小区育种纵轴流脱粒分离装置试验研究

为获得小区育种纵轴流脱粒分离装置最佳作业参数,依据小区育种收获机理,通过改变影响纵轴流锥型滚筒脱粒分离装置作业性能指标的4个主要作业参数:物料喂入量、滚筒转速、脱粒间隙、吸杂风机转速,以装置罩壳内部籽粒残留率、脱粒总损失率、分离含杂率及脱粒破碎率为评价指标进行装置作业性能试验。结合正交试验研究,应用综合评分法得出了装置作业时各参数的最优组合,即:喂入量为0.3 kg/s、滚筒转速为1 600 r/min、脱粒间隙为8mm、吸杂风机转速为1 100 r/min。按照该最优组合作业参数进行试验,试验结果表明,装置脱粒总损失率为0.45%、分离含杂率为16.16%、罩壳内部籽粒残留率为0.04%、脱粒破碎率为0.46%,符合小区育种收获要求。     

轴流弓齿式食葵脱粒装置设计与试验

针对现今食葵脱粒过程中普遍存在的脱粒不完全和籽粒易受损等问题,设计一种针对食葵收获机脱粒的轴流弓齿式食葵脱粒装置,并对葵盘在脱粒装置中的受力情况进行分析。借助离散元仿真软件EDEM对食葵盘在滚筒内部的轴向速度、轴向位移以及运动路径进行分析。通过单因素试验获得了含水率、滚筒转速以及喂入量等因素对籽粒破损率及未脱净率的影响规律。根据单因素试验结果,以含水率、滚筒转速以及喂入量作为试验因素,以食葵未脱净率和破损率作为评价指标进行正交试验,利用Design expert对试验结果进行了方差分析,建立了影响因素与评价指标的回归模型,明确了各因素对滚筒实际工作效果的影响程度。基于响应曲面法,以低破损率和未脱净率为目标,对含水率、滚筒转速以及喂入量进行多目标寻优求解,得到最佳作业参数组合,即含水率22%、喂入量1.45 kg·s^-1、滚筒转速318 r·min^-1。为了确保参数组合的可靠性,对最佳参数组合进行验证试验,结果显示,籽粒未脱净率0.51%、破损率0.67%,满足我国机械行业标准。     

变径变间距螺旋板齿式玉米脱粒机设计与试验

针对传统种子玉米脱粒机作业时所引起的籽粒脱粒损失率大、破碎率高,果穗轴碎芯较多,对玉米种子发芽及后续清选作业产生严重影响的问题,研制了一种变径变间距螺旋板齿式玉米脱粒机.结合挤搓式脱粒工艺及仿生技术,对样机关键作业部件变径变间距螺旋板齿式脱粒装置及排芯口变刚度压板装置进行了设计与理论分析,并结合该脱粒机进行了相关种子玉米果穗脱粒试验.结果表明,利用该变径变间距螺旋板齿式种子玉米脱粒机进行作业,籽粒破碎率为0.45％～0.64％,脱粒损失率0.30％ ～ 0.53％,脱粒含杂率为4.13％～5.83％,能够实现种子玉米果穗高脱净、低破碎、少碎芯的脱粒作业要求.     

4LZY-7型全喂入油菜联合收获机的设计与试验

为解决西北地区油菜机械化收获中存在损失率高、作业效率低等问题,设计并试制了一种可一次性完成收割、脱粒、分离、清选、入仓等一体化作业的4LZY-7型全喂入油菜联合收获机。结合现有稻麦联合收获机,并针对油菜的生物特性及其收获时的农艺要求,对样机核心部件的作业机理进行了分析,并对样机关键部件进行了设计,确定了割台系统、脱粒系统和清选系统的工作参数。田间试验结果表明,当作业速度在0.8~1.2 m·s^-1之间,拨禾轮线速度在1.4~1.8 m·s^-1之间,即速比取1.5~2.25时割台损失率为2.35%;脱粒滚筒的圆周速度在15~20 m·s^-1之间,脱粒间隙为20 mm时,滚筒的脱净率大于96.9%;风机出口处风速为4.07 m·s^-1,筛面倾斜角度为16±2°时,筛出物菜籽含量为0.11%,粮仓含杂率为2.83%。即整机损失率最高为3.95%,粮仓含杂率最高为2.83%,机械破碎率最高为0.2%。各项试验指标均符合国家和行业标准要求,试验结果满足设计和实际作业要求。     

