玉米应力裂纹的生成和发展过程研究

观察了干燥、冷却和储存阶段玉米应力裂纹的生成和发展过程。结果显示，玉米应力裂纹生成在籽粒侧面的冠部，随时间的推移向脐部发展。单一裂纹的发展趋势是星状斑点－短裂纹－长裂纹。裂纹数量的发展趋势是单裂纹－双裂纹－龟裂纹。裂纹籽粒中，侧面有裂纹的占很大比例，正面和反面裂纹较少，出现正面及反面裂纹时裂纹已发展到龟裂阶段。总裂纹中大部分是冷后短暂的储存阶段生成和发展的裂纹     

基于三维湿热传递的玉米籽粒干燥应力裂纹预测

为了揭示热风干燥过程玉米籽粒的应力裂纹形成机理,该文利用图像处理技术构建玉米籽粒的三维几何模型,将湿热传递数学模型与应力模型耦合获得应力信息,并与其屈服应力比较以预测玉米籽粒开裂特性。结果表明:该模型模拟的含水率和温度与试验值的最大误差分别为7.28%和9.64%,可以用于模拟玉米籽粒温度梯度、水分梯度和应力分布变化。干燥过程玉米籽粒的温度、水分梯度和应力表层较大而内部较小,干燥过程玉米籽粒主要受湿应力作用。干燥过程(热风温度40～80℃、相对湿度12%～52%)玉米籽粒的最大应力逐渐减小,其随着热风温度的升高而增大、随着相对湿度的升高而减小。玉米籽粒的最大应力在干燥前期大于其屈服应力而发生开裂,较低的温度和较高的相对湿度可以抑制玉米籽粒在干燥前期形成裂纹。研究结果为预测干燥过程玉米籽粒应力裂纹提供参考。     

玉米应力裂纹的显微分析

观察了３种应力裂纹类型（单裂、双裂、龟裂）玉米的内部显微结构和应力裂纹产生的位置、数量、宽度，分析了应力裂纹在胚乳中扩展的情况以及应力裂纹对胚乳结构产生的影响。裂纹的类型不同，裂纹的形态、数量及大小亦不同。应力裂纹生成在粉质胚乳的中心部位，沿淀粉颗粒的边缘向外扩展。应力裂纹是内部裂纹，只能扩展到种皮附近，接近糊粉层。     

玉米应力裂纹的生成和扩展过程模拟

对玉米应力裂纹进行了分形分析,结果表明,玉米应力裂纹具有近似的自相似性,即分形特征,因此,可以用分形的理论进行研究。根据显微图像分析,认为分形形纹的扩展有4种机制,即沿晶扩展、穿晶扩展、沿晶和穿晶偶合扩展及分叉扩展。建立了各种应力裂纹扩展机制的分形模型,给出了生成元维数,模拟了整个剖面和局部显微状态下应力裂纹的扩展过程。     

影响玉米薄层干燥速率的诸因素研究

通过对吉林省几个主要品种的玉米进行薄层干燥试验,确定了影响玉米薄层干燥速率各因素的主次,分析了各因素对玉米薄层干燥速率影响的规律性,提出了玉米品种对薄层干燥速率有不可忽视的影响,建立了吉林省两个产量较大的玉米品种的薄层干燥方程,从而为进一步进行玉米深床干燥的研究打下了基础,为设计适合我国特点的玉米干燥系统提供了理论依据。     

谷物干燥节能技术

作者通过开发谷物干燥模拟研究实践和对国内外已有研究成果的分析,对谷物干燥中的节能技术按以下几方面作出了评述:1.数学模拟和优化技术在改进干燥机结构和工艺参数、降低能耗方面的应用,2.新型节能干燥工艺的开发,3.干燥机排气余热回收再利用,4.基于新机理上的干燥工艺。     

