玉米品种籽粒机收质量和指标相关性影响的研究

为明确内蒙古中西部地区春玉米籽粒直接收获对玉米品种籽粒机收质量、产量和指标相关性的影响,选择主栽品种和苗头品种共7个,分别测定籽粒直接收获时各品种的田间植株性状、籽粒含水量、破碎率、杂质率、损失率以及机收籽粒产量和净收籽粒产量。结果表明:郑单958的倒伏倒折率最大,达30%以上,其次是先玉335,其他品种的倒伏倒折率基本为0。籽粒含水量以东单6531最大,KWS9384最小。而破损率以丰垦139最大,郑单958最小;杂质率最大的品种是丰垦139,其次是KWS9384,华美1号和郑单958的杂质率最小。郑单958的落穗粒率最大,其落穗粒率达29.64%,其次是广德5,而KWS9384、华美1号、丰垦139的落穗粒率为0。籽粒总损失率以郑单958最大,KWS9384最小。其中产量与倒伏率、落穗粒率、总落粒率呈显著负相关关系(P0.05),与其他指标的相关关系不显著。根据籽粒产量和净收益率来看,由于华美1号的品质较差,因此,各品种选择种植的优先序为:丰垦139、KWS9384、广德5、先玉335、东单6531、华美1号、郑单958。     

灌水对引黄地区不同品种玉米产量形成和水分利用的影响

不同品种玉米的耐旱程度不同,因此用相似的灌溉制度对待不同品种玉米进行灌溉会降低灌溉水利用效率。试验选用在引黄地区主推的6个品种,研究了不同品种玉米在充分降雨条件下对不同灌溉制度(蒙头水;蒙头水+拔节水;蒙头水+拔节水+灌浆水)的响应。结果表明,玉米灌浆期的水分消耗土层分布在20~40 cm。不同品种玉米耗水量以中单909最高(434 mm),登海605(411 mm)次之,郑单958(352 mm)最低。先玉335和郑单958的水分利用效率最高,均为28 kg/(hm~2·mm);中单909的最低,为23 kg/(hm~2·mm)。高灌水处理登海605和先玉335的产量分别为12.0和11.4 t/hm~2,较低灌水处理增产13.0%和14.2%;而郑单958和浚单20在高灌水处理的产量分别为10.1和10.2 t/hm~2,与低灌水处理差异不显著。因此,在引黄地区充分降雨条件下,登海605和先玉335灌蒙头水+灌浆水可以获得高产,郑单958和浚单20仅灌蒙头水即可稳产。     

膜下滴灌不同玉米品种水分利用效率及产量研究

选择近年来吉林省西部半干旱松原地区广泛种植的玉米品种作为试验材料,对膜下滴灌玉米产量和水分利用效率进行了系统分析。结果表明,在20个玉米品种中,全生育时期内耗水高峰均出现在拔节—抽雄期和抽雄—灌浆期。其中,郑单958、先玉335、铁研24、良玉66和良玉99整个生育时期内耗水量较低,在465mm以下;农大364、禾玉3和宏育29耗水量较高,均在500mm以上。群体水分利用率(WUE)和籽粒产量以良玉99和良玉66较高,而穗位叶水分利用率(LWUE)则以先玉335和郑单958最高。在实际生产中,可优先选择良玉99和良玉66玉米品种。     

玉米摘穗装置的设计研究

对玉米植株中果穗及茎秆的力学特性进行了分析,总结出摘穗装置设计要求下的技术特征,确定了机具主要的工作参数,应用力学原理分析了在玉米摘穗过程中果穗及茎秆的运动规律.     

玉米梳脱摘穗果穗受力分析与高速摄影试验

为了明确玉米梳脱摘穗过程中的果穗受力特征,对梳齿杆与果穗的作用环节进行了力学分析,基于能量平衡理论得知果穗的弹性势能同籽粒与梳齿杆运动的相对速度有关,并对梳齿杆沿碰撞方向的运动速度进行了分析。借助高速摄影手段对摘穗过程进行分析,得到梳齿杆摘穗的主要作用形式为冲击、梳刷、折断。通过梳齿杆与果穗作用的简化力学分析,明确了果穗在不同摘穗形式下的摘穗特点。冲击摘穗作用形式下依靠冲击力将果穗摘落,梳刷摘穗下果穗分离的主要作用力为拉引力,折断摘穗主要依靠果柄折断实现果穗分离。研究可为我国不分行玉米收获机的设计及理论分析提供参考。     

