水稻秸秆在旱作土壤中的降解过程及降解菌剂施用效果

以水稻秸秆为试验材料,在温室盆栽和大田小区环境下,设置秸秆纤维素降解菌剂A、B、C为处理,以不施用菌剂为对照(CK),通过测定秸秆失重率(RW)、秸秆纤维素(RCD)和半纤维素降解率(RHCD),探讨水稻秸秆在旱作土壤中的降解过程及秸秆纤维素降解菌剂对秸秆降解的影响。结果表明:水稻秸秆在旱作土壤中的降解过程依据秸秆降解率可以划分为初期、前期、中期和后期4个阶段;秸秆纤维素降解菌剂对秸秆降解促进作用主要在初期阶段,且施用效果受环境温度影响很大:在温室盆栽(20℃)条件下,3种菌剂处理秸秆的初期阶段降解需要10 d,均比CK提前15 d左右;大田低温(10℃)环境下,菌剂B和菌剂A处理秸秆的初期阶段降解需要45 d,而CK需要60 d,菌剂C则没有明显效果。     

秸秆快速腐熟的试验研究

作物秸秆是培肥土壤的有机肥源之一，过去采用堆沤法使其腐熟，需时较长。现采用蒸汽加压法处理小麦秸秆，用红外光谱对处理物进行定性分析，研究结果表明处理物中有大量胡敏酸，富里酸生成，说明蒸汽加坟法可促进秸秆快速腐熟。     

外源纤维素酶对秸秆降解速率及土壤速效养分的影响

为探求促进秸秆降解的新途径，采用室内培养法研究了外源纤维素酶对秸秆降解速率及土壤速效养分的影响。结果表明，整个培养期内，小麦秸秆、玉米秸秆加酶处理与不加酶处理降解率都存在极显著差异（P〈0．01），到培养结束时小麦秸秆加酶处理降解率高出不加酶处理7．10％～11．86％，玉米秸秆高出8．01％～14．04％；整个培养期内，小麦秸秆、玉米秸秆加酶处理与不加酶处理间土壤碱解氮、速效磷、钾含量都存在极显著差异（P〈0．01），培养结束时，小麦秸秆最优处理碱解氮、速效磷、钾含量分别高出对照4．15，3．60，32．35mg／kg，玉米秸秆分别高出6．50，4．27，47．97mg／kg。结果说明添加外源纤维素酶能够提高秸秆降解速率，促进秸秆养分矿化。     

羽毛角蛋白改性脲醛树脂模压秸秆花盆力学及降解性能

为解决现有秸秆模压花盆使用不可降解脲醛树脂导致秸秆花盆废弃后难降解的问题,该研究使用还原法从家禽废弃羽毛中提取角蛋白,替代部分尿素与甲醛缩聚合成改性脲醛树脂,并与微生物改性的水稻秸秆混合模压成一种绿色环保可降解花盆.采用傅立叶红外光谱和热重分析仪探讨改性脲醛树脂的官能团变化及热力学性质,同时采用三点弯曲试验、微生物降解...     

水稻施用秸秆腐熟剂对比试验初报

通过开展秸秆腐熟剂品种筛选试验,认为济泞三环化工有限公司生产三一牌有机物料腐熟剂对水稻的秸秆的腐熟速度,水稻产量以及土壤的理化性状的影响效果最好。     

一株降解水稻秸秆的丝状真菌降解特性的研究

研究了高效降解纤维素的丝状真菌菌株藤仓赤霉对天然水稻秸秆的降解特性,并对该菌株所产的羧甲基纤维素酶的酶学性质进行了初步研究.结果显示,该菌对未处理的水稻秸秆作用8d,水稻秸秆失重率可达53％以上,纤维素、半纤维素和木质素的降解率分别可达38.9％、57.9％和26.5％;扫描式电子显微镜分析表明,该菌作用水稻秸秆是从内...     

