玉黄金对春玉米茎秆显微结构及抗折强度的影响

【目的】研究化控剂(30%胺鲜酯·乙烯利水剂以下称玉黄金)对春玉米茎秆显微结构及抗折强度的影响。【方法】选取京农科728和金农738为材料,测定不同种植密度下喷施玉黄金后春玉米茎秆抗折强度,利用光学显微镜观察其茎节的显微结构,对维管束各项显微结构与茎秆抗折强度进行相关分析及通径分析。【结果】维管束数目对茎秆抗折强度的直接影响最大,且呈极显著负相关为-0.760;与木质部面积呈极显著正相关为0.970;与单个维管束平均面积、维管束最大直径和表皮细胞厚呈显著正相关分别为0.661、0.659和0.632。【结论】京农科728和金农738在不同种植密度下,喷施浓度为200 mg/L的玉黄金后茎秆单位面积内维管束数目减少、表皮厚度增厚、维管束最大直径最大、抗折强度提高,抗倒性增强。     

油菜茎秆径向压缩特性试验研究

[目的]为了研究油菜茎秆在脱粒过程中的破碎机理,寻找减少油菜脱粒过程中茎秆破碎的控制策略.[方法]利用微机控制万能材料试验机对油菜茎秆进行径向全压缩和局部压缩试验.对油菜茎秆的径向弹性系数和力学特性进行了测量,对不同曲率半径压头对油菜茎秆局部压缩力学特性的影响进行了研究.[结果]试验结果表明,油菜茎秆径向压缩屈服之前有一个线弹性阶段,茎秆受力与形变表现出良好的线性关系,油菜茎秆径向截面弹性系数为kτ=(1.14±0.16)N/mm;油菜茎秆局部压缩试验中油菜中部主茎秆的屈服极限平均值为150.55 N;通过对油菜茎秆全压缩试验和局部压缩试验对比发现,全压缩试验中油菜茎秆直接被压溃,无明显屈服阶段,茎秆的破碎主要是由于所受载荷超过了茎秆纤维层之间的约束力,其裂痕方向与茎秆轴向平行;油菜茎秆局部压缩试验中,不同曲率半径的压头对茎秆径向压缩受力影响显著,茎秆在相同形变下,曲率半径越大,茎秆受力越大.[结论]建立了油菜茎秆径向压缩理论计算模型,对油菜茎秆所受径向压力的实测值与理论模型计算值对比,发现理论值与实际值的增长趋势一致,验证了该茎秆受力计算模型的可行性.     

油菜茎秆径向压缩特性试验研究

[目的]为了研究油菜茎秆在脱粒过程中的破碎机理,寻找减少油菜脱粒过程中茎秆破碎的控制策略.[方法]利用微机控制万能材料试验机对油菜茎秆进行径向全压缩和局部压缩试验.对油菜茎秆的径向弹性系数和力学特性进行了测量,对不同曲率半径压头对油菜茎秆局部压缩力学特性的影响进行了研究.[结果]试验结果表明,油菜茎秆径向压缩屈服之前有一个线弹性阶段,茎秆受力与形变表现出良好的线性关系,油菜茎秆径向截面弹性系数为kτ=(1.14±0.16)N/mm;油菜茎秆局部压缩试验中油菜中部主茎秆的屈服极限平均值为150.55 N;通过对油菜茎秆全压缩试验和局部压缩试验对比发现,全压缩试验中油菜茎秆直接被压溃,无明显屈服阶段,茎秆的破碎主要是由于所受载荷超过了茎秆纤维层之间的约束力,其裂痕方向与茎秆轴向平行;油菜茎秆局部压缩试验中,不同曲率半径的压头对茎秆径向压缩受力影响显著,茎秆在相同形变下,曲率半径越大,茎秆受力越大.[结论]建立了油菜茎秆径向压缩理论计算模型,对油菜茎秆所受径向压力的实测值与理论模型计算值对比,发现理论值与实际值的增长趋势一致,验证了该茎秆受力计算模型的可行性.     

