麦秸的微观构造及化学成分分析

【目的】对麦秸(麦秸秆、麦叶、穗轴)的构造及化学成分进行比较分析,为麦秸的综合利用提供参考。【方法】以麦秸秆、麦叶、穗轴为研究对象,观察其宏观构造,用扫描电镜观察其微观构造,参照GB/T 2677.8-94、GB/T 2677.10-95和GB/T 742-2008规定的造纸原料成分测定系列方法分析其化学成分。【结果】麦秸秆、麦叶及穗轴的宏观和微观构造具有一定的差异性。麦秸秆的外表面光滑,有蜡状物质,组织致密,而内表面组织疏松,无角质层;麦叶角质层较薄,但表面蜡质晶体含量最多;穗轴表面组织致密,角质层较厚,表面蜡质晶体和硅质细胞较多。主要化学成分含量(质量分数)分析表明,麦秸秆、麦叶、穗轴中酸不溶木质素含量分别为16.36%,12.24%,16.29%;综纤维素含量分别为76.98%,65.08%,76.25%;纤维素含量分别为41.11%,35.16%,37.35%;灰分含量分别为5.21%,9.96%,4.48%。【结论】在定向结构麦秸人造板的生产中,提高麦秸秆的劈裂率,减少麦叶和穗轴的含量,可以提高板材的性能。     

麦草的化学活性基团、润湿性与MDI的热反应特征

以麦秸、麦叶、穗轴为研究对象,通过傅里叶红外光谱分析表明,麦秸内表面羟基浓度高,易于胶黏剂的润湿;麦秸外表面、麦叶和穗轴的表面羟基浓度非常低,不利于胶黏剂的润湿.通过接触角测量表明,MDI对麦秸内表面的接触角最小,润湿性最好,与麦秸外表面之间的润湿性次之,对麦叶的润湿性最差.差示扫描量热法(DSC)分析的结果表明,MDI可以与麦草中的羟基发生放热反应,MDI与麦秸反应的放热量较与麦叶和穗轴反应的放热量大.     

蒸汽爆破改性处理对麦秸板性能的影响

通过蒸汽爆破技术对麦秸原料进行处理,去除了麦秸表面的蜡质和硅等胶合阻碍成分,解决了农作物秸秆共有的胶合难的问题.研究结果表明,蒸汽爆破处理对于麦秸板的内结合强度、静曲强度、弹性模量和吸水厚度膨胀率都有显著改善.用在190℃、3 min蒸汽爆破条件下处理的麦秸制成的板材,其内结合强度约是未处理板材的10倍.在190℃、2...     

刨花形态对麦秸板物理力学性能的影响

【目的】对不同形态刨花压制麦秸板的主要物理力学性能进行比较和分析,为刨花原料的选择、板材制造工艺的改进提供理论指导。【方法】以聚合异氰酸酯为胶黏剂,采用不同加工方式（劈裂机加工和刨片机加工）及不同尺寸（经＞1～≤2 mm、＞2～≤4 mm、＞4～≤8 mm孔径筛分的3个等级的长料、短料）的麦秸刨花压制非定向的单层板材,根据林业行业推荐标准《LY/T 2141-2013定向结构麦秸板》的要求测试板材的物理力学性能,利用X射线断面密度测试仪分析刨花尺寸对麦秸板断面密度的影响。【结果】劈裂机加工的长料中,＞1～≤2 mm、＞2～≤4 mm、＞4～≤8 mm的麦秸刨花占75%左右,环式刨片机加工的短料中则为90%左右,刨片机加工的刨花中尺寸较小的刨花多于劈裂机加工刨花。长料的板坯压缩率为11.6,约为短料的1.3倍。随着筛孔孔径的增加,长料、短料的堆积密度减小,板坯厚度增加,压缩率也随之增加。在试验条件下,长料制得板材的抗弯强度与抗弯弹性模量分别为43.68 MPa和4.47 GPa,均约为短料的1.3倍,内结合强度为0.42 MPa,约为短料的74%;长料压制的麦秸板的24 h吸水厚度膨胀率和24 h吸水率分别为16.92%和60.64%,均高于短料,但后者差异不显著;长料板材的2 h吸水厚度膨胀率和2 h吸水率均高于短料板材,但差异均不显著。随着麦秸刨花长细比的增大,长料和短料中不同尺寸刨花压制麦秸板的抗弯强度与抗弯弹性模量均呈增大趋势,内结合强度均呈下降趋势,24 h吸水厚度膨胀率和24 h吸水率逐渐增大。不同尺寸麦秸刨花压制板材的密度均在厚度方向呈“面高芯低”式的“U”形分布。刨花尺寸对麦秸板断面密度的影响并不明显,可能是因为刨花尺寸相对较小,其影响相对较弱。【结论】长料各筛层刨花所压制的板材性能变化幅度较短料大。在实际生产中,建议将长刨花作为表层原料以提高板材的抗弯强度和抗弯弹性模量,将短刨花作为芯层原料以提高其内结合强度和尺寸稳定性。     

