4JH-270型棉秆粉碎还田机机架振动分析及改进

为了降低设计的4JH-270型棉秆粉碎还田机在作业时机架易发生共振问题,使用SolidWorks建立机架有限元模型,使用ANSYS模态分析软件求解出机架的有限元模态振型和频率,并进行模态试验分析来验证有限元模态的准确性。通过分析机架固有频率与外部激振频率对机架进行结构优化。在机架上增加两块支撑架、两块钢板、一根方钢和一块配重板,并将每根横梁厚度减小1 mm、其余各梁厚度增加1 mm时,机架的前4阶模态频率均避开了外部激振频率范围。对优化后的机架进行静力学分析,所受最大应力为77.295 MPa,远远小于材料的屈服强度,再次验证了机架的稳定性。     

仿生分拨草防堵装置的设计与试验

针对我国西南地区小麦秸秆覆盖地玉米免耕播种机内被动式清秸防堵装置作业时存在的易缠绕堵塞、种沟清秸率低、作业不稳定等问题,基于仿生学原理,以白星花金龟前后肢轮廓曲线及后肢运动轨迹曲线为仿生原型,设计了一种高清秸率、不易堵塞的仿生分拨草防堵装置。通过运动学分析,研究了关键结构参数对清秸防堵效果的影响规律,并得出最优参数组合：拨草轮运动偏角δ为30°,轮盘直径D为204 mm,拨草轮爪数量N为13个;利用Design-Expert软件和Box-Behnken试验优化设计方法,建立了拨草轮入土深度(A)、机具前进速度(B)、分草挡板偏角(C)与清秸率Y的回归数学模型,分析表明三因素对清秸率均有显著影响,且显著性C>B>A,经过优化求解获得了最优作业参数组合：拨草轮入土深度T为11 mm、机具前进速度v为4 km·h^-1,分草挡板偏角α为35°。田间验证试验表明,整机的通过性良好,土壤扰动量及其变异系数分别为20.00%和5.30%,实际秸秆清除率及其变异系数分别为90.58%和1.20%,作业质量稳定,符合免耕播种机作业的农艺和技术要求。     

摆杆夹持式玉米精量排种器的设计与试验

针对玉米种子尺寸差异性大,对排种器结构适配性要求高的问题,设计了一种摆杆夹持式玉米精量排种器,阐述了其结构及工作原理,并对关键部件及参数进行分析,通过建立模型开展了排种器取种及携种过程的力学和运动学研究,通过理论计算确定了关键工作部件的作业参数,得到了影响排种器作业性能的关键因素,以排种器转速、扭簧圈数、弧形板基圆半径为试验因素,以播种合格率、空穴率、多粒率为试验指标进行响应面试验。结果表明：排种器作业性能的最佳工作参数组合为排种器转速26.7 r·min^-1、扭簧圈数10、弧形板基圆半径100 mm,最优参数组合下的排种合格率为93.2%,空穴率为3.8%,多粒率为3%。在最优组合下进行田间验证试验,得到排种器的实地排种合格率为94.2%,空穴率为3.6%,多粒率为2.2%,满足国家行业作业标准要求。     

旱塘瓜开沟施肥覆膜覆土复式作业机设计与试验

设计了旱塘瓜开沟施肥覆膜覆土复式作业机，突破了化肥精量深施、开沟入土部件节能降耗、沟底无损覆膜等技术难题，可实现旱塘瓜田的化肥深施、开沟起垄、沟底覆膜、膜上覆土的机械化复式作业。该机由机架、三点悬挂机构、传动机构、开沟起垄机构，施肥机构、覆膜机构等组成，可完成侧条施肥深度10~15 cm，施肥量2.7~4.1 kg·hm^-2精量可调，满足了西北旱塘瓜的化肥深施农艺要求；沟底覆盖的农膜无损伤，且与沟底、沟壁贴合，不仅起到了增温保墒的作用，并有效抑制了杂草生长，使得旱塘瓜全生育期无需施用除草剂；整机功耗＜40 kW。该机具经过田间性能试验验证，当作业地块平整，机具行进速度为匀速0.5 m·s^-1左右时，采光面机械破损程度为41.6 mm·m^-2，膜边覆土厚度27.3 mm，膜边覆土宽度44.6 mm，膜边覆土厚度合格率96.1%，膜边覆土宽度合格率95.6%，地膜纵向拉伸率92.3%，排肥均匀性变异系数5.6%，开沟深度32.5 cm。试验结果表明相关性能指标均已达到国家标准以及农艺要求，能够实现旱塘瓜开沟施肥覆膜覆土机械化作业，适宜推广应用。     

