中国能源作物生产生物乙醇的潜力及分布特点

基于中国后备土地资源潜力,该文分析了在不影响现有粮食和经济作物种植结构的前提下,利用宜耕边际性土地资源发展生物乙醇能源的生产潜力及空间分布.结果显示:长期而言,中国能源作物生物乙醇的总生产潜力在7400×104t以上;中短期而言,如果仅考虑其中集中连片的土地资源,则可生产生物乙醇2170×104t,约占中国2006年汽油消费量的41.4%;中国生物乙醇产量潜力区域差异悬殊,潜力最大的几个省(区)依次为新疆、甘肃、山东、江西和宁夏.  

木薯燃料乙醇生产的技术提升及全生命周期能耗分析

发展燃料乙醇是中国替代能源战略大框架下的成熟模式,木薯燃料乙醇因为不耗用粮食原料也日益提上发展日程.该文引入生命周期理论,对木薯燃料乙醇系统的三个阶段进行了能耗分析,重点讨论了燃料生产阶段采用新旧工艺对周期能耗的影响.能耗计算发现,采用新工艺可以较大地增加系统周期的净能量产出,提高系统的能效;加强副产品的开发,使用农家肥替代化肥也可产生同样的效果.  

木薯茎秆基质化的堆肥工艺及评价

该研究以木薯茎秆为主要原料，鸡粪、蔗渣、有机废物发酵菌曲为辅料将其堆肥基质化处理，旨在探讨木薯茎秆堆肥基质化处理的最佳发酵工艺及评价不同处理腐熟后的品质。研究结果表明，基质发酵过程中，其主要理化指标堆温、总碳（TC）、总氮（TN）、碳氮比（C/N）、pH值、全K（TK）、全P（TP）、电导率（EC）等随堆制时间呈现一定的变化规律。基质腐熟后的各项理化指标基本达到栽培基质的要求。综合基质的发酵温度、腐熟周期及无土栽培基质对基质各项理化性质的要求，处理2（木薯茎秆+菌+鸡粪）、处理3（木薯茎秆+菌+鸡粪+甘蔗渣）更适合木薯茎秆堆肥基质化处理。  

木薯力学特性测试

木薯力学特性参数的研究，对木薯收获机械的设计、动力学仿真、数学模型建立具有重要意义。采用物理试验方法，利用中国科学院长春科新试验仪器研究所生产的WDW3100微机控制电子万能实验机，测定了华南205木薯块根、茎秆物理力学特性参数，且对数据进行了数理统计分析，结果表明，木薯块根可视为一各向同性材料，其平均轴向拉伸强度、轴向压缩强度、径向压缩强度、轴向剪切强度、径向剪切强度、抗弯强度、轴向弹性模量、径向弹性模量分别为：0.34、0.74、0.76、0.22、0.37、2.66、7.23、7.22 MPa；木薯茎秆为一各向异性材料，其平均轴向拉伸强度、轴向压缩强度、径向压缩强度、轴向剪切强度、径向剪切强度、抗弯强度、轴向弹性模量、径向弹性模量分别为：10.23、6.26、1.43、1.86、2.53、10.80、5.24、35.36 MPa。  

不同氮磷钾处理对木薯产量、 养分积累、 利用及经济效益的影响

 于2010和2011年，以木薯品种华南205（SC205）为试验材料，采用“3414”方案设计，研究了氮磷钾不同施肥处理对木薯产量、 养分积累利用和经济效益的影响，并通过多元回归建立红壤旱地木薯的施肥效益方程。结果表明，施肥处理的鲜薯产量显著高于不施肥处理; 缺氮处理的鲜薯产量显著低于缺磷和缺钾处理，对鲜薯产量的影响N＞K₂O＞P₂O₅; 施肥处理中以N2P2K2处理的鲜薯产量、 鲜薯淀粉含量、 鲜生物量、 养分收获指数和经济效益最高，而产投比以N2P2K0处理最高，N1P2K1处理其次，N2P2K3处理最小。木薯植株养分积累总量K₂O＞N＞P₂O₅，平均100 kg鲜薯养分需求量分别为1.00、 0.91和0.11 kg，平均养分收获指数分别为0.53、 0.33和0.46。相关分析表明，木薯产量与施氮量呈极显著正相关，与施钾量呈显著正相关，与施磷量相关不显著。在本试验条件下，三元二次方程拟合结果表明，达到经济最佳产量时的氮、 磷、 钾施用量分别为205.37、 65.43和311.30 kg/hm²，产投比为6.23。  