不同株高甘蓝型油菜茎秆特性及其与倒伏的相关性

以8份不同株高甘蓝型油菜为试验材料,通过大田试验,考察其株高等株型性状、抗倒性,观察其茎秆显微结构,测定茎秆生化成分。运用相关性分析、主成分分析、系统聚类分析、通径分析等方法,研究甘蓝型油菜的株高等株型性状、茎杆显微结构和生化成分等与倒伏的相关性。结果表明,甘蓝型油菜的株高、一次有效分枝高度、主花序长度、顶枝角与倒伏指数呈显著正相关;通过主成分分析,可将影响倒伏的株型性状分为3大类:茎秆长度因子、角度因子、分枝数相关因子。茎杆显微结构分析发现,株高越高,其茎杆皮层层数越多、皮层厚度越大,相邻维管束之间间隙越大、维管束个数越多,但是矮杆材料比高杆材料细胞排列更整齐紧密,且细胞相对较小;研究也发现横截面积、髓面积与倒伏指数呈极显著正相关;倒伏指数、株高、皮层层数、维管束个数在聚类分析中聚为一类。茎秆生化成分分析表明,终花期茎秆各生化成分与株高相关性均未达到显著水平,但株高与木质素和粗纤维的负相关系数较大;通径分析表明,对倒伏指数直接贡献最大的是木质素,间接效应最大的生化成分为相对含水量。     

油菜茎秆抗压力学性能的分析与研究(英文)

[目的]为研究油菜茎秆生物力学性能与油菜茎秆倒伏之间的相关性。[方法]通过对四川农业大学油菜研究中心培育的4个不同品系的油菜茎秆进行轴向压缩试验,研究分析各品系油菜茎秆的最大承载力、最大抗压强度、弹性模量和惯性矩沿茎秆距地高度的变化规律,以及品系、含水率对油菜茎秆生物力学性能指标的影响。[结果]随着茎秆距地高度的增加,油菜茎秆最大载荷基本呈线性减小的趋势,最大值在距地50 cm以下。4个品系的茎秆的最大抗压强度和弹性模量均沿着距地高度的而增加,是增长缓慢,变化不大,可认为弹性模量基本不变;干油菜茎秆的最大承载力、最大抗压强度和弹性模量都高于湿茎秆,说明油菜茎秆的含水率显著影响其抗压力学性能;结合田间油菜的实际倒伏情况可知,1 号的生物力学性能最差,倒伏程度也最严重,6 号和 F5的生物力学性能比1号和9号要好,抗倒伏能力也更强。[结论]该研究为相关作物的机械化生产及其产品深加工等作业机械的设计提供设计参数和依据,能更好地揭示生物的物性本质,且该研究所用方法还能对茎秆作物优种筛选进行评价。     

油菜茎秆特性与抗倒性及产量的关联研究

倒伏是影响油菜(Brassica napus L.)高产、稳产、优质的限制因素之一.油菜茎秆生长发育状况严重影响其倒伏程度和油菜的最终产量.油菜倒伏程度与茎秆特性密切相关,不同油菜品种因栽培措施的差异引起群体结构差异,影响植株茎秆与生殖器官间碳水化合物的积累与运转及茎秆结构形态的建成,从而进一步影响茎秆机械强度等抗倒伏关键指标及最终的子粒产量.油菜苗期良好的群体生长状况是植株各器官间碳水化合物的积累与运转协调及后期子粒产量及较强茎秆抗倒性形成的基础.对油菜群体及个体茎秆发育状况对抗倒性及菜子产量的影响机理进行了研究,旨在为油菜抗倒伏及高产栽培技术的进一步研究提供参考.     

基于茎秆生物力学特性的油菜抗倒调控机制研究

为了应用生物力学特性指标对茎秆抗倒性进行评价,进而指导油菜抗倒栽培,以华杂62和金油杂158为试验材料,基于不同栽培因素下油菜茎秆的弹性模量、弯曲强度、剪切强度及抗倒性,分析了栽培因素对油菜茎秆力学特性指标的影响及其与抗倒性的相关性。结果表明：油菜抗倒性与茎秆的弹性模量、弯曲强度、剪切强度呈显著负相关;随着播期推迟,油菜茎秆的弹性模量、弯曲强度及剪切强度分别减小15.31%、29.16%和13.88%,倒伏指数增大32.18%;随着播种密度增大,油菜茎秆的弹性模量、弯曲强度及剪切强度均呈先增大后减小趋势,而倒伏指数先减小后增大;随着施氮量增加,油菜茎秆的弹性模量、弯曲强度及剪切强度均逐渐减小,而倒伏指数逐渐增大,与施氮量120 kg·hm^-2处理相比,在施氮量为360 kg·hm^-2下,油菜茎秆的弹性模量、弯曲强度及剪切强度分别减小39.43%、19.40%和16.63%,倒伏指数增大16.36%。因此,播期提前、适当增加播种密度、控制氮肥投入,有助于提高油菜茎秆的力学特性强度,从而增强油菜的抗倒伏能力。研究结果可为油菜抗倒栽培调控提供理论依据。     