玉米丸粒化种子的薄层干燥试验及其干燥模型

玉米丸粒化种子刚制成后其含水率比较大，必须及时干燥。其干燥工艺的合理选择对提高干燥效率，减少能耗，保证质量非常重要。采用正交试验的方法，对玉米丸粒化种子进行了3因素3水平的干燥试验，得出其干燥曲线为指数曲线，并分析各试验因素对干燥特性的影响。同时对不同风温下的干燥曲线进行了模型比较，采用多元线性回归分析程序，经拟合得出适合于玉米丸粒化种子的数学模型为Page模型。玉米丸粒化种子干燥特性不同于非丸粒化种子，丸粒化种子有其特定的薄层干燥方程。该模型能较好地预测各干燥阶段的干燥速率及含湿量，确定合理的干燥工艺以便调控干燥环境，达到高效低耗的目的。     

机械通风干燥玉米的试验研究

本文介绍1987年底、1988年底两次在河北正定县三个粮站使用环境空气进行机械通风干燥散堆玉米的试验。试验采用三种通风系统:一是用移动式三角架风槽组成“U”形,配轴流风机或离心风机;二是用三角架风槽布置成“非”字型,配轴流风机;三是用砖垛风道配轴流风机。先后两次试验结果表明,原始水分为16.5～17.5％、堆高2～4米的玉米,经三种方式通风32～42小时左右,水分均可被均匀干燥到安全贮藏所需的13.5～14.5％,平均每吨玉米、每降低1％水分,耗电0.17～0.48kW·h。     

采用太阳能集热器干燥玉米的研究

介绍了采用太阳能集热器干燥玉米的机理与实验装置的设计。在不同季节，采用太阳能集热器对玉米干燥过程进行了试验，测出了采用太阳能集热器干燥玉米的特性曲线，并对干燥曲线进行了分析与讨论；实验得出，采用太阳能集热器干燥玉米能满足玉米干燥的工艺要求，从而为大规模利用太阳能干燥玉米示范性工程的建设提供了科学依据。     

干谷物作为干燥介质的谷物吸收干燥过程平衡含水率模型

在Ｍｏｄｉｆｉｅｄ－Ｈｅｎｅｒｄｓｏｎ平衡含水率模型基础上，根据谷物吸湿过程滞后于解吸过程这一规律，提出了以干谷粒作为干燥介质的谷物吸收干燥过程的平衡含水率模型，并分析了湿、干谷物的纯干物质质量比、初始含水率和谷物温度对平衡含水率的影响。结果表明，该模型预测值与实验测定值吻合。     

陇东旱塬区宜机收玉米品种的性状指标综合评价

目前玉米生产机械化程度越来越高,玉米籽粒机收将是大势所趋,因此人们对玉米品种的选择也趋向于耐密植、抗倒伏和籽粒脱水快等优良性状。为了筛选出陇东旱塬区适宜的籽粒机收玉米品种,通过灰色关联度分析法对引进的17个玉米品种表型性状和籽粒机收适宜性进行综合评价。结果表明,和恒5266产量高,但是机收表现不理想;迪卡159、先丰9号、先玉1483、五谷737和新农育6003等5个品种综合表现良好,可以作为陇东旱塬区籽粒机收玉米品种贮备品种加以推广,尤其是五谷737产量高、抗性好、机收表现好,宜大力推广种植。     

华北平原不同基因型夏玉米水分-产量响应关系

对两个耗水和产量特性不同的夏玉米品种即鲁单981和郑单958,在不同生育阶段进行不同程度的水分胁迫试验,分析了作物耗水量、产量及其性状和阶段水分-产量响应系数(Ky)。结果表明,夏玉米各个生育阶段的水分亏缺对产量的影响不同,开花期的水分亏缺对产量影响最大,而拔节期的最小。品种间水分亏缺对产量的影响也存在差异,开花期最明显,此期两品种产量响应系数分别为1.4和1.2。     