横轴流燕麦柔性脱粒分离装置设计与试验

针对我国燕麦机械化脱粒时脱出物含杂率高、夹带损失率大等问题,本研究设计了一种横轴流柔性脱粒分离装置,通过减少茎秆破碎来降低含杂率,并通过柔性脱粒杆齿的振动来减小夹带损失。选取柔性杆齿长A、柔性杆齿直径B、柔性杆齿间距C和滚筒转速D为试验控制因素,以含杂率和损失率为试验指标,进行正交试验,得到了影响该装置脱粒性能指标的因素主次为D、B、A、C。在正交试验基础上,选取对该装置脱粒性能指标影响较强的2个因素进行回归分析,试验结果表明：当滚筒转速为1 048 r·min^-1、柔性杆齿直径为7.5 mm时,本装置的脱粒性能最佳,此时的含杂率为29.41%、损失率为1.31%。对上述优化组合进行试验验证,结果为含杂率的平均值为29.50%、损失率的平均值为1.12%。在相同参数条件下,与脱粒元件全为刚性杆齿的横轴流滚筒进行对比,含杂率和损失率分别降低了2.71%和0.52%,脱粒性能明显提高。该研究可为燕麦脱粒分离装置的创新设计提供参考。     

基于EDEM的小区育种小麦脱粒装置作业参数仿真研究

为获得小区育种小麦脱粒装置最佳脱输性能参数,减少籽粒在装置内的滞留,提高育种试验数据的可靠性,在不考虑脱粒破碎的情况下,利用离散元软件EDEM对脱粒装置内小麦籽粒和短茎秆混合物料的运动过程进行模拟,为优化脱粒装置工作参数,进一步降低籽粒在脱粒装置内的残留率,分析研究了脱粒物料中单个抛出籽粒、抛出茎秆及滞留籽粒的速度、位移随时间的变化规律,并对脱粒装置内的物料流进行了仿真试验。仿真结果表明,当滚筒转速为1 600 r·min~(-1),喂入量为0.3 kg·s~(-1),脱粒间隙为8 mm,装置内籽粒残留率最小,并按照该最优组合作业参数对脱粒装置进行试验验证,结果表明,仿真试验和室内试验结果基本一致。因此,利用EDEM对脱粒装置的工作参数进行优化是可行的,为脱粒装置的研究和改进设计提供参考。     

巴旦木脱青皮机的改进设计与试验研究

为进一步提高巴旦木脱青皮工作效率,基于原巴旦木脱青皮机设计了一种滚筒刷式巴旦木脱青皮机。通过改变原机结构,将组合式定滚筒改为一体式动滚筒;基于多头螺旋辊结构将脱皮转轴转变为分段脱皮的作业模式,通过不同工件对实现喂料、破皮、揉搓,确定了关键部件结构参数;改变了传动形式,实现了多工件同源驱动、等速比运动,通过改进样机脱皮转轴结构和传动配置,可在工作中避免物料积存,消除壅堵。制作了滚筒刷式巴旦木脱青皮机,实测效果表明：改进后样机在主轴转速300 r·min^-1、间隙20 mm、喂入速度750 kg·h^-1时,脱净率为96.26%、破损率为2.36%,对比原巴旦木脱青皮机具有喂入稳定、脱皮过程流畅等优势,脱净率增长2.10%、破损率降低1.68%。研究结果可为研发巴旦木初加工设备和提高脱皮机械性能提供科学参考。     

丘陵山地藜麦联合收割机设计与试验

我国藜麦多种植于高海拔、丘陵山区，种植地块小、坡度大、道路狭窄，为降低普通稻麦联合收割机收割藜麦损失大、含杂高、喂入不畅等问题，本研究针对藜麦种植农艺和茎秆特性设计了一种丘陵山地藜麦联合收割机。该机采用小行距扩口链齿喂入装置，配合下割刀、纹杆与杆齿组合式纵轴流脱粒滚筒、组合式分离凹板、双层往复式振动筛等装置，实现藜麦顺畅喂入、脱粒与分离、清选作业，对关键部件进行设计仿真，并进行田间试验。仿真结果表明：藜麦分禾喂入过程分禾角度较小，不会产生茎秆折损。试验结果表明：藜麦籽粒含水率14%、茎秆含水率为26%时，脱净率96.83%、含杂率4.30%、破损率0.15%、割台损失率1.54%、夹带损失率0.92%、清选损失率0.52%、总损失率2.98%。作业期间整机运行平稳，满足藜麦机械化收获要求与作业指标，可以作为丘陵山地藜麦联合收割机使用。本文可为藜麦联合收割机设计与试验提供一定参考。     