基于茎秆生物力学特性的油菜抗倒调控机制研究

为了应用生物力学特性指标对茎秆抗倒性进行评价，进而指导油菜抗倒栽培，以华杂62和金油杂158为试验材料，基于不同栽培因素下油菜茎秆的弹性模量、弯曲强度、剪切强度及抗倒性，分析了栽培因素对油菜茎秆力学特性指标的影响及其与抗倒性的相关性。结果表明：油菜抗倒性与茎秆的弹性模量、弯曲强度、剪切强度呈显著负相关；随着播期推迟，油菜茎秆的弹性模量、弯曲强度及剪切强度分别减小15.31%、29.16%和13.88%，倒伏指数增大32.18%；随着播种密度增大，油菜茎秆的弹性模量、弯曲强度及剪切强度均呈先增大后减小趋势，而倒伏指数先减小后增大；随着施氮量增加，油菜茎秆的弹性模量、弯曲强度及剪切强度均逐渐减小，而倒伏指数逐渐增大，与施氮量120 kg·hm^-2处理相比，在施氮量为360 kg·hm^-2下，油菜茎秆的弹性模量、弯曲强度及剪切强度分别减小39.43%、19.40%和16.63%，倒伏指数增大16.36%。因此，播期提前、适当增加播种密度、控制氮肥投入，有助于提高油菜茎秆的力学特性强度，从而增强油菜的抗倒伏能力。研究结果可为油菜抗倒栽培调控提供理论依据。     

油菜茎秆抗倒伏的力学分析及综合评价探讨

建立了油菜植株的力学模型 ,给出了油菜茎秆抗倒伏性的参数关系式。根据此参数关系式 ,可对油菜的抗倒伏能力进行综合分析和评价。茎秆系数 (λ)小、弹性模量大者 ,抗倒伏能力强。对于同一油菜品种 ,茎秆系数越小 ,抗倒伏能力越强。     

油菜茎秆连接力的测定

为降低机械化收获过程中的油菜籽粒损失率和脱出物的含杂率,以湖南农业大学油料作物研究所选育的湘杂油1613号油菜为试验对象,研究收获前10d油菜植株主茎秆与各级分枝、各级茎秆与角果的连接力随生长时间和位置的变化.结果表明:油菜主茎秆与各分枝的连接应力值为4.154～9.156 N/mm2;主茎秆与角果的连接枝应力值为6....     

油菜联合收获机分体组合式割台的设计

针对油菜联合收获机割台损失大和脱离滚筒因油菜茎秆高粗导致脱离装置出现堵塞的问题,在传统割台具有切割与推送系统的基础上增设了一种对茎秆具有初步切断和脱粒分离功能的油菜联合收获机分体组合式割台,并采用运动学和动力学方法分析确定了割台的复合式推运器和拨禾轮等关键部件参数。试验结果表明:设计的分体组合式割台集成了切割、拨禾、分禾、推送、初步切断茎秆和脱离的功能,可将油菜茎秆切断为长度小于450mm的短茎秆,能有效避免油菜茎秆堵塞脱离滚筒,提高脱离滚筒内部物料流动的通畅性,保证联合收获机的稳定性和适应性。     

油菜茎秆的粘弹性特性及本构关系的研究

割刀切割茎秆产生的冲击应力波传播到荚果,当应力幅值超过荚果的抗裂极限时,籽粒脱落引起收获损失.油菜茎秆的粘弹性质对应力波的传播具有很大的影响.通过测定油菜茎秆的粘性系数与弹性模量,采用三元件固体模型建立了油菜茎秆的粘弹性本掏关系,并分析了其应力、应变对时间的响应,从而得到了蠕变曲线及应力松弛曲线.为进一步研究茎秆中的应力波的传播规律,设计优化切割器参数以便减小收获损失,提供了重要数据.     

防治油菜菌核病的几种适用农药

油菜菌核病是油菜的重要病害.病菌以菌核在种子和土壤中越冬,3月下旬至4月中旬,土壤中的菌核产生子囊盘和子囊孢子.子囊孢子散发后侵入花瓣或老叶为害,带菌的花瓣凋落到叶片上后菌丝侵入叶片,并通过叶柄侵入茎秆,产生有毒物质破坏水分和养分在油菜茎秆中的输导.发病植株以茎秆受害更重,初显浅褐色水渍状病斑,后发展为轮纹状长条斑,边缘褐色,湿度大时产生绵絮状白色菌丝,偶见黑色菌核,病茎内髓部烂成空腔,内生鼠粪状菌核.病茎表皮开裂后,露出麻丝状纤维,茎易折断,致病部以上茎枝萎蔫枯死.     

