甘蔗切割器螺旋提升机构输送性能分析与改进

为改善甘蔗收割机物流系统的堵塞问题,以切割器螺旋提升机构为主要研究对象,通过仿真模拟分析与试验研究手段,探讨了摩擦系数等因素对甘蔗物流堵塞的影响,通过UG和ADAMS建立虚拟样机仿真模型,仿真结果表明,增大螺旋的摩擦系数可以提高甘蔗的输送速度,减少甘蔗平均滞留时间。高速摄影试验表明,螺旋选用摩擦系数大的轮胎胶作为覆盖层时、当切割器转速在750 r/min左右时,甘蔗的滞留时间较原钢筋螺旋缩短了17%左右,可以改进切割器物流系统堵塞问题。基于上述机理,设计了平面螺旋结构,其与甘蔗的接触方式由原来的点接触变为线接触,仿真分析表明,面宽为20 mm的螺旋与原圆柱型螺旋相比,甘蔗滞留时间缩短了32%,说明平面螺旋可以有效地抑制前端输送系统的堵塞现象;适当加宽螺旋提升机构的面宽有利于减少甘蔗滞留时间,单位时间内甘蔗输送更快、更稳定。该研究为后续试验研究及物理样机的改进设计提供了参考。     

基于电子鼻的花生有害霉菌种类识别及侵染程度定量检测

针对花生霉变传统分析方法操作繁琐、时效性差等不足,该研究拟利用电子鼻气体传感技术建立起花生有害霉菌污染的快速检测方法。辐射灭菌花生籽粒分别接种5种谷物中常见有害霉菌(黄曲霉3.17、黄曲霉3.395 0、寄生曲霉3.395、寄生曲霉3.012 4和赭曲霉3.648 6),并于26℃、80%相对湿度条件下储藏9 d至严重霉变。利用电子鼻气体传感器获取不同储藏时期(0、3、6、9 d)花生样品的整体挥发性气味信息。最后,结合多元统计分析方法对电子鼻传感器响应信号进行特征提取,建立了花生中有害霉菌污染程度的定性定量分析模型。结果显示,主成分分析法(principal component analysis,PCA)可成功区分不同霉菌侵染程度的花生样品,线性判别分析(linear discriminant analysis,LDA)模型对样品不同储藏天数判别的准确率均达到或接近100%。花生中菌落总数的偏最小二乘回归分析(partial least squares regression,PLSR)模型的预测决定系数和预测相对均方根误差分别达到0.814 5和0.244 0 lg(CFU/g)。结果表明,应用电子鼻技术快速检测储藏期间花生霉变状况具有一定可行性,可为利用气味信息实现粮食霉菌污染的在线监测提供理论参考。     

内蒙古自治区大豆品种生育期分组及种植区划

【目的】内蒙古自治区是中国大豆品种生态类型最为丰富的省份之一,研究内蒙古自治区大豆品种生育期多样性及分布规律,不仅是该区品种合理布局及区内外种质交流的迫切需要,而且可为全国大豆生育期分组和基于生育期组的大豆种植区划提供参考。【方法】以分属MG000、MG00、MG0、MGⅠ、MGⅡ和MGⅢ的21个北美大豆生育期组标准品种为对照,在扎兰屯、赤峰、呼和浩特、杭锦后旗和额济纳旗等5个地点,对从内蒙古自治区各地生产上收集的120个代表性大豆品种进行田间种植,每个品种选整齐一致的15个植株定点观察,分株记载播种期、出苗期（VE）、始花期（R1）、生理成熟期（R7）和完熟期（R8）,初霜时记载未成熟材料的最终发育时期。以出苗至生理成熟期（VE-R7）日数作为判定生育期的依据,应用“分年度划分法”对供试品种进行生育期组划分。同时,对代表性品种做地理分布调查,明确其在内蒙古自治区分布的最北界限。【结果】供试内蒙古大豆品种归属于MG0000-MGⅢ这7个生育期组,其中3个早于MG000划分下限1.0-7.4 d,将其归入到MG0000,6个属MG000、20个属MG00、43个属MG0、35个属MGⅠ、8个属MGⅡ、5个属MGⅢ。MG0000分布于大兴安岭东北麓及呼伦贝尔高原东北部地区;MG000分布于大兴安岭东麓近山地区、呼伦贝尔高原的西部及阴山南北高寒地区;MG00分布于呼伦贝尔市大兴安岭以东较冷凉地区、阴山前后冷凉地区局部和阴山东段大兴安岭南部冷凉地区;MG0分布于大兴安岭以东嫩江流域的呼伦贝尔、兴安盟传统农区及通辽市、赤峰市北部山区及阴山山脉前山较暖地区;MGⅠ分布于大兴安岭东南温凉区、赤峰丘陵山地温凉区及阴山南麓温凉区;MGⅡ分布于大兴安岭岭南温和区、阴山南麓土默川平原和河套梁外温和区;MGⅢ分布于西辽河平原温热区、大青山南部梁峁地、河套平原灌溉区和阿拉善高原绿洲地区。根据品种分布区域,参照当地农业区划和气象资料,形成了基于品种生育期组的内蒙古自治区大豆种植区划方案,绘制了各生育期组品种的种植区划图。在以上工作基础上,提出了内蒙古自治区大豆品种引种方案和区域试验分区调整方案。【结论】内蒙古自治区大豆分布区域广,生育期生态类型丰富。通过生育期分组,可优化品种布局,加强区内外种质交流,提高品种选育和推广的针对性,加速品种的推广利用。     

