甜高梁田间去叶装置的初步试验

研制的甜高梁田间去叶装置，可安装在收割机前，利用拖拉机液压升降系统压力油为动力，通过液压马达驱动橡胶弹性剥指高速回转，剥去甜高梁叶，试验表明，采用这种弹性剥指去叶装置，可在茎秆切断前，于机械化收割同时在田间去叶，去叶效率较高，液压传动型式简化了结构，解决了总体布置的难度，有利于在生产产中应用。     

自走式甘蓝收获机的设计与试验

针对中国甘蓝收获机械化水平低、缺乏相应甘蓝收获装备的现状,在统计分析主要甘蓝品种物理参数的基础上,设计了一种适合南方田间作业的自走式甘蓝联合收获机。该机型采用单行一次性收获方式,配置有专用动力底盘,收获台架主体包括引拔装置、输送提升装置、切根装置、剥叶装置、收集装置等,动力由液压系统驱动,可一次完成甘蓝的拔取、输送、切根、剥叶、装箱等作业。田间试验表明,该收获机各工作部件工作稳定,表现出了良好的收获效果,收获速度为0.3 m/s时,拔取成功率为86.7%,输送成功率达93.3%,切根合格率为75.0%,剥叶合格率为81.7%,基本满足甘蓝的机械化收获要求。该研究为中国解决甘蓝的机械化收获提供了参考。     

自走式双行胡萝卜联合收获机的研制及试验

为了提高中国胡萝卜机械化作业水平,结合国内胡萝卜的种植模式和农艺要求,设计了自走式双行胡萝卜联合收获机,该设备可同时完成2行胡萝卜的挖掘、夹持输送、根叶分离、去土和集收等功能。收获机由自走式橡胶履带底盘带动,主要工作部件由传动系统、挖掘装置、夹持输送装置、根叶分离装置、去土集收装置等组成。挖掘铲设计成两翼张开的三角状,可有效降低挖掘阻力;根叶分离前,胡萝卜植株在一拉紧装置作用下使根部对齐,然后转入水平夹持带输送装置经一对圆盘刀完成切割,保证了切口整齐且贴近根部顶端。经田间样机收获试验检测表明,机器收净率达到了98.2%,损伤率为2.5%,生产率达到了0.11hm2/h。该研究为胡萝卜收获机械的深入研究和发展提供了参考。     

整秆式甘蔗联合收获机降低含杂率的技术改进与试验

为了降低整杆式甘蔗联合收获机的含杂率,满足糖厂对原料蔗的进厂要求,该文对SJ-1600型整杆式甘蔗联合收割机的割台、剥叶、断尾等装置进行了改进,在原机型尾部增加蔗叶分离装置。按照改进技术加工出样机,并对其进行田间试验。试验结果表明,收获时输送轮转速280?r/min,剥叶轮转速为750?r/min时剥叶效果最佳;改进后含杂率为4.0%,比改进前降低了3.2%,满足糖厂对原料蔗的进厂要求。该文为整杆式甘蔗联合收获机的机械设计提供了参考依据。     

整秆式甘蔗收割机剥叶过程仿真分析与试验

整秆式甘蔗收割机剥叶机构的作业质量对收获后甘蔗茎秆的蔗叶残留有重要影响,合理的作业参数可有效改善剥叶机构的剥叶质量。该研究通过建立甘蔗剥叶过程仿真模型分析茎秆和剥叶元件的相互作用过程及其应力变化以及茎秆的受力情况,采用单因素仿真试验研究喂入辊筒转速、剥叶辊筒转速及茎秆与剥叶元件搭接长度对茎秆和剥叶元件所受峰值应力的影响规律。在仿真分析的基础上建立甘蔗剥叶作业试验台,采用Box-Behnken试验方案研究关键作业参数对茎秆未剥净率（剥叶后残留蔗叶和叶鞘占剥叶前全部蔗叶和叶鞘的比值）的影响规律并获得最佳作业参数：喂入辊筒转速250 r/min,剥叶辊筒转速540 r/min,茎秆与剥叶元件搭接长度13.9 mm,甘蔗喂入根数1.68根,此时茎秆未剥净率为2.2%。验证试验结果表明,在单根和双根喂入时,甘蔗茎秆未剥净率分别为2.0%和3.1%。通过高速摄像分析叶鞘的剥离过程,并获得最优作业参数下茎秆的输送速度区间为2.3～2.9 m/s。该研究结果为改善甘蔗收割机剥叶效果、提高作业适应性提供参考。     

