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- 龙门式电驱动油菜薹收获机设计与试验
- 作者：李运通 学位年度：2022 学位授予单位：华中农业大学 关键词：田间试验 夹抛辊 龙门式底盘 油菜薹收获 回转割刀
- 描述：油菜菜用是指将薹期油菜鲜嫩茎叶作为蔬菜食用的油菜多功能利用模式,是增加油菜种植效益的新发展途径。本研究针对油菜薹机械化收获装备匮乏的问题,结合油菜薹的物理特性、田间工况与多茬收获的少碾压要求,设计一种集油菜薹对行切割、夹抛、输送、收集、跨厢面遥控自走功能于一体的龙门式电驱动油菜薹收获机,开展立式回转割台的设计和参数匹配,进行龙门式履带底盘的设计和结构优化,并进行田间验证试验机具作业性能。本研究主要开展了以下工作:（1）测试分析了油菜薹的田间工况与物理特性。在系统分析国内外茎叶类蔬菜机械化收获技术与装备的基础上,以适收期油菜薹为研究对象,测试了油菜薹基本尺寸、分枝数、重心高度等表型特征,通过剪切、弯曲、压缩等力学试验,标定了油菜薹茎秆抗剪强度、抗弯强度、径向抗压强度等力学特征参数。植株外观表型测试结果表明:油菜薹收获长度约为142～253mm,植株重心在植株高度的约1/4位置;油菜薹力学性能测试结果表明:适收期油菜薹植株茎秆脆嫩、易损伤,茎秆力学强度随测试位置的升高而减小,植株茎秆平均抗剪强度为2.07MPa、平均抗弯强度为10.38MPa、平均径向抗压强度为1.05MPa。（2）开展了油菜薹收获机的总体设计。基于油菜薹田间工况和物理特性,确定了油菜薹收获机的主要结构、工作过程和主要技术参数,可以调节收获机收获高度、行距、割幅等参数适应不同油菜薹收获情景;确定了收获机的工作过程和作业参数,收获机的作业速度为0.1～0.8 m·s-1,理论作业效率为6.1亩·h-1;分析了收获机的通过性能,得到收获机纵向上行、下行坡道极限倾翻角为32°和40°,收获机前进与后退能够跨越的最大高度差分别为125mm和132mm,前进与后退时能够跨越的畦沟最大宽度为705mm和406mm,能够满足田间作业和转运需要。（3）开展了立式回转割台设计及其参数匹配试验。通过对比分析现有收获机割刀、拨禾装置的主要形式,结合油菜薹收获要求,提出了一种由2组圆盘割刀和夹抛辊组成的立式回转割台装置,设计齿轮传动系统实现圆盘割刀和夹抛辊的相向差速转动;结合割台工作过程力学、运动学分析,确定了割刀、夹抛辊的形式、尺寸和基本运动学要求,确定割刀形式为外径为140mm的砍削型圆盘刀,夹抛辊形式为外侧安装有4条20mm厚20mm宽的35°（HB）海绵条的外径为60mm的尼龙辊,两组割刀、夹抛辊间距为100mm;通过圆盘割刀切割过程的力学分析和试验得到,所设计的割台在剪切油菜薹茎秆过程中不会发生茎秆滑移;由割刀运动轨迹分析可知,为避免割刀漏割,圆盘割刀转动速度应大于122.3r·min-1;通过油菜薹夹抛过程动力学与运动学分析可知,油菜薹被夹抛辊抛送后的最终位置与油菜薹收获部分重心高度、割刀转速、夹抛辊转速、输送带安装位置和角度等相关;设计、搭建了油菜薹收获试验台架,定义切割效果、输送效果为评价指标开展台架试验,分析得到在割刀转速为233.6r·min-1、夹抛辊转速为120.3r·min-1、喂入速度（机具前进速度）为0.56m·s-1时综合收获效果最佳,切割效果为95.43%,输送效果为94.81%。（4）开展了龙门式履带底盘和收获装置框架的设计与结构优化。进行了底盘履带总成主要功能部件和驱动电机的设计选型与底盘机架的结构设计;利用ANSYS静力学分析模块,完成了龙门式底盘机架爬坡和转向工况下的静力学校核,结果表明该机架能够满足工作需要;并通过ANSYS拓扑优化模块,对收获装置框架进行了结构优化,在框架质量增加32.8%的情况下,收获作业工况下的最大变形和最大应力分别下降27.6%和47.7%,单边履带制动转向工况下的最大变形和最大应力分别下降72.5%和53.7%。