三种秸秆腐熟剂的应用效果比较试验

选用3种秸秆腐熟剂对水稻秸秆还田进行应用效果对比试验。结果表明:(1)秸秆还田能一定程度地减轻病草害;(2)施用腐熟剂对减轻病草害的作用不明显;(3)施用腐熟剂能明显缩短腐熟时间,其中腐熟剂②和腐熟剂③的作用最明显;(4)秸秆还田相比未实施秸秆还田能增产9.32%～20.27%;(5)不同腐熟剂间增产效果不同,施用腐熟剂①增产效果相对较好,相比不施用腐熟剂秸秆还田增产10.03%。     

不同秸秆腐熟剂的应用效果试验

选用3种腐熟剂进行田间应用效果试验,结果表明秸秆还田能一定程度减轻病草害,腐熟剂对减轻病草害的作用不明显;使用腐熟剂能明显缩短腐熟时间;秸秆还田相比未实施秸秆还田能增产2.1%～7.2%,施用尿素能增产2.2%,但总体上施用尿素的秸秆还田再施用腐熟剂增产效果不明显。     

水稻秸秆还田腐熟剂品种比较试验

研究3种秸秆腐熟剂在水稻生产中的实际应用效果,结果表明秸秆还田能一定程度减轻病草害的危害,腐熟剂对减轻病草害的作用不明显;使用腐熟剂能明显缩短腐熟时间,有益于水稻的插秧和前期的生长发育;秸秆还田能有效提高有效穗数,秸秆还田后产量比未秸秆还田产量增加9.55%～18.72%;对于施用尿素的秸秆还田再施用腐熟剂增产效果不明显。     

水稻脆性秸秆降解特性及其对土壤团聚体的影响

水稻秸秆降解效率是衡量秸秆还田利用率的重要指标,脆秆水稻秸秆易破碎,在秸秆还田中具有重要应用价值.以脆秆水稻品种科辐粳7号的秸秆为研究对象,以扬粳113为对照,通过土壤降解(有氧+厌氧)和酸碱酶解处理揭示脆性秸秆的降解特征,明确降解后的秸秆对土壤结构的影响,为脆秆水稻的应用提供理论支持.研究发现通过酸性降解处理,科辐粳...     

苗盘钵苗自动识别及控制装置的设计与试验

针对全自动移栽机在田间作业中,因苗盘的钵苗格缺苗而导致的漏栽问题,研制了一种苗盘钵苗自动识别及控制试验装置。该试验装置采用单苗爪取苗,步进电机驱动钵苗盘纵向和横向移动,光电传感器作为钵苗识别装置,由可编程逻辑控制器(programmable logic controller,PLC)为控制核心,触摸屏作为人机界面,可适应不同规格的苗盘参数,可选择对该装置进行手动或自动控制。试验结果表明,该装置可有效地对钵苗格是否缺苗进行自动识别,并控制苗盘输送装置,使缺苗的钵苗格快速跳过取苗爪,提高取苗爪的抓取效率,以降低漏栽率;相对于没有采用钵苗自动识别的移栽模式,该系统漏栽率整体降低了约12%。该研究可为全自动移栽机的进一步自动化智能化设计提供参考。     

旱地蔬菜钵苗自动移栽机栽植性能试验

为了提高蔬菜苗机械化移栽作业效率,实现旱地蔬菜钵体苗移栽自动化,研制了旱地蔬菜钵苗自动移栽机,主要由椭圆-不完全非圆齿轮行星系旋转式取苗机构、横向纵向间歇送苗机构、偏心圆盘吊杯式栽植器、动力传递系统等组成。为了获得该机的作业性能,以苗龄35 d的钵体番茄苗为移栽对象,分别在栽植频率45、60、75、84株/min时进行低速移栽试验,以96株/min的栽植频率进行高速移栽试验,按照机械行业标准JB/T 10291-2013《旱地栽植机械》测定了株距变异系数、漏栽率、栽植深度合格率、栽植合格率,参照农业行业标准NY/T 1924-2010《油菜移栽机质量评价技术规范》测定了直立度合格率。田间试验结果表明,在栽植频率为45~96株/min范围内,株距变异系数、漏栽率随栽植频率增加而略有增大,其平均值分别为6.6%~8.9%、1.7%~2.8%,栽植深度合格率、直立度合格率、栽植合格率随栽植频率增加略有下降,其平均值分别为97.5%~98.9%、96.7%~97.8%、91.1%~94.7%,株距变异系数、漏栽率、栽植深度合格率、栽植合格率均达到机械行业标准要求,直立度合格率也达到农业行业标准中的规定值。旱地蔬菜钵苗自动移栽机送苗机构、取苗机构、栽植器、整机行走配合协调,能够自动完成送苗、取苗、植苗、覆土等钵苗体移栽工序,作业性能良好。     

