揉搓式高粱脱粒装置的设计与性能试验

为了提高高粱联合收获时脱粒分离的作业质量,设计了一种揉搓式高粱脱粒滚筒。通过纹杆滚筒和与之相配合的栅格滚筒的相互作用,加强对物料挤压、揉搓、翻转,实现高粱籽粒的脱粒与分离,降低损失率和籽粒破碎率;采用二次通用旋转组合设计,以籽粒破碎率和夹带损失率为主要指标,选取喂入量、纹杆滚筒转速、栅格滚筒转速为影响因素,对揉搓式高粱脱粒装置进行了试验。结果表明:随着喂入量的增加,夹带损失率和破碎率均为先降低后升高;随着纹杆滚筒转速的增大,破碎率逐渐增加,夹带损失率先降低后升高;当栅格滚筒正转时,随着转速的升高,破碎率和夹带损失率均呈先降低后升高的趋势;当栅格滚筒反转时,随着转速的升高,破碎率和夹带损失率均呈升高的趋势;通过回归方程在约束条件下求最优解,得到脱粒装置最优参数组合为:喂入量为0.76kg·s^(-1)、纹杆滚筒转速为403r·min^(-1)、栅格滚筒转速为35r·min^(-1),在最优参数组合下籽粒破碎率为0.21%,夹带损失率为1.03%。研究结果可为该装置的田间试验提供依据。

不同覆膜栽培方式下胡麻叶片叶绿素含量、失水速率及产量

[目的]干旱是制约宁南山区胡麻生长和生产的非生物胁迫因子之一。探索适宜宁南旱作农田覆膜栽培胡麻的有效栽培方式,可为解决胡麻栽培过程中的干旱问题及发展胡麻覆膜栽培提供实践和理论依据。[方法]于2021-2023年,以胡麻品种‘宁亚21号’为供试材料,在大田试验条件下,设平膜穴播(FHS)、垄膜沟播(RFS)和露地条播(CK)共3个处理,分析不同覆膜栽培方式对胡麻叶绿素含量、离体叶片失水速率及产量的影响。[结果]连续3年通过3种覆膜栽培的试验结果表明,在不同覆膜栽培条件下,同一年间胡麻叶片叶绿素含量均表现为FHS>RFS>CK,不同年份间不同覆膜栽培条件下的叶绿素含量不同;与CK相比,RFS和FHS的株高、鲜重和干重均高于CK;2021年和2023年的离体叶片失水速率表现为CK>RFS>FHS,而2022年的离体叶片失水速率表现为CK>FHS>RFS;产量均表现为FHS>RFS>CK,2021年FHS的增产幅度最大,其有效分枝数、有效结果数和单株产量均高于其它处理;有效结果数和单株产量均表现为FHS>RFS>CK。与CK相比,FHS和RFS均提高了胡麻叶片的叶绿素含量、产量、有效分枝数和有效结果数,降低了离体叶片的失水速率,且FHS优于RFS,在2021年FHS增产达到了185.7 kg·hm^(-2),且增产效果显著。相关性分析表明,离体叶片失水速率与叶绿素含量呈显著负相关,与产量呈极显著负相关;叶绿素含量与产量呈显著正相关。[结论]FHS不仅提高了胡麻叶片的叶绿素含量、产量、有效分枝数和有效结果数,还可以降低离体叶片的失水速率,增强胡麻的抗旱性,因此FHS种植方式是适合宁南旱作农田胡麻生产的有效栽培措施。

一种玉米收获机控制系统的机器学习算法应用

为进一步提升我国玉米收获机的作业水平、降低其籽粒损失率,基于机器学习算法理念,针对其控制系统展开优化研究。以玉米收获机控制系统的结构组成为基础,恰当地选择对象与目标明确的机器学习算法为应用核心,建立系统的控制模型,同步实施系统的硬件配置以满足机器学习算法在进行收获作业时各功能要求的实现,并展开此机器学习算法应用下的玉米收获机作业试验。试验结果表明:经机器学习算法应用前后对比,应用后的玉米收获机控制系统的控制精度相对可提升7.92%,在保证了秸秆切断合格率与苞皮去除率的前提下,实现了籽粒损失率相对降低2.32%的良好控制作业效果,整机作业效率比机器学习算法应用前提升了5.12%,并提高了收获控制精度及收获籽粒完整性。