麦秸不同部位生物降解速率差异

通过外源添加娄彻氏链霉菌(Streptomyces rochei),研究其对麦秸不同部位腐解速率的影响,模拟常温、淹水条件,进行为期27 d的腐解试验,测定麦秸叶片、叶鞘、穗轴、茎以及根在腐解过程中的干物质损失率、纤维素酶活力、放线菌数量、纤维组分及结晶度、总酚酸理化指标,并对其进行相关性分析。结果表明:娄彻氏链霉菌能在淹水环境下成为优势菌株;麦秸不同部位腐解速率为:叶片 >叶鞘 >穗轴 >根 >茎;干物质损失率与纤维素酶活、纤维素酶活与总酚酸呈极显著正相关(P<0.01),干物质损失率与总酚酸呈显著正相关(P<0.01);麦秸不同部位中穗轴、茎和根的腐解速率比较慢,且穗轴、茎和根占整株麦秸的比重比较大,根据这一结论,将有机物料腐熟剂接种到麦秸的茎和穗轴部位,可加快麦秸的腐解速率,为秸秆的资源利用及接种装置在收割机上固定位置的确定提供科学依据。     

玉米穗轴机械强度及其对机械粒收籽粒破碎率的影响

【目的】明确玉米穗轴机械强度变化规律及其对机械粒收籽粒破碎率的影响,为提高玉米收获质量提供理论依据。【方法】本研究通过设置品种大区鉴选试验,对各品种进行分期收获,历次收获均以相同粒收机械与农机操作人员实施,同步调查玉米穗轴形态、含水率、干物质积累、力学特征以及籽粒含水率、机收破碎率等指标,研究玉米生育后期穗轴机械强度的变化特征及其影响因素,分析穗轴机械强度与籽粒破碎率之间的关系。【结果】结果显示,随着收获期推迟,玉米籽粒和穗轴含水率逐渐降低,而穗轴8 cm和全长抗折断力及籽粒破碎率均呈现先降低后升高的趋势。籽粒含水率低于20.1%时,机械粒收籽粒破碎率随穗轴抗折断力提高呈极显著的指数增加趋势;当籽粒含水率高于20.1%时,破碎率与穗轴全长抗折断力呈极显著的指数模型关系,与8 cm抗折断力的回归分析未达到显著水平。穗轴抗折断力与穗轴含水率呈显著负相关,与穿刺强度、干重、单位长度干重、单位体积干重呈显著正相关;通径分析表明穗轴单位长度干重对抗折断力的贡献最大。【结论】玉米穗轴机械强度是影响机械粒收籽粒破碎的重要因素之一,生育后期穗轴干物质积累和含水率是影响穗轴机械强度的重要因素。     

秸秆打捆 变废为宝

今年,江苏省连云港市农机部门大力推广机械秸秆打捆机．积极引导农民合理利用麦秸,增加农民收入。农民们将麦秸打捆用于板材加工、发电、饲料等用途,使农民以往的烧火草变成了金条．每亩地可为农民增收80元。     

热压温度对麦秸塑料刨花板性能的影响

通过正交试验和单因子试验,以麦秸和废旧聚乙烯塑料为原料,使用异氰酸酯胶黏剂压制麦秸塑料刨花板,分析热压温度对麦秸/聚乙烯复合材料性能的影响。结果表明,热压温度对板坯中胶黏剂的固化速度、水分传递速度、塑料熔融程度、麦秸分解程度等都有不同程度的影响。当在热压时间、聚乙烯比例、施胶量、复合材料密度相同的条件下,热压温度为190℃时压制出的麦秸/聚乙烯复合板材各项物理力学性能较好。     

酶处理对UF麦秸纤维板性能的影响

利用木聚糖酶预处理麦秸纤维,采用常规热压工艺制备脲醛树脂(UF)麦秸纤维板,并测试木聚糖酶处理前后UF麦秸纤维板的性能变化.结果表明:与未经木聚糖酶处理的UF麦秸纤维板相比,处理后的UF麦秸纤维板的内结合强度、弹性模量、静曲强度均显著提高.其中,内结合强度由0.34 MPa提高到0.67 MPa,弹性模量由2386.05 MPa提高到3121.75MPa,静曲强度由18.25 MPa提高到27.13 MPa;24 h吸水厚度膨胀率显著下降,由36.45%降至18.40%,且各项指标达到国家标准合格品的要求.木聚糖酶处理后的UF麦秸纤维复合材料具有较大的刚度和阻尼;酶处理前后复合材料的Tg分别为98和127℃.因此,麦秸纤维经木聚糖酶处理后压制的UF麦秸纤维板热稳定性更好.     

