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植物茎秆纤维结构及其沥青胶浆流变特性
1
作者 李祖仲 熊乔扬 +3 位作者 刘卫东 曾金海 马晨杨 杨佳桦 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期35-41,51,共8页
本研究将棉秸秆、玉米秸秆、废竹、蔗渣制备出植物纤维。采用相关分析和试验评价各植物纤维沥青胶浆的物化特性。结果表明:在微米级结构层面上,棉秸秆纤维、玉米秸秆纤维和蔗渣纤维呈现出空腔管状结构,竹纤维、木质素纤维为实心结构;各... 本研究将棉秸秆、玉米秸秆、废竹、蔗渣制备出植物纤维。采用相关分析和试验评价各植物纤维沥青胶浆的物化特性。结果表明:在微米级结构层面上,棉秸秆纤维、玉米秸秆纤维和蔗渣纤维呈现出空腔管状结构,竹纤维、木质素纤维为实心结构;各纤维的化学成分存在差异,且影响其热解速率。掺入纤维后,沥青胶浆高温稳定性改善明显,在初始试验温度下各纤维沥青胶浆车辙因子提升了23.8%~75.7%,弹性恢复率提高了9.4%~18.5%。掺加纤维后,沥青胶浆低温抗裂性能略有下降,但植物纤维类型对其影响并不显著。 展开更多
关键词 植物纤维 沥青胶浆 茎秆固废利用 微观结构 流变特性
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茎秆形态性状和产量构成因子对高产型水稻品种抗倒性的影响
2
作者 陈秀英 黄乾龙 +8 位作者 李贤勇 王楚桃 欧阳杰 朱子超 何永歆 蒋刚 管玉圣 熊英 黄桃翠 《南方农业》 2024年第1期113-116,共4页
为阐明茎秆形态性状和产量构成因子对高产型水稻品种抗倒性的影响,试验采用单因素完全随机区组设计,以5个高产型杂交水稻为材料,调查株高等11个茎秆形态性状和有效穗等4个产量构成因子,以倒伏指数评价抗倒性,分析茎秆形态性状和产量构... 为阐明茎秆形态性状和产量构成因子对高产型水稻品种抗倒性的影响,试验采用单因素完全随机区组设计,以5个高产型杂交水稻为材料,调查株高等11个茎秆形态性状和有效穗等4个产量构成因子,以倒伏指数评价抗倒性,分析茎秆形态性状和产量构成因子与供试材料抗倒性的相关性。结果:倒伏指数与供试水稻材料基部第二伸长节长呈显著正相关(p<0.05,下同),与第二伸长节茎粗呈显著负相关;与产量构成因子无显著相关性。结果表明,基部第二伸长节越短、茎越粗的高产型水稻品种抗倒能力越强,为抗倒伏水稻品种培育指明方向。 展开更多
关键词 高产型杂交水稻 茎秆形态性状 产量构成因子 抗倒性
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玉米茎秆和根系的协同抗倒性分析
3
作者 张桂萍 MUKTI Marasini +1 位作者 李薇薇 张凤路 《河北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期9-18,共10页
为了系统分析玉米茎秆和根系的协同抗倒性,试验选用6个抗倒性不同的玉米品种为研究对象,设置了6.0、7.5和9.0×104株/hm^(2)3个种植密度,以田间茎秆的拉倒力和拉倒角度为抗倒性评价指标,与基部第三节间和根系的形态特征和物质积累... 为了系统分析玉米茎秆和根系的协同抗倒性,试验选用6个抗倒性不同的玉米品种为研究对象,设置了6.0、7.5和9.0×104株/hm^(2)3个种植密度,以田间茎秆的拉倒力和拉倒角度为抗倒性评价指标,与基部第三节间和根系的形态特征和物质积累量进行相关性分析,同时将基部节间性状与根系性状进行通径分析。结果表明:节间长、粗、单位长度鲜重、干重和各组分含量、根幅、支持根粗、根条数、根粗和根干重均与抗倒性评价指标显著正相关,其中节间粗(拉倒力:r=0.561^(**),拉倒角度:r=0.521^(**))、单位长度鲜重(拉倒力:r=0.520^(**))和干重(拉倒角度:r=0.562^(**))的相关性最大。节间粗和单位长度物质积累量与根干重和支持根粗等根系性状显著正相关,协同作用于植株的抗倒性。当种植密度增大,节间粗、单位长度物质积累量、结构根深、支持根粗、总根条数、根粗和根干重显著减小或减少,导致植株的拉倒力和角度显著减小,倒伏率显著增大。‘粒收1’‘创玉107’‘MC278’和‘京农科728’的节间粗(1.76、1.72、1.71和1.70 cm)、单位长度鲜重(2.9、2.7、2.4和2.5 g/cm)、干重(0.45、0.40、0.35和0.45 g/cm)以及其他与抗倒性相关的节间和根系性状较大,进而有较大的拉倒力(18.1、17.1、14.7和13.0 N)和拉倒角度(63.3°、56.7°、50.3°和49.6°);增密后拉倒力、拉倒角度以及与抗倒性相关的节间和根系性状变幅较小,故抗倒性和耐密性较强。本研究为保障玉米的高产稳产和提高机械化水平提供一定的理论依据。 展开更多