（5）完成了油菜薹收获机通过性能试验和田间收获试验。收获机通过性能试验表明:收获机在路面、田间工况下行走系统性能稳定,能够满足田间转运和收获作业需要;结合田间收获试验效果,进行了2次收获机样机改进,优化了收获机输送带位置、圆盘割刀结构、割台传动系统等关键部件的结构和参数;以定义的切割效果、输送效果作为评价指标开展田间收获试验,验证了所研制油菜薹收获机的田间作业性能;田间试验结果表明,该收获机收获效率可达到6.1亩·h-1,收获机的茎秆切断比为97.6%,切口平整度为93.1%,残留枝杈完整度为94.35%,夹抛输送成功率为96.7%,油菜薹茎秆完整度为93.5%,油菜薹叶片完整度为96.4%,综合后切割效果为95.6%,综合后输送效果为95.2%。
- 齿链气吸式残膜回收机的设计与试验研究
- 作者：周令阳 学位年度：2022 学位授予单位：江苏大学 关键词：拾膜装置 田间试验 仿真分析 残膜回收 集膜装置
- 描述：覆膜种植技术自从引进后带来了可观经济效益,但也造成了田间大量地膜残留,严重影响农业的可持续发展。为解决地膜残留的问题,科研人员研制了一系列残膜回收机具,但机具捡拾率不高、作业方式单一、残膜缠绕严重和残膜含杂率高等问题依旧比较突出。针对现有残膜回收机存在的问题,课题组研制了一种适宜棉田耕层残膜回收的齿链气吸式残膜回收机。对各部件进行了设计与分析,建立了机具的三维模型,基于ADAMS和LS-DYNA对关键部件拾膜装置进行运动学和动力学分析仿真,基于FLUENT对气吸式集膜装置进行了稳态流场仿真对比分析,设计分析完成后加工制造了物理样机,并进行了样机田间试验,通过对试验结果分析确定了机具最佳工作参数组合。本文主要研究如下:（1）通过调研新疆地区棉花种植模式,确定了机具工作幅宽为2000mm。前期调研时测量了土壤参数,并对残膜的力学性能进行了对比研究,研究发现残膜的力学性能下降明显,单一的作业方式起膜效果较差,而挑膜、扎膜的复合作业方式可以保证残膜捡拾率,通过基础性研究为整机设计与仿真提供了参考。在机具设计要求分析和提出整机方案后,利用三维建模软件建立了整机模型。（2）对关键部件齿链拾膜装置进行了结构设计,通过拾膜过程理论分析确认连续拾膜的条件,即转速大于85r/min;对钉齿滚筒进行了结构设计,并确定了钉齿的螺旋排布形式,对所设计钉齿滚筒性能进行了模糊综合评价,评价值为80.24,属于良好范畴。基于ADAMS对拾膜装置进行了运动分析,仿真结果表明,两个拾膜装置均可以达到很好的起膜状态。为验证拾膜装置的作业的可靠性,基于LS-DYNA对拾膜装置进行了非线性动力学仿真分析,仿真结果表明弹齿应力最大值为293.74MPa,钉齿应力最大值为214.77MPa,都小于其材料许用应力值,装置工作符合强度要求。（3）对气吸式集膜装置进行了总体设计,通过理论分析得出重力沉降室长方体部分的尺寸;根据实际作业情况,设计了与其相匹配的吸膜离心风机;基于FLUENT对装置进行了稳态流场仿真分析,设置了吸膜口风速为14m/s、16m/s和18m/s的三组进行对照,仿真结果表明吸膜口风速在14（25）16m/s内,吸膜效果良好且除杂能力优秀。（4）样机加工完成后进行了田间单因素试验和多因素试验,通过对试验结果分析得到了机具的最佳工作参数组合,即机具前进速度4km/h,吸膜口风速15.2m/s,齿链拾膜装置与钉齿滚筒转速比为1.3,此时机具的残膜回收率为87.4%,残膜的含杂率为7.3%。为验证优化结果,以最佳工作参数进行了田间验证试验,验证结果表明优化模型可靠。通过田间试验表明课题组所设计的机具实际田间工作性能可靠。