播期对玉米生长发育和产量的影响

以郑单958、丹玉39为试材,研究播种期对玉米生育期、籽粒灌浆速率、农艺性状和产量的影响.结果表明:在不同播期条件下,郑单958均比丹玉39生育期少12 d左右,且播种越晚,生育期越短;两品种相同播期的灌浆速率变化规律一致;郑单958的千粒质量、穗粒数、株高、穗位均低于丹玉39;5月14日播种的玉米产量最高.     

播期对玉米生长发育和产量的影响

以郑单958、丹玉39为试材,研究播种期对玉米生育期、籽粒灌浆速率、农艺性状和产量的影响。结果表明：在不同播期条件下,郑单958均比丹玉39生育期少12d左右,且播种越晚,生育期越短;两品种相同播期的灌浆速率变化规律一致;郑单958的千粒质量、穗粒数、株高、穗位均低于丹玉39;5月14日播种的玉米产量最高。     

玉米植株生物力学特性试验研究

通过力学试验对玉米植株的生物力学特性进行了研究,测定果穗与茎秆的连接强度、茎秆轴向拉伸强度、弹性模量及轴向压缩强度,通过数字散斑相关方法测定茎秆的泊松比,限于试验条件其他指标无法测定。从试验结果分析可知,果穗与茎秆连接强度远远低于玉米茎秆的轴向拉伸强度,从数据上说明玉米收获机摘穗作业的原理。玉米茎秆材料为非均质、各向异性、近似线弹脆性的复合材料,玉米节对玉米茎秆的力学性能影响较大。     

播期对不同玉米品种生长发育及产量的影响

通过调整播期，研究影响玉米生长发育和产量形成的气候因素，尤其是高温条件。试验选取京农科728、登海618、郑单958和先玉335共4个主栽玉米品种为材料，分别在2019年6月5日（T1）、6月15日（T2）和6月25日（T3）3个播期处理种植。结果表明，4个玉米品种的生育期，随着播期的推迟均不同程度延长。成熟期干物质积累量，4个玉米品种的叶片和茎秆在不同的播期没有明显差别，但籽粒和穗4个品种干物质积累量早播处理比晚播处理积累量大，可能是因为早播处理比晚播处理时段的温度要高。在玉米穗粒数、百粒质量和产量上，品种和播期处理对其影响达极显著水平。品种和播期处理对穗粒数、百粒质量和产量表现出极显著的交互作用。京农科728、登海618、郑单958和先玉335品种的穗粒数、百粒质量和产量最大值均为T2处理，最低均为T1处理，在产量性状上可能是因为T1处理在开花授粉阶段正好遇到连续高温天气，导致T1处理结实性较差。由此可见，在玉米生长发育和产量形成时，高温对其影响较大，在没有遇到高温的情况下，适时早播对玉米产量的提高将更有利。      

玉米种子仿生脱粒机设计与试验

为解决玉米种子脱粒过程中籽粒损伤严重的问题,根据鸡喙优良的切入籽粒间隙无损伤离散大片籽粒的能力,以及裸手差速低损伤脱粒的特性,设计了新型玉米种子仿生脱粒机,主要包括离散辊、脱粒辊、差速辊等。并对仿生脱粒机与TY-4.5型玉米脱粒机进行对比试验,结果显示:对郑单958玉米果穗,仿生脱粒机未脱净率为0.30%,破损率为0.31%,且玉米芯完整无破损;TY-4.5型脱粒机未脱净率为0.29%,破损率为0.90%,玉米芯破损严重。对先玉335玉米果穗,仿生脱粒机未脱净率为0.05%,破损率为0.35%,玉米芯完整无破损;TY-4.5型脱粒机未脱净率为0.09%,破损率为0.95%,玉米芯破损严重。在两机未脱净率相近情况下,玉米仿生脱粒机籽粒破损率较TY-4.5型脱粒机明显偏低,玉米芯无破损,含杂少,可用于种子玉米果穗脱粒。     