关键词 玉米 茎秆 根系 拉倒力 拉倒角度 协同抗倒性
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不同玉米品种的茎秆性状对茎秆弹性和耐密性的响应
4
作者 张桂萍 Mukti Marasini +1 位作者 李薇薇 张凤路 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期79-89,共11页
为了研究玉米茎秆性状与茎秆弹性和耐密性形成的相关性,进一步揭示植株抗倒伏机理,选用6个抗倒性不同的玉米品种为材料,设置了6.0万,7.5万,9.0万株/hm^(2)共3个种植密度,以田间茎秆拉倒角度为弹性评价指标,与植株和基部节间的形态特征,... 为了研究玉米茎秆性状与茎秆弹性和耐密性形成的相关性,进一步揭示植株抗倒伏机理,选用6个抗倒性不同的玉米品种为材料,设置了6.0万,7.5万,9.0万株/hm^(2)共3个种植密度,以田间茎秆拉倒角度为弹性评价指标,与植株和基部节间的形态特征,节间的解剖结构、物质积累量和力学特征进行相关性分析。结果表明,玉米株高、穗位高、基部节间长、粗、表皮厚度、硬皮组织厚度、维管束总数、小维管束鞘面积、单位长度鲜质量、干质量和各组分含量、穿刺和压折强度对茎秆拉倒角度有显著或极显著的影响,其中节间粗(r=0.521**)和单位长度干质量(r=0.562**)的影响最大。种植密度越大,节间粗、硬皮组织厚度、维管束总数、单位长度鲜质量、干质量、各组分含量、穿刺和压折强度越小或越少,茎秆的弹性越差,抗倒性越弱。不同品种间的茎秆性状存在显著差异,粒收1、创玉107、京农科728和MC278与弹性相关的性状优于其他品种,且随着密度的增大变幅较小,故茎秆弹性和耐密性较强。节间粗和单位长度干质量等性状对拉倒角度即有显著影响,增密后这些性状的变幅决定了茎秆的耐密性。 展开更多
关键词 玉米 茎秆 弹性 耐密性 拉倒角度
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植物茎秆柔性夹持装置刚柔耦合仿真与试验
5
作者 韩明兴 李淼 +2 位作者 段宏兵 徐琨 余锴 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期109-118,共10页
针对现有植物茎秆夹持装置存在夹伤茎秆、夹持行程及夹持力不可调等问题,设计一种植物茎秆柔性夹持装置,夹持手内置弹簧可实现植物茎秆柔性夹持,能进行夹持力与夹持行程双调节,更好适应植物茎秆在力学试验、嫁接、茎秆切割试验等领域夹... 针对现有植物茎秆夹持装置存在夹伤茎秆、夹持行程及夹持力不可调等问题,设计一种植物茎秆柔性夹持装置,夹持手内置弹簧可实现植物茎秆柔性夹持,能进行夹持力与夹持行程双调节,更好适应植物茎秆在力学试验、嫁接、茎秆切割试验等领域夹持需求。基于所建立夹持装置刚柔耦合仿真模型,进行夹持力、夹持行程、弹簧刚度等多因素动力学对比仿真与试验分析,以弹簧刚度为设计变量进行灵敏度及稳定性分析,研究不同弹簧刚度对柔性夹持装置夹持性能的影响。仿真与试验结果表明:装置最大夹持直径为68.8 mm,基于所构建夹持装置精准夹持力模型,可平稳调控夹持行程、速度及夹持力;随着弹簧刚度的增加,夹持力逐渐变大,夹持稳定性增加,综合比较发现当弹簧刚度为10 N/mm时,可满足装置施加400 N切割力时植物茎秆稳定夹持需求,柔性夹持力波动较小,能有效避免损伤植物茎秆。 展开更多
关键词 植物茎秆 柔性夹持装置 稳定性分析 可调夹持力 刚柔耦合仿真 ADAMS
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基于UPLC-Q-TOF-MS/MS技术对乌天麻茎秆与块茎化学成分分析
6
作者 李炳佳 白吉庆 +3 位作者 贺文文 王小平 张伟 杨秦 《现代中医药》 CAS 2024年第3期99-105,共7页
