玉米秸秆切割过程的非线性数值模拟与仿真试验

应用Solidworks软件建立玉米秸秆—切割刀片参数化模型,借助LS-DYNA971非线性有限元软件模拟切割刀片切割玉米秸秆的过程。玉米秸秆切割的有限元数值模拟能降低试验成本和缩短试验时间,可视化数值模拟过程可为玉米秸秆收获机械的设计提供理论参考。利用参数化模型特点,通过改变玉米秸秆直径大小、秸秆含水率、切割方式和刀片刀端线速度进行正交仿真试验。结果表明：对切割力来说,含水率对其影响最显著,其它影响依次为：秸秆直径、切割方式、刀片刀端线速度;对切割功耗来说,含水率影响最显著,其次分别为：秸秆直径、刀片刀端线速度、切割方式。经正交综合平衡法分析可知：当刀片刀端线速度为28 m·s^-1,采取滑切方式,玉米秸秆含水率、直径分别为45%、26 mm时为最优。玉米秸秆—切割刀片动力学可视化数值模拟仿真模型的构建和分析, 对玉米秸秆收获机械设计具有重要的参考价值。     

黄土高原退耕还林措施对深层土壤含水率的影响

深层土壤水分分布状况对于黄土高原植被恢复和农业可持续发展意义重大。对陕北黄土区不同退耕还林措施(1979年种植的侧柏林、油松林和苹果林)及农地(对照)20 m深土壤剖面的土壤水分、根系分布状况及土壤粘粒含量进行了取样分析。结果表明:退耕还林措施显著降低了土壤含水率,总体表现为农地(11.30%)苹果林(6.66%)≈油松林(6.48%)≈侧柏林(5.92%)。深层土壤含水率同时受植物根系和土壤质地的影响,植物根系是影响4~10 m土壤含水率的主要因素,根系通过吸水作用降低了土壤含水率,但随着深度的增加,根系对土壤含水率的影响逐渐减弱,土壤质地对土壤含水率的影响逐渐增强,土壤含水率与土壤粘粒含量之间呈正相关关系。侧柏人工林根系影响土壤水分深度可达18 m,油松林的影响深度为16 m,35 a树龄的苹果林耗水深度为19 m左右。     

瓜类细菌性果斑病菌hrcN基因的生物学功能分析

以分离自西瓜上的Aac5菌株为例,通过同源重组的方法,构建了hrc N基因插入缺失突变体,通过PCR方法和Southern blot验证突变菌株,对突变体进行致病性、致敏性、生长曲线和运动性测定。为明确hrc N基因与其他基因的关系,通过实时荧光定量PCR法定量检测了hrp A、hrc V、hrc U、Lux I、LuxR 5个基因的表达量。结果显示:与野生型相比,突变体致病力和致敏性明显减弱,致病时间延迟,群体感应信号减弱,生长能力明显下降,运动性减弱,互补菌株只能恢复部分功能;5个基因在突变体中的表达量均上调,hrc N基因与这5个基因之间均为负调控关系。说明hrc N基因在果斑病菌致病能力上发挥重要作用。     

QuEChERS-超高效液相色谱-串联质谱法同时测定大米、小麦和动物源食品中异丙隆及其代谢物脱甲基异丙隆残留

本研究建立了超高效液相色谱-串联质谱法(UHPLC-MS/MS)同时测定异丙隆及其代谢物脱甲基异丙隆在大米、小麦、牛肉、牛奶、鸡肉和鸡蛋的残留检测方法。样品经2%甲酸乙腈提取,以N-丙基乙二胺(PSA)净化,利用乙腈和0.2%甲酸水作为流动相梯度洗脱,T3色谱柱分离,在多反应监测模式下定量分析,基质外标法定量。结果表明:异丙隆及其代谢物脱甲基异丙隆溶剂标准曲线和基质标准曲线在1~1 000μg/L范围内线性关系良好,相关系数均大于0.99。在4个加标水平下,异丙隆日内平均回收率为74.0%~107.0%,相对标准偏差0.7%~12.9%;日间平均回收率为76.2%~108.7%,相对标准偏差1.1%~19.8%。脱甲基异丙隆日内平均回收率为76.9%~113.5%,相对标准偏差0.6%~13.9%;日间平均回收率为77.7%~107.4%,相对标准偏差2.2%~17.4%。异丙隆和脱甲基异丙隆的定量限均为1.0μg/kg。该方法简便、快捷、准确、灵敏度高,适用于异丙隆和脱甲基异丙隆在大米、小麦、牛肉、牛奶、鸡肉和鸡蛋6种基质中残留的检测,为解决异丙隆和脱甲基异丙隆在食品中残留的安全问题提供技术方法。     

