甘蔗剥叶机理研究

利用小型甘蔗剥叶机试验台,通过对菱形剥叶胶指和尼龙剥叶刷两种剥叶元件的剥叶过程进行分析,建立动力学模型,探讨甘蔗剥叶质量与各影响因素的相互关系,最终得出菱形剥叶胶指和尼龙剥叶刷的剥叶机理。     

甘蔗立式夹持输送通道剥叶装置设计与试验

【目的】探讨甘蔗立式夹持输送剥叶技术在整秆式收割机中的可行性,解决现有整秆式甘蔗联合收割机甘蔗通道长、作业效率低的问题。【方法】以4ZZX-48型甘蔗收割机为作业平台,在输送通道上设计立式剥叶装置。通过收获试验,分析了夹持输送链轮转速(n1)、剥叶辊筒角度(β)、剥叶辊筒转速(n2)和甘蔗喂入率(q)等因素对甘蔗立式夹持输送剥叶性能的影响。【结果】n1和n2对剥叶性能有显著影响,各因素对剥叶性能的影响依次为n1n2qβ。n1为60 r/min、β为30°、n2为360 r/min、q为7.5 kg/s时,甘蔗叶片剥净率为76.6%,剥叶性能达到最优。曲线回归分析表明,剥叶辊n2/n1与剥净率之间存在着二次多项式关系,n2/n1在5～6之间时,剥净率约77%,达到试验最优值。【结论】基于甘蔗立式夹持输送剥叶技术的收割机具有可行性,本研究结果对研发新型整秆式甘蔗收割机有一定参考价值。     

三种甘蔗剥叶元件的试验分析

针对甘蔗剥叶元件对剥叶效果影响的不同,通过对不同甘蔗剥叶元件的试验分析,探讨各种剥叶元件的剥叶质量,为剥叶装置的选材提供参考。对现有3种剥叶元件(钢丝绳、尼龙丝绳、橡胶脂)进行正交回归试验,分析各种元件与剥叶质量存在的关系,得出较优的剥叶元件。结果表明,剥叶滚筒转速对剥叶质量影响最明显,在各因素优化值区间下,橡胶脂剥叶元件的含杂率为0.293%,橡胶脂剥叶元件可作为甘蔗剥叶元件材料的较优选择。     

甘蔗常用杂交组合的剥叶性能差异

以甘蔗育种中的11个常用组合其中包括3×3不完全双列杂交组合的实生苗为材料,分析了甘蔗剥叶性能与其它性状间的相关和配合力,结果表明甘蔗剥叶性能与甘蔗产量、糖分等性状间不存在显著相关,有利于育种家对甘蔗剥叶性能选择.而配合力分析表明甘蔗剥叶能性能因基因加性效应和非加性效应几乎同等重要,优良的亲本因组合不同其后代的剥叶性能可能相差甚远,这为通过选择亲本来改良甘蔗剥叶性能增加了难度.     

用计算机图像分析方法研究革蔗剥叶机理

应用计算机图像分析技术,拍摄和分析了甘蔗剥叶刷式剥呆机构剥叶的全过程。提取和分析了钢丝图像上下端点的坐标值、端点之间的直线距离、钢丝的总长度和钢丝图像的转角位置等特征参数。绘制了钢线上端总坐标Ｘ值、Ｙ值以及钢丝弯曲程度与钢丝转角位置之间的关系曲线。发现甘蔗的剥叶过程由３个阶段组成：接触压紧阶段、弯曲变形阶段和滑出剥叶阶段。     

苎麻茎秆机械分离过程力学建模与试验分析

现有苎麻茎秆机械分离技术主要核心工作部件是剥麻辊结构,试验以该核心工作部件为基础,构建了新型茎秆分离台架。苎麻茎秆分离过程是由折断和麻皮麻骨分离瞬时完成的,以此推导了辊齿对麻秆作用的折断能和分离能的关系表达式,分析了结构参数对茎秆分离的影响;在此基础上,对主要部件剥麻辊以辊转速、辊半径、辊齿数、啮合深度为试验因素,设置了L9(34)正交试验。结果表明,各因素对剥净率影响的高低排序为剥麻辊转速、啮合深度、剥麻辊齿数、剥麻辊半径,较优组合为剥麻辊转速900 r/min、啮合深度5 mm、剥麻辊齿数20个、剥麻辊半径120 mm,此时剥净率为98.42%。试验揭示了苎麻茎秆机械分离的机理,优化了剥麻技术的工艺参数,为剥麻技术的开发提供了技术支撑。     

