自走式油菜薹收获机设计与试验

针对现有油菜薹收获机械匮乏,人工采摘效率低、成本高等问题,结合油菜薹生物学特性与农艺要求,研制了一种自走式油菜薹收获机,可实现自走、自动升降、茎叶统收,一次性完成油菜薹切割、输送与收集等工序。基于动力学与运动学分析了油菜薹收获切割、输送及收集过程,得出了影响收获效率的主要因素,开展了切割装置、拨禾装置、输送装置、割台双升降系统的设计与参数分析。以前进速度、切割线速度、输送带线速度及拨禾轮转速为因素,油菜薹收获漏割率、输送失败率及茎叶破损率为评价指标,开展了二次回归正交旋转台架试验,应用综合评分法确定了最优作业参数组合为:前进速度0.56 m/s、切割线速度0.50 m/s、输送带线速度0.79 m/s、拨禾轮转速49.70 r/min,在最优参数组合下,油菜薹收获效果较优。田间试验结果表明收获机作业后割茬整齐,在最佳参数组合下,漏割率为4.28%,输送失败率为3.42%,茎叶破损率为6.39%,可满足油菜薹实际生产需求。

贵州三个生态区不同菜用油菜品种菜薹和菜籽产量比较分析

为研究不同生态区、不同菜用油菜品种摘薹次数及收籽方式对菜薹和菜籽产量的影响,在贵州省思南县、长顺县和湄潭县采用完全随机区组设计,测定了不同菜用油菜品种在不同摘薹次数和收籽方式下菜薹及菜籽的产量,并估算其产值。结果表明,随着种植区海拔升高,菜薹和菜籽产量基本呈降低趋势,不同菜用油菜品种、种植生态区与摘薹次数的互作效应对菜薹和菜籽产量均有极显著影响,菜薹产量与菜籽产量具有显著相关性。在相同种植生态区,油薹6号和硒滋圆1号的菜薹总产量和产值均高于其他3个品种。不同生态区3次摘薹总产量变幅为574.45~1391.12 kg/667 m^(2),摘薹3次后菜籽产量变幅为55.59~94.44 kg/667 m^(2);不摘薹菜籽产量变幅为110.00~197.14 kg/667 m^(2),不摘薹的菜籽产量是摘薹3次后菜籽产量的1.53~3.52倍。不同生态区不同菜用油菜品种3次摘薹+收籽总产值为2750.46~6141.85元/667 m^(2),未摘薹菜籽产值为836.00~1498.26元/667 m^(2),3次摘薹+收籽产值是只收菜籽不摘薹的2.96~6.02倍。不同生态区不同菜用油菜品种菜薹和菜籽的产量及产值差异较大,在实际生产中要根据不同生态区域选择适宜的菜用油菜品种。

油菜秸秆厌氧消化产沼气特性研究

该研究以探索油菜秸秆厌氧消化产甲烷潜力为目的,利用一组高效纤维素分解产甲烷菌群在CSTR厌氧反应器内分解定量油菜秸秆41 d,通过监测厌氧发酵过程中的甲烷生产效率,以及纤维素酶活性等指标,评价油菜秸秆厌氧发酵产甲烷的能力。结果表明:油菜秸秆在发酵菌群的作用下能够大量产生沼气,50 g干秸秆厌氧发酵后总产气量为13 200 m L,产气效率达到264 m L/g。在发酵过程中,秸秆纤维素被有效分解,纤维素酶活性和半纤维素酶活性分别达0.63、0.81 U/m L。纤维素酶活性与沼气产量具有良好的相关性,相关性系数达到0.95,表明秸秆纤维素类厌氧发酵产沼气体系内,具有良好纤维素酶活性的菌群对甲烷生产具有重要的意义。

收获期油菜茎秆表面浸润特性研究

为获得油菜茎秆表面的浸润特性,采用CAM101型接触角测量仪对收获期油菜(甘蓝型)茎秆表面与二次蒸馏水和过滤菜油之间的接触角进行了测定,并以油菜品种、收获日期、测试部位和茎秆表面粉体为因素对测定结果进行了对比分析。结果表明:油菜茎秆表面与过滤菜油、二次蒸馏水之间的接触角随测定部位离茎秆根部距离的增大而近似线性增大;茎秆表面的粉体使油菜茎秆表面呈现超疏水特性;油菜品种和收获日期对茎秆表面接触角有一定影响但无明确规律。

