11、蜂鳴器提示：在設備到達預設測量角度、測量壓力超出傳感器最大量程以及低電量時都會發出蜂鳴器提示音；

12屏幕數字正反轉：設備具有屏幕數字正反轉功能，可方便用戶通過多角度觀察測量的數據結果；

13、綠色節能環保：設備具有屏幕背光亮度調節、自動熄屏和自動關機功能，可根據自定義數值控制設備自動關機和熄屏；

14、無線傳輸功能：支持藍牙傳輸數據至手機端（app），手機端可將分析數據上傳到科研助手平臺。

四、 典型應用場景

1. 玉米、高粱等高稈作物抗倒伏育種（核心場景）

任務：在灌漿期（易倒伏期），使用壓板測頭測量基部第3-5節間的抗彎折力，篩選出抗推力>200N的強稈材料；利用探針測頭評估莖稈穿刺強度，篩選抗莖腐病材料。

適用型號：TP-YYD-1B（量程500N，分辨率0.01N）。

2. 小麥、水稻等密植作物群體質量評價

任務：在孕穗期，使用活體莖稈強度測定儀（TPDF-1）對群體進行原位推稈測試，結合莖稈重心高度，計算抗倒伏指數，評估不同密度下的群體抗倒風險。

適用型號：TPDF-1（活體型）、TP-YYD-1A（細莖型，量程50N）。

3. 甘蔗、煙草等經濟作物機械適配研究

任務：測定甘蔗莖稈的抗壓碎強度，為收割機刀片切割速度與壓力參數提供力學邊界，減少宿根損傷；評估煙草莖稈的韌性，優化采收機械手夾持力。

適用型號：TP-YYD-1B（大負荷型）。

4. 林果苗木抗風能力評估

任務：對幼樹主干進行側向推力測試，結合風速模擬，評估苗木在臺風頻發區的定植風險，篩選抗風樹種。

五、 技術嚴謹性說明

誤差來源與規避：主要誤差源于莖稈夾持角度偏差與加載速率不一致。科學操作要求：夾持點嚴格位于節間中部，避免節位影響；手動加載時需保持勻速（或使用電動測試架），確保應變率一致。對于活體測量，需避開強風時段，并在植株無露水時進行。

數據有效性邊界：離體測量的穿刺強度與抗彎強度具有高度可重復性，是育種篩選的金標準；活體測量的抗倒伏力受根系固定力、土壤濕度影響較大，更適合做相對比較（如處理 vs 對照），而非絕對力學參數。

局限性：該設備屬于點尺度測量，無法反映整株莖稈的空間異質性（如基部與中部的強度梯度）。對于極度脆性或纖維化嚴重的莖稈（如芝麻），需降低加載速度以防瞬間斷裂導致數據丟失。

浙江托普云農科技股份有限公司專業研發生產供應（銷售）莖稈強度儀，廠家直銷，歡迎新老用戶了解咨詢！