马铃薯整茎压缩力学特性研究

【目的】分析马铃薯的整茎压缩力学特性,降低收获作业时收获机具对马铃薯的机械损伤。【方法】在5种不同加载速率(15,25,35,45,55mm/min)和3个不同加载方向(x向:马铃薯块茎的脐部与顶点连线方向;y向:块茎径向截面的短轴方向;z向:块茎径向截面的长轴方向)下,对2种含水率56.8%左右且在甘肃种植面积较广的马铃薯(新大坪和陇薯3号)进行整茎压缩试验,测定马铃薯的压缩破裂力和变形量,并对其进行显著性和差异性比较。【结果】显著性分析表明:加载方向对破裂力影响显著,加载速率对破裂力影响极显著,品种对马铃薯压缩变形量影响显著;差异性分析显示:加载方向对破裂力影响不显著,但z向加载对马铃薯压缩变形量影响较大;15,25和35mm/min的加载速率对破裂力均有显著影响,当加载速率为45和55mm/min时,二者对破裂力影响的显著性表现一致;品种的差异性对压缩变形量有显著影响。【结论】马铃薯整茎压缩试验结果为甘肃产马铃薯的收获、贮藏、运输及加工装备的设计研究提供了必要的力学参数。     

芋头压缩和剪切特性试验研究

【目的】降低芋头在收获和运输过程中的损坏.【方法】以山东小芋头‘8520’品种为试验材料,用快速卤素水分测定仪测芋头的含水率,利用TMS-PRO质构仪对芋头样品进行压缩,分析计算得出芋头的弹性模量参数,利用微机控制电子万能试验机,对整块芋头在4种不同加载速率下,进行不同加载方向的压缩和剪切试验,测得加载力-位移曲线,运用SPSS软件分析力学特性变化规律.【结果】湿基含水率为77.73%的芋头,弹性模量为3.78 MPa,整块芋头在压缩状态下,加载方向和加载速率对芋头破裂力有极显著影响,芋头损伤的最小破裂力为433.7 N;整块芋头在剪切状态下,加载方向和加载速率对剪断力无显著性影响,芋头损伤的最小切断力为328.4 N.【结论】试验分析结果可为芋头的机械化收获、运输等提供理论依据.     

苹果压缩特性的研究

通过苹果的压缩试验,测定和分析了其力－变形曲线的特性。结果表明,压缩时的加载速率与压头型式影响生物屈服力、破裂力与变形量的大小;在一定条件和范围内,苹果硬度与压缩曲线初始区段的斜率线性显著相关,且苹果的机械损伤与其变形量有关。     

淀粉-糖代谢酶活性变化对块茎还原糖积累及加工品质的影响

以不同贮藏温度条件下的‘鄂马铃薯1号’和‘鄂马铃薯3号’品种为材料,对贮藏块茎还原糖、总糖含量及淀粉-糖代谢中酶活性变化规律进行研究,以明确马铃薯炸片色泽指数的主要影响因素。结果表明,贮藏期间低温是促进块茎还原糖累积的主要影响因素,还原糖含量与炸片色泽具有极显著直线正相关。进一步分析表明,在4℃贮藏条件下,腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)、尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(UGPase)和蔗糖合成酶活性(SuSy)与块茎还原糖含量呈显著负指数相关,酸性转化酶(Acid Inv)和碱性转化酶活性(Alkaline Inv)与块茎还原糖的积累呈显著直线正相关,是淀粉-糖代谢过程中影响块茎低温糖化的重要因素。     

苹果压缩特性的研究

通过苹果的压缩试验,测定和分析了其力－变形曲线的特性。结果表明,压缩时的加载速率与压头型式影响生物屈服力,破裂力与变形量的大小;在一定条件和范围内,苹果硬度与压缩曲线初始区段的斜率线性显著相关,且苹果的机械损伤与其变形量有关。     

鲜莲子剪切力学特性研究

测定了鲜莲子的剪切力学特性,为鲜莲子去壳机的研制提供重要依据.结果表明:鲜莲子大小等级对剪切破裂力和变形量没有显著影响;含水率对鲜莲子剪切破裂力和变形量有极显著的影响,并呈负相关,在试验的含水率范围内剪切破裂力在9.5～63.6 N范围内变化,变形量在2.31～6.22 mm范围内变化;莲子放置时间对剪切破裂力有显著影响,对变形量有极显著影响,并呈正相关,在试验的放置时间范围内,剪切破裂时的变形量在2.06～5.67 mm范围内变化;刀具角度对剪切破裂力和变形量有极显著的影响,并呈现正相关性,当刀具角度为90°时剪切破裂力最大、达50.1 N,当刀具角度为60°时剪切力最小、为14.6 N.     