木薯品种(组合)抗细菌性枯萎病性鉴定初报

连续2年针刺法鉴定结果显示,供试17个木薯品种(组合)在苗期对细菌性枯萎病均呈感性反应。在成株期,表现中抗品种有2个,占11.76%;表现感~高感品种有15个,占88.24%。初步将供试品种(组合)对细菌性枯萎病抗性类型分为全期感病类型和苗期感病成株期中抗类型。  

木薯高/低温二段式干燥工艺参数优化试验

木薯收获时含水率约为65%~70%,为了便于储存和运输,必须在短时间内对木薯进行干燥处理。为开发和优化木薯干燥工艺,该文在干燥箱中试验研究了木薯切片厚度、干燥温度对干燥过程的影响。试验结果表明,干燥温度过高,木薯经过高温后易糊化变质,温度太低,则干燥不充分;切片太薄,干燥过程中木薯片会断裂,切片太厚,达到合格含水率所需时间将延长。用Wang and Singh模型关联木薯干燥过程,根据干基含水率曲线确定了木薯干燥过程中的临界含水率为105%。对于一段式木薯干燥工艺,木薯在干燥过程中达到临界含水率时后段干燥速率呈下降趋势,为了避免这一趋势出现而导致干燥效率下降,提出了先高温、后低温的二段式优化干燥方案,确定了各段工艺的参数,为木薯干燥设备的设计提供了必要的依据。  

木薯收获机土薯抖动分离装置性能仿真及试验

为了考察木薯收获机块根拔起时弹簧式土薯抖动分离装置的土薯分离机理和因素对分离性能的影响规律,优化性能影响因素,进行弹簧式土薯抖动分离装置动力学仿真试验.采用光滑粒子流体动力学和有限元的耦合方法及二次回归通用旋转设计方法,构建土壤-木薯-抖动分离装置系统的动力学仿真模型和影响土薯分离性能的回归数学模型,研究了木薯块根拔起时土薯抖动的分离机理及各影响因素对土薯分离性能的影响规律,同时,采用MATLAB优化工具箱中的fmincon函数,对性能影响因素进行了优化.结果表明,因素的优组合为:长孔长度2.68 cm、弹簧刚度20.04 kN/cm、弹簧预紧力335.2 N,相应的干净度为0.778,碰撞力为320 N,试验验证的干净度为0.698,与理论结果的相对误差较小,约为10％,理论结果与验证结果较一致,表明建立的回归数学模型及优化结果合理.研究结果可为土薯分离质量高的挖拔式木薯收获机弹簧式土薯抖动分离装置的设计提供参考.  

热处理对木薯全粉品质的影响

为充分发挥木薯资源的应用优势,增加木薯的消费途径和产品价值,该文将研究制备具有良好口感、方便食用的木薯全粉。通过筛选热处理的温度、时间,以及预煮和蒸煮工序的组合方式,同时利用响应曲面法研究确定木薯全粉的制备工艺参数,提高热处理过程中木薯细胞的分离效率。结果表明影响木薯全粉细胞完整性的热处理因素依次为蒸煮温度、蒸煮时间、预煮温度、预煮时间,其最佳值分别为95℃、16min、10min、66℃。在此条件下生产的木薯全粉游离淀粉质量分数较低,为8.4%,制备的木薯全粉具有理想的细胞完整度。同时,研究分析了木薯加工过程中氢氰酸的变化,以及木薯全粉的黏度性质、热力学特性、吸水、吸油和冻融稳定性,从而为木薯全粉在食品工业上的应用提供理论参考。  

挖拔式木薯收获机的研制与样机试验

摘要：针对木薯块根在土壤中分布的复杂性，为了将木薯块根顺利地从各种松硬程度不同的土壤收获出来，模拟人工收获木薯的机理，借鉴马铃薯、大蒜、红薯等根茎类作物收获机械的基本原理和结构，以木薯生物和物理特性为依据，该文研制出一种可一次性完成薯块的挖掘、分离、输送等工作的挖拔式木薯收获机。该文主要介绍了挖掘铲、夹持输送机构及动力传输机构及关键参数的确定。该栅条式挖掘铲的关键参数为铲平面倾角为20°，铲长为550 mm，铲宽为1 000 mm。计算出整机总传动比为2.29，变速箱传动比为2，输出速度为500 r/min，链传动的传动比为1.15，输出速度为435 r/min。该机与中型拖拉机配套使用，通过样机的试制和田间试验结果表明：挖拔式木薯收获机整机运行平稳，总体达到挖拔结合收获木薯的要求。