预切组合式香蕉茎秆粉碎还田机的设计

针对中国热带、亚热带农业区香蕉茎秆粗大、含水率高、富含植物纤维等特点,为解决香蕉茎秆粉碎过程中纤维缠绕严重、粉碎效果差的难题,设计了一种预切组合式香蕉茎秆粉碎还田机,并确定了该机的主要部件结构及总体方案。该机结构简单新颖、工作可靠、效率高,能够避免香蕉茎秆纤维对机具的缠绕,大幅降低劳动强度,适宜香蕉主产区的香蕉茎秆粉碎还田作业,有利于热区农业发展。     

甩刀式立式香蕉秸秆粉碎机的设计

香蕉是热带地区重要的经济作物,其废弃物香蕉秸秆的处理一直没得到很好解决。为此,设计一种甩刀式立式香蕉秸秆粉碎机,将香蕉秸秆进行粉碎还田处理,并对其关键部件高度调整装置和粉碎装置进行设计,有助于提高香蕉秸秆的利用效率。整机设计工作幅宽1 600mm,匹配动力60kW。     

干旱胁迫对冀谷34幼苗生理特性的影响

干旱胁迫下植物体内的抗氧化保护酶活性和渗透调节物质含量与植物的抗旱性密切相关,可反映出植物的抗旱能力。冀谷34是河北省农林科学院谷子研究所选育的优质、抗旱谷子品种,研究冀谷34中抗氧化保护酶活性和渗透调节物质含量的变化,对揭示冀谷34的抗旱生理以及谷子抗旱性鉴定和抗旱品种筛选具有重要意义。分别以0、6%、18%、30%的PEG-6000浓度模拟未胁迫、轻度干旱、中度干旱和重度干旱胁迫处理,研究了不同胁迫条件下冀谷34和对照豫谷18幼苗叶片保护酶活性以及渗透调节物质和丙二醛含量的变化。结果表明:干旱胁迫下,参试品种的叶片SOD、CAT和POD活性均显著高于其未胁迫的对照,且指标值均随胁迫程度的加重呈先升高后降低的变化趋势,但相同胁迫条件下冀谷34中的3种抗氧化酶活性均显著高于豫谷18;脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白质含量均显著高于其未胁迫的对照,随着胁迫程度的加重,脯氨酸含量呈逐渐升高趋势,可溶性糖和可溶性蛋白质含量在冀谷34中呈先升高后降低的明显变化趋势、在豫谷18中变化相对平稳,但相同胁迫条件下冀谷34中的3种渗透调节物质含量均显著高于豫谷18;丙二醛含量均高于其未胁迫的对照,且指标值均随胁迫程度的加重呈先升高后降低的变化趋势,但相同胁迫条件下冀谷34中的丙二醛含量变幅小于豫谷18。说明在苗期干旱胁迫下,2个品种均通过提高抗氧化保护酶活性和渗透调节物质含量来应对逆境胁迫,但冀谷34苗期较豫谷18具有较强的抗旱生理调节能力,抗旱性强于豫谷18。     