小型整秆式甘蔗收割机改进设计与试验

为满足甘蔗收获作业中减少原料蔗夹杂物,提高原料蔗质量,满足糖厂对机械化收获时原料蔗的进厂要求,该文在分析已有SL-1600型整杆式甘蔗收割机工作时存在问题基础上优化了切割装置、剥叶刷装置,增加了碎叶装置、断尾装置等,形成了新型的4ZL-1型整杆式甘蔗收割机,并进行了对比试验。与SL-1600型整杆式甘蔗收割机相比,4ZL-1型整杆式甘蔗收割机的切茬合格率提高了5.9个百分点、宿根破头率降低了6.3个百分点、蔗茎合格率提高了3.2个百分点、断尾合格率提高了5.1个百分点、总损失率降低了2.6个百分点、未剥净率提高了3.0个百分点。切割刀上增加了扶接板,减少破头率;设计了碎叶装置,让甘蔗先碎叶后剥叶,提高了剥叶效果;增设了断尾装置,解决了以前甘蔗高度不一、切尾损失多的问题。     

水氮梯度对饲用甜高粱生长和水分利用效率的影响

【目的】探究不同灌溉量和施氮水平对饲用甜高粱生长特性、单株耗水规律以及水分利用效率的影响,为确定饲用甜高粱适宜种植密度、优化水氮管理措施以及提高栽培生产潜力提供理论支撑。【方法】在温室条件下进行二因素三水平随机区组试验,供试饲用甜高粱品种为‘大力士’。设置了3个灌溉量,分别为达到田间持水量的30%～50%(I1)、50%～70%(I2)、70%～90%(I3);设置了3个施氮水平,分别为0 kg/hm² (N0)、200kg/hm² (N1)、400 kg/hm² (N2)。在饲用甜高粱拔节期取样,测定甜高粱株高、茎粗、鲜重与干重。同时,采用自动称重式蒸渗仪测定单株耗水动态,计算了干物质水分利用效率。【结果】1)增加灌溉量显著增加了饲用甜高粱株高和茎粗,与I1相比,I2、I3灌溉量下甜高粱株高分别提高了20.0%和34.5%,茎粗分别增加了18.0%和36.6%。施氮对株高和茎粗无显著影响。2)增加灌溉量显著提高甜高粱植株茎、叶及地上部鲜重和干重,施氮水平仅显著影响叶的鲜重和茎的干重。与I1相比,I2、I3灌溉量下地上部...     

弯、直蔗剥叶质量影响因素的试验

采用二次通用旋转组合设计、数理统计分析方法及计算机优化技术,以直、弯蔗为研究对象,对影响剥叶质量的主要因素进行室内模拟剥叶试验,建立相应的数学模型,研究各因素及交互作用对剥叶质量的影响规律及机理,同时对甘蔗剥叶机剥叶质量影响因素进行了优化。结果表明,试验的各因素对直蔗和弯蔗剥叶质量影响规律存在较大的差异,试验因素的综合优化结果能有效提高剥叶质量,直蔗含杂率和折断率分别为0～0.78%和0～8.43%,弯蔗含杂率和折断率分别为0～0.5%和0～18%。     

螺旋环剥对荔枝~(14)C光合产物转运及分配的影响

试验以两年生糯米糍荔枝盆栽为材料,叶饲喂＾１４ＣＯ２,研究荔枝主干不同处理＾１４Ｃ光合产物转运及分配规律。结果表明,环剥完全阻断了光合产物下运到根中,而螺旋环剥只是降低了光合产物的下运到根中的强度;环剥和螺旋环剥树随饲喂后的时间延长,从源叶输出的＾１４Ｃ光合产物减少,在饲喂后４８－７２ｈ,螺旋环剥和环剥树的源叶＾１４Ｃ光合产物输出分别为２．７１％和１．０２％,而对照树高达１８．４１％,环剥和螺环剥     

