热载体与生物质半焦散体颗粒的分离特性研究

在以固体热载体加热实现生物质快速升温热解液化工艺中,热载体与热解半焦颗粒的分离极为重要。为了研究陶瓷球热载体与生物质半焦颗粒的分离过程,设计制作了V型下降管冷态实验装置,并利用粒子图像测速仪对不同质量比(30:1,40:1,50:1,60:1)、圆形出口和方形出口条件下的颗粒分离规律进行了实验研究。研究表明,该装置能够保证热载体和生物质半焦颗粒喂料流畅、稳定且均匀,能够满足实验所需要的两种颗粒的不同混合质量比的要求;陶瓷球对生物质半焦颗粒的携带作用明显,受生物质半焦颗粒影响水平流动速度、轨迹的高度和射程减少50%左右;管口下底面与筛网的竖直高度应大于20mm,水平距离应大于32mm,筛网的水平投影长度应大于120mm,分离效果较好。     

不同时期淹水对棉花主要养分代谢及产量的影响

以K836为材料，在盛蕾期、盛花期和盛铃期分别淹水10 d，研究了淹水对棉花氮、磷、钾养分代谢及产量的影响。结果表明，不同时期淹水均显著降低棉花氮、磷、钾养分积累量，盛蕾期、盛花期和盛铃期淹水后成熟棉株的氮、磷、钾养分积累量较不淹水的对照（CK）分别减少55.3%、42.5%和44.1%。氮、磷、钾养分在各器官分配也受淹水的影响，其中分配给根的比例较CK高，分配给棉铃比例较CK低。成熟期棉株干物质积累量和籽棉产量显著降低，蕾期淹水所受影响最大，棉株干物质质量较CK降低46.9%，籽棉产量减少50.8%。淹水胁迫后各器官氮磷钾养分积累减少，影响了地上部光合和营养生理过程，削弱了植株光合生产，导致减产。     

出苗期遇雨对不同播种方式棉花出苗及产量的影响

【目的】黄河流域棉花一般采用播后覆盖地膜、齐苗后人工放苗的传统播种方式,但人工放苗费工费时;膜上播种可以减免放苗环节,在少雨的西北内陆棉区已经广泛应用,但能否应用于黄河流域棉区取决于出苗时遇雨是否会影响棉花出苗。研究明确降雨对不同播种方式棉花出苗及产量的影响,为黄河流域棉区选择简便适用的播种方式,促进棉花轻简化生产提供参考。【方法】2014-2015年以陆地棉（Gossypium hirsutium L.）品种K836为试验材料,采用裂区设计,以人工模拟降雨（0和10 mm）为主区,以露地直播(SWM)、播后覆膜(SBM)、膜上播种(SAM)和双膜覆盖(SDM)4种播种方式为裂区,在山东省临清市研究了降雨和播种方式对棉花出苗率、产量及产量构成的影响。【结果】降雨和播种方式对棉花出苗、群体干物质、叶面积指数、单位面积铃数和产量均有显著的互作效应。未遭雨时,膜上播种和双膜覆盖的出苗率、群体干物质、叶面积指数、单位面积铃数和产量与传统播后覆膜相当,露地直播则分别降低了13.6%、19.0%、13.3%、24.7%和27.7%;遭遇降雨时,膜上播种的出苗率、群体干物质、叶面积指数、单位面积铃数和产量分别降低了32.2%、43.1%、26.3%、25.8%和29.2%,露地直播分别降低了42.8%、55.8%、47.2%、35.0%和40.1%,而双膜覆盖的相关指标与传统播后覆膜相当或略好。【结论】出苗期遭遇降雨显著影响膜上播种棉花的出苗和生长,导致减产;双膜覆盖无论是否遭遇降雨都能达到播后覆膜的效果。根据当地生态条件,特别是播种期降雨概率选择适宜的播种方式是保证一播全苗、夺取高产的重要措施。     