鲜莲子剪切力学特性研究

测定了鲜莲子的剪切力学特性,为鲜莲子去壳机的研制提供重要依据。结果表明：鲜莲子大小等级对剪切破裂力和变形量没有显著影响;含水率对鲜莲子剪切破裂力和变形量有极显著的影响,并呈负相关,在试验的含水率范围内剪切破裂力在9.5~63.6 N 范围内变化,变形量在2.31~6.22 mm 范围内变化;莲子放置时间对剪切破裂力有显著影响,对变形量有极显著影响,并呈正相关,在试验的放置时间范围,剪切破裂时的变形量在2.06~5.67 mm范围内变化;刀具角度对剪切破裂力和变形量有极显著的影响,并呈现正相关性,当刀具角度为90°时剪切破裂力最大、达50.1 N,当刀具角度为60°时剪切力最小、为14.6 N。     

施氮水平对不同淀粉型马铃薯块茎产量和淀粉品质的影响

为研究施氮水平对不同淀粉型马铃薯块茎产量、淀粉产量和品质的影响,选用生育期相近的高淀粉品种‘克新22号’和低淀粉品种‘克新19号’为试验材料,施氮量设0、75、150、225和300kg/hm~2共5种处理,在收获后,分别测定马铃薯的块茎产量、淀粉含量、淀粉产量和淀粉直支比,探讨施氮水平对这些性状的影响规律。施氮量在0～300kg/hm~2时,‘克新22号’品种的块茎产量随着施氮量的增加呈单峰曲线变化,其中,施氮量在225kg/hm~2时,块茎产量最高;而‘克新19号’品种的块茎产量则呈持续增加的趋势。2个品种块茎干重中直链淀粉、支链淀粉及总淀粉含量均随着施氮量的增加而呈降低变化;而块茎鲜重中直链淀粉、支链淀粉及总淀粉含量随着施氮量的增加则呈先增后降的单峰曲线变化;施氮量在75kg/hm~2时,块茎鲜重中直链淀粉、支链淀粉及总淀粉含量达到最高。2个品种的淀粉直支比均随着施氮量的增加呈降低的变化趋势。‘克新22号’品种的块茎直链淀粉、支链淀粉及总淀粉产量随着施氮量的增加均呈先增加后降低的单峰曲线变化;施氮量在150kg/hm~2时获得较高的直链淀粉、支链淀粉和总淀粉产量。‘克新19号’品种的块茎直链淀粉产量随着施氮量的增加一直呈持续增加的变化,而块茎的支链淀粉及总淀粉产量则呈先增加后降低的单峰曲线变化;施氮量225kg/hm~2时获得较高的支链淀粉和总淀粉产量。     

马铃薯贮藏期间干物质、还原糖、淀粉含量的变化

针对生产中栽培的5个马铃薯品种贮藏期间干物质、淀粉、还原糖含量变化及其相互关系进行分析研究,结果表明,贮藏期间马铃薯不同品种块茎干物质含量有极显著差异(P<0.01);同一品种不同贮藏时期干物质含量差异不显著;不同品种、不同贮藏时期马铃薯块茎淀粉含量和还原糖含量均有极显著差异(P<0.01);贮藏期间马铃薯块茎干物质含量与淀粉含量之间有显著的正相关关系r=0.902。     

不同淀粉型马铃薯光合特性及产量比较

选用高、中、低淀粉型马铃薯品种各3个,研究不同淀粉型马铃薯品种(系)的光合特性及产量差异,为马铃薯高淀粉品种选育、高产调优栽培及淀粉品质改良提供理论依据。研究结果表明,除‘大同里外黄’和‘青薯2号’,不同质量分数淀粉马铃薯的叶绿素质量分数、光合速率、气孔导度、胞间CO2摩尔分数及产量均差异显著(P0.05),以‘青薯9号’为最高;随着块茎淀粉质量分数的提高,马铃薯的叶绿素质量分数、光合速率、气孔导度、胞间CO2摩尔分数及产量均有升高的趋势,且淀粉型间差异显著(P0.05);马铃薯的光合作用受气孔因素影响。因此,高淀粉型马铃薯品种(系)叶片光合能力强,可以形成更高的产量。     

玉米籽粒质构穿刺与原位压缩力学特性研究

[目的]探索一种测试玉米籽粒力学性质的新方法,建立一种物料力学研究新方法。[方法]对玉米籽粒分别进行传统穿刺试验和原位压缩试验,在不同加载速率(0.02、0.06、0.10 mm/s)及不同含水率(11.37%、13.86%、14.78%、16.13%、18.48%)下对各部位穿刺力学参数进行显著性和变异系数分析。[结果]加载速率0.02 mm/s、含水率14.78%的穿刺组试验结果最稳定;稳定组的原位压缩试验的最大破裂力、弹性模量和总功在某些部位与传统穿刺力学参数有较好的相关性,原位压缩破裂力和总功与传统穿刺的部分力学参数间存在极强的相关性。在验证了原位压缩试验可行的基础上,对原位裂纹图像分析可以更清晰地观察裂纹的形貌及扩展。[结论]原位压缩测试结果与传统穿刺力学参数间具有较好的相关性,原位压缩测试可代替传统穿刺测试。     