华北夏谷区2001—2015年谷子育种变化

【目的】对华北夏谷区近15年谷子区域试验数据进行分析,探讨谷子育种变化趋势,为谷子品种改良提供参考。【方法】利用2001—2015年华北夏谷区参试品种的主要农艺性状数据,研究其变化规律;以通过鉴定的51个育成品种为材料进行分析,并与15年间华北地区谷子生长季6—9月份气候因素进行相关分析,梳理通过鉴定的51个品种的类型。【结果】2001—2015年华北夏谷区区域试验参试品种各农艺性状在年度间变异较大,随着年份的推移,产量、生育期、株高、穗长、单穗重和穗粒重持续增加,千粒重基本不变,公顷穗数略有下降。51个通过鉴定品种的整体变化趋势与所有参试品种的变化趋势基本一致。51个通过鉴定品种间产量、生育期、株高、穗长、千粒重和公顷穗数差异极显著,单穗重、穗粒重和出谷率差异不显著。华北夏谷区谷子生育期气候趋向于暖湿的变化趋势。通过鉴定的品种产量和生育期、单穗重、穗粒重呈极显著正相关,与最低温、降水量呈极显著负相关。最低温、最高温、降水量、生育期、穗粒重、出谷率决定谷子产量85.17%的变异。对产量贡献较大且为负效应的是最低温,为正效应的是最高温。近几年谷子育种水平有所提高,品种类型较丰富多样,抗除草剂品种和优质米类型逐渐增多,反映了轻简栽培和优质是目前的主要育种方向。但是以冀谷19、豫谷1、冀谷25等3个主干品种为亲本来源的品种数为26个,占杂交选育品种的57.8%,育成品种亲本范围相对较窄的问题越来越严重。【结论】2001—2015年华北夏谷区区域试验育成品种产量有所提高,品种类型较丰富多样,育种水平取得一定的进步。然而,造成产量显著差异的原因主要取决于气候因素,而且品种培育的亲本选择狭窄可能是育种突破的关键瓶颈。在今后的育种过程中,要从亲本创制和选择着手,丰富亲本类型;提高品种穗粒重和出谷率,以适应气候变化,提高夏谷产量。     

定甩刀防缠式香蕉秸秆粉碎还田机设计与试验

针对香蕉秸秆粉碎机具缠绕造成秸秆粉碎率不达标等问题,该研究设计了一种定甩刀防缠式香蕉秸秆粉碎还田机。在粉碎过程中,粉碎定刀与高速运转中的Y型甩刀对香蕉秸秆形成三点支撑,进而实现秸秆粉碎与避免秸秆缠绕。其中,Y型甩刀由2个L型刀片组合的Y型粉碎刀与甩刀构成。确定了各关键部件的结构参数、动定刀排列组合方式及香蕉秸秆粉碎过程受力分析,明确了影响粉碎效果的主要因素为机具前进速度、粉碎刀辊转速以及Y型甩刀折弯角。以前进速度、刀辊转速和甩刀折弯角为试验因素,以香蕉秸秆粉碎合格率和抛撒不均匀度为评价指标,进行三水平三因素正交田间试验,确定优化参数组合为前进速度1.85 m/s,刀辊转速1 500 r/min,Y型甩刀片折弯角140°,此时香蕉秸秆粉碎合格率为95.1%,抛撒不均匀度为14.6%,满足香蕉秸秆粉碎作业性能要求。与已有秸秆粉碎机进行性能对比试验,结果表明,该研究研制的定甩刀防缠式香蕉秸秆粉碎还田机秸秆粉碎合格率提高了1.7个百分点,防缠性能更优。该机具的研制对解决蕉区秸秆粉碎还田关键技术问题具有重要意义和应用价值。     

精确喷施除草装置设计

精确喷施技术将有利于缓解高投入和高产出的集约农林业所引起的环境问题,可以降低生产成本。农药精确喷施技术的提出,满足农林生产建设和保护环境的双重要求,以达到最佳防治效果。为此,对精确喷施除草装置进行了设计,选择合适的泵、流量传感器、电磁阀和喷头等部件来构建喷施系统。该装置主机组悬挂在汽车上,利用汽车输出的动力通过万向节轴传动经变速箱增速后直接驱动液泵,由液泵输出一定压力的液流,经过滤器到分配阀,再经喷雾胶管至喷头进行作业。精确喷施除草系统的开发成功,可以使农业机械在作业过程中自主行走,大大提高农业机械的自动化程度,减少操作人员的操作时间和减轻劳动强度。     