DTA-6和S3307对大豆存留荚和脱落荚生理调控的效应

【目的】在半干旱地区,研究植物生长促进型和延缓型调节剂作用下,大豆花荚发育过程中存留和脱落荚生理效应差别,探讨调节剂减少大豆脱落作用的生理效应,为提高大豆产量寻找途径。【方法】试验于2012-2013年在黑龙江省大庆市林甸县,始花期（R1）对3个大豆品种绥农28（SN28）、垦丰16(KF16)、合丰50（HF50）分别叶面喷施调节剂2-N、N-二乙氨基乙基己酸酯（diethyl aminoethyl hexanoate,DTA-6）和烯效唑（uniconazole,S3307）,喷施清水作为对照（CK）。从喷药后第35天（R5）开始第1次取样,每隔7 d取样1次。采集存留和脱落的花荚,并将荚皮与籽粒分开,液氮速冻30 min,取出置于低温冰柜中（-40℃）,待全部样品收集完毕,统一测定。比较研究各处理中存留和脱落荚中氧自由基代谢、相关脱落酶、可溶性物质等生理指标的调控效应。【结果】（1）随着荚发育进程,脱落荚中丙二醛（methane dicarboxylic aldehyde,MDA）含量、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）活性、过氧化物酶（peroxidase,POD）活性、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量显著高于存留荚,脱落纤维素酶（abscission cellulose,AC）、多聚半乳糖醛酸酶（polygalacturonase,PG）活性显著低于存留荚。（2）DTA-6和S3307都能够调控大豆存留荚和脱落荚生理,二者过程不同,结果相似。二者调控效应表现为：总体上降低了存留荚MDA含量,提高了SOD、POD活性,效果S3307优于DTA-6,在绥农28和垦丰16鼓粒中早期,合丰50鼓粒后期阶段性的降低了存留荚AC活性、PG活性。存留荚和脱落荚生理差别随着荚的生育进程,随之变化,不同荚生育时期,差异幅度不同。存留荚和脱落荚生理指标的差异也受品种内在遗传因素影响。【结论】脱落后的荚生理指标状态与存留荚相比表现为质膜过氧化作用增强,保护酶系统的平衡被破坏,可溶性物质增加,脱落酶活性降低可能受脱落过程环境影响较大。脱落荚和存留荚生理相关指标存在差异,并受荚发育时期和品种影响。DTA-6和S3307调控后存留荚具有较强的生理调控和自我修复能力,其膜损伤、渗透调节、保护酶系统、脱落酶活性降低等均对降低脱落有积极的响应。     

国内不同地区花生品种主要农艺性状的比较

为明确不同地区花生品种主要性状差异以及为引种工作提供依据,根据花生品种区域试验结果,对国内审(鉴)定的688个花生品种进行育种方法、主要农艺性状和产量性状分析。结果表明,审(鉴)定品种中有85.3%的品种由杂交选育而成,其中,单交占75.1%,单交是国内花生品种选育的主要杂交方式。不同省份品种在产量和主要农艺性状上存在显著差异,株高、侧枝长、单株分枝数、单株果枝数极差分别为17.2 cm、18.1 cm、2.7个和2.2个;百果重、百仁重和出仁率极差分别为41.46 g、18.36 g和8.46%;果仁脂肪含量和蛋白质含量极差为4.08%和3.77%;产量极差1107.45 kg/hm2。南方花生区品种单株分枝数和果枝数较少,黄河流域花生区品种百果重和百仁重较高,长江流域花生区品种脂肪含量较高,南方花生区品种蛋白质含量较高。     