甘蔗叶生物力学特性研究理论与分析

甘蔗在中国糖料生产中占重要地位,甘蔗叶是一种储量巨大且亟待开发利用的生物质能源,具有很好的开发利用价值。然而,目前对甘蔗叶生物力学特性方面的研究尚缺乏有效的研究理论与方法。本研究引入新兴的农业生物力学研究理论,结合工程学、生物学、工程力学和工程材料学的基本原理与方法,研究甘蔗叶拉伸力学性能、甘蔗叶剪切力学性能、甘蔗叶力学性能,为研究甘蔗叶的生物力学特性寻找到有效的研究理论与方法,为甘蔗叶粉碎还田、甘蔗叶沼气利用预处理机械,以及甘蔗剥叶、收获等机械的研究开发、优化设计、计算机仿真及智能化提供参考。     

甘蔗叶还田对甘蔗生长及叶片SPAD值的影响

为了解甘蔗叶原位粉碎还田、甘蔗叶原位深埋还田对甘蔗生长及叶片SPAD值的影响,通过大田试验,研究不同甘蔗叶还田方式对甘蔗出苗率、分蘖率、株高、茎径和叶片SPAD值的影响。结果表明,甘蔗叶原位粉碎还田处理的出苗率最高,比甘蔗叶原位深埋还田高6.1百分点,比对照甘蔗叶原位焚烧还田高15百分点;甘蔗叶原位粉碎还田处理的分蘖率最高,比甘蔗叶原位深埋还田处理高3.5百分点,比对照甘蔗叶原位焚烧还田高3.4百分点;新植蔗株高由高到低为:粉碎还田>焚烧还田>深埋还田;深埋还田处理的茎径低于其他两个处理;深埋还田处理的叶片SPAD值最高,粉碎还田处理其次,焚烧还田处理最低。由此得到结论:甘蔗叶原位粉碎还田处理能提高甘蔗的出苗率、分蘖率、株高、叶片SPAD值等;甘蔗叶原位深埋还田处理对出苗率和叶片SPAD值有促进作用,但甘蔗生长受到了影响。     

气象因子对杜仲剥皮再生的影响

根据杜仲生物学特性和生态气候特征，对气象因子影响杜仲剥皮再生进行５年多的研究和探索，得出杜仲环剥与生态气候因子关系密切，尤以降雨量、日照等因子为主导因子，具备适宜的主导气象因子的最佳时期，为５月上、中旬前后。这段时期环剥树剥面愈合率高，达８５％以上；植株成活率可达１００％；再生新皮年生长厚度可达１．５ｍｍ以上     

纤维素酶预处理甘蔗叶产沼气研究

以甘蔗叶为发酵原料,研究纤维素酶预处理对甘蔗叶产沼气效果影响。结果表明,产气量随着纤维素酶用量的增加而增加,当纤维素酶添加量为1%时,产气量最大,可达641 L,此时纤维素降解率也最高。通过扫描电镜观察甘蔗叶的表观形态结构表明,经0.5%和1%纤维素酶预处理后,甘蔗叶的纤维结构遭到较明显的破坏,但是发酵后的物料中仍残留大量的纤维素类物质,说明甘蔗叶尚存在进一步的沼气发酵潜力。     

2012年广东甘蔗产业发展形势与对策建议

在对广东甘蔗产业分布及产业化经营分析的基础上,主要对广东甘蔗产业科技发展现状、未来发展需求进行分析,并对甘蔗产业科技发展存在的生产机械化、病虫害综合防控、清洁生产、资源综合利用及信息化等共性问题进行深入分析,提出广东甘蔗产业实现科技化发展所应采取的对策,以期为企业和政府决策提供理论参考。     