灌水方式对华北不同品种玉米产量形成和水分利用的影响

【目的】发展华北地区高效节水灌溉技术,探索华北地区主栽玉米品种的产量与水分利用对灌水量和灌溉方式响应,筛选不同灌溉模式下抗旱稳产玉米品种。【方法】设置了3种灌溉方式(地面灌溉、滴灌和微喷灌)、3种灌水量(高、中、低灌溉水平)和5~6个玉米品种处理,研究了不同玉米品种在不同灌溉模式和灌水量条件下的产量与水分利用特征。【结果】地面灌溉模式下,低灌水处理产量显著低于中灌水和高灌水处理,低灌水和中灌水处理水分利用效率显著大于高灌水处理;农华101品种夏玉米产量和水分利用效率最高,其次为浚单20和郑单958。微喷灌溉模式下,高灌水处理产量显著高于中灌水和低灌水处理,但后二者差异不显著;灌水处理对水分利用效率影响不显著;农华101品种夏玉米产量和水分利用效率显著高于其他品种,其次为先玉335和郑单958。滴灌灌溉模式下,灌水处理对夏玉米产量影响不显著,对水分利用效率影响显著,低灌水处理水分利用效率显著高于高灌水处理;浚单20、先玉335和登海605品种夏玉米产量显著高于中单909和郑单958品种的。因此,低灌水量可显著提高夏玉米水分利用效率,但3种灌溉模式下低灌水处理品种间产量差异显著。【结论】综合来看,华农101较适于地面灌溉和微喷灌,浚单20、先玉335和登海605适于喷灌技术。     

基于ADAMS的刚柔耦合玉米摘穗力学仿真试验

传统摘穗板-拉茎辊组合式摘穗装置作业效率高,但仍存在果穗损伤和掉粒损失,而造成玉米果穗损伤的主要原因是果穗与摘穗板碰撞时冲击力过大。为此,拟通过增大果穗与摘穗板的接触面积和作用时间来减小果穗所受冲击力,降低果穗损伤。在Solid Works中建立玉米果穗和摘穗装置模型,利用ADAMS对果穗碰撞摘穗板过程进行模拟仿真,选择摘穗板形式、接触材料和弹簧刚度为试验因素,果穗与摘穗板接触力为试验指标,进行三因素三水平正交试验。试验结果表明:摘穗板形式、接触材料和弹簧刚度均对果穗受力有显著影响;摘穗板形式为弧板、接触材料为EPDM、弹簧刚度为15N·mm/deg时,玉米果穗平均最小受力为531.147N。研究可为柔性摘穗装置关键部件设计提供理论参考。     

玉米激振摘穗机理分析与参数试验优化

针对玉米立式激振摘穗缺乏相应摘穗机理的深入研究,开展了玉米摘穗机理的探讨,确定了适合玉米高效低损摘穗的激振波频特性曲线,建立了激振摘穗模型,分析了夹持位置、激振频率和振幅对玉米摘穗效果的影响规律;采用激振试验台开展了夹持位置、振幅、频率对其摘穗性能影响规律的单因素试验,确定了满足玉米果穗摘穗的参数取值范围;通过响应面分析试验,确定了适合玉米高效摘穗的最佳参数组合,即在籽粒含水率30.58%情况下,其夹持位置距离果穗重心10.8cm、激振波振幅0.6cm、激振波频率17.8Hz时,玉米摘穗断茎率为2%,摘穗成功率为98%,满足玉米收获的作业技术要求。     

小区玉米收获机摘穗装置的设计

为解决小区玉米摘穗时果穗损失率高、籽粒破碎高率等问题,研制了一种摘穗装置。该装置采用可调式板式摘穗机构,利用摘穗板仿形及表面喷塑处理,能够大大降低育种玉米割台摘穗过程中的果穗损失率和籽粒破碎率。室内台架试验和田间试验结果表明:该摘穗装置的果穗损失率为1.22%,籽粒破碎率为0.86%,与其他同类装置相比果穗损失率和籽粒破碎率分别降低了18%和21%。该研究为小区玉米收获割台的优化提供了有益的借鉴和理论支撑。     