色差分析在优质小米选育中的应用

【目的】分析近三届参加全国优质米评选谷子品种的色差,并与专家感官评价结果相结合,为提高优质米育种水平提供依据。【方法】统计2015年、2017年、2019年近三届参加优质米评选的谷子品种情况;分析色差测定结果L*值、a*值、b*值,并与商品性得分、蒸饭得分、煮饭得分和总分进行相关性分析;建立一级优质米的回归模型。【结果】近三届参加优质米评选的谷子参试品种数量呈增长的趋势,增加了82.3%,其中,夏谷区增加了60.0%,春谷区增加了100.0%,一级优质米的数量增加了133.3%;87.5%的一级优质米由7家科研单位育成;93.7%的品种杂交选育而成;抗除草剂类型占62.5%。一级优质米类型中,夏谷L*值变异范围为55.05—66.03,春谷L*值变异范围为53.12—68.84;夏谷a*值变异范围为1.63—8.74,春谷a*值变异范围为2.13—8.59;夏谷b*值变异范围为54.50—75.35,春谷b*值变异范围为40.07—71.40。所有参试品种及一级优质米的L*值、a*值、b*值均呈增加的趋势;与夏谷相比,春谷的b*值变异更大,色彩丰富度更高。总分、商品性得分和L*值、a*值、b*值呈显著相关,蒸饭得分和L*值、a*值呈显著相关,煮饭得分和L*值、a*值、b*值相关性不显著;商品性得分和总分的相关性最高,相关系数达0.7528;商品性得分和蒸饭得分极显著正相关,和煮饭得分不相关。一级优质米的回归模型中,L*值、a*值、b*值决定了总分74.3%的变异。夏谷区商品性和总分前10名的品种主要分为2种类型：一种是a*值较低,L*值和b*值较高的金黄色品种,如冀谷39、豫谷33;一种是a*值较高,L*值和b*值较低的浅黄偏红品种,如济谷19、冀谷42。春谷区商品性和总分前10名的品种主要分为3种类型：一种是L*值较低,a*值和b*值较高的深黄品种,如2015KM826F7-75、峰红4号;一种是L*值较高,a*值和b*值较低的浅黄品种,如榆谷抗1、赤红1号;一种是a*值较高,L*值和b*值较低的浅黄偏红品种,如张杂谷13、晋汾106。【结论】近三届参加优质米评选的谷子品种呈增长趋势,优质将成为谷子品种改良的重要目标。商品性得分和总分的相关性最高。通过L*值、a*值、b*值对米色进行选择是一种直观、便捷的方法。外观品质与L*值、a*值、b*值都有关系,在品质育种中,要根据品种特点进行米色选择。     

甘蔗皮拉断应力力学特性研究

为了研究甘蔗(Saccharum officinarum Linn.)皮拉断应力的影响因素,以青皮甘蔗为试验对象,利用WD-200B型微机控制电子万能试验机进行甘蔗皮拉断正交试验,选取加载速度、含水率、加载部位为影响因素,以拉断应力为评价指标。结果表明,同一部位随着加载速度从10 mm/min增大到250 mm/min,甘蔗皮的拉断应力从31.95 MPa增大到44.89 MPa;加载速度50 mm/min时甘蔗皮的拉断应力从根部、中部、尾部呈现逐渐减小的趋势;随着含水率从45.71%减小到7.81%,甘蔗皮拉断应力先由从23.00 MPa减小到16.41 MPa,然后再增大到28.86 MPa;各因素对甘蔗皮拉断应力的影响主次关系为含水率、加载部位、加载速度。在加载速度为50 mm/min,含水率为20.10%,加载部位为尾部时,拉断应力最小。     

MATLAB在机械工程专业试验教学中的应用

机械工程中涉及到的有些知识比较抽象,计算复杂,绘图比较困难,教学、学习都比较吃力。通过实例,将MATLAB应用于机械工程的控制、优化、建模、仿真等领域,将提高教学及学习的效率,从而使MATLAB在机械工程专业实验教学中得到广泛的应用。     

水平拨草轮式玉米免耕播种机设计和试验

设计了水平拨草轮式玉米免耕播种机，确定了拨草轮、开沟器和播种覆土装置等部件的主要结构参数。田间试验表明，采用动力水平拨草轮和刀刃型开沟器相结合的防堵原理，能够有效清除秸秆、杂草，保证机具通过性能。与条带旋耕式玉米免耕播种机相比，在满足种肥深度要求下，土壤扰动量减小了69.7%，单位油耗减小了19.3%，较好地满足了农艺要求。