差异纹理条件下木材燃烧性能研究

为探究不同纹理木材火焰燃烧特性,选择了5种常见木材,搭建试验装置,设计15组试验,从质量损失速率、最大火焰高度、燃烧时间等方面,分析了横向、竖向、斜向纹理木材的燃烧特性。结果显示:木材的质量损失速率与纹理有关,纹理对松木燃烧时的最大火焰高度影响最小,对杉木影响最大;榉木燃烧持续时间比其他4种木材长,杉木燃烧持续时间相对较短。研究结果有助于更好地掌握纹理对木材燃烧火焰特性的影响,为木结构建筑选材及火灾防治提供理论支撑。

不同小麦品种籽粒灌浆、脱水特性及其与产量和品质的关系

【目的】鉴选具有灌浆脱水快、丰产性好且籽粒品质优的小麦品种,避免迟播条件下小麦遭遇高温逼熟的危害。【方法】以全国5个生态区的11份小麦品种为材料,分析其灌浆脱水特性、籽粒产量和品质表现。【结果】最大灌浆速率和灌浆持续时间均与生理成熟期籽粒质量呈显著正相关关系,并能最终反应收获期籽粒产量。所有参试品种中济麦22产量最高,达6 195 kg·hm^(-2),其次云麦53为5 898 kg·hm^(-2);郑麦7698和绵麦367产量分别居第3和第4。济麦22灌浆脱水快,且灌浆高峰持续时间长,其籽粒品质符合长江中下游地区中、弱筋型小麦的选育需求,绵麦367的籽粒品质达优质弱筋标准。研究还发现,籽粒脱水阶段表现出籽粒质量不稳,其原因可能是存在小麦籽粒回浆所致。【结论】协调最大灌浆速率和灌浆持续时间有利于提高籽粒产量和脱水速率;生产上可通过调优栽培措施改善和提高中筋、弱筋型小麦品种籽粒品质,并结合籽粒品质检测和鉴选提高品质育种准确性。

不同熟期玉米品种籽粒田间脱水特征差异性分析

玉米收获期籽粒含水率是影响机械粒收质量和籽粒品质的重要因素,不同熟期品种收获期籽粒含水率有差异,同时品种间熟期的差异也使其田间脱水的环境不同,造成其脱水特征难以精准比较。本研究于2018—2019年,以不同熟期玉米品种为研究对象,设置间隔约10 d的8个播期处理,播期覆盖自早春播至晚夏播,创制籽粒田间脱水的环境差异,观测籽粒含水率动态过程,分析品种之间籽粒田间脱水特征差异。结果表明,收获期籽粒含水率与品种生育期长短呈显著正相关(r=0.810^(*),2018;r=0.912^(**),2019),早熟品种收获时含水率低、晚熟品种高;生理成熟期籽粒含水率与灌浆期长短呈显著负相关(r=-0.484^(**)),早熟品种生理成熟期籽粒含水率高、晚熟品种低;籽粒生理成熟前脱水速率(r=-0.655^(**))和生理成熟后脱水速率(r=-0.492^(**))均与生育期长短呈显著负相关,表现出早熟品种籽粒脱水速率快、晚熟品种脱水速率慢的特征;籽粒生理成熟前脱水速率与生理成熟后脱水速率之间呈显著正相关(r=0.466^(**)),一般而言生理成熟前籽粒脱水速率较快的品种,生理成熟后脱水速率也较快,但是存在生理成熟前脱水速率快、生理成熟后脱水速率慢的特例品种。本研究认为生育期影响籽粒脱水速率,通常早熟品种生理成熟前、后籽粒脱水速率均较快,收获期含水率较低;晚熟品种生理成熟前、后籽粒脱水速率均较慢,收获期含水率较高;但是存在特例品种,在进行籽粒快速脱水品种的选育和筛选时应引起关注。