收割机液压系统状态监测及故障诊断装置的研制

研制了一种收割机液压系统状态监测及故障诊断装置,通过对液压系统动态压力、温度、液压泵转速的在线监测,有利于使用维修人员准确地掌握液压系统的技术状态,并可辅助进行故障诊断。该装置设计新颖、安装方便、使用简单、经济实用。经实际运行,证明其功能可靠、稳定性良好,可在恶劣环境连续运行。该文叙述了该装置的设计及实现方法。     

不同高粱种质对污染土壤中重金属吸收的研究

利用重金属含量较高的污水污染土壤,以未污染土壤作对照,种植8个甜高粱品种、2个饲用高粱品种和1个粒用高粱品种,检测8种重金属在高粱植物体内不同器官的含量,以研究不同高粱种质对重金属的吸收特性。结果表明:甜高粱对汞(Hg)、镉(Cd)、锰(Mn)和锌(Zn)的吸收在两种土壤间差异显著,对钴(Co)、铬(Cr)、铅(Pb)和铜(Cu)的吸收差异不显著。Mn在甜高粱体内含量表现为未污染土壤高于污染土壤;而Zn含量在不同器官之间存在差异,未污染土壤叶中含量远高于穗,穗中含量远高于茎和根。不同重金属在甜高粱体内的储存部位不同,污染土壤上Hg、Cd、Co、Cr和Zn在根中积累量较高,Cu、Mn和Pb在穗中的积累量较高。甜高粱、饲用高粱和粒用高粱对重金属的吸收、运输及储存在品种之间差异较大,同一品种对不同重金属的吸收也存在差异。饲用高粱表现为叶部对Cr和Zn的储存量较高,而粒用高粱‘晋中0823’则显示了茎对多种重金属的储存能力。高粱根对土壤中重金属的富集系数较高,为0.02(Pb)~0.23(Cd),转移系数变幅为0.21(Co)~3.42(Pb)。对同一种重金属的吸收量品种间差异较大,甜高粱‘西蒙’根对Co、Cr、Cu、Mn、Pb和Zn具有高富集系数,粒用高粱‘晋中0823’茎对Hg、Cd、Mn、Pb和Zn富集系数较高。高粱对重金属的吸收能力与转移能力不同步,甜高粱‘绿能1号’具有对多种重金属的高转移能力,粒用高粱‘晋中0823’只对Zn有较高的转移能力。因此本文认为甜高粱对不同重金属的吸收和转移有选择性。对Zn吸收并转移到地上部后,首先储存在叶和穗中,当吸收量足够大时,茎和根也成为储存器官;对Mn的吸收与其他重金属的吸收存在竞争作用,Hg吸收后很少向地上部转移;而对Cu、Mn和Pb吸收后在穗部的储存量较大。饲用高粱与甜高粱相比对重金属的吸收未显示明显的不同,甜高粱‘西蒙’根对多种重金属具有强储存能力,而粒用高粱‘晋中0823’的茎秆显示了比甜高粱更强的储存能力,甜高粱‘绿能1号’对多种重金属的转移能力较强。所以,选择富集和转移能力均强的高粱品种能更有效地吸收土壤中的重金属,达到修复污染土壤的目的。     

Mineral Leaf Composition of Sweet Sorghum in Relation to Biomass and Sugar Yields under Different Nitrogen and Salinity Conditions

Diagnosing nutrient insufficiencies or toxicities in sorghum through foliar analysis is still unusual and mainly used for grain sorghum. The influences of the combinations of four nitrogen (N) rates with three sodium chloride (NaCl) rates on the leaf N, phosphorus (P), calcium (Ca), magnesium (Mg), potassium (K), and sodium (Na) concentrations of sweet sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench ssp. saccharatum], cropped for ethanol production, and on biomass and sugar yields were evaluated in three consecutive years of an experiment established on a Eutric Fluvisol equipped with a trickle irrigation system (“triple emitter source”). The relationships among leaf nutrient concentrations, dry matter, and sugar yields were also examined. Nitrogen, much more than salinity, affected leaf nutrient concentration, stem dry weight, and sugar yield. Leaf N concentration was the best indicator for predicting sugar production of sweet sorghum.     