目的对乌天麻茎秆与块茎化学成分进行全面系统分析,为其资源利用提供依据。方法采用C18色谱柱为Xbridge BEH C_(18)(2.1 mm×100 mm,1.7μm,Waters Corporation)以0.1%甲酸水溶液和乙腈为流动相进行梯度洗脱,流速为0.3 mL·min^... 目的对乌天麻茎秆与块茎化学成分进行全面系统分析,为其资源利用提供依据。方法采用C18色谱柱为Xbridge BEH C_(18)(2.1 mm×100 mm,1.7μm,Waters Corporation)以0.1%甲酸水溶液和乙腈为流动相进行梯度洗脱,流速为0.3 mL·min^(-1);扫描方式采用正、负离子Full-ddMS^(2)模式下采集数据;结合相关文献,对样品成分中的二级质谱数据进行分析。结果从茎秆中鉴定出150种化合物,主要包括酚类化合物18种,酯质和核苷类31种,黄酮类6种,氨基酸类21种,有机酸和多糖类54种,其他类20种;从块茎中鉴定出110种化合物,主要包括酚类化合物9种,酯质和核苷类19种,氨基酸类19种,有机酸和多糖类49种,其他类15种。结论运用UPLC-Q-TOF-MS/MS技术对乌天麻茎秆和块茎化学成分进行了较为全面系统地解析,可为其开发利用提供实验依据。 展开更多
关键词 天麻茎秆 化学成分 质谱分析 UPLC-Q-TOF-MS/MS 酚类 资源开发
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芥菜型油菜茎秆抗倒伏相关性状的组织观察与QTL初定位
7
作者 王倩 杨旭 +3 位作者 张金泽 肖莉晶 余坤江 田恩堂 《植物遗传资源学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期431-439,共9页
倒伏是严重降低油菜产量、品质和影响机械化生产的重要影响因素之一。培育和应用抗倒伏性强的油菜品种是实现油菜机械化生产和高产的重要措施,而提高抗倒伏能力的重点是提高茎秆强度。因此,本研究以包含197个芥菜型油菜株系的重组自交系... 倒伏是严重降低油菜产量、品质和影响机械化生产的重要影响因素之一。培育和应用抗倒伏性强的油菜品种是实现油菜机械化生产和高产的重要措施,而提高抗倒伏能力的重点是提高茎秆强度。因此,本研究以包含197个芥菜型油菜株系的重组自交系(RILs,recombinant inbred lines)群体为研究材料,2023年分别在贵阳和贵定两个环境条件下测定了该群体的茎粗、茎秆鲜干比、茎秆充实度、茎秆密度、茎秆抗折力和茎秆抗折强度等6个性状,6个性状均表现出较大的变异,变异系数为14.29%~41.35%,且符合正态分布。相关性分析显示,两个环境条件下,茎秆充实度与茎秆密度、抗折强度二者之间均呈极显著正相关。进一步对茎秆抗折强度表现为高中低的3类材料进行茎秆微观结构观察,相比较于低抗倒材料,高抗倒材料的皮层更厚、维管束个数更多、维管束排列更紧密与维管束面积占比更大。QTL初定位检测到4个QTL与茎秆茎粗有关;2个QTL与茎秆鲜干比有关;2个QTL与茎秆充实度有关;2个QTL与茎秆密度有关;4个QTL与茎秆抗折力有关,可解释的表型变异为4.1%~5.1%;9个QTL与茎秆抗折强度有关,可解释的表型变异为7.5%~11.0%。本研究的开展可为后续芥菜型油菜抗倒伏相关基因的克隆提供基础数据信息,并对油菜抗倒伏育种有一定参考价值。 展开更多
关键词 芥菜型油菜 抗倒伏 茎秆抗折强度 显微结构
原文传递
玉米茎秆扶直包扎装置设计与试验
8
作者 韩飞坡 朱全 +3 位作者 黄鲁 陈华 卢旭珍 邵帅 《农机化研究》 北大核心 2024年第2期118-122,共5页
针对玉米植株在受到重大自然灾害时茎秆折断情况,从人因工程学角度设计了一套玉米茎秆扶直包扎装置。首先,以郑单958品种玉米植株为研究对象,建立扶直包扎物理对象模型,再基于此模型设计计算了便于用户操作的扶直包扎装置主要尺寸;最后... 针对玉米植株在受到重大自然灾害时茎秆折断情况,从人因工程学角度设计了一套玉米茎秆扶直包扎装置。首先,以郑单958品种玉米植株为研究对象,建立扶直包扎物理对象模型,再基于此模型设计计算了便于用户操作的扶直包扎装置主要尺寸;最后,搭建了实物样机模型,并对玉米茎秆进行扶直包扎试验。结果表明:扶直包扎装置能够将折伤后玉米茎秆扶直且稳固,便于操作,促进玉米增产增质;传统组和装置组的扶直包扎效率分别为60.7株/min和16.7株/min,利用扶直包扎装置完成玉米茎秆扶直包扎效率高于传统包扎组,且扶直包扎效率稳定,具有很好的市场应用前景,对其他农林枝木的包扎具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 玉米茎秆 扶直 包扎 人因工程