基于苗钵力学特性的自动移栽机执行机构参数优化试验

为有效减少加工番茄机械化移栽过程钵苗基质的损伤,提高移栽机取苗、植苗成功率,该文构建了移栽过程中取苗、植苗阶段加工番茄钵体的力学模型,结合钵体的抗压力学特性试验,研究移栽过程中造成钵苗基质破损、影响取苗、植苗成功率的因素,通过试验分析适合机械化移栽的钵体和移栽机执行机构的相关参数。参数组合重复性验证试验表明：钵体基质配比（珍珠岩：砾石：泥炭）为1∶1∶2,钵体绝对含水率为72%,取苗夹片插入穴孔深度为35 mm,取苗夹片对钵体的夹持角度为14°,投苗点与接苗碰撞点高度为90 mm,鸭嘴锥度为38°时,移栽成功率满足加工番茄穴盘苗机械移栽要求。该研究为机械化移栽的加工番茄钵苗培育农艺及移栽机参数优化设计提供了参考。     

拟合齿轮五杆水稻钵苗移栽机构的机理分析与试验

钵苗移栽具有提高产量,增大精品粮种植面积等优点,该文作者基于双曲柄五杆水稻钵苗移栽机的结构形式,针对重要传动部件进行改进,开发了基于B样条拟合曲线的轻简化水稻钵苗移栽机构——拟合齿轮五杆水稻钵苗移栽机构。对该机构进行拟合齿轮节曲线传动分析,建立移栽机构运动学模型,运用matrix laboratory(MATLAB)中GUI平台开发出了水稻钵苗移栽机构辅助分析与参数优化软件,通过软件优化得出一组能够满足钵苗移栽要求的结构参数。建立三维模型,并通过automatic dynamic analysis of mechanical systems(ADAMS)进行虚拟样机仿真,初步验证机构的合理性。加工移栽机构核心部件,装配并在试验台架上进行试验研究。通过对移栽机构的试验台架试验,验证了移栽机构参数的合理性和有效性。以秧夹开口开度、秧夹夹持力、取秧频率为因素,以伤秧率和漏秧率为评价指标,选取二次回归正交旋转组合试验的方案,运用Design-Expert 7.0软件进行分析,得到的分析结果进一步验证了拟合齿轮五杆移栽机构的合理性。     

油菜移栽机分苗装置分苗过程与钵苗钵体完整性分析

针对部分分苗装置适应性差、钵体易破损及结构复杂的问题,提出一种输送带式钵苗分苗装置,构建了分苗过程中送苗与分苗阶段的运动学模型,开展了不同挤压方式下的钵体完整性试验,分析得出了输送平稳、钵体完整的条件。结果表明:钵苗在特定基质成份及含水率前提下钵体上边缘最小屈服力为6.8 N,钵体上边缘及侧面受重复挤压力时均有较好的恢复性。钵苗送苗阶段输送平稳性与摩擦系数关系较大,完整性与钵苗自身的屈服力和挤压力有关;钵体在分苗阶段满足完整性前提下,夹持力越大,夹持高度越低,钵苗稳定性越好。分苗合页的动摩擦系数μ1≤0.3375,输送带的动摩擦系数μ2满足0.5μ1μ2≤0.3375,钵苗抗挤压破损力大于1.99 N时,油菜钵苗在送苗阶段可平稳输送且保持完整。该研究为油菜钵苗移栽机结构改进提供了参考。     

甜菜链式纸钵苗分离装置参数优化

对甜菜链式纸钵苗自动移栽机的链式纸钵苗分离装置主要参数进行了优化试验研究。介绍了分离装置的结构及工作原理;采用二次正交旋转中心组合优化试验方法,以分离率、钵苗损伤率为目标函数,以钵苗引出速度、分离轮与引出轮速比、分离轮倾斜角度为影响因子,对影响分离装置性能的工作和结构参数组合进行了优化试验研究。结果表明：当引出速度78～93 mm/s、速比6～7、分离轮倾斜角度为13°时,分离率达95%以上,钵苗损伤率小于6%。为甜菜链式纸钵苗分离装置的设计提供了依据。     