Natural abundance of 15N in sweet potato, pumpkin, sorghum and castor bean: possible input of N2-derived nitrogen in sweet potato

Two combinations of plant species, sweet potato (three cultivars) and pumpkin, and sweet sorghum (three cultivars) and castor bean were grown separately in three plots of alluvial soil from June to September 1996. The shoots (leaves plus stems) of sweet potato and pumpkin, and the whole tops (leaves plus stems and grains) of sweet sorghum and castor bean were harvested twice, once in August and once in September in order to analyze their natural abundance of ¹⁵N (δ¹⁵N). The δ¹⁵N values of two of the varieties of sweet potato harvested in September were significantly lower than those of pumpkin, while δ¹⁵N values of sweet potato and pumpkin harvested in August, as well as those of sweet sorghum and castor bean harvested in August and September, did not significantly differ. The lower δ¹⁵N values observed in the September-harvested sweet potato may indicate that as much as 40% of the N intake of this species is derived from dinitrogen. This species is known to have a high ability to take up N from undefined sources. Received: 23 February 1997     

Structure and properties of natural cellulose fibers obtained from sorghum leaves and stems

For the first time, sorghum leaves and stems have been used to produce natural cellulose fibers with properties suitable for composite, textile, and other high-value fibrous applications. The leaf and stems fibers produced are multicellular and have similar cellulose contents. The breaking tenacity and elongation of the fibers are similar to that of natural cellulose fibers such as kenaf and cornstalk fibers. However, the sorghum fibers have a modulus of about 113 g/denier (15 GPa) similar to the modulus of cornstalk fibers but higher than that of cotton and cornhusk fibers. At least 7 million tons of natural cellulose fibers can be produced by using the sorghum stems and leaves available as byproducts every year. Using the sorghum byproducts as a source for cellulose fibers will help to add value to the sorghum crops and also make the fiber industry more sustainable.     

土壤盐胁迫降低后甜高粱的补偿生长和盐离子分布特征

逆境补偿效应在作物中普遍存在,对作物生长发育与产量产生重要的影响。为阐明土壤盐度降低后甜高粱的补偿生长效应,本研究采用盆栽方法,将甜高粱拔节期的土壤含盐量设置3个梯度:5 g×kg~(-1)(高盐处理)、由5 g×kg~(-1)降低到2 g×kg~(-1)(盐度降低处理)、2 g×kg~(-1)(低盐对照),测定2个甜高粱品种地上部器官(茎秆、叶片、叶鞘)干物质生长速率与积累,以及盐离子(Na~+、Cl~-、K~+)在不同器官的含量。结果表明:高盐处理甜高粱地上部干物质增长速率一直显著低于对照;土壤盐度降低后,各器官干物质生长速率明显升高,并超过对照,产生了超补偿效应。成熟期高盐处理株高与地上部干物质大幅下降;土壤盐度降低后‘辽甜1号’的株高与地上部干物质较低盐对照分别下降7.69%和33.21%,而‘中科甜3号’的株高和地上部干物质重与对照没有差异。高盐处理后各器官干物质中Na+和Cl-含量较对照大幅度提高,K+含量增加幅度较小。土壤盐分降低后的35 d,甜高粱Na+和Cl-在各器官中含量虽仍高于对照,但比高盐处理已大幅下降;茎秆与叶鞘K+的含量较对照有小幅提高,而叶片K+含量与对照无显著差异。本研究表明:甜高粱盐胁迫降低后离子毒害减轻、生长速率加快直至超过对照,耐盐甜高粱品种补偿效应尤为明显,成熟期干物质产量可与对照相当。本研究结果可为盐碱地甜高粱栽培提供理论依据。     