激光刻痕工艺对取向硅钢铁损降幅影响规律研究

以0.27 mm规格高磁感取向硅钢为研究对象,研究了激光刻痕功率、刻痕频率、刻痕速度及刻痕间距等参数对取向硅钢铁损降幅及磁畴结构的影响。结果表明,不同工艺刻线形貌及磁畴结构存在差异性,其中低刻痕功率、高刻痕频率和刻痕速度下,刻线呈现浅轻形貌,磁畴呈不均匀散乱分布。该牌号优化刻痕工艺参数为:刻痕功率30%、刻痕频率50 kHz、刻痕速度500 mm/s、刻痕间距5 mm,磁畴细化效果好,相应铁损降幅达9.47%。此外,在激光刻痕参数交互作用下,铁损降幅随激光能量密度增大而显著增加,但激光能量过大会加剧破坏取向硅钢应力涂层,不利于磁畴细化和提高铁损降幅。

黄土高原旱作玉米籽粒水分与机械粒收质量的关系

玉米机械粒收是全程机械化的关键,但存在着籽粒破碎、果穗和落粒损失严重等备受关注的问题。开展机械粒收质量及其影响因素研究,对推进旱作玉米机械粒收技术应用具有重要意义。本研究选择国内玉米主栽品种33个,于2016–2017年在甘肃泾川同一地块上用福田雷沃谷神收割机械粒收,分析籽粒水分与机械粒收质量指标的关系。结果表明,基因型差异是造成玉米机械粒收质量不同的主要原因,两年收获时平均籽粒水分26.05%,破碎率7.47%,产量损失率3.25%,落穗损失率2.58%,杂质率1.04%;籽粒水分(X)与破碎率(Y1)、产量损失率(Y2)显著正相关,并且存在Y1=0.027X2–0.987X+14.06(R2=0.373**,n=51),Y2=0.052X2–2.223X+24.86(R2=0.418**,n=51)的变化关系,籽粒水分依次下降到18.3%、21.4%时,对应的破碎率(5.1%)、产量损失率(1.1%)最低,即在一定含水率范围内随着籽粒水分的增加破碎率、产量损失率升高,机械粒收的籽粒适宜水分为18%~22%,破碎率可控制在5.0%~5.5%的范围内;籽粒水分对落穗损失的影响大于落粒损失,随着籽粒水分增加落穗损失率增加的幅度明显高于落粒损失率的升高;各因素对玉米机械粒收产量损失的影响为:落穗损失率(0.924)>籽粒水分(0.048)>破碎率(0.043),因而籽粒水分高和落穗损失量大是影响黄土高原旱作玉米机械粒收质量的主要因素。

灰翅麦茎蜂对不同品种春小麦穗粒重的影响

在青海省湟水流域民和、西宁、大通３地田间播种１２个春小麦品种以测定灰翅麦茎蜂幼虫蛀茎危害对各品种单株穗粒重性状的影响。结果表明，各供试春小麦品种被害单株穗粒重显著下降，损失率为９．４％～３７．３％。辐阿１号损失率低，显示一定的耐虫性。

玉米收获机剥皮环节对子粒损失率的影响

通过对玉米收获机剥皮辊的表面形状与材料、长度、直径、转速、角度、压送器的形式进行试验和对比分析,确定在玉米收获剥皮过程中影响子粒损失的主要因素,提出了较理想的解决方法。

玉米籽粒含水量相关因素及育种策略

玉米收获时的高产量和优良品质是玉米品种选育一直追求的目标。黑龙江省地处北方玉米区,无霜期短、有效活动积温低等自然条件因素对籽粒的干物质积累和水分含量高低形成了无形的制约。籽粒灌浆和脱水过程的快慢将决定其收获时籽粒的最终含水量及单产产量。籽粒灌浆和脱水与植株的田间特征有一定的相关性,将其与遗传育种结合,对选育灌浆速率高、脱水速率快的玉米自交系及其衍生的玉米新品种有着重要的指导意义,也可为玉米高产栽培提供重要理论依据。

