- 艾鑫;王诗语;马鑫磊;于洋;王婧;钟超;赵新华;张鹤;于海秋;
干旱是限制我国花生产量和品质的关键环境因素之一。为探究不同油酸含量花生对干旱胁迫的反应，筛选抗旱优质花生品种,以18个普通品种和18个高油酸品种为试材，设置全生育期正常灌水和中度干旱胁迫2个处理，通过测定花生产量及其构成因素和籽粒品质指标，并结合多元统计学分析方法，对不同类型花生种质的全生育期耐旱性进行了综合评价。结果表明：全生育期干旱胁迫下，各品种的产量及其构成因素和可溶性糖含量显著降低，高油酸花生籽粒粗脂肪含量、油酸含量和油亚比显著降低，亚油酸含量显著升高，而普通花生籽粒品质并没有发生显著变化。结合逐步回归分析建立的全生育期耐旱性综合评价数学模型和灰色关联度分析结果发现，全生育期中度干旱条件下，单株产量、百果重、单株荚果数、饱果率和可溶性糖含量可作为普通花生耐旱性鉴定的指标，单株产量、百仁重、油亚比、饱果率和单株荚果数可作为高油酸花生耐旱性鉴定的指标。基于各指标抗旱系数的主成分分析、综合隶属函数和聚类分析结果，最终筛选出普通耐旱品种HY25，普通旱敏感品种FH18；高油酸耐旱品种JH16、KN71、HY665和KN1715；高油酸旱敏感品种HY52和HY951。
2024年05期 v.55;No.232 513-522页 [查看摘要][在线阅读][下载 1998K] - 蔡军火;萨日娜;游欣;魏绪英;温婷;方子安;王淅;
为探究石蒜种子发育过程中的形态及内含物变化规律,更好地确定适宜的采种期,以花后7,14,21,28,35,42,49,56,63,70 d的新鲜石蒜种子为研究材料,在形态观测的基础上,结合烘干法、考马斯亮蓝G-250法和蒽酮比色法测定种子的含水量和内含物(可溶性糖、可溶性蛋白质和淀粉)含量。结果表明:石蒜的种子成熟脱落时含水量仍较高(72.47%),且生活力(83.33%)和可溶性糖(61.40 mg·g~(-1))、淀粉(35.65 mg·g~(-1))的含量均较高,而可溶性蛋白质含量极少(0.70 mg·g~(-1)),符合顽拗性种子特性。依据种子形态变化特征,可将其发育过程划分为空泡化时期(花后7～14 d)、液态化时期(花后21～28 d)、胶质化时期(花后35 d)、胚发育时期(花后42～56 d)和成熟期(花后63～70 d)共5个时期,持续时长约为70 d。在整个发育期间,种皮的颜色由初始的透白色变为褐色,最终转为黑色;胚乳内的淀粉、可溶性糖和蛋白质含量均随发育时间的延长显著上升,而含水量显著下降。其中,花后42 d是石蒜种子发育的重要节点,开始出现种胚结构,花后56～70 d时种胚发育成熟,发芽率分别为8.67%、14.33%和23.33%。结合石蒜种子在发育过程中的内、外部的形态特征变化及内含物的变化规律,确定适宜的采收期为花后63～70 d,即宜在种皮由褐色转为黑色,含水量为72.47%～74.13%时采收,此时种子已完成干物质积累且具备萌发力。
2024年05期 v.55;No.232 523-529页 [查看摘要][在线阅读][下载 1300K] - 孙翔龙;冯良山;杨宁;张诗行;夏桂敏;
针对辽西半干旱地区降雨不足、水资源分布不均等问题，筛选出更具有韧性的适应气候变化的种植模式，通过田间试验，以玉米（MS）和花生（PS）单作为对照，研究玉米花生2行/2行(M2P2)、玉米花生4行/4行(M4P4)和玉米花生8行/8行(M8P8)这3种间作种植模式对不同降水年型下的产量和水分利用效率的影响。结果表明：不同降水年型中玉米花生间作LER均大于1,3年M2P2、M4P4和M8P8处理土地当量比（land equivalent ratio,LER）分别为1.02～1.08,1.10～1.15,1.07～1.08，表明能够提高农田的生产力。