抗草甘膦栽培大豆种质挖掘及抗性生理研究

利用田间试验结合生物化学分析研究了不同的栽培大豆品系对草甘膦的抗性,试验结果显示:在草甘膦有效剂量为0.31~0.92 kg·hm~(-2)时,不同栽培大豆品种对草甘膦抗性存在明显差异,在草甘膦剂量为0.92 kg·hm~(-2)时,石豆1号存活率为100%,表现了较高的抗性,8份材料的存活率为4%~48%,表现出一定的抗性;44份材料表现敏感,存活率为0。试验研究了抗性材料石豆1号、中抗材料Williams和敏感材料中黄35对草甘膦的生理生化反应的差异,结果表明:随着草甘膦处理剂量的增加和处理时间的延长,石豆1号莽草酸含量、叶绿素含量和超氧化物歧化酶(SOD)相对活性没有明显变化。而Williams和中黄35的莽草酸含量和SOD相对活性明显升高,叶绿素含量明显降低。结果表明草甘膦(浓度0.92 kg·hm~(-2))处理下,不同抗性栽培大豆叶片中莽草酸含量有明显差异,处理5~14 d时敏感材料叶片中莽草酸含量保持较高水平,因此栽培大豆叶片莽草酸含量可以作为判断其对草甘膦抗性高低的主要生理指标之一,而SOD的活性和叶绿素含量可以作为判断栽培大豆对草甘膦抗性的辅助生理指标。     

生防菌R-4的鉴定及其对玉米南方锈病的防效

对分离自玉米植株的内生细菌R-4进行鉴定,测试其对玉米南方锈病(SCR)的防病增产效果。用盆栽方法测定菌株R-4对玉米植株的促生效果,根据16S r DNA序列对菌株R-4进行鉴定,采用自然发病方式测试其对SCR的防病增产效果。结果表明,菌株R-4处理玉米的发芽率、播种后18 d株高、播种后28 d株高、植株地上部干重及根干重比对照分别增加17.19%、32.03%、41.80%、92.53%和37.03%。通过16S r DNA序列分析,将菌株R-4鉴定为蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)。菌株R-4在先玉335、银糯1号、浚单20上对SCR的防效达39.2%~92.1%(平均为65.7%),经该菌处理后玉米增产2.58%~9.02%(平均为6.66%)。     

Potassium fertilization improves apple fruit (Malus domestica Borkh. Cv. Fuji) development by regulating trehalose metabolism

Potassium (K) fertilization and antioxidant enzymes both positively influence plant growth and development. However, it is not known whether K treatment improves fruit development via increasing soluble sugar. In this study, K-treated apple (Malus domestica Borkh.) fruit was harvested from 60 to 150 days after full bloom and was analyzed for ROS production and trehalose metabolism. The results show that K fertilization improved fruit firmness, increased growth according to several parameters, increased soluble sugar content, and decreased ROS production. The ascorbate metabolic pathway more effectively reduced ROS production than catalase and peroxidase (POD) did under K treatment. Trehalose-treated fruit also showed higher activity of ascorbate-related enzymes (DHAR, GR, and APX) compared with non-treated fruit. The changes of antioxidant enzyme activity in trehalose-treated fruit corresponded to those in K-treated fruit. Moreover, trehalase (TREH) activity in fruit was notably reduced by K treatment. This demonstrates that K influences ROS production via regulating trehalose content and TREH activity in fruit. This study provides new insight into the K mechanism which improves fruit development, including fruit firmness and size.     

振动筛式红枣多层除杂分级机的设计与试验

为解决红枣收获后的除杂分级作业问题,设计了一种振动筛式红枣多层除杂分级机。运用Auto CAD和Solid Works对整机及关键部件进行设计,利用正交试验确定该型红枣除杂分级机的各项结构参数。试验结果表明:在作业效率为142kg/h、风选除杂装置的风速为14m/s、振动式除杂分级装置的倾斜角度为11°、振动筛的振动频率为20Hz时,除杂分级作业后的红枣含杂率为1.53%、分级合格率为94.8%、损伤率为3.1%。该机工作效率高,作业质量稳定,可同时完成收获后红枣杂质的去除与红枣尺寸的分级作业。     

立秆式搂膜机搂膜齿的设计与有限元分析

为了解决新疆棉花秋收作业后的残膜回收难题,设计了适用于新疆棉花种植模式的立秆式搂膜机。介绍了整机的基本结构和工作原理,运用相关理论对关键部件搂膜齿进行受力分析,并利用ANSYS对3种不同形式的搂膜齿在作业过程中的总变形和等效应力进行有限元分析。结果表明:单个搂膜齿在搂膜作业时承受水平方向的土壤阻力约为28.8~43.2N,竖直方向的土壤支持力约为47.4N;弯齿形式的搂膜齿作业过程中的最大总变形和等效应力最小,分别为34.61mm和340.29MPa;直齿与斜齿形式的搂膜齿作业过程中的最大总变形和等效应力值相接近,分别为65.67、68.28mm和462.06、472.28MPa。研究结果可为搂膜式残膜回收机的设计与改进提供参考。     