下降管式生物质快速热解反应器温度场控制与检测

下降管式生物质快速热解器内部温度场的准确控制与测量,是影响生物质快速热解挥发的一个关键因素。为了研究物质快速热解热挥发特性,设计制作了下降管式生物质快速热解反应器及其温度场的控制与检测系统,并且利用该反应器进行了玉米秸秆粉末快速热解挥发特性实验。实验结果表明,该实验装置能够对反应温度进行准确控制和测量;玉米秸秆粉的热解挥发率随热解温度的升高、停留时间的增加呈非线性增大。     

蒜套抗虫棉K836轻简化栽培技术

2012—2015年在山东省金乡县蒜棉两熟制棉田开展传统栽培和轻简化栽培对比试验,结果显示采用穴盘育苗、合理密植、简化整枝、简化施肥、适当晚拔柴等轻简化栽培技术种植的棉花,平均单株成铃14.8个,单位面积总铃68.1万个·hm~(-2),全株平均铃重6.05g,平均子棉产量达4120kg·hm~(-2)。与传统栽培技术相比,产量相当,每公顷节省用工120个,增加效益6000元。依据该品种建立的蒜套棉轻简化栽培技术对鲁西南蒜棉两熟制的发展具有重要意义。     

棉花对初蕾期物理伤害的调节补偿效应

黄河流域棉区棉花在蕾期常遭遇冰雹所致的物理伤害,但棉花具有一定的调节补偿能力。明确棉花对不同程度物理伤害的补偿效应,对灾后棉田管理具有指导意义。以山东主栽棉花品种K836为材料,于2014—2015年棉花现蕾后第5天在山东省临清市设置去顶去叶(RTL)、去顶留1叶(RT+1LM)、去顶留叶(RT+ALM)、留顶去叶(TM+RL)、留顶留1叶(TM+1LM)以及未损伤的正常植株(CK) 6个处理,研究不同程度损伤对棉花生长发育、叶面积动态、净光合速率、生物量、棉柴比、产量及产量构成的影响。结果表明,对于棉花单株干物质量, TM+1LM处理在15 DAT和30DAT(物理伤害后天数)分别比CK降低59.0%和12.1%,但在45DAT和60DAT与CK无差异;其余伤害处理在15～60 DAT均不同程度降低。叶面积指数变化动态与干物质积累趋势一致。处理45 DAT内, RTL、RT+1LM、RT+ALM和TM+RL的净光合速率均低于对照,且高峰值出现时间推迟, TM+1LM的净光合速率变化趋势及高峰值出现时间与对照一致。TM+RL生物产量较CK降低18.2%,而RTL、RT+1LM、RT+ALM和TM+1LM的生物产量与CK相当; RTL、RT+1LM、RT+ALM和TM+RL的棉柴比分别比CK降低52.6%、47.3%、36.8%和23.7%,而TM+1LM的棉柴比与CK无明显差异。RTL、RT+1LM、RT+ALM和TM+RL单位面积铃数分别减少19.0%、7.2%、9.9%和15.6%,单铃重分别降低23.2%、8.9%、8.9%和19.6%,籽棉产量分别降低36.3%、17.5%、15.5%和31.9%,而TM+1LM的铃数和单铃重没有显著降低,籽棉产量与CK相当。据此,把蕾期物理损伤分为轻度损伤(TM+1LM)、中度损伤(RT+1LM、RT+ALM)和重度损伤(RTL、TM+RL),其减产幅度分别在5%以内、15%左右和30%以上。对于轻度和中度损伤棉田,宜加强水肥管理促进棉花补偿性生长,减少产量损失;对于重度损伤棉田,可以考虑改种其他短季作物。     

生物降解膜降解特征及其对棉花生长发育和产量的影响

以4种生物降解地膜1#(8μm白色)、2#(10μm白色)、3#(10μm黑色)、4#(12μm白色)为供试材料,以普通聚乙烯地膜(8μm白色)为对照,在山东临清覆盖栽培抗虫棉品种K836,对4种生物降解膜的降解特性和覆盖效果进行了试验评价。结果表明,不同生物降解膜的诱导期都超过50d,具有一定可控性。不同降解地膜的降解速率和强度不同,降解速率表现为1#2#4#3#,白色地膜比黑色易降解。棉花收获后,1#和2#地膜降解较彻底,而3#、4#还有少量残膜,但膜已无韧性,受外力则易碎,都能达到消除土壤"白色污染"的目标。与普通地膜相比,4种生物降解膜处理的棉花苗期干物质积累减少,生育期推迟,比普通地膜略有减产。     