麦叶食品将成市场新宠

小麦嫩叶富含叶绿素、酵素、各种维生素、矿物质和氨基酸等成分.经常食用麦叶食品能清除长期累积在血液中的毒素,对心血管疾病、便秘、哮喘等有很好的辅助疗效.国外已经研制开发出麦叶系列食品,如麦叶纤维食品、麦草汁饮料、麦绿素可乐等.而目前我国的麦叶食品开发尚处于研究和试生产阶段,估计要不了多长时间,麦叶食品就将成为我国市场上的抢手货.     

覆膜对小麦14C-储备物在灌浆期转运分配的影响

【目的】阐明覆膜对西北旱地小麦花前同化的14C-储备物在灌浆期转运分配的影响。【方法】在小麦花前大约1周进行14CO2饲喂，在扬花和灌浆期对植株各部位的14C进行放射性测定。【结果】花前同化的14C在开花时约90％已储存在茎鞘和穗轴中，10%存留在叶片中；开花后两者都向籽粒转运。成熟时叶片的14C几乎都外运了，茎鞘和穗轴中还有大约65%的14C，籽粒中的14C分配率占30%～35％。覆膜小麦的14C向籽粒的转运比对照慢。另外，覆膜小麦的叶面积大，叶片衰老慢，同化能力强，干物质多，籽粒产量高。【结论】覆膜使小麦增产的原因在于使小麦中前期生长加快，后期衰老延缓，因而绿叶面积大，同化能力增强，最终使得同化的干物质总量大大增加，所以产量增加；但并不促进同化物向籽粒的转运分配。     

密度对扬麦9号和扬麦12号产量与籽粒品质及群体品质与个体株型指标的影响

通过密度试验,初步明确弱筋小麦扬麦9号和中筋小麦扬麦12号优质高产的群体与个体品质指标,并比较密度对其的调控效应。结果表明：①弱筋小麦扬麦9号以较高密度的基本苗（240万/hm）可建立合理的优质高产群体结构及个体株型指标,协调群体与个体发展的矛盾;中筋小麦扬麦12号以较低密度的基本苗（150万hm）可建立优质高产群体结构及个体株型指标。②弱筋小麦扬麦9号以较高密度建立的优质高产群体及个体株型指标中,孕穗后各时期干物质量、花后干物质量总积累量、成穗数、株高构成指数、穗下节间/节间总长、（穗下节间+穗长）/株高均低于中筋小麦扬麦12号以较低密度建立的优质高产群体;但其高峰苗、花后叶面积指数下降速度却明显大于优质高产中筋小麦扬麦12号的相应指标。     

六倍体小麦脆穗性遗传初步研究

选用中国春、云南铁壳麦、西藏半野生小麦、新疆稻麦、斯卑尔脱小麦等品种,对六倍体普通小麦的脆穗性状作了初步研究。结果表明:其脆穗性状传递关系不是单因子,并非表现为脆穗性对坚穗性为显性对隐性的简单传递关系;该性状可能受几对基因控制,且基因间存在互作效应。普通小麦脆穗性状的遗传系统很可能直接来源于其供体祖先种——四倍体小麦。     

水分亏缺对小麦抽穗期穗轴维管束系统的影响

利用盆栽试验研究了水分亏缺对抽穗期小麦穗轴维管束系统的影响。结果表明:穗轴大、小维管束数目、横截面积、导管直径和韧皮部面积沿穗轴由下到上依次减小。但下降幅度因维管束种类、穗轴部位而异。同正常供水处理相比,中度水分亏缺下穗轴大、小维管束数目、面积、导管直径和韧皮部面积有所减小。重度水分亏缺则使穗轴大、小维管束数目、面积、导管直径和韧皮部面积明显减小。表明水分亏缺显著改变了小麦穗轴维管束系统的显微解剖结构。     