- 黄萎病弱毒菌株Vn-1诱导植物特异性代谢产物及其功能分析
- 作者：彭娇 学位年度：2022 学位授予单位：内蒙古农业大学 关键词：田间防控试验 代谢组学 诱导抗性 有机酸验证
- 描述：黄萎病是一种普遍发生的土传维管束病害。病原菌主要为大丽轮枝菌（Verticillium dahliae）和黑白轮枝菌（Verticillium albo-atrum）,轮枝菌属真菌。弱毒菌株是一种重要的生防资源,弱毒黄萎病菌株能够诱导作物对于强毒菌株的抗性,对作物黄萎病有交叉保护作用。为了鉴定与弱毒菌株诱导抗性相关的次生代谢产物（SMC,Secondary metabolism compounds）,通过气相色谱-质谱法的代谢组学技术,对被弱毒菌株侵染的向日葵根进行分析,筛选并验证差异SMC,得到了如下结果:1.在Gibellulopsis nigrescens Vn-1和Verticillium dahliae V33接种处理之间的向日葵根组织中,分析得到48种差异代谢物（DMs,Different metabolites）。其中,接种弱毒菌株Vn-1后,17种DMs的积累量显著增加。2.选择了九种差异最大的DMs进一步分析。丙酮酸、苯乙胺和2-苯基丁酸能够抑制灰葡萄孢（Botrytis cinerea）和致病疫霉（Phytophthora infestans）对本生烟（Nicotiana benthamiana）叶片的侵染,以及病原菌在叶片上的扩展。并且,丙酮酸、苯乙胺和2-苯基丁酸处理本生烟24 h后,能够诱导本生烟叶片H2O2爆发和病程相关蛋白（PR1、NPR1和PDF1.2）的上调表达。生理生化结果显示:经丙酮酸和苯乙胺处理过的本生烟叶片中防御酶（过氧化物酶（POD,Peroxidase）、过氧化氢酶（CAT,Catalase）、多酚氧化酶（PPO,Polyphenol oxidase）和超氧化物歧化酶（SOD,Superoxide dismutase））活性显著增强。这些结果表明:弱毒黄萎病菌株G.nigrescens Vn-1能够诱导植物中的一些SMCs的积累,这些SMCs可能参与植物对于强毒病原菌的抗性。3.在马铃薯、向日葵植株验证丙酮酸和苯乙胺诱导抗性效果,结果显示:二者均能诱导两种作物叶片H2O2的爆发,经丙酮酸和苯乙胺处理过的马铃薯和向日葵组织防御酶活性显著增强,病程相关蛋白表达量显著升高。4.丙酮酸、苯乙胺田间测定结果显示:向日葵植株喷施0.002 mol/L苯乙胺,杭锦后旗、五原两地的黄萎病防治效果,分别为43.63%、40.87%;丙酮酸的防治效果分别为41.79%、22.96%。在马铃薯喷施0.002 mol/L苯乙胺在武川、集宁两地对黄萎病的防治效果分别为46.61%、46.98%;产量分别为3408.46 kg/667 m~2、4099.64 kg/667m~2;丙酮酸的防治效果分别为30.88%、45.51%,苯乙胺增产率为20.80%、17.96%。以上结果表明:苯乙胺和丙酮酸两种SMCs,在田间对于向日葵、马铃薯黄萎病均有明显的防治效果。
- 黄花菜田花蓟马的农药减施增效防控技术研究
- 作者：张暄翊 学位年度：2022 学位授予单位：宁夏大学 关键词：田间防效 花蓟马 喷雾助剂 增效作用 药剂复配