移栽甜玉米田覆盖控草技术

为了明确不同覆盖方式对甜玉米田杂草出苗生长的抑制效果,寻求更安全环保的控制甜玉米田杂草发生危害的方法,本研究采用大田试验,在甜玉米移栽前,将不同厚度的玉米秆、水稻秆及1层黑色地膜均匀覆盖于小区内.结果显示,处理后20、40 d,黑色地膜能完全抑制甜玉米田杂草的生长,且能显著提高甜玉米产量,增产率为45％;不同厚度的稻秆和甜玉米秆覆盖能够控制杂草的发生,且覆盖厚度越厚,控草效果越好,顺序为稻秆20 cm＞甜玉米秆20 cm＞稻秆10 cm＞甜玉米秆10 cm.秸秆覆盖均能显著增加甜玉米的产量,且甜玉米秆20 cm处理的甜玉米产量最高,但彼此间无显著性差异.     

生物炭与腐殖酸配施对盐碱土理化性质的影响

为探索新型盐碱化土壤改良剂，选取玉米秸秆、葵花秸秆制成生物炭与腐殖酸配合，研究玉米秸秆生物炭（A）、混合秸秆生物炭（A₂1）、腐殖酸（B）、玉米秸秆生物炭+腐殖酸（AB）、混合秸秆生物炭+腐殖酸（A₂1B）5种改良剂与土壤混合后较对照组原土（CK）中盐碱指标、肥力指标的改善情况。结果表明：生物炭和腐殖酸都具有改良土壤盐碱性、提高土壤肥力的作用，二者联合配施对降低土壤pH、电导率（EC）、碱化度（ESP）及提高土壤养分的效果更明显，其中混合生物炭与腐殖酸配施（A₁B）效果最好，A₁B组处理的土壤pH较CK组显著降低10.8%，EC下降55%，ESP降低9.8%；速效钾、有效磷、速效氮及有机质的平均增幅较其他4个处理分别提升59.77%、210%、178%、180%。综上所述，混合施用生物炭及腐殖酸对于改良盐碱土效果明显。     

黏虫体内两种微管蛋白基因cDNA序列的克隆与序列分析

以黏虫4龄幼虫为材料提取总RNA,利用RT-PCR和cDNA末端快速扩增技术(RACE),分别扩增得到该虫的α和β微管蛋白基因的cDNA序列各1条。其中α微管蛋白基因的cDNA序列1 443个碱基,包括一个1 353个碱基的开放阅读框,编码一个含450个氨基酸的蛋白,分子量约为50.0ku。氨基酸的142~148位存在一个微管蛋白标志信号片段GGGTGSG,在氨基酸序列的C-端有一个酪氨酸残基,N-端存在一个对转录后调控非常重要的保守区MRECI序列,以上特点与其他昆虫α微管蛋白氨基酸序列相同。黏虫β微管蛋白基因cDNA序列含1 906个碱基,开放读码框1 344个碱基,编码氨基酸447个,分子量约为50.2ku,等电点4.75。1~4个氨基酸MREI为β微管蛋白转录后调控信号,140~146GGGTGSG位同样存在一个微管蛋白标志信号片段。序列比对表明,克隆的α和β微管蛋白基因与其他昆虫的α和β微管蛋白基因在核苷酸和氨基酸水平上都是高度同源的,黏虫与家蚕(Bombyx mori)α微管蛋白的氨基酸序列同源性达到99.3%,与其他3种夜蛾科昆虫α微管蛋白的氨基酸序列同源性更是达到100%。黏虫与家蚕β微管蛋白的氨基酸序列同源性达到98.7%,与烟草天蛾β微管蛋白的氨基酸序列同源性达到99.6%。两个基因的cDNA序列已经登录GenBank并获得登录号分别为EU100016和EU234504。     