小麦品种抗赤霉病的组织学研究

通过对四个品种穗轴的组织学和组织化学与抗扩展性关系的研究,结果表明:抗感品种健康穗轴在一些组织结构上存在着明显差异,主要表现在抗病品种的维管束导管孔径较感病品种的小,抗病品种的皮层厚壁组织和厚壁细胞壁较感病品种的厚,且差异达显著水平;抗病品种的皮层厚壁组织和厚壁细胞壁增厚的时期比感病品种的早。在受侵染的穗轴中,抗感品种在菌丝的分布和量上,以及细胞的破坏程度上有所不同。抗感品种的木质素均为具丁香素核的木质素。因此,小麦品种抗扩展性的机制之一是靠预先形成的组织结构——厚壁组织和细胞壁厚度等解剖特征来实现的。     

利用近等基因系研究穗分枝小麦的生长锥发育及其物候特征

利用一对穗分枝差异的小麦近等基因系,研究其生长锥分化过程和发育规律。结果表明:穗分枝小麦发育至二棱期后,分枝穗轴突起形成,继而形成穗分枝;发育过程可分为9个时期:初生期、伸长期、单棱期、二棱期、分枝突起形成期、分枝小穗突起形成期、小花分化期、雌雄蕊分化期和抽穗始期;物候学方面,分枝小麦在二棱期之前的发育进程与正常穗型小麦一致,但分枝穗轴形成后,分枝小麦的拔节期、抽穗期和开花期分别要晚于正常穗型4.2、2.3 d和1.4 d,说明穗分枝小麦二棱期之后有一个分枝穗轴突起形成和伸长期。本研究有利于了解穗分枝小麦生长锥的发育进程,为进一步实现小麦遗传改良、优化栽培技术和加快该种质资源的利用奠定形态学基础。     

小麦品种抗赤霉病穗轴病理解剖的研究

研究了不同抗赤霉病类型品种的病理解剖学；发现抗病品种穗轴线管束数量比感病品种的多；穗轴节上部的节间组织排列较下部节间组织致密；菌丝体只存在于穗轴维管束的导管内．并且抗病品种内的菌丝体数量比感病品种数量少、且发育不良；感病品种穗轴组织的坏死速率为抗病品种的７倍。     

南疆杏麦复合系统条件下小麦灌浆期冠层的光特性

选用新冬22号小麦品种,研究了5种不同类型杏树带型下小麦冠层光特性和6m与4m两种带型下小麦的平均产量。结果表明:①宽幅小麦冠层光照强度、光合有效辐射(PAR)、叶面积指数(LAI)优于窄幅小麦(即:6m×4m6m×3m4m×2m4m×1.5m),小麦冠层各光合指标在杏树带中从东到西呈现出由小增大再减小的变化趋势。②小麦的光特性在幼年杏树带中优于在成年杏树带中(即:5年7年8年)。③6m和4m宽幅下,近树冠区小麦产量低于远离树冠区小麦产量,宽幅模式小麦产量高于窄幅模式小麦产量,表明光合特性是影响小麦产量的一个重要因子。     

小麦对赤霉病抗性鉴定指标的探讨

连续3年用单花注滴法接种,考察了穗轴发病时间、病小穗数和穗轴病节片数3个抗性指标。结果表明,病小穗数这一指标能较明确地划分出高抗、中抗、感病3种类型,且稳定性最好。以病小穗数作为主要的抗病性鉴定指标,再参考穗轴病节片数,对小麦品种抗病性的评价及育种材料抗病性的鉴定较为准确、实用。     

小麦株高和茎秆不同部位砷镉磷含量与籽粒砷镉磷含量的关系

以12个小麦品种为供试材料,利用盆栽试验研究了小麦穗下节间长、株高和茎秆不同部位砷、镉、磷含量在不同品种间的差异以及它们与小麦籽粒砷、镉、磷含量之间的关系。结果显示,小麦株高、穗下节间长以及茎秆不同部位砷、镉、磷含量存在明显的品种差异。皮尔森相关性分析结果显示,小麦籽粒砷含量与颖壳和穗轴部位砷含量显著正相关,相关系数分别为0.659(P0.01)和0.433(P0.05)。籽粒镉和磷含量与株高和穗下节间长呈显著负相关,其相关系数:镉分别为-0.264(P0.05)和-0.345(P0.01),磷分别为-0.583(P0.01)和-0.437(P0.01)。籽粒磷含量分别与颖壳、穗轴和节间磷含量呈显著正相关,相关系数分别为0.526(P0.01)、0.430(P0.05)和0.532(P0.01)。籽粒砷和镉含量与颖壳和穗轴中磷含量均存在显著相关性。这些结果表明,颖壳和穗轴部位砷含量大小可以用来表征籽粒砷含量,选育植株较高的小麦品种有利于降低籽粒镉的积累。