- 描述：花蓟马Frankliniella intonsa Trybom,是一种广泛存在于世界多地的杂食性害虫,以作物、蔬菜、花卉等植物为食。化学防治方法是防治该虫最普遍的一种方式,但由于蓟马类害虫体型小、善隐蔽、繁殖快等特点,容易对药剂产生抗药性,导致农药利用率降低、农药施用量上升农产品残留量高等问题接连出现。本文通过研究花蓟马在黄花菜田的空间分布型和发生规律,旨在为明确有效施药期、抓住防治关键期奠定基础。此外,测定了 18种药剂对花蓟马的室内毒力,在此基础上开展了田间药效试验;进行了阿维菌素与10种药剂复配及不同喷雾助剂与2种药剂混配的减量增效作用研究;同时研究了花蓟马在2种药剂亚致死浓度处理下不同时间段解毒酶和乙酰胆碱酯酶（AChE）的活力变化。主要试验结果如下:1.花蓟马在盐池黄花菜田的空间分布及发生动态花蓟马在黄花菜田呈聚集型分布,个体之间存在相互吸引,最适田间抽样方法为平行线法。自调查日5月20日起观察到花蓟马,7月为发生高峰期,7月15日虫口数高达53.4头/穴,8月6日后随着黄花菜分蘖数的减少迅速下降,建议在黄花抽薹期或现蕾前期开展花蓟马的防治措施。2.18种药剂对花蓟马的室内毒力测定及田间防效通过叶管药膜法进行了不同药剂的室内毒力测定,结果显示,乙基多杀菌素对花蓟马的毒杀效果最好,致死中浓度为0.05 mg/L,高效氯氟氰菊酯的毒力最弱,致死中浓度高达236.26 mg/L。18种药剂对花蓟马的毒力从大到小顺序排列为:乙基多杀菌素、多杀霉素、虫螨腈、溴氰虫酰胺、阿维菌素、甲维盐、苦参碱、氟啶虫胺腈、双丙环虫酯、噻虫嗪、氟吡呋喃酮、吡虫啉、螺虫乙酯、金龟子绿僵菌、呋虫胺、四唑虫酰胺、氟啶虫酰胺、高效氯氟氰菊酯。在室内毒力试验的基础上选择11种药剂进行田间药效试验,结果表明,不同药剂处理在药后3d防治效果最佳。其中,溴氰虫酰胺、乙基多杀菌素、噻虫嗪和虫螨腈防效优异,推荐用于防治黄花菜花蓟马田间生产当中。3.不同喷雾助剂对2种药剂防治花蓟马的减量增效作用采用叶管药膜法和喷雾法,比较了 4种喷雾助剂对两种药剂室内毒力增效作用和田间药效的减量效果。室内测定结果表明,乙基多杀菌素LC50为0.05 mg/L,4种喷雾助剂对乙基多杀菌素的增效作用顺序依次为:强力源＞穿导＞激健＞怀农特,增效比介于20.41%～61.22%之间。吡虫啉LC50为43.33 mg/L,4种喷雾助剂对吡虫啉的增效作用顺序依次为:强力源＞怀农特＞穿导＞激健,增效比介于20.36%～47.95%之间。田间试验结果表明,添加强力源可使乙基多杀菌素减量30%,添加强力源和怀农特可使吡虫啉减量30%。其中,乙基多杀菌素减量20%添加强力源药后3 d对花蓟马的防效为90.11%,较单剂显著提高14.97%,增效比为 19.92%。4.药剂复配对花蓟马的增效作用及田间防效通过叶管药膜法测定了阿维菌素与10种单剂复配后对花蓟马的室内增效作用。初步筛选结果表明阿维菌素与溴氰虫酰胺、乙基多杀菌素和噻虫嗪1:1复配时对花蓟马具有增效作用,共毒因子分别为20.98、27.41、21.30。最佳配比结果显示,阿维菌素与溴氰虫酰胺1:2、乙基多杀菌素1:1、噻虫嗪5:1复配时增效作用较强,共毒系数分别为629.16、192.06、250.20。在田间防效试验中,阿维菌素与溴氰虫酰胺1:2的复配组合对黄花菜花蓟马的防治增效作用显著,药后1d防效较单剂可提高13.27%,减少溴氰虫酰胺有效成分用量33.33%,药后3d防效高达82.07%。5.2种药剂亚致死浓度处理对花蓟马解毒酶和乙酰胆碱酯酶活性的影响在室内条件下测出乙基多杀菌素和虫螨腈的LC25,采用生化分析法测定了 2种药剂亚致死浓度处理花蓟马6 h、12 h、24 h和48 h后解毒酶和乙酰胆碱酯酶（AChE）的活性变化。结果表明,花蓟马对2种药剂都比较敏感,乙基多杀菌素LC25值为0.02 mg/L,虫螨腈LC25值为0.12 mg/L。在乙基多杀菌素亚致死浓度处理下,花蓟马体内AChE活力、CarE活力和MFOs活力均先受到抑制再受到诱导,GSTs活力在6h、12h、24h时呈现出被激活状态,在48 h时则表现出抑制的趋势。虫螨腈亚致死浓度处理下,花蓟马体内AChE活力先受到诱导再受到抑制;CarE活力在任何时间段均受到诱导;GSTs活力均受到抑制作用;MFOs活力在6h和24h时受到抑制,12h和48h时受到诱导。总体来看,在2种药剂亚致死浓度处理下花蓟马体内解毒酶活和乙酰胆碱酯酶（AChE）活力表现不同,且时间效应具有差异性。