海滨雀稗EST资源的SSR信息分析及EST-SSR标记开发

本研究探讨海滨雀稗EST序列中SSR位点的分布特征,开发EST-SSR引物分析其在草坪草种质资源遗传多样性研究中的应用。利用SSRIT软件对81220条海滨雀稗EST序列进行SSR位点搜索,分析EST-SSR的分布和特点,并利用Primer 3.0软件设计50对引物,选择10份草坪草对引物进行有效性和多态性检测。结果表明,从13705条海滨雀稗EST序列中检测到了22721个SSR位点,出现频率为16.87%。三核苷和单核苷酸重复为主要类型,所占比例分别为31.71%和29.28%。在检测到的163种基元中,出现最多的重复基元是A/T,其次是CCG/CGG和AGC/CTG。选择合成了50对EST-SSR引物,以海滨雀稗‘Adalady’基因组DNA为模板进行PCR扩增,其中37对引物能扩增出条带。利用这些引物对10份草坪草品种进行多态性检测,其中12对引物的扩增结果具有多态性。利用开发的EST-SSR标记对10份草坪草进行聚类分析,可将其分为4类。利用海滨雀稗EST序列开发SSR标记是可行的,开发的EST-SSR标记能有效用于草坪草遗传多样性研究。     

惰性粉气溶胶横向环流与直排施粉防虫效果比较研究

通过施粉后粮库内采样,实验室培养,检查试虫死亡率的方法,对比了平房仓内横向通风系统下,利用环流与直排两种惰性粉气溶胶施粉方式的防虫效果。结果表明:两种方式都能使惰性粉气溶胶贯穿粮堆,形成最低致死浓度,对长角扁谷盗、玉米象、谷蠹和赤拟谷盗均能起到一定的防治效果,环流施粉好于直排施粉,在惰性粉分布的均匀性上,两者均没有表现出明显的优势。     

自走式果园气爆深松施肥机打穴机构运动学分析与试验

针对果树生长期人工挖坑施肥作业效率低、劳动强度大、成本高而且极易损伤果树根系的问题,该研究基于履带自走式果园气爆深松施肥机打穴机构的设计要求,研制了一种双油缸同步驱动液压打穴机构,以实现施肥插杆垂直插入地面400 mm以下深层土壤,满足整机对果园气爆松土、深位定量施肥的作业要求.首先分析了该打穴机构的组成及工作原理,建...     

基于北斗卫星导航的秸秆机械化还田作业管理系统

为满足秸秆机械化还田作业精准化管理的需要,解决还田工作中作业面积统计困难、现场核查工作量大、全局管理难以实现等若干现实问题,设计了基于北斗卫星导航的秸秆机械化还田作业精准管理系统。系统集成北斗卫星导航定位、物联网、地理信息系统等信息技术,通过北斗卫星导航农业机械车载信息终端,实时采集、处理秸秆还田作业中的定位和状态数据,获取还田现场的高清影像。通过建立作业管理信息系统,实现作业监控、地块识别、面积量测、质量评估、指标统计和指挥调度等功能。试验结果表明,系统可以有效实现轨迹监控、灵活调度、分类统计分析,提高了秸秆还田机械化作业效率。同时,地块识别率和地块面积统计达到了作业精度要求,可以满足秸秆机械化还田作业的需要。     

基于PEM-ABC算法的小型无人直升机系统辨识

针对小型无人直升机在悬停状态下飞行动力学模型的系统辨识问题,提出了一种基于预测误差法与人工蜂群算法(PEM-ABC)结合的辨识算法。该算法将系统辨识问题转化为优化问题,用PEM算法确定搜索空间的范围;雇佣蜂搜索阶段采用改进的自适应搜索策略加快收敛速度;跟随蜂搜索阶段引入一种新的概率选择方式保证种群多样性;侦察蜂搜索阶段利用混沌算子来提高全局搜索能力。通过机载设备采集到的飞行实验数据,对辨识获得的模型进行了分析与验证。结果表明:采用该辨识方法,估计出了无人直升机动力学模型的未知参数,与PEM算法和传统人工蜂群算法相比,所提算法的辨识精度更高,具有重要的工程使用价值。