柑橘育苗钵装填转运机设计与试验

目前国内柑橘育苗钵装填转运基本靠人工作业,生产效率低下。为了解决这一问题,该研究提出了一种可一次装填105钵的间歇式柑橘育苗钵机械装填转运机,采用EDEM对装填转运机基质分流过程进行分析,确定了基质分流部件分流板偏移量及高度的参数组合,设计了卸料机构的连杆传动方案,计算了各杆长度,分析了车架结构的强度,确定了车架结构的尺寸参数,并设计了整机的控制电路。加工试验样机,在搅拌机设定转速下,重复装填转运试验10次。试验结果表明,样机运行稳定,单次基质装填平均量330.5 kg,单次装填钵数105钵,平均装填时间约60 s,转运装置行走速度可达1.2 m/s,苗钵卸载下落可靠,排列整齐;单个育苗钵的平均最大装填量3.23 kg,最小装填量3.03 kg,平均装填量3.15 kg。样机结构设计合理,装填效率高,能够实现均匀装填、稳定转运的作业要求。研究结果可为后续柑橘苗钵装填转运设备的研制和优化提供参考。     

顶出托举式钵苗脱盘装置设计与试验

针对现有自动取苗装置作业过程中出现苗体受损、钵体开裂、基质损失率高等问题,该研究设计了一种适应活动苗盘的托举式钵苗脱盘装置。设计了具有纵向、横向及竖直方向定位功能的苗盘三维定位机构和具有苗盘开启与钵苗托举功能的开启-托举机构,并设计了脱盘装置的PLC控制系统。为验证钵苗脱盘装置的作业效果,选取托举速度、端面类型及基质含水率为试验因素,以钵苗在托举台端面上的位置合格率和脱盘过程中钵体基质损失率为评价指标,以16穴活动苗盘模型培育的35 d苗龄油菜钵苗为对象,采用L9(34)正交表设计试验方案进行台架试验。试验结果表明,各因素对钵苗位置合格率和钵苗基质损失率影响的主次顺序依次为托举台端面类型、托举速度、基质含水率;试验获得影响因素的最优组合为托举速度32 mm/s、托举台端面为橡胶面、基质含水率55%。基于优选参数组合进行重复性验证试验,结果表明,钵苗脱盘后托举台端面上的位置合格率为100%,基质损失率为1.56%,满足实际作业需要。该研究可为钵苗自动移栽机取苗机构的研发提供参考。     

蔬菜穴盘育苗播种漏播检测及智能补种装置设计与试验

为保证植物工厂蔬菜穴盘育苗高质量作业要求,该研究在气吸滚筒式蔬菜穴盘育苗精密播种器的基础上,优化设计了在线漏播检测与智能补种装置,以可编程逻辑控制器（programmable logic controller, PLC）为控制核心,实时进行播种器吸孔漏吸检测及穴盘穴孔漏播位置预报,并完成漏播穴孔的定点定穴补种。采用光电检测技术检测播种器吸孔漏吸位置,构建漏吸吸孔与育苗穴盘穴孔的对应动态补种矩阵,实现穴盘穴孔漏播位置精准预报;优化设计了智能补种装置,根据预报的穴盘穴孔漏播位置实现定点定穴精准补种。以中双11号菜心种子为对象,开展播种器吸孔漏吸检测与穴孔漏播位置预报试验,得到吸孔漏吸平均检测准确率为98.82%,穴孔漏播位置预报准确率为100%。采用Box-Behnken试验设计方法,对智能补种装置开展作业性能试验,构建主要性能指标（单粒合格指数、重播指数和漏播指数）与主要影响因素（吸针负压、吸针孔径和种室振动压力）的关系,并进行多目标优化,确定智能补种装置最优工作参数组合为吸针负压10.19 kPa、吸针孔径0.67 mm、种室振动压力0.07 MPa,此时补种装置播种的平均单粒合格指数...     

旋转式水稻钵苗移栽机构的机理分析与参数优化

通过分析国内外水稻钵苗移栽机的缺点与不足,根据水稻钵苗移栽机的特征与优点,提出一种以椭圆-不完全非圆齿轮为传动机构的旋转式水稻钵苗移栽机构,使水稻移栽达到高产高效率的移栽水平。首先,在分析该移栽机构工作原理的基础上,建立了椭圆-不完全非圆齿轮机构的运动学模型。然后基于Visual Basic 6.0可视化编程软件,开发了椭圆-不完全非圆齿轮行星轮系水稻钵苗移栽机构的辅助分析与优化软件。最后,通过分析各参数对移栽轨迹的影响,利用人机交互的优化方法,得到了一组较优的符合水稻钵苗移栽要求的结构参数,该研究可为旋转式水稻钵苗移栽机构的设计提供参考。