秸秆还田残膜回收一体机设计与试验

为提高新疆棉田残膜回收机械化水平,解决机具残膜回收率低、含杂率高等问题,研究设计一种秸秆还田残膜回收一体机。根据新疆棉花的种植模式和田间作业要求对整机的关键零部件进行设计,确定了甩刀型粉碎刀、绞龙转速为1 500 r·min^-1、捡膜滚筒回转半径为245 mm、脱模板回转半径为278.5 mm等零部件参数。选取机具行进速度、捡膜齿入土深度、输出轴转速为影响因素,以残膜回收率、含杂率为试验指标,设计三因素三水平正交试验并进行测试,确定了最优参数组合：机具前进速度7 km·h^-1、捡膜齿入土深度25 mm,输出轴转速760 r·min^-1。根据最优参数进行试验验证,结果表明：在最优参数组合下,残膜回收率的均值为85.03%,含杂率的均值为15.88%,其与理论值对比误差均小于3%,模型可靠。该研究成果可以满足残膜回收机田间作业要求。     

甩刀式马铃薯杀秧机的设计与试验

针对马铃薯收获机在收获时薯秧缠绕,影响机械化作业的问题,设计了甩刀式马铃薯杀秧机。对关键部件甩刀的形状、数量、排列和运动进行了理论分析,确定了其结构及主要参数,对样机进行了田间试验。以甩刀的转速、机具前进速度及刀片类型为因素,以茎秧漏打率和功耗为试验指标进行了正交试验,田间试验表明,甩刀式马铃薯杀秧机的最佳工作参数为：甩刀转速1 700 r·min^-1、甩刀刀片类型Y型、机具前进速度3.8 km·h^-1 。该机工作性能稳定,茎秧漏打率为1%,达到了技术规范设计要求和生产农艺要求。     

凝胶基保水缓释尿素的稳定性

利用共聚法将保水剂和尿素共聚制成一种凝胶基保水缓释尿素肥料,并用热分析法、土壤培养及紫外老化法,结合红外光谱及电子显微镜、吸水倍率考察凝胶基保水缓释尿素的稳定性。热分析结果表明,保水缓释尿素的热稳定性与其材料合成中尿素/保水剂比有关,其配比为0.54∶1和0.44∶1时热稳定较佳。吸水倍率测试表明,保水缓释尿素在土壤培养中释放尿素后,保水剂仍保持吸水、保水特性。红外光谱和电镜观察解析表明,凝胶基保水缓释尿素既释放尿素,又交换吸附了土壤养分和盐分。紫外老化实验结果反映出保水缓释尿素形态及颜色发生了变化,但红外光谱解析表明其保水材料化学结构未改变,仍保有吸水保水和养分缓释的功能。因此,实验合成的凝胶基保水缓释尿素是具有一定稳定性的吸水保水功能的缓/控释肥料,其尿素/保水剂比为0.54∶1和0.44∶1较合理。     

黄淮海平原灌区节水高效耕作制度构建

黄淮海地区是我国重要的粮食产区,平均复种指数为150%,小麦-玉米一年两熟加春播作物组成的两年三熟制为该区域的主要种植制度。受水资源限制,部分地区复种指数呈现下降趋势,严重影响了区域粮食安全。发展节水高效耕作制度成为解决区域粮食安全和生态安全的重大科技问题。介绍了山东农业大学在小麦-玉米周年节水高效耕作制度和春播作物覆盖节水耕作制度两个方面的最新进展：前者重点介绍秸秆还田与高效耕作、高杆喷灌水肥一体化、肥水耦合、测墒补灌等生物节水与农艺节水的技术创新与集成;后者重点介绍多功能生物降解地膜的研制与花生、马铃薯等覆盖节水增产技术体系。在此基础上,提出黄淮海地区耕作制度的发展方向与技术需求(采取深松与秸秆还田技术相结合、深松与高杆喷灌结合、废弃物还田、合理灌水与施用氮肥相结合、地膜覆盖技术等),以期为黄淮海平原灌区粮食安全和生态安全提供战略支撑与技术支持。     