土壤类型和施氮量对连作春玉米产量及氮素平衡的影响

以吉林省春玉米连作体系为研究对象,采用多因素方差分析的方法,对多年田间定位试验结果进行分析比较,以探讨土壤类型变异对土壤―作物系统氮素平衡的影响。通过在相同气候条件下,2种土壤类型(黑土(黏化湿润均腐土)和风砂土(湿润冲积新成土))上开展的连续4年的氮肥施用量(0、168、312 kg hm~(-2))田间定位试验,研究了不同土壤类型间玉米产量、氮素矿化、残留及氮素表观损失的差异。结果表明,土壤类型显著影响玉米产量,黑土的玉米籽粒产量较高(6 469~10 106 kg hm~(-2)),平均为8 623 kg hm~(-2),风砂土的玉米籽粒产量较低(1 386~8 196kg hm~(-2)),平均为5911 kg hm~(-2);黑土和风砂土玉米籽粒产量的年际间(2009―2012年)变异系数分别为13.4%和59.1%,黑土的玉米籽粒产量稳定性显著大于风砂土;黑土连续4季氮素总表观矿化量为328 kg hm~(-2),为风砂土的2.2倍;受土壤质地影响,黑土收获后0~100 cm土层土壤矿质氮残留量为99~321 kg hm~(-2),显著高于风砂土(38~77 kg hm~(-2));在中等施氮(168 kg hm~(-2))条件下,黑土与风砂土的氮肥表观损失量无显著差异,分别为320 kg hm~(-2)和315 kg hm~(-2);当施氮量增加至312 kg hm~(-2)时,黑土和风砂土的氮肥表观损失量均显著增加,且风砂土的氮肥表观损失量达到827 kg hm~(-2),显著高于黑土。由于受土壤质地和土壤供肥能力的影响,土壤类型会对玉米产量、氮素矿化和表观损失有一定的影响,因此,在氮肥优化管理中应考虑土壤类型的变异。     

气象因子变化对华北平原夏玉米产量的影响

利用统计分析方法对中国科学院栾城农业生态试验站11a玉米产量数据和影响夏玉米气象产量变化的主要气象因子进行了分析。结果表明：该区域夏玉米生长期间的日照时数有明显的下降趋势,6、7、9月的日平均温度有逐渐升高的趋势,8月的日平均温度有降低的趋势;该区夏玉米产量的增加,气象因子占有比较重要的位置,占到31．45％;6月下旬的平均气温、8月下旬-9月上旬的日较温差、7月中旬和9月上旬的日照时数是影响夏玉米产量波动的关键气象因子。     

谷物干燥研究中的模糊数学方法

对模糊数学方法在谷物干燥研究中的应用进行了研究。包括谷物干燥机的模糊控制和模糊优化，谷物干燥工艺的模糊综合评判以及谷物干燥品质的模糊预测。应用模糊控制操作行为与推荐的相符控制成功率达８６．４％；对水稻爆腰率进行模糊预测，成功率达８５．７％；在一种中型种子干燥机设计中，应用模糊综合评判确定的工艺，已获得成功。     

混流谷物干燥机沿通气盒纵向粮层气流分布均匀性的研究

在混流干燥机中,因穿过粮层的气流沿通气盒纵向分布不均匀常导致干燥不均匀。为了改善气流分布的均匀性,出现了多种变截面通气盒,但对其作用一直存有争议。该文通过实验研究了混流干燥机内粮层气流沿通气盒纵向分布的特点及影响因素,证实变截面通气盒对改善粮层气流分布均匀性的作用不明显。提出了变开孔率通气盒的型式和设计计算方法,它以增加3～4mm水柱气流阻力为代价,可使粮层气流分布达到均匀一致。     

东北玉米生长模型中土壤水分参数的敏感性分析

为进一步改进和提高东北玉米生长模型评估干旱的能力,并使之更好的在区域尺度上应用,以吉林省为例,对该模型的土壤水分参数进行敏感度分析。通过对榆树(半湿润)和白城(半干旱)两个站点典型干旱年份(2000、2001年)和雨水较丰年份及平年(1998、2002年)的分析,得到以下初步结论:土壤含水量对凋萎湿度、田间持水量、作物系数最敏感,整个根区初始土壤有效含水量等次之;凋萎湿度、田间持水量、整个根区初始土壤有效含水量对土壤水分影响为正效应;上述结果在不同气候区、不同降水年份相对稳定,具有一定的普适性。作物生长模型在区域尺度应用时,上述敏感参数的不当估算所产生的误差将导致土壤水分模拟失真,并进一步影响整个作物生长过程的模拟和模型的区域应用;根据敏感性分析结果,有针对性地改进敏感参数,有望进一步提高土壤水分乃至作物生长的模拟精度。