4UGS2型双行甘薯收获机的研制

针对国内甘薯收获机械自动化水平低、挖掘阻力大、易堵塞、土薯分离效果差、生产效率低等突出问题,充分考虑甘薯自身生理性状,根据甘薯体型大、皮薄、结薯深和甘薯秧蔓匍匐缠绕严重等特点,设计研发了4UGS2型双行甘薯收获机,挖掘机构的防堵设计可有效保证土壤顺畅流动,减轻秧茎或杂草搭缠,从而降低作业阻力;两级土薯分离装置、主动型抖动装置和土薯分离装置速度配比优化设计,可以提高明薯率和降低破皮率,保证更有效的土薯分离效果;自动对行装置和自动挖深调控装置的研究,可进一步提高甘薯作物收获机械自动化水平和作业性能。田间收获试验表明:该机型对土质松软、板结较少的垄作旱地适应性较好,拖拉机前进速度为1.40 m/s时,其明薯率达97.40%,伤薯率达1.85%,破皮率达1.83%,可靠性为95%,生产率达0.80 hm~2/h。设计机型的各项性能指标优于传统机型,其明薯率提高6.23个百分点,伤薯率降低4.11个百分点,破皮率降低3.11个百分点,生产率提高0.19 hm~2/h。该机型工作稳定可靠、作业效果好、生产效率较高。该研究可为其他薯类收获机械智能化收获技术研发提供有效借鉴。     

割秧后花生收获机捡拾装置设计与试验

先将秧蔓切割再进行收获可较好地实现覆膜种植花生秧蔓饲料化利用。该研究针对割秧后花生植株变短、横向尺寸变小、荚果-秧蔓比增加,原有收获机捡拾装置适应性差的问题,在已有花生捡拾收获技术基础上,对捡拾弹齿间距、弹齿转速、折弯角度、弹齿排数等关键结构和运动参数进行改进,研制了一种适于割秧后收获的弹齿式花生捡拾装置。运用SPSS软件对割秧后花生植株横向尺寸进行统计分析,确定了弹齿间距为7 cm;通过对花生植株低损捡拾和顺畅抛送条件的理论分析,在回转半径为21 cm的条件下,确定捡拾弹齿转速为60 r/min;通过对花生植株被弹齿捡起时的受力情况分析,确定捡拾弹齿折弯角度为102°,并根据铺放厚度,确定捡拾弹齿折弯部分长度为4 cm;建立捡拾弹齿齿尖运动方程,运用Matlab软件对不同排数弹齿齿尖运动轨迹进行分析,确定捡拾弹齿排数为6排。田间试验结果表明,弹齿式花生捡拾装置的平均捡拾率为98.07%,捡拾装置造成的平均落果率为1.23%;满足割秧后花生捡拾收获作业需求。该研究可为割秧后花生以及其他作物捡拾收获机具研发和改进提供借鉴。     

氮素对NaCl胁迫下甜高粱种子萌发及芽苗生长与生理的影响

为了研究NaCl胁迫下氮肥对甜高粱种子萌发及芽苗生长和生理特性的影响,探索提高甜高粱耐盐能力的措施,室内设置不同盐分浓度、不同氮源及浓度条件下甜高粱萌芽试验。结果表明:NaCl胁迫和不同氮源对甜高粱发芽和芽苗生长的影响各有不同。NaCl浓度对甜高粱种子萌发有显著影响,在甜高粱芽苗生长阶段,通过提高保护酶活性和渗透调节物质而增强耐盐伤害能力是有限的。100 mmol.L 1NaCl胁迫下,根系POD活性最低,而叶片MDA积累量、可溶性糖含量、POD活性最高,受盐害程度最大。没有盐胁迫情况下增加不同氮源及氮量对甜高粱根叶生理特性的影响差异显著,当氮浓度在20 mmol.L 1时,细胞受伤害程度最低,生长最好。不同形态氮源对甜高粱发芽和幼苗生长的影响差异明显,NH4Cl的促进效果优于KNO3。在100mmol.L 1的NaCl胁迫下,施加铵态氮或硝态氮源均可以增强甜高粱芽苗期的POD活性,减少MDA积累,从而缓解盐胁迫带来的伤害。研究表明采取适当的氮肥调控措施可以提高甜高粱的耐盐能力。     