欧李内生促生菌分离、鉴定及促生、耐盐碱特性

为获得欧李(Cerasus humilis)根系优良内生促生菌,以欧李根系为研究材料,采用组织匀浆法分离纯化可培养内生细菌,测定其固氮、解磷、溶磷、合成植物生长素IAA(吲哚乙酸)和耐盐碱特性,并通过16S rRNA序列系统发育分析进行初步鉴定.结果显示:分离的7株菌均表现出一定的促生潜力,菌株固氮酶活性在50.64～...     

莴笋根部促生菌筛选与促生特性测定

为获得莴笋(Lactuca sativa)根部优良促生菌株,为后续研制微生物接种剂(菌肥)提供优良菌种,以莴笋根系为对象,利用选择性培养基分离、筛选莴笋根系溶解有机溶磷、无机溶磷细菌和固氮细菌,测定其溶磷能力、固氮能力、分泌植物生长激素能力以及对植物病原菌的拮抗能力;对性能优良的菌株进行16S rDNA分子生物学鉴定。研究表明:莴笋根部分离到25株溶磷菌株,其溶解无机磷能力为60.83～290.66μg·mL^-1(菌株PGBA2溶磷量最高,为290.66μg·mL^-1),溶解有机磷的能力普遍较低,为8.12～71.87μg·mL^-1;分离出固氮菌株20株,固氮酶活性为8.37～371.54 nmol·h^-1·mL^-1(GNB6固氮酶活性最强,为371.54 nmol·h^-1·mL^-1);分离筛选分泌植物生长激素(IAA)菌株14株,分泌量为0.78～5.29μg·mL^-1(MGBD1分泌IAA的能力最强,为5.2...     

盐碱胁迫下藜麦种质幼苗生理特性及耐盐碱性评价

以藜麦为研究对象,使用盆栽育苗法,设置0(CK)、150、300 mmol·L^-1 3个混合盐碱(NaCl∶NaHCO₃=1∶1)浓度处理,通过测定幼苗鲜质量、干质量及叶片叶绿素、可溶性糖、脯氨酸、丙二醛含量、抗氧化酶活性等生长及生理指标,研究盐碱胁迫对10份藜麦(Q1～Q10)种质幼苗生长和生理特性的影响。结果表明：随盐碱胁迫程度加剧,幼苗的株高、根长较对照有少量增高,Q1的150 mmol·L^-1和300 mmol·L^-1处理较CK增高3 cm,而鲜质量相较CK有明显的下降趋势,在300 mmol·L^-1至150 mmol·L^-1减少0.19 g;叶片叶绿素含量中的Q6由CK的2.7 mg·g^-1在150 mmol·L^-1时上升至4 mg·g^-1,在300 mmol·L^-1时下降至2 mg·g^-1;Q1的可溶性糖由CK的30.8 mg·g     

基于SPEI和时空立方体的中国近40年干旱时空模式挖掘

利用1980—2019年中国612个气象站点逐月降水量和温度数据计算多尺度标准化降水蒸散指数(SPEI),根据中国气温条件划分7大地理分区并结合时空立方体、时空热点分析、时空聚类和时空异常值来探究中国近40年多尺度标准化降水蒸散指数SPEI的时空分布特征.结果表明:(1)通过干旱频率的计算,发现轻度干旱和极端干旱最为严...     