机械收获对不同甘蔗品种原料蔗质量及宿根发株的影响

[目的]筛选和选育适应机械化生产管理的甘蔗品种（Saccharum officinarun L.）,并研究适应机械化作业的农艺技术,为促进甘蔗收获机械化推广应用提供参考.[方法]在大田生产条件下,对12个甘蔗品种进行机械收获,研究不同甘蔗品种机械收获原料蔗质量及宿根发株表现.[结果]桂糖03-2287、ROC22、桂糖04-120、C1-2003、桂辐98-296、粤糖93-159机收原料蔗含杂率5.75％～7.65％,桂糖32号、桂糖31号、桂糖30号、桂糖21号、ROC16、桂糖29号机收原料蔗含杂率8.34％～11.18％.桂糖29号、桂糖03-2287、桂糖30号、桂糖04-120、桂糖21号、C1-2003、桂辐98-296、ROC16机收宿根发株能力较强,发株率达103.84％以上;与人工收获相比,C1-2003、桂糖21号、桂糖04-120机收宿根发株能力增强,桂糖03-2287、桂糖30号、ROC22机收宿根发株能力变化不大,粤糖93-159、ROC16、桂辐98-296、桂糖29号机收宿根发株能力减弱.[结论]选育和种植宿根发株能力强、抗（耐）损伤力强的甘蔗品种,可以提高宿根发株率、增加蔗苗数,对获取机收宿根蔗高产稳产具有重要意义.     

甘蔗叶机械化粉碎还田技术集成

通过对设计的1GYF系列甘蔗叶粉碎还田机的动刀类型、动刀排列、集叶器等进行优化组合与改进,使捡拾率提高约0.7%,粉碎率提高约7.1%,并进一步提高了机具工作可靠性和使用寿命;同时,通过配套后续机耕试验探讨了相关技术对土壤效应与甘蔗生长的影响,提出了甘蔗叶粉碎还田作业质量标准、技术使用条件、配套后续机耕作业机具及相应的甘蔗增产增收技术措施。     

基于甘蔗病害智能诊断的立体化精准农药喷洒机的设计研究

针对现有农药喷洒机在精确性、效率以及喷洒均匀性方面的不足，提出一种基于甘蔗病虫害智能诊断的立体化精准农药喷洒机设计方案。该设计方案克服了传统喷洒设备在农药喷洒过程中无法精确识别和定位甘蔗病害区域以及喷洒均匀性不足的问题。通过运用图像处理技术和深度学习算法，系统能够自动识别甘蔗叶片的病害种类、病情程度和位置信息，并借助立体化精准农药喷洒机实现智能化调整喷洒剂量，以确保精准且均匀地喷洒农药。实验结果表明，该系统能够显著提高农药利用率和作物防治效果，具有较高的实用性和推广价值。     

马铃薯相对分离筛运动位移分析与分离筛性能试验

为解决摆动分离筛薯土分离机理不明确,分离筛参数匹配不尽合理的问题。通过田间试验,获得了无土和有土筛面上马铃薯相对分离筛的位移随曲柄转速、筛面倾角和机器前进平均速度等参数的变化规律,以及分离筛性能指标随参数的变化关系。试验结果表明:马铃薯相对分离筛位移的波动幅度随着曲柄转速的升高而先增大后减小,筛面倾角越大马铃薯相对分离筛位移的波动幅度越小,机器前进平均速度越大位移的波动幅度越大;有土筛面上马铃薯相对分离筛位移的波动幅度较无土筛面上马铃薯位移的波动幅度大;明薯率和破皮率随着曲柄转速的增加而先增大后减小,随着筛面倾角的增大而先减小后增大;机器前进平均速度对明薯率影响不明显,破皮率随着机器前进平均速度的增加而先减小后增大。     