玉米全膜双垄沟气动直插式穴播机设计与仿真

玉米全膜双垄沟播农艺技术抗旱、增产,实现其机械化膜上播种将是必然趋势。依据玉米全膜双垄沟农艺技术要求,设计了气动直插式穴播机,对作业机关键作业参数进行了设计计算,并结合STEP控制函数对其播种运动轨迹进行仿真分析。为揭示气动播种单体成穴器与种床土壤互作机理,借助ABAQUS有限元法构建了成穴器与种床土壤互作三维模型,分别获得了对应的Mises应力云图、空间位移云图和塑性应变云图。仿真结果分析表明:在相同的气动直插播种作用力下,锥形成穴器与种床土壤互作应力最大值约为1.541 MPa,是楔形成穴器与种床土壤最大值的1.39倍;在相同的载荷与分析步时间内,锥形成穴器对种床土壤作业下的最大塑性变形量约为19.35mm,楔形成穴器对种床土壤的最大塑性变形量约为12.35 mm。因此,锥形成穴器较楔形成穴器形成播种穴孔的能力及动土量效果更好。研究结果将为西北旱区玉米全膜双垄沟机械化播种装置的研发提供参考。     

番茄褪绿病毒病在山东设施西葫芦上的发生及潜在危害

番茄褪绿病毒tomato chlorosis virus (ToCV)是我国蔬菜生产的重要新发病毒,其寄主范围逐年扩大。2019年10月项目组在山东寿光西葫芦温室调查时发现部分叶片呈现黄化、脉间褪绿,类似于ToCV侵染症状,并伴有烟粉虱发生。利用特异性引物检测发现,扩增的目的片段与GenBank中登录的侵染番茄的ToCV基因序列(登录号：KC887998.1)同源性高达99.58%,充分说明西葫芦植株已被ToCV侵染。通过对病毒病发生规律和烟粉虱虫口数量调查发现,西葫芦定植后1个月表现侵染症状的植株为2.0%,定植后2个月达到4.2%,定植后4个月后高达68.2%,病毒发生呈指数增长,而烟粉虱虫口数量却维持较低密度。从济南和德州采集的西葫芦疑似病叶和烟粉虱中也检出ToCV病毒,说明该病毒可能已经在山东省设施西葫芦主要种植区普遍发生,并经烟粉虱广泛传播,需引起高度重视。     

白术黑斑病菌对甲基硫菌灵和腐霉利的抗性检测及对咪鲜胺敏感性基线的建立

黑斑病是影响白术种植的主要病害之一,2015—2017年从浙江省磐安、天台、新昌和嵊州4地采集、分离得到137株白术黑斑病菌Alternaria alternata,采用菌丝生长速率法检测其对甲基硫菌灵和腐霉利的抗性。结果表明:供试的黑斑病菌群体 (n = 137) 对甲基硫菌灵的高水平抗性频率为77.4%,中等水平抗性频率为22.6%,未检测到敏感菌株;对腐霉利的抗性频率为20.4%,含21株低水平抗性菌株和7株中等水平抗性菌株。7种杀菌剂的室内毒力测定结果表明:咪鲜胺对白术黑斑病菌的活性最高,EC₅₀值为0.15 mg/L。供试的137株白术黑斑病菌对咪鲜胺的EC₅₀值分布在0.05~0.87 mg/L之间,平均EC₅₀值为 (0.29 ± 0.11) mg/L,可作为敏感性基线。     

生物有机肥对黄州萝卜主要经济性状和效益的影响

为了验证生物有机肥对蔬菜作物生长的促进作用与增产效应,以黄州萝卜为试验材料,探究不同生物有机肥对黄州萝卜产量及品质等方面的影响,设置3个施肥处理:每667 m~2分别施用200 kg生物有机肥+20 kg三元复合肥;200 kg灭活生物有机肥+20 kg三元复合肥;常规施肥(每667 m~2施200 kg饼肥+20 kg三元复合肥)以及空白对照。结果表明:每667 m~2施200 kg生物有机肥+20 kg三元复合肥处理的萝卜667 m~2产量最高,为2 921.5 kg;在品质方面,萝卜含粗纤维7 g/kg,可溶性糖42 g/kg,水分92.6%;综合667 m~2效益最优,达到4 567.3元,产投比最高,为3.5。     

甜玉米蔬菜间套复种模式产值效益研究

为进一步提高蔬菜作物间套复种的经济效益,采用田间小区试验,研究甜玉米与蔬菜间套复种的8种种植模式的产值效益。结果表明：甜玉米与不同蔬菜间套作的总产量和总产值均高于蔬菜单作;其中,2004年2∶4带型处理年总产值最高,平均比单作增加49.1%;2005年夏播模式2行甜玉米‖4行甘蓝/4行莴笋（2∶4带型）的经济效益均高于其它处理,其作物总产值达到67 377 元·hm^-2,比当季蔬菜单作增加96%;2005年甜玉米间作蔬菜（2∶4带型）的秋播模式2行萝卜‖11行大蒜/2行莴笋模式总产值达64 667 元·hm^-2,比蔬菜单作增加161%,其年总产值比蔬菜单作平均增加299.5%。说明甜玉米与不同蔬菜间套作有利于提高农作物的经济效益,而2∶4带型的 种植模式可在蔬菜农业生产中推广应用。     

早熟耐贮浓黄皮甜瓜品种黄子金玉的选育

黄子金玉是针对目前国内市场栽培面积较大、黄皮、厚薄皮杂交品种丰甜1号类型选育的新型甜瓜品种,通过6代定向选育,结合商品性及抗病力筛选而成的新杂交种。该品种具有黄子标记、抗病能力强、易栽培、极早熟和商品性好等优点;植株生长势强,苗期即比同类品种生长快,叶色深,茎干粗壮,适应性强。