基于激振理论的玉米多棱摘穗辊设计与试验

针对当前纵卧辊式玉米收获机作业存在籽粒啃伤严重和落粒损失大的问题,以激振理论为指导,以玉米果穗与茎秆分离为条件,建立了适于玉米机械化收获的玉米激振摘穗理论模型;以该激振摘穗模型为指导,构建并优化了适于玉米激振运动的摘穗辊外形结构和配置方式,开发了相应的激振摘穗试验台;采用Box-Behnken试验设计方法,研究了激振摘穗辊棱边数、振幅、摘穗辊转速对果穗摘穗过程籽粒破损率和落粒损失率的影响规律,建立了试验因素与考察指标之间的回归方程,并生成了相应的响应曲面。结果表明,激振摘穗装置中棱边数、振幅和摘穗辊转速对收获过程果穗籽粒破损率和落粒损失率有显著的影响。以非线性规划理论为指导,确定了最佳组合为摘穗辊转速950 r/min、棱边数8、振幅0. 75 cm,在该条件下进行了试验验证,得出平均籽粒破损率为0. 124%,平均落粒损失率为0. 228%,均低于国家玉米收获机械技术标准要求。     

山西省部分主推玉米品种对大斑病抗性的研究

通过对山西省6个主推玉米品种对大斑病抗性差异的研究,结果表明：不同品种玉米对大斑病抗性存在明显差异,先玉335对玉米大斑病的抗性较差,晋单42的抗性较高;大斑病发病率和病情指数增长率由高到低的玉米品种依次为：先玉335〉农大108〉农大3138〉晋单38〉并单5号〉晋单42;不同年份,先玉335的发病情况也有所不同,在严重发病年份,其病情指数高达65.8±7.68,较轻发病年份的病情指数为53.2±4.23。     

秋整地对玉米产量及其它性状的影响

本实验以不同整地方式对先玉335玉米产量等性状的影响为目的,结果表明:秋整地可以提高先玉335植株株高,降低穗位,增加百粒重,提高土壤容重,提高产量,增强抵抗病害的能力.     

大豆玉米带状种植模式下玉米摘穗机设计与试验

针对丘陵山区大豆玉米带状种植模式的玉米果穗收获有机难用、无机可用的现状,设计一款自走式小型玉米摘穗机。该机采用纵卧式摘穗辊实现果穗摘取,并通过输送装置收集装袋;采用“Y”型布局的L型小甩刀实现茎秆粉碎。对摘穗过程进行动力学分析、对粉碎过程进行静力学分析,确定其核心装置设计参数并进行样机试制。以茎秆粉碎长度合格率、果穗损失率、籽粒破碎率为试验指标进行田间试验,来验证该机设计的合理性。试验表明：在生产率为0.8 hm²/d、果穗籽粒含水率为26.38%、茎秆含水量为71.25%的条件下进行试验,茎秆粉碎长度合格率为92.4%、果穗损失率为2.06%、籽粒破碎率为0.61%。该机设计各项指标符合国家相关标准,能够满足丘陵山地地区玉米机械化收获需求。     

种子玉米果穗芯力学特性试验研究

为进一步缓解玉米果穗芯在脱粒、输送过程中受到脱粒装置对其挤压、弯曲作用产生断裂所引起籽粒破碎率、穗芯破裂含杂率高的问题。通过选取穗轴径为30±0.2mm、32±0.2mm和35±0.2mm的5种不同含水率(依次为10.5%、13.2%、15.7%、18.3%和22.6%)种子玉米果穗芯,借助电子力学试验机完成果穗芯的压缩与弯曲试验,获得种子玉米果穗在静态压缩、弯曲下的最小破裂载荷平均值分别在131.86~343.28N、82.92~283.70N之间。试验结果表明:在相同含水率下,种子玉米果穗芯压碎、弯曲最小破裂载荷平均值皆随着果穗芯轴径的增加而增大;当果穗芯轴径值相同时,其含水率越大,对应压缩、弯曲最小破裂载荷平均值越小。研究结果为研制高性能种子玉米脱粒装备、玉米穗芯加工处理设备提供参考与借鉴。     

辽宁地区郑单958主要配套栽培技术研究

郑单958是适宜辽宁地区种植的主要玉米品种之一。为实现良种良法配套,针对郑单958的特性开展一系列高产栽培技术和配套的农业机械化研究,总结出其在辽宁不同地区的适宜高产栽培技术,以实现玉米高产和农民增收。