防治棉花烂铃的农艺和化学措施研究

为探索防治棉花烂铃的技术措施,以棉花品种K836为材料,设去下部4个果枝、行间盖膜、覆盖秸秆、喷杀菌剂、喷落叶剂及常规管理（对照）6个处理,采用随机区组排列,于 2013-2014 年在山东临清比较研究了不同措施对棉花烂铃及产量的影响。结果表明,与对照相比,去下部4个果枝、覆盖秸秆和喷杀菌剂3个处理的烂铃数2013年减少了28.1%、36.4%和8.0%,2014年减少了14.9%、30.6%和12.4%。喷落叶剂2013年表现为增加烂铃数和烂铃率,2014年则减少烂铃数和烂铃率,2年的效果不一致。行间盖膜增加了烂铃数,提高了烂铃率。不同处理的2013年籽棉产量基本相当,2014年去下部4个果枝的籽棉产量略有增加,其余几个处理间产量无明显差异。表明,去下部4个果枝、覆盖秸秆和喷杀菌剂皆具有较好的防烂铃效果;喷落叶剂防烂铃效果不稳定,行间盖膜没有防烂铃作用。     

短季棉与小黑麦两熟接茬种植技术及其试验示范

为解决黄河流域盐碱地、旱薄地熟制单一、生态系统脆弱、肥药膜用量大、农田面源污染日益加重等系列问题,山东省农业科学院经济作物研究所等单位在鲁西北、鲁北等传统一熟制棉区创建了短季棉与饲用小黑麦两熟接茬种植模式,取得了显著的经济和生态效益。对该模式的技术要点进行了详细介绍,并通过试验示范系统分析了该模式的产量和效益优势,为该技术的推广应用提供支撑。     

棉花/芝麻间作模式对作物生长和产量的影响

【目的】间作是提高土地和资源利用率的1种集约化种植方式。本研究旨在探讨棉花/芝麻间作的优劣势,并寻找棉花/芝麻间作最佳种植模式。【方法】以等行距单作棉花(Tc_1)、大小行单作棉花(Tc_2)和单作芝麻(Ts)为对照,设计棉花、芝麻的间作方式分别为1-1式(棉花行距80 cm,棉花行间种植1行芝麻),2-1式(棉花大小行种植,宽行中间种植1行芝麻),2-2式(棉花大小行种植,宽行中间种植2行芝麻)3种间作模式,比较研究了不同间作模式对棉花/芝麻产量及产量构成因子、叶面积动态和干物质积累的影响,并采用土地当量比(LER)分析了不同间作模式的土地利用效率及间作优劣势。【结果】与单作棉花或单作芝麻相比,所有间作模式皆降低棉花或芝麻的产量,但2-1式间作中棉花籽棉产量与单作棉花Tc_1、Tc_2相比仅略降低,差异不明显;1-1式间作模式下2年平均籽棉产量、株高、单株成铃数和铃重比Tc_1分别降低了17.3%、7.9%、19.7%和7.9%;2-2式间作的籽棉产量、株高、单株成铃数和铃重比Tc_2分别降低16.4%、5.81%、14.8%和6.2%。间作系统中棉花与芝麻的混合产量和综合经济效益皆高于棉花和芝麻单作。与单作相比,间作显著提高了群体的叶面积指数,增加了单位面积干物质积累总量。2015年、2016年的LER分别为1～1.24和0.91～1.16。【结论】棉花/芝麻间作的LER大于1,间作的混合产量和综合经济效益高于棉花和芝麻单作,两者具有间作优势。2-1式间作既不影响棉花产量又增收一茬芝麻,且易于栽培管理,是可行的栽培模式。