- 黄芪豆蚜杀虫剂筛选及农药残留量检测
- 作者：高少康 学位年度：2021 学位授予单位：山西农业大学 关键词：串联质谱 超高效液相色谱 田间药效试验 黄芪豆蚜 最终残留 室内毒力测定
- 描述：豆蚜（Aphis craccivora Koch）是我国为害大豆、蚕豆及黄芪等豆科植物的重要害虫。近年来,随着黄芪种植面积的不断增加,在黄芪上的为害逐渐加剧。我国对其他豆科作物上豆蚜的防治主要是以化学防治为主,但黄芪作为一种中药材,国内尚无登记用于防治黄芪蚜虫的药剂品种。本试验选用6种杀虫剂对豆蚜进行室内毒力测定,并对筛选获得的高效、低毒杀虫剂进行田间药效试验和农药残留检测。结果如下:1、采用室内浸虫法测定了供试6种杀虫剂对豆蚜的毒力。结果表明,5%阿维菌素乳油的毒力最高,LC50值为0.08 mg/L,其次为10%氟啶虫酰胺、22.4%螺虫乙酯和1.5%除虫菊素,LC50值分别为0.148、0.189和0.192 mg/L。对室内筛选出的毒力较高的三种杀虫剂阿维菌素、除虫菊素和氟啶虫酰胺3种药剂进行田间药效试验,结果表明:药后1d,氟啶虫酰胺2500、3000和4000倍液三种浓度对豆蚜速效性最好,防效达80%以上,均显著高于阿维菌素和除虫菊素;药后5d,氟啶虫酰胺2500-4000倍液、阿维菌素3000-4000倍液和除虫菊素3500倍液的防效均达90%。可见,氟啶虫酰胺4000倍液、阿维菌素4000倍液和除虫菊素3000倍液可作为防治黄芪豆蚜的最佳药剂和浓度。2、采用超高效液相色谱-串联质谱技术,建立了快速检测黄芪中氟啶虫酰胺和除虫菊素含量的方法。结果表明:氟啶虫酰胺、除虫菊素（主要成分为除虫菊素I和除虫菊素II）在0.01～0.10μg/m L范围内质量浓度与峰面积线性关系良好,相关系数R~2均超过0.99,在黄芪中的定量限均为0.01 mg/kg。在0.01,0.10和0.20 mg/kg添加水平下,氟啶虫酰胺、除虫菊素I和除虫菊素II的平均回收率为80.07%～105.69%,相对标准偏差为1.01%～13.06%。结果证明该方法能够有效检测黄芪中的氟啶虫酰胺和除虫菊素含量。3、检测氟啶虫酰胺和除虫菊素在黄芪中的最终残留量,并进行膳食风险评估。供试2种药剂氟啶虫酰胺和除虫菊素在施药间隔期为21 d后,黄芪中的最大残留限量值均低于0.01mg/kg,远低于两种农药在其他作物上的最大残留限量值。并根据最终残留数据,计算氟啶虫酰胺和除虫菊素的国家估算每日摄入量（NEDI）为0.0015 mg,风险商结果（RQ）分别为0.32‰和0.57‰。氟啶虫酰胺和除虫菊素在施药剂量分别为66.67 g/hm~2和8.33 g/hm~2时,安全间隔期可暂定为21 d,对一般人群健康不会造成风险。
- 黄带犀猎蝽生物学特性及其对草地贪夜蛾控制作用研究
- 作者：王亚楠 学位年度：2021 学位授予单位：河北农业大学 关键词：温度 生物学特性 田间防治效果 黄带犀猎蝽 捕食作用 草地贪夜蛾
- 描述：草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda是新入侵我国的一种重大迁飞性农业害虫,给我国粮食安全生产构成了巨大威胁。因草地贪夜蛾是外来入侵物种,当前生产上一般采用应急化学农药进行防控。随着草地贪夜蛾在我国定殖,寻找和利用本地天敌对草地贪夜蛾进行生物防控成为我国草地贪夜蛾可持续治理的一项重要工作。草地贪夜蛾于2019年1月首次入侵我国云南省,在普洱玉米田调查发现,黄带犀猎蝽Sycanus croceouittatus不仅捕食草地贪夜蛾幼虫,且种群数量较大,推测其可能是我国本土的一种重要的草地贪夜蛾的捕食性天敌。