煤矸石等组成的无土栽培基质重金属污染及蔬菜安全评价

利用煤矸石、油菜秸秆等废弃资源为原料,按(煤矸石:腐熟秸秆)体积比为2:8、3:7、4:6、5:5和6:4的比例配制成5种混合基质,在人工光照室内以盆栽的方法栽培白菜、生菜、苋菜、菠菜、茄子、番茄、辣椒和萝卜8种蔬菜,采用尼梅罗综合污染指数和Hakanson潜在生态风险指数法对5种混合基质以及其上生长的8种蔬菜的重金属污染和潜在生态风险进行了综合评价。结果表明,5种混合基质中,煤矸石含量较少的T1、T2、T3基质的重金属污染程度较小,潜在生态风险程度较低,在这3种基质上栽种的蔬菜重金属综合污染评价等级为优良或安全,符合蔬菜绿色食品标准。重金属对混合基质产生的污染中,Cd和Hg是主要的重金属污染及潜在生态风险因子,其他重金属的污染能力较小。另外,在评价由煤矸石为无机原料组成的有机生态型无土栽培基质的重金属污染及潜在生态风险时,应选择国家土壤环境质量一级标准作为参比值,且煤矸石在混合基质中所占的体积比一般不应超过1/2。

成熟期油菜茎秆力学特性试验研究

为了给高效、低耗油菜联合收割机切割装置的设计提供理论依据,以"湘杂油743"成熟期茎秆为试验材料,分别测定其弹性模量E、剪切弹性模量G、剪切力F和含水率。试验结果表明:成熟期油菜茎秆弹性模量E稳定在160MPa,剪切弹性模量G稳定在11kPa;油菜茎秆的弹性模量和剪切弹性模量随茎秆含水率的减小而增大,第1分支处的剪切力随含水率的下降而先上升后下降,最大值为115N。同时,拟合了本品种茎秆直径随沿轴线高度变化的关系方程,并得到第一分支处的平均直径为11.09mm。

无土栽培基质重金属污染及潜在生态风险评价

以淮南3个不同开采历史矿区的煤矸石为原料,分别与油菜秸杆等废弃资源按体积比(煤矸石:油菜秸杆)为2:8、3:7、4:6、5:5和6:4的比例,配制成3组(每组5个处理)蔬菜有机生态型无土栽培混合基质,采用尼梅罗综合污染指数和Hakanson潜在生态风险指数法对混合基质的重金属污染及潜在生态风险进行综合评价。结果表明:混合基质的重金属污染及潜在生态风险程度随煤矸石所占比重的增加而稍有增加,以国家土壤环境质量一级标准为参比的综合评价结果为优良、安全或轻度污染,基本满足绿色蔬菜生产要求。在混合基质中,Cd和Hg是主要的重金属污染及潜在生态风险因子,Cr、Cu、Pb、Zn和As的污染能力较小。3组混合基质中,相同处理的重金属污染及潜在生态风险大小为:废矿>新矿>老矿。另外,在评价由煤矸石为原料组成的混合基质的重金属污染及潜在生态风险时,应选择国家土壤环境质量一级标准作为参比值,且煤矸石在混合基质中所占的体积比不应超过1/2。

油菜茎秆抗压力学性能的分析与研究(英文)

[目的]为研究油菜茎秆生物力学性能与油菜茎秆倒伏之间的相关性。[方法]通过对四川农业大学油菜研究中心培育的4个不同品系的油菜茎秆进行轴向压缩试验,研究分析各品系油菜茎秆的最大承载力、最大抗压强度、弹性模量和惯性矩沿茎秆距地高度的变化规律,以及品系、含水率对油菜茎秆生物力学性能指标的影响。[结果]随着茎秆距地高度的增加,油菜茎秆最大载荷基本呈线性减小的趋势,最大值在距地50 cm以下。4个品系的茎秆的最大抗压强度和弹性模量均沿着距地高度的而增加,是增长缓慢,变化不大,可认为弹性模量基本不变;干油菜茎秆的最大承载力、最大抗压强度和弹性模量都高于湿茎秆,说明油菜茎秆的含水率显著影响其抗压力学性能;结合田间油菜的实际倒伏情况可知,1 号的生物力学性能最差,倒伏程度也最严重,6 号和 F5的生物力学性能比1号和9号要好,抗倒伏能力也更强。[结论]该研究为相关作物的机械化生产及其产品深加工等作业机械的设计提供设计参数和依据,能更好地揭示生物的物性本质,且该研究所用方法还能对茎秆作物优种筛选进行评价。