基于数字PI算法的精准施肥控制系统设计及仿真

为了使施肥速度与机器行进速度同步,提出了一种基于数字PI算法的闭环施肥系统,主要由传感器、PLC、脉宽调制电机驱动器(PWM驱动器)、GPRS模块及直流无刷电机组成。通过检测拖拉机的速度信号及外槽轮转速,PLC根据所输入决策经PWM驱动器对外槽轮下料速度进行闭环控制,从而实现精准施肥。仿真实验结果表明:基于数字PI算法的闭环控制系统提高了施肥精度和响应速度,机具操作简单,在田间工作性能稳定。     

酿酒葡萄振动分离试验研究

随着新疆酿酒葡萄种植面积的不断扩大,人工收获存在的劳动强度大、效率低等问题日益突出,已成为制约酿酒葡萄产业健康快速发展的重要方面。为此,在自制的振动分离率测定装置上,以电机转速、偏心距离及摇杆长度作为影响因素,分离率为性能指标,确立了试验方案并进行了振动分离试验,分析了影响振动采收效果的主要因素,确定了各参数最优组合。试验结果表明:影响酿酒葡萄分离率的主次顺序为偏心距离、摇杆长度和电机转速,最优参数组合为偏心距离75mm、摇杆长度320mm、转速245r/min。试验结果为设计基于葡萄藤蔓振动的酿酒葡萄振动分离装置提供了理论依据。     

宽垄马铃薯种植机的设计

马铃薯已成为我国主要粮食作物之一,其广泛种植是保证马铃薯产量的重要前提。本文充分考虑新疆马铃薯大面积种植特点,针对马铃薯宽垄机械化种植模式设计研制了一种马铃薯种植机。该机由开沟装置、播种装置、施肥装置、铺膜铺管装置及覆土镇压装置等组成,能够一次完成开沟、播种、施肥、铺膜铺管及覆土镇压等工作,具有结构简单、工作性能稳定等特点。田间试验表明:单台设备生产率≥0.7hm2/h,工作深度≥1 5 cm,株距为18cm,重种率≤8%,漏播率≤5%。     

气吸式大豆精密排种器排种性能试验研究

在精密播种机中,精密排种器是其工作的核心部件,工作性能直接制约了播种机播种性能的优劣。为了探究影响气吸式排种器工作性能的主次因素,以大豆气吸式排种器为研究对象进行了台架性能试验测试。试验确定排种盘转速为影响排种器排种性能的主次因素,气室负压为次要因素;排种盘转速为20 r/min,气室负压为5 k Pa时该大豆气吸式排种器排种性能最优,合格指数高达91.13%。该研究结果对排种器结构改进以及性能优化提供了参考依据。     

中国粮食主产区主要气象因子时空演变特征及其对参考作物蒸散量影响

准确评估粮食主产区气象因子变化特征及对参考作物蒸散量(reference crop evapotranspiration,ET0)的影响,对农田水文循环、区域农业水资源优化配置与高效利用等具有重要意义。利用中国粮食主产区258个气象站点1961―2013年的逐日气象资料,采用Penman-Monteith公式计算ET0,通过M-K趋势检验法、偏相关分析、多元线性回归计算贡献率等方法,分析了1961—2013年中国粮食主产区主要气象因子时空演变及其对ET0变化的贡献特征。结果表明,1961—2013年中国粮食主产区相对湿度、温度、降水在空间上由南至北呈降低趋势,而日照时间和风速则由南至北呈增高趋势;1961—2013年中国粮食主产区全区、温带湿润半湿润地区(I区)、温带干旱半干旱地区(II区)、亚热带湿润地区(III区)及暖温带半湿润地区(IV区)多年平均气温均呈增大趋势,平均风速、相对湿度、降水与日照时间均呈减小趋势;1961—2013年中国粮食主产区年内ET0均呈锯齿状下降,且ET0在四季呈现出夏季春季秋季冬季的特征;多年平均风速、气温、日照时间与ET0在全区及各分区总体均显著正相关(P0.05),而相对湿度与ET0在全区及各分区均极显著负相关(P0.01);1961—2013年中国粮食主产区全区及I~IV区气温、风速、相对湿度对ET0变化均具有较大贡献,其中相对湿度为I区、III区及IV区的主要气象驱动因子,其次为平均气温和风速;而II区ET0变化的主要驱动因子为风速,其平均贡献率WII(风速)为0.37;综上所述,中国粮食主产区主要气象因子变化特征与ET0的响应,均呈现出区域性、季节性差异。