安徽六安地区油菜氮磷钾肥效应研究

在安徽省油菜主产区之一的六安地区进行了大田试验,研究了施肥对油菜产量和经济效益的影响。结果表明,在氮、钾、硼肥平衡施用的情况下,可以显著改善油菜的生物性状、提高产量、增加单位面积收入。其中,氮肥施用可明显提高油菜各生物学性状指标和油菜籽粒产量,同时也可以明显的提高籽粒和茎秆的比值;磷肥施用可以显著提高一级分枝高度、单株二级分枝数,在利于采收的同时可以提高籽粒产量;钾肥的施用可显著提高油菜一级分枝高度、单株一级分枝数、单株二级分枝数、每果角粒数、产量以及籽粒与茎秆的比值等。从产投比来看,虽然农民习惯施肥的产投比较高,但是没有实现利益最大化,而且生产实际中容易发生贪青晚熟、油菜倒伏等现象,变相浪费了资源,这说明习惯施肥中肥料资源配置并不合理;施用氮肥180kg／hm^2,磷肥90kg／hm^2,钾肥120kg／hm^2,硼肥用量15kg／hm^2时可以达到产量效益最大化。     

油菜氮磷钾肥效应研究

[目的]确定安徽省贵池地区油菜氮磷钾肥平衡施用的适宜用量范围。[方法]试验设CK、OPT-N、OPT-P、OPT-K、农民习惯Farm-erPr.6个处理。油菜成熟时每小区随机抽取6株植株考种,测定株高、一级分枝高、一级分枝数、单株角数、每角粒数、千粒重和每小区产量。[结果]在氮、钾、硼肥平衡施用下可以显著提高油菜的生物性状。施用氮肥能明显增加油菜角果总数和提高油菜籽粒产量,同时可以显著提高籽粒和茎秆比值;施用磷肥可以显著提高单株一级分枝数、单株二级分枝数,同时显著提高籽粒产量,明显提高籽粒/茎秆比值;施用钾肥可以显著增加单株角果数,提高产量,同时提高籽粒/茎秆的比值;相比当地农民习惯施肥可以显著提高单株角果数量,显著增加产量,同时提高籽粒和茎秆比值。[结论]施用氮肥180 kg/hm2,磷肥90 kg/hm2,钾肥120 kg/hm2,硼肥用量15 kg/hm2时可以达到产量效益最大化。     

甘蓝型油菜茎秆强度与主要农艺经济性状的相关分析

以20个甘蓝型杂交油菜新品种为材料,分析了茎秆上、中、下部主要茎秆强度相关性状和主要农艺经济性状的相关性。结果表明,在不同油菜品种间茎秆强度相关性状和主要农艺经济性状多数都存在着明显差异。上、中、下部茎粗、壁厚、穿刺强度和压破强度等主要茎秆机械强度相关性状都随着茎秆部位增高而降低。各部位间穿刺强度与压破强度呈现出极显著的正相关性,中部茎秆强度指标与其它不同部位的相应和不同强度指标具有相对较高的相关性。本试验结果表明,油菜茎秆强度的改良和提高,将对一些株型相关性状产生一定的影响,但对株高和多数主要经济性状不会产生明显的影响。     

基于LS-dyna的油菜单圆盘开沟器切削茎秆土壤动态仿真

开沟器是油菜播种机的核心部件。为提高有限元法在复杂土壤环境下的仿真精度,建立接近实际的土壤模型,了解茎秆混合物对切削阻力的影响,本研究运用LS-dyna软件对山区小型人力油菜播种机的开沟器切削茎秆和土壤的混合物进行了仿真。结果表明:开沟器以0.84 m/s前进和15 r/s旋转时,单个开沟器切削土壤的切削阻力最大值为14.4 N;切削茎秆和土壤的混合物时的最大切削阻力为536 N。通过理论计算验证了仿真的合理性,此研究为山区小型人力油菜播种机参数优化设计提供参考。     