联合收割机谷物损失测试研究探讨

总结了国内外联合收割机谷物损失测试的发展和现状,指出国内损失测试的要求与国外有很大差距,应该寻找适合中国国情的测试方法和理论,注重探讨和研究在不同作物品种、喂入量、含水率和草谷比状况下损失率的测试方法与影响因素等,为国内损失测试研究指明了方向,同时也提出了将虚拟仪器技术应用于损失测试的设想。

基于传感器技术的谷物联合收获机清选损失监测系统

针对谷物联合收获机作业过程中清选损失较大的问题,设计了一种以AT89C52单片机为核心的谷物清选损失监测系统。该系统能区别出谷粒和杂质信号,实时显示机具前进速度和谷物清选损失率,当损失率超标时报警提示驾驶员及时调整相关机构,以降低收获损失。仿真试验结果表明,系统响应速度快、准确且稳定,符合设计要求。

基于激振理论的玉米多棱摘穗辊设计与试验

针对当前纵卧辊式玉米收获机作业存在籽粒啃伤严重和落粒损失大的问题,以激振理论为指导,以玉米果穗与茎秆分离为条件,建立了适于玉米机械化收获的玉米激振摘穗理论模型;以该激振摘穗模型为指导,构建并优化了适于玉米激振运动的摘穗辊外形结构和配置方式,开发了相应的激振摘穗试验台;采用Box-Behnken试验设计方法,研究了激振摘穗辊棱边数、振幅、摘穗辊转速对果穗摘穗过程籽粒破损率和落粒损失率的影响规律,建立了试验因素与考察指标之间的回归方程,并生成了相应的响应曲面。结果表明,激振摘穗装置中棱边数、振幅和摘穗辊转速对收获过程果穗籽粒破损率和落粒损失率有显著的影响。以非线性规划理论为指导,确定了最佳组合为摘穗辊转速950 r/min、棱边数8、振幅0. 75 cm,在该条件下进行了试验验证,得出平均籽粒破损率为0. 124%,平均落粒损失率为0. 228%,均低于国家玉米收获机械技术标准要求。

四川省夏玉米机械粒收适宜品种筛选与影响因素分析

为筛选适宜四川机械粒收夏玉米品种,明确玉米机械粒收质量影响因素,2017-2019年在四川省中江县开展了夏玉米机械粒收品种筛选试验研究,对参试28个玉米品种、98个品次机械粒收质量、籽粒含水率和产量数据进行分析。结果表明,玉米籽粒破碎率和落穗损失率高是四川夏玉米机械粒收存在的主要问题。夏玉米机械粒收籽粒破碎率平均为5.63%,杂质率平均为2.39%,落穗损失率平均为4.12%,籽粒总损失率平均为4.76%,其中落穗损失占籽粒总损失的86.55%。籽粒含水率与籽粒破碎率、杂质率、落粒损失率呈显著正相关,而与落穗损失率、籽粒总损失率相关不显著。收获时较高的籽粒含水率是导致籽粒破碎率高的主要原因,适当推迟收获时间可有效降低籽粒含水率,进而降低机械粒收籽粒破碎率。种植行距与收获机械行距不匹配导致错行收获是落穗损失率高的主要原因,保证收获机对行收获可显著降低落穗损失率,进而降低籽粒总损失率。本研究以玉米产量和机收时籽粒含水率为指标,筛选出产量高、籽粒含水率低的‘仲玉3号’‘渝单30’‘正红6号’‘延科288’ 4个玉米品种,可作为四川省夏玉米适宜机械粒收的品种。