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香蕉茎秆纤维提取工艺优化及其表征
9
作者 于昕樱 李英教 徐树英 《生物质化学工程》 CAS 2024年第2期31-38,共8页
为了对农业废弃物香蕉茎秆进行综合利用,采用化学法脱胶工艺提取香蕉茎秆纤维。在单因素试验基础上,采用响应曲面法,以NaOH质量浓度、碱煮时间、碱煮温度为影响因素,以香蕉茎秆纤维的拉伸强度为响应值建立二次回归方程,通过响应面分析... 为了对农业废弃物香蕉茎秆进行综合利用,采用化学法脱胶工艺提取香蕉茎秆纤维。在单因素试验基础上,采用响应曲面法,以NaOH质量浓度、碱煮时间、碱煮温度为影响因素,以香蕉茎秆纤维的拉伸强度为响应值建立二次回归方程,通过响应面分析得到其优化组合。结果表明:碱煮时间对香蕉茎秆纤维拉伸强度的影响最大,其次为NaOH质量浓度,最后为碱煮温度。当NaOH质量浓度8.76 g/L,碱煮时间3.98 h,碱煮温度80.72℃,料液比1∶20(g∶mL)时,香蕉茎秆纤维的脱胶率为82.4%,含纤维素67.69%,拉伸强度为433.93 MPa。傅里叶红外结果显示较佳工艺制备的香蕉茎秆纤维去除了大量半纤维素和木质素。扫描电镜图显示香蕉茎秆纤维的断裂截面呈现脆性-塑性复合型断裂形式。 展开更多
关键词 香蕉茎秆纤维 响应面法 脱胶率 机械性能
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冬小麦茎秆特性与抗倒性关系研究
10
作者 李战魁 李永飞 +5 位作者 白小艳 徐灿 张敏 吴宏亮 康建宏 马文礼 《农业科学研究》 2024年第1期26-30,43,共6页
为明确滴灌冬小麦生长过程中影响小麦抗倒伏的主要因素,选用宁冬10、宁冬11、隆鉴115、隆鉴110、冬育5、冬育12和隆紫麦1共7个小麦品种,分析不同品种间抗倒伏性状的差异。结果表明:冬育5茎秆机械强度大(563.811 g),在供试品种中倒伏指... 为明确滴灌冬小麦生长过程中影响小麦抗倒伏的主要因素,选用宁冬10、宁冬11、隆鉴115、隆鉴110、冬育5、冬育12和隆紫麦1共7个小麦品种,分析不同品种间抗倒伏性状的差异。结果表明:冬育5茎秆机械强度大(563.811 g),在供试品种中倒伏指数最小(0.638 g),与其他品种相比存在显著差异,且其基部节间短粗、茎秆壁较厚、株高及重心高度较低,抗倒伏性较好;倒伏指数与重心高度、基部节间长度、株高呈极显著正相关,与机械强度、基2节间鲜/干质量、基部节间直径、壁厚呈极显著负相关,且基2节壁厚与倒伏指数相关系数较大(r=-0.664)。可见,抗倒伏性强的冬小麦品种株高矮化、基部节间茎秆长度缩短、基部节间强度高。在供试小麦品种中,冬育5的抗倒伏性明显优于其他品种。 展开更多
关键词 滴灌水肥一体化 冬小麦 抗倒性 茎秆特性 倒伏指数
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基于ANSYS的油菜分段收获适收期茎秆剪切力学特性分析
11
作者 李自皓 罗海峰 +1 位作者 谢伟 王修善 《中国农机装备》 2024年第2期32-36,共5页
针对油菜分段收获适收期茎秆因含水率高、抗剪强度大,造成割晒作业过程中切割困难的问题,开展油菜茎秆剪切力学特性研究。采用电子万能试验机配合YYD-1型茎秆强度测定仪对油菜分段收获适收期茎秆剪切力学特性进行试验测定,并运用ANSYS... 针对油菜分段收获适收期茎秆因含水率高、抗剪强度大,造成割晒作业过程中切割困难的问题,开展油菜茎秆剪切力学特性研究。采用电子万能试验机配合YYD-1型茎秆强度测定仪对油菜分段收获适收期茎秆剪切力学特性进行试验测定,并运用ANSYS有限元仿真软件对油菜茎秆剪切力学特性进行分析对比。试验结果表明,直径为12-18 mm的油菜茎秆最大剪切力范围为234.77-368.31 N,剪切模量范围为0.095-0.136 GPa;最大剪切力与剪切模量试验测试值和模型仿真值的相对误差范围小于10%,说明采用有限元仿真方法研究油菜茎秆剪切力学特性具有可行性。研究结果为油菜分段收获适收期茎秆有限元仿真分析提供了参数参考。 展开更多
关键词 油菜茎秆 分段收获 力学特性 ANSYS
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作物茎秆和叶片排放N_(2)O和CH_(4)的研究