滑剪组合式甘蔗根切装置的设计与试验

针对甘蔗切割过程中存在的宿根破头率高的问题，该研究通过分析甘蔗茎秆与刀具之间的相互作用关系，设计了一种基于“滑切+剪切”相组合的甘蔗根切装置，旨在提高根切作业质量。首先，通过分析传统圆盘式根切器的无支撑切割与滑剪组合式根切器的有支撑切割的作用原理，表明有支撑切割可以有效降低茎秆的弯曲阻力和惯性力，因此一定程度上阻止了茎秆产生较大的变形，有效保证了茎秆的切割质量，而滑切可有效降低切割阻力。并通过建立茎秆的根切受力模型，对根切器关键零部件的参数进行确定，采用等滑切角式刀片曲线进行滑切作业，滑切角和刀片刃口角分别为40°和45°。基于 ANSYS/ Workbench对根切器进行了静力学分析及模态分析，得到刀具的屈服强度为450～650 MPa，大于刀具所受最大应力102 MPa，最大变形量为4.94×10^-5 m，满足使用性能要求。切割电机和喂入电机对应的激振频率分别为 0~6.667 Hz 和 0~11.667 Hz，模态分析结果表明两电机的激振频率远小于根切器的一阶固有频率（60.89 Hz），因此不会引起共振现象，能够保障室内试验的顺利进行。搭建了可调刀盘转速、喂入速度及切割倾角的根切试验台，台架单因素试验结果表明当切割倾角、刀盘转速和喂入速度分别在10°～15°、140～220 r/min、1.1～1.7 m/s时，综合评价值较小，切割质量较优。正交试验方差分析结果表明各因素对综合评价值y均有显著影响；正交试验极差分析表明当切割倾角为15°，刀盘转速180r/min，喂入速度为1.4m/s时为最佳试验水平。经试验验证，此时综合评价值为0.256和0.298，切割质量较优。参考DG/T 117-2021 甘蔗收获机械试验方法对甘蔗破头率进行检验，剪切合格率高达90.4%，破头率降低至10%以下，滑剪组合式甘蔗根切器作业质量满足行业要求。本研究可为新型甘蔗根切器的设计与研制提供理论参考。     

夹持式鲜菱角脱壳机设计与试验

针对鲜菱角手工脱壳率低、菱仁损伤率高等问题,该研究以湖北省浠水县两角菱为对象,设计了一种夹持式鲜菱角脱壳机。对鲜菱角外形尺寸和力学性能参数进行了测量,确定采用夹持板与链条夹持输送、圆形齿刀横切菱角两侧弯角、对辊挤压碾搓脱壳的技术方案。对夹持板、弹性压紧装置、横切刀片和脱壳装置等主要部件结构进行设计和分析,确定了结构和运动参数。运用ANSYS Explicit Dynamics模块对横切过程进行仿真,根据理论分析和仿真结果试制了脱壳样机,开展了横切试验和脱壳试验。横切试验表明,成熟度、输送速度和刀片转速均对切壳率影响显著（P<0.05）,对菱仁损失率影响不显著（P>0.05）。运用Design Expert 12优化得横切装置最优工作参数为：脆熟菱角、输送速度0.1 m/s、刀片转速1 000 r/min,该参数下的平均切壳率为79.41%,平均菱仁损失率为9.82%。采用Box-Benhnken试验设计开展三因素二次回归正交组合试验,优化得到脱壳装置最优工作参数为：脆熟菱角、慢辊转速59r/min,线速比1.5,验证试验的平均脱壳率为66.52%,平均菱仁破损率为12.83...