4YZJ-2L型玉米茎穗兼收打捆一体机的设计与研制

针对丘陵山地玉米收获中存在的效率低和资源浪费问题,设计并研制了4YZJ-2L型玉米茎穗兼收打捆一体机。该一体机集成了自走式玉米收获机和打捆机的复合功能,通过双层割台、并列式打捆机及自动控制系统的集成应用,实现了果穗和秸秆的分类收获及连续打捆,能够灵活适应丘陵山地小地块的局限性。田间试验结果表明,该一体机在提高作业效率、降低损失率和提升草捆质量方面具有显著优势,为丘陵山地玉米收获提供了一种有效的机械化方案。

穗茎兼收鲜食玉米收获机割台自适应仿形系统研制

为解决穗茎兼收鲜食玉米收获机割台仿形存在的问题,基于超声测距原理,研制了一种穗茎兼收鲜食玉米收获机的割台自适应仿形系统。该系统中,超声波测距传感器安装在割台分禾器前端,用于实时检测割台分禾器与地面高度差,将高度差信号传输至玉米收获机的中心控制终端,由控制终端发出相应调整指令,控制割台调整液压系统进行割台高度调整,实现玉米收获机在作业过程中的割台自适应仿形。以1台4行190kW穗茎兼收鲜食玉米收获机为样机,搭载所研制的割台自适应仿形系统,开展仿形系统验证试验,玉米收获机作业行走平均速度4km/h,割台转速400r/min,安装2个超声波测距传感器,割茬高度控制在90~110mm范围内,在累计作业8h的验证试验中,割台调整平稳,割台无触地现象,试验结果验证了割台自适应仿形系统的有效性。

葡萄穗轴褐枯病初步研究

葡萄穗轴褐枯病是我国葡萄产区一种新的病害,近几年在哈密市蔓延迅速。通过对哈密市回城乡采集的葡萄受害穗标样进行鉴定,葡萄穗轴褐枯病病原为半知菌亚门葡萄生链格孢霉(AlternariaviticolaBrun)。主要为害葡萄果穗幼嫩的穗轴组织。田间出现症状在5月下旬～6月下旬,病菌能以分生孢子在葡萄枝蔓表皮或芽鳞片内越冬,借风雨传播,不同品种对葡萄穗轴褐枯病抗病性有一定的差异。

超声波法从葡萄穗轴废渣中提取白藜芦醇

对用超声波法从葡萄穗轴废渣中提取白藜芦醇的工艺进行了研究。用薄层层析法分离后,用紫外分光光度计测定吸光度,得出白藜芦醇的提取率。考察了不同提取时间、温度、占空比、固液比对白藜芦醇提取率的影响,通过单因素实验和正交实验确定了最佳提取条件:提取剂为体积分数60%的乙醇,超声作用时间为6 min,占空比1∶2,提取温度为70℃,固液比为m(葡萄穗轴废渣质量):m(乙醇溶液质量)=1∶13,白藜芦醇一次提取率达0.33%。

从葡萄穗轴废渣中提取白藜芦醇

白藜芦醇的提取主要以有限资源虎杖为原料。作者开发了以新的原料葡萄穗轴废渣提取白藜芦醇的工艺。经薄层层析法对提取液分离后,用紫外分光光度法测定吸光度,确定了白藜芦醇的含量。考察了不同提取剂(甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯)、不同乙醇体积比、温度、时间、物料比对白藜芦醇提取率的影响。通过单因素实验和正交实验确定了最佳提取条件:体积分数50%的乙醇为提取剂,提取温度70℃,m(葡萄穗轴)∶m(乙醇)=1∶13,提取时间4.0 h,白藜芦醇一次提取率达0.34%。

葡萄穗轴中白藜芦醇、原花色素提取工艺的研究

利用正交实验对葡萄穗轴中白藜芦醇、原花色素的提取条件,即乙醇浓度、固液比、提取时间、提取温度进行了优化.结果表明,60%的乙醇溶液为提取剂,固液比为1∶20,在80℃下提取2h为最佳提取条件,通过溶剂萃取进行分离,用紫外分光光度法和香草醛-盐酸法分别测定其含量.在最佳提取条件下,白藜芦醇的提取率为0.083%,原花色素的提取率为0.516%.