随着间作条带宽度增加，玉米的间作优势和花生的间作劣势均减弱。玉米具有边行优势，花生则存在边行劣势，同一间作处理中边1行玉米产量显著高于其他边行和玉米单作，边1行花生产量则显著低于其他边行和花生单作。发挥玉米的边行优势，降低花生的边行劣势，是实现玉米花生间作高产高效的重要途径。玉米花生间作具有稳产性，其主要原因是不同降水年型的间作玉米产量以及收获指数差异不显著。随着间作带幅变小间作玉米收获指数、单位面积穗数、穗粒数和百粒重有增加趋势，而间作花生则下降。不同降水年份间，玉米单位面积穗数和穗粒数、花生单位面积荚数和荚粒数差异显著，玉米和花生百粒重差异不显著。不同降水年型中M4P4的LER和WER均最高（1.09～1.15），是适宜在辽西半干旱地区的间作种植模式。
2024年05期 v.55;No.232 530-537页 [查看摘要][在线阅读][下载 1435K] - 赵鑫闻;王君;彭儒胜;
为提升杨树种苗快繁效率及质量,以新林1号杨为研究对象,在开放式组培适宜抑菌剂种类及浓度筛选基础上,对不定芽诱导培养基、生根培养基等进行研究,建立新林1号杨开放式组织培养再生技术体系。以新林1号杨叶片为外植体,使用75%酒精进行外植体消毒,考察百菌清及百菌清+头孢噻肟钠组合的抑菌效果,进行抑菌剂种类及浓度的筛选,建立抑菌体系。研究在非无菌的条件下生长调节剂6-BA、NAA对新林1号杨不定芽诱导的影响,以及不同浓度IBA对不定芽生根的影响。结果表明:百菌清和头孢噻肟钠组合作为新林1号杨叶片离体再生的抑菌剂不仅抑菌效果好,而且对外植体生长和分化的影响较小,最佳抑菌浓度组合为0.15 g·L~(-1)百菌清+0.05 g·L~(-1)头孢噻肟钠;以叶片为外植体的最适不定芽分化培养基植物生长调节剂配比为MS+0.2 mg·L~(-1) 6-BA+0.04 mg·L~(-1) NAA,不定芽诱导率为(91.57±0.21)%,每个外植体平均不定芽诱导数为(7.5±1.0)个,生根培养基为1/2MS+IBA 0.3 mg·L~(-1),再生苗移栽成活率可达95%以上。初步建立新林1号杨开放式组织培养再生技术体系,为新林1号杨的种苗快繁提供技术指导,同时也为杨属良种的工厂化育苗提供技术支撑。
2024年05期 v.55;No.232 538-544页 [查看摘要][在线阅读][下载 1769K] - 赵萍;张红印;李本帅;徐庆炳;唐晓明;
甘薯机械化生产机具大多数参考马铃薯生产机具研制,缺乏理论设计和分析依据。为了给甘薯收获、运输、分选机械的设计和优化提供相关理论参数及分析依据,探究成熟期甘薯块根不同方向、不同部位的压缩物理机械特性,为高性能机具研制奠定基础。以辽宁地区广泛种植的烟薯25品种为研究对象,测定成熟期块根含水率及密度,确定试验块根的基本物理参数;利用INSTORN5944型电子万能试验机进行块根轴向、径向以及不同部位压缩力学特性试验,得出破裂力随加载速度变化趋势,分析不同压缩方向和不同部位薯块的弹性模量、泊松比以及剪切模量,确定甘薯材料特性。结果表明:成熟期烟薯25含水率为79.64%,密度为1 028 kg·m~(-3);不同压缩方向上薯块的弹性模量、泊松比及剪切模量差异不显著,甘薯为各向同性材料;不同部位薯块弹性模量、泊松比及剪切模量差异不显著,甘薯为均质材料;甘薯弹性模量为3.22～4.19 MPa,泊松比为0.28～0.40,剪切模量为1.26～1.50 MPa。研究结果对甘薯生产机械化机具设计及后续仿真分析模型的建立具有重要意义。
2024年05期 v.55;No.232 545-551页 [查看摘要][在线阅读][下载 1297K] - 李旭;廖俊卿;曾金平;刘大为;谢方平;刘敏章;龚明;王波;