不同角度刀片刃口对甘蔗去皮的影响研究

[目的]研究甘蔗皮层在不同角度刃口刀片作用下的变化规律。[方法]甘蔗皮层的力学特性分析是设计甘蔗去皮机械的理论基础,以广西产红皮甘蔗为材料,研究不同角度刀片刃口对甘蔗去皮的影响。采用自制的刀片组及夹具在微机控制电子万能试验机(RG-M3005)上进行试验,对甘蔗茎秆节间和节点处去皮时的力学特性进行试验研究。[结果]试验表明,在对甘蔗茎秆的节间和节点部分进行去皮时,随着刃口角度的增加,刀片在去皮时所遇阻力逐渐增大,且不同角度刀片刃口在对甘蔗下段茎秆进行去皮时所遇阻力最大,而中段所遇阻力次之,上段最小;刀片刃口角度越小,在去皮过程中剥离甘蔗皮所需作用力越小。[结论]研究可为甘蔗去皮机械的研制奠定基础。     

基于机器视觉的甘蔗段分选系统的设计

甘蔗在我国糖料作物中有着重要的地位,针对目前甘蔗种植的现状及存在的弊端,设计出了基于机器视觉的甘蔗段分选系统,图像采集装置对长60 mm的甘蔗段进行图像采集,通过对采集到的图像进行图像增强、图像边缘检测等处理,得到甘蔗段的边缘灰度图像,再根据边缘灰度图像的纹理特征统计值判断出甘蔗段是否有茎节,同时通过串口通信向分选装置发送信号,分选装置根据接收到的信号对甘蔗段进行区分,实现了对有无茎节甘蔗段的分选.试验证明了设计的可行性,探索了一种新的甘蔗段分选系统,对甘蔗种植业的发展有着重要的作用.     

摆动型水田株间除草装置设计与试验

针对水田株间除草装置伤苗率高、除草率低等问题,设计一种摆动型水田株间除草装置。阐述该装置的整体结构与工作原理,对其关键部件——偏心轮机构和除草弹齿进行理论分析与结构设计,结合弹齿往复开合运动与水稻种植农艺,分析除草弹齿运动过程与避苗系统工作机理。运用ADAMS软件,以机具前进速度和偏心轮转速为试验因素、覆盖率和入侵率为评价指标,采用2因素5水平二次回归正交旋转组合试验方法进行虚拟仿真试验。仿真结果表明:机具前进速度与偏心轮转速对覆盖率和入侵率有极显著(P<0.01)影响,机具前进速度为除草装置工作性能的主要影响因素,当机具前进速度为266.12 mm·s^-1、偏心轮转速为3.97 r·s^-1时,除草装置作业性能最优,覆盖率为85.70%,入侵率为5.62%。田间试验结果表明:当机具前进速度为270 mm·s^-1、偏心轮转速为4 r·s^-1时,除草装置的除草率为82.5%,伤苗率为5.1%,与仿真试验结果大体一致,所设计的除草装置能够满足水田株间除草农艺要求。     

广西主要蔗区甘蔗宿根矮化病调查

[目的]调查广西主要蔗区甘蔗宿根矮化病(Ratoon stuning disease,RSD)的发生情况,了解其分布、危害程度及发生规律,为推广甘蔗健康种苗,有效防控RSD提供科学依据.[方法]2013~2014年在广西9个糖料蔗主产区进行RSD发生情况调查和田间取样,采用PCR对采集的蔗茎样品进行RSD检测,并按不同蔗区、不同品种、不同植期、不同蔗地类型的发病率分析广西蔗区RSD发生状况.[结果]在278个样品中有198个样品检测出RSD,检出率为71.2%;调查的9个主产区均检测出RSD,阳性检出率在58.3%~100.0%;采集的27个甘蔗品种(系)均检测出RSD,其中主栽品种ROC22发病严重,RSD检出率达80.8%;新植蔗的RSD检出率为36.0%,宿根蔗的RSD检出率为75.7%,宿根年限越长,RSD检出率越高;旱地蔗的RSD发病率比水田高18.1%(绝对值).[结论]RSD在广西普遍发生且发生严重,生产中急需推广甘蔗温水脱毒种苗和选育高抗且综合性状优良的甘蔗品种.