12
作者 李君宇 《安徽农业科学》 CAS 2024年第4期11-13,共3页
以东北主要作物大豆、玉米和高粱为研究对象,首次同步考察了新鲜离体植物茎秆和叶片的N_(2)O和CH_(4)排放。结果表明:3种植物茎秆均能排放N_(2)O,玉米茎秆排放量最大,为13.587μL/L;3种植物叶片的N_(2)O排放较少,但42 h时大豆叶片的N_(... 以东北主要作物大豆、玉米和高粱为研究对象,首次同步考察了新鲜离体植物茎秆和叶片的N_(2)O和CH_(4)排放。结果表明:3种植物茎秆均能排放N_(2)O,玉米茎秆排放量最大,为13.587μL/L;3种植物叶片的N_(2)O排放较少,但42 h时大豆叶片的N_(2)O排放出现高峰,浓度达33.913μL/L。3种植物茎秆的CH_(4)排放表现出最初有排放之后吸收,3 h时玉米、大豆和高粱的CH_(4)浓度分别为2.113、2.341和2.355μL/L;植物叶片CH_(4)排放不明显,呈波浪起伏的变化规律。从N_(2)O和CH_(4)排放通量看,大豆叶片N_(2)O通量最高,达210.970 ng/(g·h);玉米叶片CH_(4)通量为0.148 ng/(g·h),其他茎叶均为吸收CH_(4)。研究结果不仅为植物叶片本身既能排放N_(2)O又能排放CH_(4)在植物中可能具有普遍性提供了试验依据,而且找出了植物排放N_(2)O和CH_(4)的新的排放部位——茎秆。 展开更多
关键词 N_(2)O CH_(4) 玉米 大豆 高粱 茎秆 叶片
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油用牡丹茎秆穿刺力学特性试验研究
13
作者 杜哲 张力元 +5 位作者 李邓辉 高颂 李心平 郭浩 王焕昆 马义东 《农机化研究》 北大核心 2024年第7期152-157,共6页
对油用牡丹茎秆的穿刺力学特性进行研究,旨在为油用牡丹果荚的高效采收提供依据。以洛阳地区采摘的丹凤白品种的油用牡丹为研究对象,利用质构仪测定油用牡丹茎秆强度,分析茎秆穿刺力、直径、相对含水率等物理特性参数,以及茎秆纤维素、... 对油用牡丹茎秆的穿刺力学特性进行研究,旨在为油用牡丹果荚的高效采收提供依据。以洛阳地区采摘的丹凤白品种的油用牡丹为研究对象,利用质构仪测定油用牡丹茎秆强度,分析茎秆穿刺力、直径、相对含水率等物理特性参数,以及茎秆纤维素、半纤维素、木质素等化学组分的含量。以穿刺力为试验指标,探究穿刺位置、相对含水率、穿刺速度对茎秆穿刺力的影响。结果表明:随茎秆直径的增加,茎秆的穿刺力明显增大;随相对含水率的提高,穿刺力逐渐下降;穿刺力与穿刺速度呈正相关。在茎秆的化学组分中,木质素含量的平均值最高(24.980%),其次为纤维素含量(17.269%),最后为半纤维素含量(16.935%);相对含水率对穿刺力有显著影响,而穿刺位置和穿刺速度对穿刺力影响不显著。研究结果可为油用牡丹茎秆穿刺力学特性研究提供参考。 展开更多
关键词 油用牡丹 穿刺 茎秆强度
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密度和钾肥及其互作对小麦茎秆形态特征与抗倒性的影响
14
作者 陶庭余 王荣圆 +2 位作者 魏鹏 闫素辉 李文阳 《安徽科技学院学报》 2024年第1期71-76,共6页
目的:探索安徽沿淮地区小麦品种对种植密度及钾肥的响应。方法:以‘华成3366’为材料,设置2个种植密度(240万株/hm^(2)、300万株/hm^(2))和3个钾肥水平(60、120、180 kg/hm^(2))二因素裂区试验,对其株高、重心高度、基部第2节形态特征... 目的:探索安徽沿淮地区小麦品种对种植密度及钾肥的响应。方法:以‘华成3366’为材料,设置2个种植密度(240万株/hm^(2)、300万株/hm^(2))和3个钾肥水平(60、120、180 kg/hm^(2))二因素裂区试验,对其株高、重心高度、基部第2节形态特征及内含物、茎秆机械强度及抗倒伏指数等指标进行测定。结果:在D_(2)水平下小麦的株高、重心高和节间长较D_(1)水平下有所增加,分别增加3.92、2.29、0.58 cm。在D_(2)水平下的节间直径、节间壁厚、节间干质量、纤维素、半纤维素、木质素以及节间针刺力和节间抗折力较D_(1)有所减少,导致茎粗系数、节间充实度、抗倒伏指数降低,分别降低0.04、3.21 g/mm^(2)、0.08。在K_(1)水平下小麦株高、重心高、节间长较K_(2)、K_(3)水平下有所增加。在K_(1)水平下小麦节间直径、节间壁厚、节间干质量、纤维素、半纤维素、木质素以及节间针刺力和节间抗折力较K_(2)、K_(3)水平下有所减少,导致茎粗系数、节间充实度、抗倒伏指数减少。相关性分析表明,株高、重心高与抗倒伏指数呈极显著负相关,与节间壁厚、纤维素呈显著正相关。结论:本试验条件下,随着钾肥水平的提高,小麦茎粗系数、节间直径和节间干质量增加,进而增强小麦的抗倒伏能力,因此可通过增加钾肥施用量提高小麦抗倒伏性能。 展开更多