新疆玉米种植区瓢虫资源调查及多样性分析

新疆特有天敌资源丰富，具有重要的开发潜力和利用前景。本文通过开展新疆这一特殊生态区内玉米田主要瓢虫资源的系统调查，旨在为该地区天敌资源的保护与利用提供科学指导。本文采用网捕法结合目测法探明新疆11个地州41个县/市/区玉米种植区瓢虫群落组成。共获得1503号瓢虫标本，隶属3亚科，13属，20种，其中多异瓢虫、深点食螨瓢虫等种类为新疆玉米种植区优势种瓢虫，团聚丽瓢虫为新疆新纪录种。各玉米种植区瓢虫资源种类及个体数量间存在显著差异，其中伊犁州伊宁县最为丰富，达11种，而阿克苏地区阿拉尔市瓢虫种类最少，仅为1种。瓢虫群落多样性分析表明，伊犁州的多样性、丰富度指数和均匀度指数较高，但优势度指数较低；巴音郭楞蒙古州的多样性指数最低，且均匀度指数较低，但优势度指数最高。相似性分析表明，地州间相似性程度较高，32个地州组相似性程度相对较高，相似性系数≥ 0.5，占58.2%，其中巴音郭楞蒙古州与和田地区，所采集瓢虫相似性系数最高（0.83）。新疆玉米田间瓢虫种类和数量整体较为丰富，自然控制能力较强，这为充分保护与利用当地天敌资源，促进绿色农业的可持续发展提供科学依据。     

干播湿出灌水量和灌水频率对棉田土壤板结、水盐分布及出苗的影响

为探究干播湿出对棉花覆土板结程度、土壤水盐分布以及出苗情况的影响,设置不同出苗水量与灌水频率2个因素,共计6个处理和1个对照处理,分别为WP1（675 m³·hm^-2）、WP2（900 m³·hm^-2）、WP3（1 125 m³·hm^-2）、WP4\[（675+225) m³·hm^-2\]、WP5\[（675+450) m³·hm^-2\]、WP6\[（675+300+225) m³·hm^-2\]与冬灌处理,对各处理的表层覆土板结度、灌前与灌后含水率及含盐量、出苗率、株高、茎粗等指标进行分析。结果表明：表层土壤板结度受灌溉水总量与灌水频次影响,WP4处理表层土壤板结程度最低（99.87 kPa）,少量高频灌溉可以降低表层土壤板结度;各处理膜间电导率最大,高于窄行土壤9%以上;WP4处理出苗率最高（84.74%）;窄行电导率、窄行含水率和表层覆土板结度与出苗率均具有显著负相关关系,土壤含水率与窄行电导率与株高、茎粗均呈现显著负相关关系。通过评判各处理出苗率与生长指标,WP4处理为最优处理。     

吉林西部苏打盐碱土在不同添加物下水分入渗特性

依据土壤水动力学理论,基于室内一维土柱入渗试验,选用稻壳、玉米秸秆、河沙3种材料作为添加物,分别将添加物以不同掺量与土壤均匀混合对苏打盐碱土进行入渗试验,从累计入渗量、入渗速率、湿润锋运移距离等方面研究苏打盐碱土在不同添加物及不同掺量下水分的入渗特性。结果表明:对照组土壤入渗量为3 mm·d~(-1),混掺1%稻壳、玉米秸秆时土壤入渗量分别为7.08、7.37 mm·d~(-1),混掺3%稻壳、玉米秸秆时土壤入渗量分别为18.9、23.07 mm·d~(-1),混掺5%稻壳、玉米秸秆时土壤入渗量分别为21.17、28.5 mm·d~(-1)。对照组土壤稳定入渗速率为0.04 mm·h~(-1),混掺1%、3%、5%稻壳土壤稳定入渗速率分别为0.17、0.55、0.60 mm·h~(-1),混掺1%、3%、5%玉米秸秆土壤稳定入渗速率分别为0.25、0.70、1.00 mm·h~(-1),混掺25%、40%、55%河沙土壤稳定入渗速率为0.08、0.09、0.10 mm·h~(-1)。对照组土壤湿润锋运移距离为4.9 cm,混掺1%、3%、5%稻壳土壤湿润锋运移距离分别为10.1、30、38.3 cm,混掺1%、3%、5%玉米秸秆土壤湿润锋运移距离分别为11.6、32、47 cm,混掺25%、40%、55%河沙土壤湿润锋运移距离分别为6.5、7.8、9 cm。混掺5%玉米秸秆可以大幅度增加土壤累计入渗量,提高水分入渗速率,浸润范围可以到达作物根系。因此选用5%玉米秸秆掺量与土壤混掺,可提升吉林西部苏打盐碱土入渗效果,有利于综合提高土壤水分入渗和保水性能。