安徽六安地区油菜氮磷钾肥效应研究

在安徽省油莱主产区之一的六安地区进行了大田试验,研究了施肥对油莱产量和经济效益的影响。结果表明,在氮、钾、硼肥平衡施用的情况下,可以显著改善油菜的生物性状、提高产量、增加单位面积收入。其中,氮肥施用可明显提高油菜各生物学性状指标和油菜籽粒产量,同时也可以明显的提高籽粒和茎秆的比值;磷肥施用可以显著提高一级分枝高度、单株二级分枝数,在利于采收的同时可以提高籽粒产量;钾肥的施用可显著提高油菜一级分枝高度、单株一级分枝数、单株二级分枝数、每果角粒数、产量以及籽粒与茎秆的比值等。从产投比来看,虽然农民习惯施肥的产投比较高,但是没有实现利益最大化,而且生产实际中容易发生贪青晚熟、油菜倒伏等现象,变相浪费了资源,这说明习惯施肥中肥料资源配置并不合理;施用氮肥180kg／hm^2,磷肥90kg／hm^2,钾肥120kg／hm^2,硼肥用量15kg／hm^2时可以达到产量效益最大化。     

芦苇茎秆表皮特性及防水剂用量对刨花板性能的影响

 芦苇Phragmites australis作为一种天然的生物质材料在木质复合材料的应用方面具有很大潜力。运用扫描电子显微镜、红外吸收光谱仪对芦苇茎秆表皮的微观构造及化学成分进行了分析,并测试了芦苇茎秆硅的质量分数及表面接触角。在此基础上研究防水剂用量对板材性能的影响,以解决芦苇刨花板胶合强度差的问题。结果表明：芦苇茎秆表皮含有蜡质层和硅物质,茎秆硅的质量分数达到20.9 g·kg^-1;当不添加防水剂时,制得刨花板的物理力学性能达到了国家标准GB/T4897.3-2003中的技术指标要求,添加防水剂使刨花板的物理力学性能下降,其中内结合强度的降幅最大。经机械粉碎后的芦苇刨花均匀地分散在板坯中,刨花表皮中的硅物质可以起到防水作用,因此,在不添加防水剂的条件下采用脲醛树脂胶黏剂可以制造出合格的芦苇刨花板。图5表3参11     

播期和种植密度对油菜产量和茎秆抗倒性的影响

【目的】茎秆倒伏是制约我国油菜生产效益提高的重要因素,研究不同播期及密度下油菜茎秆抗倒性变化规律及其生理机制,为油菜高产抗倒栽培提供理论及技术支撑。【方法】本研究以华油杂62和沣油520为材料,设置2个播期（9月25日、10月25日）和4个密度（15×10⁴、30×10⁴、45×10⁴和60×10⁴ 株/hm²）裂区试验,测定产量及其构成,茎秆抗折力、倒伏指数、显微结构、主要成分及木质素合成关键酶活性等指标。【结果】（1）9月25日播种（T1）,密度从15×10⁴hm^-2增至60×10⁴hm^-2,油菜单株产量、单株角果数及每角粒数均下降,小区产量在45×10⁴ hm^-2处理达峰值,此时倒伏指数最小,抗倒能力最强,产量及抗倒性协同提高;播期推迟至10月25日（T2）,在任何密度下,小区产量、单株产量、单株角果数及每角粒数均显著降低,但地上部鲜重下降更明显,导致迟播油菜的倒伏指数下降、抗倒性增强。（2）适期播种时,密度增大,株高和茎秆干重均显著降低,倒伏指数呈先降后增的趋势,易倒伏部位从主茎中上部转移至主茎中下部,茎秆维管束长度/髓腔外组织宽度和维管束面积/茎横截面积等指标参数逐渐增加,茎秆木质素和纤维素含量呈先增后降趋势。油菜播期从T1推迟至T2,株高和茎秆干重均显著降低,茎秆木质素、纤维素含量显著下降,但植株地上部鲜重降幅较大,倒伏指数下降,抗倒性增强。逐步回归分析表明木质素是改善输导组织结构、协调倒伏指数及小区产量的关键指标,茎秆木质素含量及群体木质素总量高,可同时获得较强的茎秆抗倒性及较高的小区产量。（3）适期播种,密度从15×10⁴hm^-2增至60×10⁴hm^-2时,与木质素合成相关的过氧化物酶（POD）、肉桂醇脱氢酶（CAD）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）及4-香豆酰-CoA连接酶（4CL）酶活性增强,油菜播期从T1推迟至T2,木质素合成酶POD、CAD、PAL、4CL的活性均显著降低。【结论】不同播期条件下,优化种植密度,可显著提高油菜的群体产量;且播期推迟,可通过进一步增大种植密度弥补单株产量的不足,晚播密植条件下茎秆木质素合成能力增强,木质素含量增加,协调了高产和抗倒的矛盾。