关键词 小麦 钾肥 茎秆 抗倒伏
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收获期油菜薹茎秆双层粘结离散元模型建立与优化 被引量：4
15
作者 谢伟 彭磊 +2 位作者 蒋蘋 孟德鑫 王修善 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期112-120,共9页
针对与油菜薹机械化收获中的切割、夹持输送、打捆等关键环节密切相关的油菜薹茎秆离散元仿真模型缺乏准确粘结参数的问题,以“油蔬两用”双低型油菜收获期油菜薹机械化夹持段茎秆为研究对象,利用EDEM仿真软件提出三轴空间坐标法构建油... 针对与油菜薹机械化收获中的切割、夹持输送、打捆等关键环节密切相关的油菜薹茎秆离散元仿真模型缺乏准确粘结参数的问题,以“油蔬两用”双低型油菜收获期油菜薹机械化夹持段茎秆为研究对象,利用EDEM仿真软件提出三轴空间坐标法构建油菜薹夹持中段茎秆双层粘结离散元仿真模型。采用Design-Expert软件依次设计了Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验和Box-Behnken试验,完成油菜薹夹持中段茎秆仿真粘结参数标定。利用标定的参数优化解构建剪切和径向压缩模型进行相应仿真试验,通过与物理试验对比分析,对模型参数进一步优化。结果表明,内芯-内芯的法向/切向接触刚度、表皮-内芯法向/切向接触刚度,以及表皮-表皮法向接触刚度对茎秆力学性能影响显著,分别为1.94×107、9.56×108、6.28×109N/m;所有力学模型的仿真值与实测值相对误差不大于3%,且茎秆受力变化趋势基本一致,表明标定优化后的参数具有可行性和准确性。所构建的油菜薹茎秆双层粘结离散元模型能表征其内部结构的力学特性差异,可为油菜薹茎秆相关系统的数值模拟研究提供模型基础。 展开更多
关键词 油菜薹 夹持段茎秆 双层粘结模型 参数优化 离散元
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氮肥和密度互作对冬小麦石4366群体、茎秆特性和产量的影响 被引量：1
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作者 傅晓艺 史占良 +7 位作者 单子龙 张士昌 韩然 张铁石 曹巧 高振贤 高新梅 何明琦 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期81-90,共10页
为探索施氮量和种植密度互作对冬小麦品种石4366生长特性的影响,2020-2021年度在长期氮肥定位试验田通过裂区试验,设置4个施氮水平(施氮量分别为75 kg·hm^(-2)、150 kg·hm^(-2)、225kg·hm^(-2)和300 kg·hm^(-2),分... 为探索施氮量和种植密度互作对冬小麦品种石4366生长特性的影响,2020-2021年度在长期氮肥定位试验田通过裂区试验,设置4个施氮水平(施氮量分别为75 kg·hm^(-2)、150 kg·hm^(-2)、225kg·hm^(-2)和300 kg·hm^(-2),分别用N75、N150、N225和N300表示)和5个种植密度水平(分别为225×10^(4)株·hm^(-2)、300×10^(4)株·hm^(-2)、375×10^(4)株·hm^(-2)、450×10^(4)株·hm^(-2)和525×10^(4)株·hm^(-2),分别用D225、D300、D375、D450和D525表示),比较分析了不同处理间该品种旗叶面积、穗部发育、群体动态、秸秆特性和产量的差异。结果表明,施氮量和种植密度对石4366群体、茎秆特性和产量均有显著影响。N75条件下穗长、总小穗数和旗叶面积最小,与其他氮素水平间均差异显著。N225D375处理下,穗长和总小穗数最多,不孕小穗数最少。