猕猴桃压缩力学行为及蠕变特性的试验研究

为研究猕猴桃压缩力学行为,对其进行了压缩试验,得到了力-变形曲线,分析了压缩过程中的变形行为。结果表明,不同的加载速率影响破裂栽荷的大小和变形特征;随着加载速率的增加,破裂载荷有所增大;在力～变形曲线上有明显的锯齿流变现象,锯齿频率和应力变化幅度受应变率的影响。同时通过压缩试验对猕猴桃的蠕变行为进行了分析,给出了蠕变一时间曲线。该研究可为猕猴桃的运输、加工、贮藏等提供重要的力学参数。     

典型花生种子脱壳特性试验及有限元仿真研究

为研究花生种子机械脱壳变形和等效应力变化规律,改进脱壳装备设计,以辽宁地区主栽品种花育23和鲁花1号花生种子为研究对象,以破壳力和变形量为试验指标,加载速度、含水率、加载方式和品种为影响因素,对花生种子作单因素试验分析,建立花生壳和花生仁有限元模型,采用ANSYS软件对其静力学仿真。结果表明,加载速度、含水率、加载方式和品种对破壳力均影响显著(P0.05);加载速度增加25%,破壳力和变形量下降7.54%及2.11%;含水率增加6.6%,破壳力和变形量上升19.7%及8.5%。花生壳不同加载方式有限元仿真最大变形量分别为2.34、3.23和3.86 mm,变形量与压缩载荷之间存在非线性关系,花生仁最大变形量约为花生壳的32%,试验结果与有限元仿真相近。研究为优化花生种子脱壳设备关键部件设计,降低脱壳破损提供参考。     

不同药剂处理对马铃薯种薯生理生化特性的影响

为筛选出窖藏条件下马铃薯种薯贮藏的理想防病药剂,以庄薯3号原种为供试材料,利用病毒克星、72%农用硫酸链霉素、50%多菌灵可湿性粉剂和75%百菌清可湿性粉剂对种薯进行喷药处理,研究不同药剂处理对贮藏期种薯生理生化特性及其发病率的影响。结果表明:(1)经150 d贮藏后,不同喷药处理间种薯发病率存在极显著差异(P<0.01);与对照相比,用病毒克星、农用硫酸链霉素、多菌灵和百菌清处理后种薯发病率分别降低了4.98个百分点、6.94个百分点、5.22个百分点、6.03个百分点。(2)不同药剂处理间种薯淀粉含量存在显著性差异(P<0.05);干物质含量无显著性差异;种薯含水量存在极显著差异(P<0.01)。(3)与对照相比,各处理均能抑制种薯的多酚氧化酶(PPO)活性、降低过氧化物酶(POD)活性、减少丙二醛(MDA)含量。(4)与对照相比,农用硫酸链霉素、多菌灵和百菌清可以提高种薯活力,其中采用72%农用硫酸链霉素处理的种薯活力最高,而病毒克星反而降低了种薯活力。表明较为理想的防病药剂为72%农用硫酸链霉素和百菌清。     

沼渣与化肥配施对马铃薯产量与品质的影响

为探究黑龙江省马铃薯合理施肥水平,提高其产量,以马铃薯品种克新18为材料,采用田间试验方法,研究沼渣与化肥不同比例配合施用对马铃薯产量和品质的影响。结果表明:沼渣和化肥配合使用可以促进马铃薯的生长发育,使马铃薯的现蕾期提前4~5d,块茎膨大期提前3~4d;马铃薯的生理指标在沼渣施用量15~30t时,随着沼渣施用量的增加呈现明显的正相关。沼渣可以提高马铃薯产量2.3%~11.8%;配合施肥能够提高马铃薯的品质,使其淀粉提高了0.05%~0.04%,还原糖增加了0.02%~0.03%。     

棉花钵苗和钵体的力学特性试验

以棉花品种鄂抗棉-10和铜杂411为研究对象,对棉花幼苗进行不同加载速度下的剪切和弯曲试验,并对钵体进行压缩试验。结果表明:不同品种棉花幼苗的剪切强度和弯曲强度都随加载速度的增大而增大;在相同加载速度下,鄂抗棉-10的剪切强度和弯曲强度均大于铜杂411;对剪切强度和弯曲强度进行可重复双因素方差分析,结果表明加载速度和品种对棉花幼苗的剪切强度和弯曲强度均有显著影响,两者的交互作用对剪切强度和弯曲强度无显著影响。钵体在径向和轴向压缩方式下的破裂力分别为73.3~110.5N和100.3~192.3N,钵体的抗挤压能力具有各向异性。