生物有机肥对核桃园土壤细菌群落结构的影响

为了探究生物有机肥对核桃园土壤细菌群落的影响,采用16s rRNA高通量测序技术,研究了不施肥(CK)、常规施肥(TN)和施生物有机肥(TB)3个处理土壤细菌群落多样性和结构组成。结果表明,TB处理中土壤有机质、全氮、全磷比CK处理分别提高了46.3%、30.6%和50.8%。TB处理α-多样性指数均为最高,而TN处理中香浓指数和ACE指数较CK处理分别降低了0.5%和1.2%。在门水平上,变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)为优势类群,共占细菌总量的85.2%～90.6%。鞘脂单细胞菌属(Sphingomonas)和节杆菌属(Arthrobacter)为主要属,其相对丰度在TB处理较CK处理分别增加了17.6%和56.6%,较TN处理分别增加了51.5%和104.3%。冗余分析结果表明,环境因子解释了细菌群落变化的94.6%,土壤有机质、碱解氮和速效钾含量是造成核桃园土壤细菌群落结构差异的主要原因。     

一种播补一体化新型马铃薯播种机的设计与试验

现有马铃薯漏播补偿方案普遍需附加补偿种箱及单独设置补偿排种通道,导致系统结构复杂、补偿种薯落点偏差较大。为此,本研究提出了基于单向离合器的播补一体化马铃薯播种机新方案。该方案排种链轮正常播种使用地轮动力,而补偿状态在单向离合器协调下转移至补偿专用电动机,补偿完成后则继续恢复至地轮。基于此,在计算所需时间内,采用后一取种勺上的种薯直接追赶前一缺种位置的追赶式补偿方案,可以使补偿种薯也在原排种通道中运动,独立的补偿种薯专用通道不再需要,从而使系统结构简化、可靠性提高。样机田间试验表明,所采用的红外辐射排种监测系统误判率不超过1‰,系统平均自然漏播率对排种速度不敏感,漏播补偿成功率随着排种链速度的增加而快速降低,但即使达到正常排种链速最高值0.8 m·s^-1,依然有平均74%以上的漏播能被成功补偿,系统平均最终漏播率不足平均自然漏播率的1/4,漏播补偿作用效果明显。     

播期对江苏省冬小麦产量及其构成的影响

以江苏省冬小麦播期为主要研究对象,利用近20年冬小麦大田播期试验数据相关文献,按照晚播天数、品性、区域、年代进行分组,利用Meta分析方法定量研究了播期变化对江苏省冬小麦产量及其产量构成的影响。结果表明:近20年江苏省冬小麦的播期随时间的推移总体呈现出延迟的趋势,约5.5 d·10a^-1,苏北和苏南地区冬小麦均在晚播18～22 d开始出现减产趋势,苏中地区冬小麦在晚播23～27 d开始出现减产趋势;整体上江苏省晚播13～17 d左右的冬小麦有显著增产效应,增产达3.1%(95%置信区间0.4%～5.8%),晚播18～22 d及以上时,冬小麦产量开始呈现减产趋势。随着年代不断向后推移,晚播的减产效应出现的越来越早。2000—2010年,晚播23～27 d开始出现减产趋势;2011—2017年,晚播18～22 d开始出现减产趋势;(弱)春性冬小麦从晚播18～22 d开始出现减产效应,(半)冬性冬小麦从晚播8～12 d开始出现减产趋势,冬小麦的选择偏于春性化。Meta分析的数据中,冬小麦穗数对产量的影响更大(P<0.05,R²=0.3166)...     

‘李光杏’花芽分化时期内源激素及碳氮比值的动态研究

为了明确‘李光杏’花芽分化的时期及分化特点,研究其花芽分化的调控机制,于2018年采用常规石蜡切片方法对花芽分化的时期进行观察,并测定内源激素及碳氮比值的变化。‘李光杏’自6月20日开始至10月初分化完成,其过程分为未分化期、分化初期、萼片分化期、花瓣分化期、雄蕊分化期、雌蕊分化期、花粉细胞期等7个时期,分化盛期集中在8—9月份,且各时期均有重叠现象。6月下旬,随着形态分化开始,ABA、CTK含量下降并维持低水平;IAA含量呈上升趋势,且9月份出现峰值(239 ng·g^-1);ZR、GA含量的变化呈先升后降趋势,9月出现峰值,分别为ZR(64.8 ng·g^-1)、GA(317 ng·g^-1);6月份(未分化期)ABA/IAA、ABA/GA、ZR/IAA比值显著高于其他时期,ZR/GA的变化呈先升后降趋势,7月份出现最高值,为0.25,9月份(雌蕊分化期)最小,为0.21。GA/IAA在6月份最高(1.79),进入形态分化期后逐渐下降。ZR/ABA的变化呈先升后降趋势,9月份最高(0.24)。全氮、全碳含量不断降低,直至1...