北疆沿天山北坡一带葡萄穗轴褐枯病病原菌的鉴定

2015年在新疆沿天山北坡一带的‘夏黑’葡萄上,出现了一种果穗穗轴变褐、枯死、幼果萎缩的病害,部分果园发病率达到100%,减产30%~50%。为了查明其发病原因,采用常规组织分离法对发病的穗轴进行了病原分离和纯化,共获得104个链格孢属真菌Alternariaspp.菌株,选取其中10个代表性菌株,通过常规形态学鉴定、致病性测定及核糖体内转录间隔区ITS(ITS1/ITS4)和组蛋白3基因序列分析,结果表明,引起该病害的病原有两个,分别是Alternaria tenuissima和A.alternata,与国内大部分葡萄产区报道的A.viticola不同。

酶法提取葡萄穗轴中原花色素、白藜芦醇的研究

将纤维素酶用于葡萄穗轴中原花色素和白藜芦醇的提取工艺中。即在乙醇提取前,先用纤维素酶处理葡萄穗轴粗粉。通过实验确定最佳的酶解条件为:酶解体系pH6,酶解温度30℃,酶解时间80 min,m(纤维素酶):m(葡萄穗轴粗粉)=1∶250。实验还对酶解后乙醇提取条件进行优化:40%乙醇溶液为提取剂,提取温度80℃,提取时间120 min。提取液通过溶剂萃取进行分离,用香草醛-盐酸法和紫外分光光度法分别测定其中原花色素和白藜芦醇的含量。与传统直接醇提法相比,原花色素的提取率提高了近4倍,白藜芦醇的提取率也有所提高。

小麦持风力及风力缓冲作用的研究

为了研究小麦的抗风倒能力，设计小麦持风力测验仪，利用风洞提供风源，测试不同品种穗、旗叶和上部茎段的持风力差异，分析不同茎秆强度的品种对风力的缓冲效果。结果表明：旗叶的持风力与上部0．30m长的茎段持风力相当，穗的持风力是旗叶持风力的2～3倍。穗长差超过0．02m，其持风力差异显著（P〈0．05）。不同强度茎秆对风力缓冲效果不同，较小的茎秆强度品种‘周麦18’，对于强风（风速大于11m／s）具有较大的缓冲效果，其抗倒风力与‘AT15’同为15m／s。因此，穗的持风力是主要致倒力，茎秆强度较小的品种风力缓冲效果优于茎秆强度较大的品种。

从葡萄穗轴废渣中提取白藜芦醇的工艺研究

对从葡萄穗轴废渣中提取白藜芦醇的工艺进行了研究。用紫外分光光度计测定提取液吸光度,确定白藜芦醇的含量。考察了不同提取剂(甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯)、不同乙醇体积比、温度、时间、料液比以及提取次数对白藜芦醇提取率的影响,通过单因素试验和正交试验确定了最佳提取条件为:体积分数为50%乙醇做提取剂,提取温度70℃,料液比m(葡萄穗轴废渣):V(乙醇溶液)=1:15,提取时间4.0h,原料目数为60～100目,白藜芦醇一次提取率达0.34%。

新型穗茎兼收型玉米收获机的研制

在玉米收获机割台摘穗辊的下方安装一个板式切刀,摘穗辊在摘穗的同时又作为板式切刀的强制喂入装置。两行玉米割台中间共用一组下刮板升运器。该组升运器分上下两层:上层为输送玉米果穗;下层输送切碎的玉米秸秆。玉米果穗通过导槽将果穗输送到第2升运器直至到果穗箱。秸秆升运器将秸秆输送到横向搅龙,横向搅龙又将秸秆输送到抛送器,抛送器将秸秆抛送到集草车或草箱,实现穗茎兼收。