安徽省农业气象灾害粮食损失率评估

通过分析影响粮食单产的因素,建立产量系统模型,用系统回归法求出理想产量,并用此模型对安徽省16a气象灾害造成的粮食损失率作出评估。

河南省主要小麦品种耐蚜性研究

为了研究河南省主要小麦品种的耐蚜能力,1998～1999年以11个有代表性的大面积推广品种为材料,在田间蚜虫自然严重发生状态下,以小麦千粒重损失率为测定指标,研究了小麦品种的耐蚜性及品种遗传背景对耐蚜性的影响。结果表明,在蚜虫危害条件下,河南省主要小麦品种的千粒重均有不同程度的降低,千粒重损失率平均达24.76%,最低值为15.99%,最高值为34.90%,但没有发现高抗蚜虫的品种;小麦品种间耐蚜性差异达极显著水平。百农64、偃展1号的耐蚜性最强,温麦6号的耐蚜性最弱。研究结果还表明,小麦品种耐蚜性主要受自身遗传背景的影响,亲本耐蚜性强的品种耐蚜性一般较强,亲本耐蚜性弱的品种耐蚜性一般较弱。

我国谷物随机损失率测试展望

概述了近年来国内外对于联合收获机谷物损失率测试方面的有关研究进展和成果,这些测试技术可简要归纳为单位时间损失、单位面积损失及损失率测试等3种方法。同时,分析了它们各自的内涵、特点和不足,并根据我国的国情,探讨和展望了应结合联合收获机喂入量、谷物含水率、草谷比等影响谷物随机损失率变化的重要因素,进行谷物运移过程和籽粒损失机理的研究,从而有效监控随机损失率,充分发挥联合收获机的功效。

小麦形态特征及籽粒内含物与抗麦红吸浆虫关系的研究

1999～2004年在山西省临汾市利用麦红吸浆虫圃对10个不同抗性品种的籽粒实际损失率、形态特征及籽粒内含物进行研究,明确了不同抗麦红吸浆虫小麦品种的主要数量性状和质量性状及籽粒实际损失率的差异。籽粒生化物测定表明,酚类、单宁和可溶性糖类是小麦抗麦红吸浆虫的重要次生代谢物,而酚类物质尤为重要。该项研究为抗麦红吸浆虫小麦新品种的选育与应用提供了重要抗性指标。

不同水氮运筹模式对田间土壤氨挥发及春玉米籽粒产量的影响

为了减少氨挥发带来的氮素损失和面源污染,寻求一种节水、节肥、稳产的水氮运筹模式,研究分析了氨挥发规律及春玉米籽粒产量对不同水氮运筹模式的响应。试验采用裂区设计,共15个处理。主区为灌水定额,设置3个水平,分别为525、750、975 m^3·hm^(-2);副区为施氮量,设置5个水平,分别为0、80、160、240、320 kg·hm^(-2)。于2014、2015年连续两年进行田间试验。采用通气法采集田间氨挥发量,并计算氨挥发速率、氨挥发损失量及损失率。结果表明:2014、2015两年同一处理追肥后的氨挥发速率峰值均大于该处理施入基肥后的氨挥发速率峰值,追肥后氨挥发速率峰值比施入基肥后的氨挥发速率峰值分别高出63.31%和62.06%。施氮量、灌水定额以及两者的交互作用均对NH_3-N损失量具有极显著影响,三者对田间土壤NH_3-N损失量的影响表现为施氮量>灌水定额>两者的交互作用。2014、2015两年各施氮处理施入基肥后平均NH_3-N损失量为5.71~13.95 kg·hm^(-2),追肥后平均NH_3-N损失量为8.70~18.66 kg·hm^(-2)。2014年各施氮处理NH_3-N总损失量为13.90~32.21 kg·hm^(-2),2015年各施氮处理NH_3-N总损失量为15.45~32.99 kg·hm^(-2)。处理W2N3(灌水定额750 m^3·hm^(-2),施氮量240 kg·hm^(-2))既能节水、节肥,又能保证获得高产,同时显著地降低了NH_3-N损失量,故推荐该处理为适用于当地的最优水氮运筹模式。