为了更好的保护和利用该天敌,本文对黄带犀猎蝽形态特征、不同温度下的生长发育及繁殖能力、耐饥力等生物学特性以及对草地贪夜蛾的捕食作用和田间防控效果进行了系统性研究,以期为草地贪夜蛾的生物防治提供依据。主要研究结果如下:1.黄带犀猎蝽发育的适宜温度范围为20℃～30℃,低于15℃或高于35℃不能完成生长发育。黄带犀猎蝽的发育历期随温度升高而逐渐缩短;利用直线回归法计算得出黄带犀猎蝽卵、若虫和成虫的发育起点温度分别为13.11℃、15.79℃和6.20℃。黄带犀猎蝽的存活率在25℃时达到最高,高于或低于此温度都会逐渐降低其存活率;在20℃～30℃时,黄带犀猎蝽成虫寿命随温度升高而缩短,单雌产卵量随温度升高而增多,25℃和30℃下的单雌产卵量无明显差异;黄带犀猎蝽在25℃时种群趋势指数I达到最大值97.69,表明该温度最适合黄带犀猎蝽种群生长发育与繁殖。2.黄带犀猎蝽的耐饥力在15℃～35℃范围内随温度升高而显著减弱,同一温度下,黄带犀猎蝽成虫耐饥时间较若虫长,5龄若虫长于2龄若虫。15℃下,黄带犀猎蝽2龄和5龄若虫、雌虫和雄虫的耐饥时间最长,分别为25.10、86.70、104.50和99.40d。35℃下,耐饥时间最短,分别为6.40、24.20、30.10和26.80d。3.黄带犀猎蝽2龄、5龄若虫及成虫捕食草地贪夜蛾2龄幼虫时均用口针拖拽并吸食猎物体液完成取食,且黄带犀猎蝽5龄若虫及成虫可将草地贪夜蛾2龄幼虫体液全部吸食至猎物只剩表皮再收回口针,寻找下一头猎物。4.黄带犀猎蝽的捕食能力与温度关系密切。15℃和20℃时黄带犀猎蝽的捕食量较低甚至不取食。25℃～35℃时黄带犀猎蝽2龄若虫、5龄若虫和成虫对草地贪夜蛾2龄幼虫的捕食作用符合HollingⅡ功能反应模型,且不同温度下的功能反应参数不同,黄带犀猎蝽2龄和5龄若虫,雌虫和雄虫30℃时日最大捕食量达到最大值,分别为12.048、66.667、100.000 和 53.632 头;处理时间在 30℃时最短,分别为 0.083、0.015、0.010和0.019d。表明在30℃时,黄带犀猎蝽对草地贪夜蛾捕食能力最强。5.在猎物密度固定的条件下,黄带犀猎蝽成虫自身密度对其捕食作用存在干扰反应,符合 Hassell 干扰反应模型,方程为 E=0.259P-0.364（R=0.992,F=177.864,P=0.000）,干扰系数m为0.364,表现为随着黄带犀猎蝽自身密度增大,捕食总量增大,平均捕食量降低。6.田间罩网研究黄带犀猎蝽对草地贪夜蛾的控制作用,结果表明:黄带犀猎蝽成虫在田间玉米心叶处可大量捕食草地贪夜蛾幼虫,对防治草地贪夜蛾有良好潜力;黄带犀猎蝽释放密度按照1:10、1:15和1:20比例释放后第1、3、7、14d的相对防治效果依次为 57.81%～94.28%,53.36%～92.86%,51.86%～85.71%。施用 35%氯虫苯甲酰胺（75g/hm2）处理后第1、3、7、14d时,防治效果分别为69.34%～91.14%。初步表明黄带犀猎蝽对草地贪夜蛾具有良好的控制作用。综上所述,黄带犀猎蝽在温度适宜的条件下可大量繁殖,并且具有较强的耐饥能力,对草地贪夜蛾有良好的控制作用,具有成为我国草地贪夜蛾优势天敌的巨大潜力,为草地贪夜蛾的生物防治提供了理论依据。
- 黄土坡耕地地表状况对土壤侵蚀的影响研究
- 作者：林青涛 学位年度：2020 学位授予单位：西北农林科技大学 关键词：土壤侵蚀 田间作物 地表糙度 土壤结皮 黄土高原