玉米穗茎联合收获台茎秆切碎输送装置设计与试验

分析了切碎输送装置结构与工作原理,建立了茎秆切口夹角、切段长度、输送效率的数学模型,并计算其理论值。鉴于作业速度变化会引起玉米秸秆喂入量的波动,对茎秆的切口夹角和切段长度,以及碎茎秆的输送效率均有明显影响,因此以作业速度为试验因素,以茎秆切口夹角、切段长度以及输送效率为试验指标,进行了田间试验,测算得出了茎秆切口夹角、切段长度、输送效率的实际值。通过数据回归,分别得出作业速度与茎秆切口夹角、切段长度、输送器输送效率实际值修正系数的理论数学模型,构建了基于田间作业速度的茎秆切碎与输送装置工程设计模型,可为同类装置设计提供参考。

带穗玉米秸秆青贮过程中pH和营养物质的变化规律

[目的]探讨带穗玉米秸秆的pH和营养物质随青贮时间的变化规律。[方法]选取生长期为89 d的带穗玉米秸秆调制青贮饲料,密封于30 L的塑料桶中,分析0~63 d青贮时间内pH和主要营养物质随时间的变化规律。[结果]随着青贮时间的延长,带穗玉米秸秆的pH在第0~3天呈明显下降趋势,在整个青贮过程中,pH由6.24下降至3.68,下降了41.03%(P<0.05);干物质下降了24.60%(P<0.05);粗蛋白增加了3.35%(P>0.05);粗灰分、粗纤维和中性洗涤纤维的含量略有提高(P>0.05);钙、总磷、酸性洗涤纤维的含量与原料接近。[结论]带穗玉米秸秆在青贮过程中,pH下降明显;粗蛋白质含量稍有增加,与摘穗玉米秸秆青贮料相比,带穗玉米秸秆青贮料提高了粗蛋白含量,降低了粗纤维含量;从化学物质的变化规律得出:带穗玉米秸秆的青贮时间可由常规的60 d缩短至50 d。

穗茎兼收型玉米收获机茎秆切碎与输送装置设计与试验

针对玉米收获时秸秆回收困难、利用率低的问题,设计了一种穗茎兼收型玉米收获机,对茎秆切碎和输送装置进行了详细设计。通过比较,采用转子铣刀切割器作为茎秆切断装置,运用ANSYS/LS-DYNA对转子铣刀刀片厚度、转速、刃角进行了三因素三水平的正交试验,试验表明铣刀转速为1 400 r/min、刀片厚度为7 mm、刃角为20°时功耗最小;设计了具有不同齿形和转速的单层多辊式输送器,并通过理论分析建立了4输送辊线速度之间的关系;对茎秆切碎装置进行了设计,确定动定刀位置和理论切碎长度。最后对样机进行了田间试验,结果表明:实际茎秆切碎长度与理论切碎长度无显著差异(P≤0.05),样机各项指标满足设计和行业相关标准要求。