茎秆基部第二节间充实度在N150和N225条件下最高,第三节间充实度在N225条件下最高,第二和第三节间充实度均在低氮和高氮条件下最低,且差异不显著,说明氮素供应不足或过量施氮均不利于石4366茎秆发育。茎秆基部三个节间的充实度均在D450和D525条件下较低,其中以D525条件下最低,茎壁厚度也最小。N300D450处理下最高群体、成熟期穗数和成穗率最高。N300下产量最高,N75下最低。产量在D525和D225条件下分别最高和最低。穗粒数在N150~N300间差异不显著,N75条件下穗粒数最低,千粒重最高。综合分析,小麦品种石4366产量和茎秆特性受施氮量、密度及二者互作影响,在本试验中N225D525和N300D300处理下,石4366产量、茎秆特性可同步提高,同时获得较高的经济效益。 展开更多
关键词 小麦 氮肥 密度 群体 茎秆特性 产量
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小麦抗倒伏茎秆形态指标及QTL分析 被引量：1
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作者 汪涛 张毅 +4 位作者 赵晓雪 陈璨 司红起 马传喜 卢杰 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期99-105,共7页
为明确小麦茎秆基部第2节形态及结构特征与抗倒伏关系,发掘抗倒伏关键茎秆形态指标及数量性状基因座位点(QTL)。以120份RILs家系为研究材料,分别测定2020,2021年茎秆强度及基部第2节间长度、茎粗、壁厚、纤维素含量和木质素含量等指标,... 为明确小麦茎秆基部第2节形态及结构特征与抗倒伏关系,发掘抗倒伏关键茎秆形态指标及数量性状基因座位点(QTL)。以120份RILs家系为研究材料,分别测定2020,2021年茎秆强度及基部第2节间长度、茎粗、壁厚、纤维素含量和木质素含量等指标,开展多元回归分析,并结合55K SNP芯片进行QTL定位分析。结果表明,茎秆强度与基部第2节间茎粗和壁厚呈显著或极显著(P<0.01)正相关(P<0.05),与基部第2节间纤维素含量和木质素含量呈极显著正相关(P<0.01)。多元回归分析表明,基部第2节间纤维素含量是影响小麦茎秆强度的关键指标。基于55K芯片关联分析结果,在1A、1D、2B、2D、4D、5A、5B、5D和7B等染色体上共检测到19个与茎秆性状相关的QTLs,解释了7.67%~65.33%的表型变异。在1D染色体上,与标记AX-110771095和AX-109431570连锁的QTL位点同时控制基部第2节间长、壁厚及纤维素含量3个性状,解释了7.96%~10.76%的表型贡献率。 展开更多
关键词 小麦 茎秆强度 QTL定位 倒伏 多元回归分析
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不同密度下玉米茎秆抗倒伏相关性状的产量构成分析 被引量：1
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作者 鲁晓民 郭书磊 +7 位作者 张新 魏良明 张前进 曹丽茹 刘海静 邓亚洲 张震 王振华 《河南农业科学》 北大核心 2023年第9期44-55,共12页
研究不同密度(52500、67500、82500、97500、112500株/hm2)下6个玉米品种茎秆抗倒伏相关性状的产量构成,明确不同茎秆性状对产量的贡献率,剖析耐密品种的茎秆结构特性,以期为玉米茎秆抗倒伏特性改良进而提高种植密度提供理论依据。结果... 研究不同密度(52500、67500、82500、97500、112500株/hm2)下6个玉米品种茎秆抗倒伏相关性状的产量构成,明确不同茎秆性状对产量的贡献率,剖析耐密品种的茎秆结构特性,以期为玉米茎秆抗倒伏特性改良进而提高种植密度提供理论依据。结果表明,随着密度增加,不同玉米品种产量均先增加后降低,地上第3节和第4节穿刺强度、节间粗及株高均降低,穗位系数、地上第3节间和第4节间长粗比均增加,穗位高、穗下节间数、穗下节间长无一致性的变化规律。与52500株/hm2相比,67500、82500、97500、112500株/hm2下株高降低1.41%~5.65%,穗位系数增加2.07%~8.63%,地上第3、4节平均穿刺强度降低4.25%~15.88%,地上第3、4节平均节间粗减少5.87%~14.27%,地上第3、4节平均节间长粗比增加7.73%~30.51%。相关性分析结果表明,地上第3节和第4节穿刺强度、地上第3节间和第4节间长粗比、穗位高、地上第4节间长、密度与产量呈极显著相关。通过不同密度条件下的产量变化建立不同玉米品种的产量曲线模型,筛选出高产品种秋乐368,鉴定出了每个品种的最适密度,仅有秋乐368既耐密又高产。不同密度条件下,茎秆抗倒伏相关性状的产量构成分析结果表明,地上第3、4节穿刺强度和节间长粗比是影响产量的较重要性状;地上第3节茎秆对密度因素的敏感性弱于地上第4节;在高密度条件下,第4节茎秆质量好坏对产量有更重要的影响。 展开更多