- 描述：坡耕地是一种重要的耕地资源,尤其是在山区和丘陵地区,农业生产很大程度上依赖坡耕地。与普通耕地相比,坡耕地通常具有坡度大、土地瘠薄、难以灌溉和管理等缺点,且极易受到土壤侵蚀的威胁。地表状况是影响坡耕地土壤侵蚀发生和发展的重要因素。田间作物种类、有无土壤结皮、地表高低起伏等均属于地表状况的范畴。目前人们对田间作物、土壤结皮、地表糙度等地表状况单因子对土壤侵蚀的影响已经很清楚,但是对地表状况单因子的不同组合(复合因子)对土壤侵蚀的影响还不是很清楚。本研究以黄土高原常见的夏季作物玉米和大豆为研究对象,通过在径流小区进行不同的坡面处理及人工模拟降雨试验,研究了坡度、雨强、地表糙度、土壤结皮、作物(不同生育期)等地表状况单因子及复合因子(单因子的不同组合)对黄土坡耕地土壤侵蚀的影响,并获得以下主要结论:(1)坡度和雨强的增加会缩短坡面开始产流时间并增加坡面产流量和产沙量。坡度的增加还会减少降雨初损量,但是雨强的增加会增加降雨初损量。坡面开始产流时间、降雨初损量、产流量和产沙量与坡度和雨强之间的关系可以用幂函数表示。雨强的增加还会减小开始产生细沟侵蚀的临界坡度。此外,坡面细沟长度、细沟密度、细沟侵蚀量和细沟侵蚀百分比均随着坡度和雨强的增加而增加。(2)土壤结皮能够减少坡面开始产流时间和降雨初损量,地表糙度能够增加坡面开始产流时间和降雨初损量。结皮的存在会削弱地表糙度对坡面开始产流时间和降雨初损量的增加作用。土壤结皮在所有测试坡度上均具有增加坡面产流量和产沙量的作用。地表糙度对产流量作用的临界坡度是20°,小于20°时,地表糙度能减少坡面产流量,大于20°时,地表糙度能增加坡面产流量。地表糙度对产沙量作用的临界坡度是15°,小于15°时,地表糙度具有减小坡面产沙量的作用,大于15°时,地表糙度具有增加坡面产沙量的作用。“结皮+糙度”对坡面产流量和产沙量作用的临界坡度在10°～15°之间,小于临界坡度时,具有减少坡面产流量和产沙量的作用,大于临界坡度时,“结皮+糙度”具有增加坡面产流量和产沙量的作用。土壤结皮和地表糙度均能降低开始产生细沟侵蚀的临界坡度。与裸地相比,土壤结皮和地表糙度均能增加坡面细沟长度、细沟密度、细沟侵蚀量和细沟侵蚀百分比。“结皮+糙度”对细沟长度、细沟密度、细沟侵蚀量和细沟侵蚀百分比的增加作用要明显大于土壤结皮和地表糙度。(3)玉米和大豆均具有延长坡面开始产流时间、增加降雨初损量、减少坡面产流量和产沙量的作用,这些作用会随着玉米和大豆的生长逐渐提升,但坡度和雨强的增加会削弱玉米和大豆的这些作用。与坡度和雨强相比,植被覆盖度是影响玉米和大豆延长坡面开始产流时间并增加降雨初损量、减流和减沙作用的主要因素。玉米和大豆的减流作用均明显的小于它们的减沙作用。大豆对坡面开始产流时间和降雨初损量的增加作用及其对坡面产流量和产沙量的减少作用均明显大于玉米。在80 mm/h雨强下玉米在整个生长过程中能够延长或增加109%的坡面开始产流时间和降雨初损量,并减少30%的坡面产流量和49%的坡面产沙量。在80 mm/h雨强下大豆在整个生长过程中能够延长或增加176%的坡面开始产流时间和降雨初损量,并减少39%的坡面产流量和57%的坡面产沙量。(4)结皮的存在会削弱作物对坡面开始产流时间和降雨初损量的增加作用和对坡面产流量和产沙量的减少作用,在作物生长过程中打破结皮措施能够有效消除结皮的负面作用,在打破结皮的基础上增加地表糙度措施能够进一步提升作物对坡面开始产流时间和降雨初损量的增加作用和对坡面产流量和产沙量的减少作用。在3°、5°、10°、15°和20°坡面上,在作物生长过程中打破结皮并增加地表糙度措施均是增加坡面开始产流时间和降雨初损量并减少坡面产流量的最有效的田间管理措施。在3°、5°、10°和15°坡面上,在作物生长过程中打破结皮并增加地表糙度措施也是减少坡面产沙量的最有效的田间管理措施,但在20°坡面上,在作物生长过程中打破结皮措施是减少坡面产沙量的最有效的田间管理措施。(5)现有的作物C因子计算模型中缺少能够体现地表糙度和土壤结皮状况的参数,因此无法对地表糙度和土壤结皮变化作出响应。在C因子计算模型中引入地表糙度和土壤结皮参数,对于提高C因子计算模型的预测精度具有重要意义。植被覆盖度、植株高度、糙度指数和结皮厚度与C因子具有显著相关关系。依据C因子与植被覆盖度、植株高度、糙度指数和结皮厚度之间的线性或非线性函数关系,我们构建了4种类型的C因子计算模型:线性函数模型、对数函数模型、指数函数模型和“幂函数+指数函数”模型。其中,指数函数模型的拟合效果和预报精度最好。