针对辣椒漂浮育苗中，人工点播存在的劳动强度大、播种效率低和劳动成本高等问题，在磁力回位型排种器的基础上，提出一种适配辣椒漂浮育苗的机械式辣椒精量排种装置，使用SOLIDWORKS等软件对关键结构进行设计和运动分析，并利用EDEM仿真软件对排种装置进行仿真。选取曲柄电机转速、种量和曲柄直径为影响因子，单粒率、重播率和漏播率为评价指标，进行基于Box-Behnken设计的响应曲面法试验，并对试验结果进行分析，采用权重结合隶属度计算综合得分对排种装置的参数组合进行评价，得到排种装置的最优的参数组合为：曲柄电机工作转速260 r·min~(-1)，种量4 000粒，曲柄直径28 mm。样机试验播种单粒率、重播率和漏播率分别为91.46%、7.29%和1.25%，满足辣椒漂浮育苗生产技术要求。
2024年05期 v.55;No.232 552-564页 [查看摘要][在线阅读][下载 2335K] - 郭维东;张杰;李翔;鲜鹏程;王冰欣;
自由射流是各类机械设备和管路设施中的常见现象，对毫米级圆管低速射流空中形态的研究，可以为射流距离、水流入水姿态和相应消能及噪声的分析提供依据。为探索毫米级圆管低速射流空中形态，分别以4,5,6 mm圆管射流为对象，研究不同低速、圆管直径对射流连续及破碎的影响。采用高速摄像机捕捉射流碎破点和破碎水滴变化，测量并分析流速、连续长度和破碎水滴直径的特征以及与无量纲雷诺数Re和韦伯数We的关系。结果表明：在管径相同时，射流连续长度随出口流速的增大而增长；随着管径变大，连续长度增加的幅度变小；在流速相同时，连续长度随着喷嘴内径增大而减小。射流连续长度随雷诺数Re、韦伯数We的增大而减小，在We=3 000～3 500附近由曲线关系变为直线关系，拟合出射流连续长度与We的关系式。具体描述破碎水滴的聚合过程，分析破碎后的主水滴与卫星水滴的大小、聚合方式及振动特点，其中，水滴大小与喷嘴内径存在线性关系，均随着喷嘴内径的增加而增大，卫星水滴的大小基本符合Rayleigh线性不稳定理论预测产生液滴尺寸，不同的聚合方式会导致射流掺气量的不同，为不同条件下的水流入水姿态及相应消能与降噪提供参考，并得到水滴平均振动周期为25.67 ms。
2024年05期 v.55;No.232 565-573页 [查看摘要][在线阅读][下载 1774K] - 高香兰;林子木;王德华;邢思敏;刘国辉;
针对玉米干燥过程中水分变化规律认识不深入，导致实际生产中粮食干燥设备干燥控制自动化水平有限等问题，采用热风深层顺逆流干燥装置，探究高水分玉米在烘干过程中水分与干燥段内温度、湿度和排粮频率之间的变化规律；利用皮尔逊相关性分析法验证干燥段内水分与温度和湿度之间的相关性；利用过程模拟软件对干燥过程进行模拟分析，探究加热温度和干燥温度对干燥过程的能耗和能量效率影响，并进一步分析干燥过程的能量分布情况。结果表明：干燥过程中玉米的水分变化与干燥段内温度和湿度均具有强相关性。当排粮频率为10 Hz，烘干温度从70℃增加到90℃，达到安全水分干燥时间从225 min减少为135 min，而排粮频率较高时（20 Hz），不同烘干温度下的玉米水分变化规律较相近。此外，烘干30 min后计算的玉米水分与温度及湿度的R值都大于0.9，表明干燥过程中玉米的水分变化与干燥段内温度和湿度均具有强相关性。进一步通过模拟计算结果表明，当空气加热温度从70℃增加到100℃，干燥能量效率从54.8%明显升高至73.0%，而干燥温度从45℃增加到50℃，能量效率从73.0%降低至66.4%。增加空气加热温度和降低干燥温度可以降低空气热损失，有助于降低干燥过程能耗并提高能量效率。
2024年05期 v.55;No.232 574-582页 [查看摘要][在线阅读][下载 1855K] - 南波;王露婕;梁家聪;迟远鹏;刘文合;