关键词 玉米 密度 产量构成 模型 茎秆性状 抗倒伏
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种植密度对玉米茎秆强度和穗部性状的影响 被引量：1
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作者 徐丽娜 安治良 +3 位作者 陈士林 张怀胜 进茜宁 王平喜 《河南农业科学》 北大核心 2023年第8期11-17,共7页
设置67500(D1)、75000(D2)、82500(D3)、90000(D4)、97500(D5)株/hm25个种植密度,研究种植密度对百玉393茎秆强度、穗部性状及产量的影响,并分析玉米植株形态与茎秆强度间的关系,为黄淮海区域夏玉米高产栽培提供理论依据和技术指导。结... 设置67500(D1)、75000(D2)、82500(D3)、90000(D4)、97500(D5)株/hm25个种植密度,研究种植密度对百玉393茎秆强度、穗部性状及产量的影响,并分析玉米植株形态与茎秆强度间的关系,为黄淮海区域夏玉米高产栽培提供理论依据和技术指导。结果表明,随着种植密度增加,玉米穗位高和穗高比升高,茎周长变小,株高无显著变化;玉米茎秆穿刺强度、折断强度、压碎强度均降低;玉米穗长、穗行数、行粒数、轴粗、百粒质量、穗粒数均呈现下降趋势,穗粗无显著变化,秃尖长增加;玉米产量先增加后降低,以D3处理最高,D2处理次之,两者差异不显著,D5处理最低。茎秆穿刺强度、折断强度、压碎强度与穗位高、穗高比均呈极显著负相关。综上,在种植密度75000~82500株/hm2时,穗位高和茎粗适中,茎秆质量较好,穗部性状较优,产量较高。 展开更多
关键词 玉米 种植密度 茎秆强度 穗部性状 产量
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基于语义分割与实例分割的玉米茎秆截面参数测量方法 被引量：1
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作者 陈燕 李想 +2 位作者 曹勉 胡小春 王令强 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期214-222,共9页
茎秆微观结构与其力学性能密切相关,影响作物的抗倒伏性能。但作物茎秆微观表型参数难以通过人工方式获取,因此急需自动化的测量方法。本研究以玉米为材料,通过光学显微镜获得玉米茎秆横截面切片图像,基于深度学习架构融合ResNet和Unet... 茎秆微观结构与其力学性能密切相关,影响作物的抗倒伏性能。但作物茎秆微观表型参数难以通过人工方式获取,因此急需自动化的测量方法。本研究以玉米为材料,通过光学显微镜获得玉米茎秆横截面切片图像,基于深度学习架构融合ResNet和Unet构建语义分割Res-Unet网络模型,对截面表皮、周皮和髓区3个功能区域进行分割;针对维管束数量多、面积小、密度大的特点,以EfficientDet作为基础网络架构,根据维管束尺寸小的特性,减少双向特征图金字塔(BiFPN)的层数,达到提高推理速度、减少显存占用量的目的,同时添加掩膜分割分支,构造新的网络Eiff-BiFPN实现对维管束的分割。实验结果表明,功能区域分割的平均DICE达到88.17%;维管束分割的AP50和AP50:70分别达到88.78%和72.80%。根据分割结果,可以获得玉米茎秆截面尺寸、各功能区域尺寸和维管束数量、面积等微观结构参数。本文方法具有精确性、实时性和可用性,可用于玉米茎秆微观结构参数的自动化测定,为作物抗倒伏研究提供技术基础。 展开更多
关键词 玉米茎秆 截面参数 语义分割 实例分割 显微结构
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