重金属在油菜秆热解过程中的迁移规律

以含重金属油菜秆为研究对象,采用热重分析仪研究其热解特性,采用管式炉热解装置研究热解温度和热解时间对Cd,Zn,Mn,Cu,Cr和Ni等重金属迁移的影响。研究结果表明:随升温速率增加,油菜秆质量损失率增大,TG和DTG曲线向高温区移动,残余固体质量增大;油菜秆热解产炭中重金属明显富集(Cd除外),且重金属总保留率随热解温度升高呈先升高后降低趋势,而随热解时间延长则逐步降低;在热解温度为500℃、热解时间为10 min时,重金属总保留率最高;各重金属的挥发性存在较大差异,其中Cd为易挥发性元素,Zn和Cu为中等挥发性元素,Mn,Cr和Ni为难挥发性元素。

油菜秸秆替代棉籽壳栽培食用菌的可行性分析

目的研究油菜秸秆替代棉籽壳栽培糙皮侧耳菌的可行性,从而提高油菜秸秆的利用率,减少秸秆燃烧引起的环境污染。方法本试验以棉籽壳为对照组,设置6个替代比,通过油菜秸秆替代棉籽壳后菌丝的生长速度、生长状况、子实体的产量及品质,研究油菜秸秆替代棉籽壳栽培糙皮侧耳菌的可行性。结果随着油菜秸秆替代比例的增加,菌丝的生长速度先增加后减小,且替代比例大于40%时菌丝生长较稀疏;20%的替代比例时子实体的产量最高,随着比例的继续增加,产量成减小的趋势,但40%时与对照物差异不显著,进一步增加替代比例时,子实体产量显著减小;油菜秸秆替代棉籽壳后,子实体的总糖含量有所增加,水分与文献报道相符。结论用40%的油菜秸秆替代棉籽壳可促进菌丝的生长且不影响子实体的生长和产量,因此,用40%的替代比是可行的。

油菜茎秆弹性力学特性试验研究

油菜茎秆的弹性力学特性是在油菜颗粒物料运动理论研究中所需要的基础数据。为此,采用TA-XT2i型物性测定仪对收获期的油菜茎秆整体、油菜茎秆内海绵体及油菜茎秆外壳分别进行了弹性力学特性试验,并对试验结果进行了拟合和对比分析。结果表明:在加载阶段,油菜茎秆整体和油菜茎秆外壳的受力均随着加载深度的增加而增加,显示出较明显的弹性特征,但油菜茎秆内海绵体则由于其松散的结构在加载深度超过2mm后出现应力屈服现象。研究结果可为后续油菜颗粒运动研究提供参考。

白腐真菌降解油菜秸秆的效果

探究不同发酵时间对白腐真菌降解油菜秸秆效果的影响。结果表明,经过20、25、30、35、40 d的发酵,白腐真菌对油菜秸秆的降解效果极显著(P<0.01),发酵第20天时,油菜秸秆的降解率最高达58.07%。

磁性油菜秸秆对阳离子染料的吸附研究

以油菜秸秆为原料,均苯四甲酸酐为改性剂,四氧化三铁为磁性包裹材料,制备了磁性油菜秸秆吸附剂。研究了染料初始浓度、初始p H值、无机盐离子等因素对吸附性能的影响。研究结果表明：室温时,在染料为自然p H值,吸附4 h后,改性吸附剂对亚甲基蓝和碱性品红吸附量分别为450、320 mg/g。p H在2~10范围内时,吸附量随着p H值的增大而增加;p H〉10之后,吸附量保持不变。高浓度盐的存在对吸附无明显影响,但K＋要大于Na＋的影响。改性吸附剂对两种染料吸附动力学模拟均符合准二级动力学方程,吸附等温式符合Langmuir模型。

链条拨秆式油菜分厢机的研制(英文)

针对油菜收获时因茎秆分枝交叉导致机收时难以分禾的实际问题,设计了一种链条拨杆式油菜分厢机,采用自走式行走底盘,配套直流变速电机做动力,采用双动力实现分禾行走独立控制,采用亚克力材质阿基米德弧线形结构设计分禾关键工作部件,设计被动式分禾转动轮实现分厢定型。试验表明,在行驶速度为 0.6 m/s,拨杆上升倾角 60°～70°,分禾链条线速度为 1.1～1.2 m/s 分禾效果较好,能够实现油菜机械化收获前的分厢作业。