葡萄穗轴褐枯病研究进展

论述了葡萄穗轴褐枯病的症状、病原、发生规律及防治方法等方面的研究进展,以期为该病的防治提供理论依据。

玉米穗茎兼收割台切碎装置参数优化

针对玉米穗茎兼收割台的需求,设计了一种横置滚筒式茎秆切碎装置,并对其切碎性能及割台摘穗性能进行了试验研究。通过对切碎装置工作原理的分析,确定在拉茎速度与切碎滚筒转速比值一定的条件下,以机器作业速度、动刀切割前角、切碎滚筒转速为自变量,以玉米果穗损失率、籽粒破碎率、籽粒损失率、茎秆平均切段长度和几何标准差为试验指标,利用Box-Benhnken Design中心组合试验设计原理,进行了3因素3水平正交旋转组合田间试验,利用Design-Expert软件对试验结果进行了响应面分析和回归分析,得到试验指标与试验因素间的数学模型。试验结果表明:机器作业速度和切碎滚筒转速与5个试验指标有二次非线性关系,动刀切割前角仅与茎秆平均切段长度、几何标准差有二次非线性关系,因素的交互项中仅机器作业速度与切碎滚筒转速的交互项对籽粒破碎率、茎秆平均切段长度有显著影响。对切碎滚筒转速进行圆整,得到最优参数组合为:机器作业速度为1. 35 m/s,动刀切割前角为52°,切碎滚筒转速为1 350 r/min,此时果穗损失率为1. 1%,籽粒破碎率为0. 23%、籽粒损失率为0. 74%、茎秆平均切段长度为30. 73 mm、几何标准差为1. 28。与田间试验结果对比可知,回归模型有很好的可靠性。将最优组合试验结果与优化前的参数组合(机器作业速度为1. 11 m/s,动刀切割前角为53°,切碎滚筒转速为1 657 r/min)得到的结果进行比较可知:优化后较优化前果穗损失率降低0. 4%,籽粒破碎率降低0. 784%,籽粒损失率降低1. 318%,茎秆平均切段长度缩短12. 20 mm,几何标准差减少0. 34。优化后试验指标低于标准规定的指标值,满足设计要求。

穗茎兼收型玉米联合收获机的发展现状与展望

随着我国农业结构的调整和畜牧业的发展,穗茎兼收型玉米联合收获机成为发展热点。为此,总结了该种机型的发展现状,简单介绍了几种较成熟机型的性能及特点。基于现状,论述了穗茎兼收型玉米联合收获机的发展趋势,并指出该种机型具有广阔的发展前景。

麦草的化学活性基团、润湿性与MDI的热反应特征

以麦秸、麦叶、穗轴为研究对象,通过傅里叶红外光谱分析表明,麦秸内表面羟基浓度高,易于胶黏剂的润湿;麦秸外表面、麦叶和穗轴的表面羟基浓度非常低,不利于胶黏剂的润湿。通过接触角测量表明,MDI对麦秸内表面的接触角最小,润湿性最好,与麦秸外表面之间的润湿性次之,对麦叶的润湿性最差。差示扫描量热法(DSC)分析的结果表明,MDI可以与麦草中的羟基发生放热反应,MDI与麦秸反应的放热量较与麦叶和穗轴反应的放热量大。

玉米穗茎兼收割台夹持输送装置参数优化

为探明玉米穗茎兼收割台夹持输送装置参数对作物损失率、割台性能的影响机理,设计了一种玉米穗茎兼收割台。通过对夹持输送装置的工作原理、工作条件及影响因素的分析,确定以夹持输送链夹角、输入轴链轮速度、割刀安装位置及机器作业速度为试验因素,以果穗损失率、植株在x轴及y轴的最大偏移量为试验指标,根据Box-Benhnken Design中心组合试验设计原理,进行了四因素三水平正交旋转组合田间试验,试验中利用高速摄像系统记录玉米植株姿态,利用Pro Analyst运动分析软件分析玉米植株的最大偏移量,利用Design-Expert软件对试验结果进行响应面分析,得到各因变量与自变量间的数学模型。试验结果表明:4个自变量与果穗损失率、x轴最大偏移量有二次非线性关系,其中割刀安装位置影响最大,夹持输送链夹角的影响最小,4个因素对y轴最大偏移量无显著影响;因素的交互项仅对果穗损失率有显著影响;最优参数组合为:夹持输送链夹角19.96°、输入轴链轮齿数22.09、割刀安装位置22.33 mm、机器作业速度1.31 m/s,此时果穗损失率为0.4%,x轴最大偏移量为24 mm。对最优参数组合圆整后,取夹持输送链夹角为20°,割刀安装位置为22 mm,机器作业速度为1.30 m/s进行田间验证试验,验证试验表明回归模型有很好的可靠性。优化后的果穗损失率较优化前降低2.4个百分点,低于标准规定的指标值。

浅述我国玉米联合收获机技术进展及发展趋势

在分析国内外玉米收获机结构与性能的基础上,归纳和评述了当前应用较广的玉米收获技术的进展与特点,总结了玉米收获技术的共同特征,最后给出了玉米收获技术的发展趋势和我国未来玉米收获机的研发建议。