拓扑优化与传统尺寸优化和形状优化相比，提供了更广泛的设计灵活性，其应用越来越广泛。伴随着结构拓扑优化的发展，其优化方法也在不断进步，因此，其方法的研究凸显出重要的理论及工程应用价值。由于双向渐进结构优化方法（bi-directional evolutionary structural optimization,BESO）有很强的通用性，理论和程序实现简单，优化效率高，能够得到一系列黑/白分布的拓扑构型，正日益广泛地应用于工程实际当中。但双向渐进结构优化方法和其改进的方法在对于解决应力约束下的拓扑优化问题上一直都存在着不可忽视的问题。针对连续体结构，采用ABAQUS软件和改进双向渐进结构优化方法相结合来实现结构的拓扑优化，从而能够解决应力约束拓扑优化问题，进而证明其优越性以及应用在工程实例的可行性，详细描述BESO方法及其在工程领域中的应用，分析双向渐进结构优化方法成功的根本原因，以及相较于其他拓扑优化方法的优点，然后基于约束条件优化问题，提出约束条件与拓扑变量的关系。以结构应变能最小化为目标，利用拉格朗日方法推导出以应力约束作为约束条件，对C形夹、工字钢梁结构进行拓扑优化，验证了改进双向渐进结构优化法的有效性，提高了材料利用率，从而验证了改进双向渐进结构优化法在实际工程中的可行性。
2024年05期 v.55;No.232 583-593页 [查看摘要][在线阅读][下载 1885K] - 陈洋;李剑飞;蒙友波;罗洁琼;
厘清城市化背景下喀斯特山区城市群耕地现状及影响因素，对推进区域可持续发展和保障粮食安全具有重要意义。以黔中城市群核心经济区为例，基于2010年、2020年耕地数据，利用变化轨迹分析法、耕地指数、空间自相关和地理探测器等方法，探究喀斯特山区城市群耕地时空演变特征及其驱动因素。结果表明：从整体看，黔中城市群核心经济区耕地分布表现为“中部贵阳市低，周边高”的特点；从县域看，研究期内县域耕地分布均以300～500 km~2为主。黔中城市群核心经济区耕地同时具有转出和转入的变化特征，但耕地转出面积明显大于转入，使得研究区耕地减少2 309.37 km~2。黔中城市群核心经济区耕地转入、转出具有明显的空间集聚特征，且均以高-高聚类为主。影响黔中城市群耕地时空分布的主要因素为经济因素，但随着社会经济发展，经济因素的影响程度有所降低，影响因素逐渐趋于多元化。为最大程度控制黔中城市群耕地减少，建议在发展经济的同时要合理规划土地利用，保障耕地安全。
2024年05期 v.55;No.232 594-604页 [查看摘要][在线阅读][下载 5867K] - 张军以;刘钰斓;
中国是世界上最大的蔬菜生产国和消费国，蔬菜已成为人们日常饮食最重要的组成部分，同时也是重要的农业经济作物。基于2002-2020年中国省域的蔬菜产量数据，运用标准差椭圆和空间自相关、地理探测器等方法，分析不同尺度下的蔬菜生产时空格局演变，探讨不同分区下的省域蔬菜生产时空格局演变影响因素。结果表明：2002-2020年中国蔬菜产量呈现波动增长的趋势，蔬菜生产区域差异较大，中部和华南产区的单产最高、东北产区单产最低。蔬菜生产较低产省份的数量明显减少，全国蔬菜生产重心由以河南为重心逐渐向西南（湖北）方向偏移。全国蔬菜生产格局基本吻合人口密度分界线（胡焕庸线），胡焕庸线两侧蔬菜生产水平差异存在逐渐缩小趋势。蔬菜高产区位于以山东省为核心的黄淮海平原及其周边省份。中国省域蔬菜产量时空分异的影响因素具有显著差异。全国层面与东部地区的蔬菜生产影响因素基本一致，社会经济因素是最重要的影响因素，与西部地区存在明显差异。西部地区自然地理环境和蔬菜生产现代化水平成为其最重要的影响因素。研究结果可为合理调整中国蔬菜生产空间布局，充分发挥不同区域的资源优势，促进蔬菜生产高质量发展提供科学依据。
2024年05期 v.55;No.232 605-615页 [查看摘要][在线阅读][下载 2493K]