油菜机收割台茎秆分离装置设计与试验

为减少油菜在机械化收获时的掉粒损失,以碧浪–200Y型油菜联合收割机割台为研究对象,设计了4种割台茎秆分离装置:撮箕形茎秆分离装置、侧置籽粒收集装置、栅格式茎秆分离装置、拨杆主动型茎秆分离装置。田间试验结果表明:侧置籽粒收集装置工作时阻力较大,并伴有侧压挂枝现象发生,难以实现茎秆分离,田间掉粒损失为4.1%;撮箕形装置能够实现茎秆分离,但是插入茎秆处过宽,导致插入茎秆效果不理想,茎秆有回弹现象,田间掉粒损失为3.7%;栅格式装置田间掉粒损失为3.6%;拨杆主动型装置掉粒损失最小,无反弹现象,田间掉粒损失为3.2%,效果较理想。

饲用油菜与不同秸秆按不同水分含量混贮品质研究

为研究饲用油菜(F)分别与玉米秸秆(C)及水稻秸秆(R)混贮的品质,选择初花期的饲用油菜,分别与玉米秸秆及水稻秸秆进行混合,设为FC组和FR组,每组3个水分处理(55%、65%和75%),每个处理6个重复。结果表明:(1)FC和FR组青贮60 d后,65%组的粗蛋白质(CP)、粗脂肪(EE)含量下降幅度最小,粗灰分(Ash)增加幅度最小,中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、pH下降幅度最大,营养成分流失最少,采食率、消化率更高。(2)在FC、FR两组中,65%组乙酸(AA)、丙酸(PA)含量显著低于75%组(P<0.05),65%组NH_(3)-N、丁酸(BA)含量显著低于55%组及75%组,V-Score评分最高,FC组V-Score评分高于FR组。综上,饲用油菜分别与玉米秸秆及水稻秸秆混贮时,水分控制在65%时发酵品质最好,并且饲用油菜与玉米秸秆混贮品质优于饲用油菜与水稻秸秆。

油菜秆刨花板制造工艺研究

对非木材原料———油菜秆制造刨花板的研究结果表明：以油菜秆为原料可以制造出符合ＧＢ／Ｔ４８９７—９２优等板标准的刨花板。试验还指出，油菜秆原料的ｐＨ值和缓冲容量较高，直接影响胶粘剂的固化，也是影响油菜秆刨花板力学性能和耐水性能的主要因素之一，最后提出了减轻这一影响的工艺措施。

油菜秸秆基活性炭的制备与应用

以农业废料中的油菜秸秆为原料,利用化学活化的方法制备活性炭。利用活性炭对甲基橙的吸附探讨了料液比、活化剂磷酸浓度、活化时间、活化温度、浸泡时间对活性炭吸附能力的影响,得出了活性炭制备的最佳工艺条件,最佳的工艺条件为料液比1∶3,活化剂浓度60%,活化时间4h,活化温度400℃。

江淮地区双低油菜“油蔬两用”高产栽培技术初探

以江淮地区推广的皖油18、中油杂10号、中双8号3个优质油菜品种为材料,设计播期和密度试验,研究了品种、播期、密度及其交互效应对优质油菜菜薹、菜籽产量与经济效益的影响。结果表明:(1)播期对菜薹产量影响不显著,品种×密度、播期×密度、品种×播期×密度互作效应不显著,品种、密度对菜薹产量有极显著影响。(2)密度对菜籽产量影响不显著,品种×播期、品种×密度、品种×播期×密度互作效应不显著,品种、播期对菜籽产量有极显著影响。(3)综合评价以中油杂10号、8月28日播种、密度1.2×105株/hm2时产值最高,经济效益最好。

油菜茎秆抗挤压特性试验研究

以油菜茎秆为研究对象进行茎秆抗挤压特性试验研究,为油菜分厢成行作业提供设计依据。选取偏移量和挤压力大小为测试指标,对茎秆直径大小、挤压部位离地高度、挤压偏角及油菜成熟度等进行了单因素试验。试验结果表明:茎秆直径、挤压部位离地高度、挤压偏角、成熟度等对挤压力和偏移量影响显著。其中,折断试验表明,偏角主要分布在40°～60°范围内。以回弹比和单位挤压力为评价指标,对挤压部位离地高度、挤压偏角、油菜成熟度等进行了正交试验。极差分析表明,离地高度为600mm、挤压偏角为30°、中等成熟阶段的挤压效果较好,回弹比小于20%,单位挤压力低于0.25N/mm-1。