- 高速犁犁体结构与工作参数对耕作阻力的影响研究
- 作者：雷智高 学位年度：2020 学位授予单位：石河子大学 关键词：模拟仿真分析 耕作阻力 田间试验 离散元法 高速犁
- 描述：土地耕作对农业生产有着重要的作用,犁体作为翻耕作业的核心部件,其结构性能的好坏直接影响作业质量以及能量消耗的大小。铧式犁也一直朝着高速作业的方向发展,当拖拉机在8km/h~10km/h的速度条件下作业,既能发挥拖拉机燃油的经济性效益,又能达到良好的作业质量,但犁体耕作阻力大,能耗高也是一直以来所存在的问题。为此,本文为优化犁体结构,减小耕作阻力,借助于离散元法和田间试验展开对犁体作业过程的研究,具体研究内容与结论如下所示:(1)分析犁体的工作原理,确定高速犁体结构参数,建立犁体数学模型,并通过Solidworks三维软件建立高速犁体模型。(2)建立离散元犁体—土壤模型。通过对田间土壤参数进行标定和测量以及参考相关文献,确定土壤相关参数,并结合土壤结构情况,建立三层离散元土壤模型,分别为耕作层、犁底层和心土层。将犁体模型导入EDEM软件中,设置相关土壤的参数,建立犁体—土壤模型,完成仿真模型的建立。(3)离散元仿真试验。仿真试验以犁铧安装角、推土角、导曲线两端点切线夹角等犁体结构参数为试验因素,水平阻力和垂直阻力为试验指标,进行三因素三水平的正交组合试验。结果分析表明,不同因素对水平阻力的影响显著性大小顺序依次为:导曲线两端点切线夹角、犁铧安装角、推土角;不同因素对垂直阻力的影响显著性大小顺序依次为:导曲线两端点切线夹角、推土角、犁铧安装角。(4)优化结果。最佳结构参数组合:犁铧安装角为27.76°、推土角为39.3°、导曲线两端点切线夹角为108.42°时,水平阻力为8406.96N,垂直阻力为3370.49N,水平阻力大于垂直阻力。以最优结构参数组合建立新的犁体模型,进行工作参数对耕作阻力的试验研究,速度的影响显著性要大于耕深,在耕深一定条件下,水平阻力随速度的增大而增大,当耕深处于较低水平时,垂直阻力随速度的增加先减小后增大,当处于较高水平时垂直阻力随速度的增大而增大。(5)田间试验与仿真试验对比分析。在水平方向上,高速犁所受的合力和工作阻力随着速度的增加而增加,当耕深255mm、作业速度8km/h时最小;在垂直方向上,当耕深在255mm至280mm时,高速犁所受的合力与工作阻力随着速度的增加先减小后增大,在耕深为305mm时,垂直阻力随着速度的增大而增大;在耕深为280mm、作业速度9km/h条件下效果最佳。在耕深一定的条件下,仿真试验中高速犁水平阻力和垂直阻力随速度的变化趋势与田间试验中的变化趋势是相一致的。研究结果表明,采用离散元法进行高速犁工作阻力模拟仿真分析是可靠的,并且最佳的工作参数组合为耕深280mm、耕速9km/h。
- 高地隙动力底盘水田轮地相互作用模型试验研究
- 作者：林伟 学位年度：2020 学位授予单位：湖南农业大学 关键词：田间试验 高地隙动力底盘 南方水田 牵引性能 滑转沉陷
- 描述：在水稻种植过程中,田间植保是重要的生产环节之一。我国南方地区水田泥脚深,作业机械在水田中行驶时车轮常常出现过度沉陷的情况,造成行驶阻力增加,驱动力难以发挥,进而影响作业机械的通过性。因此研究作业机械牵引性能与沉陷关系对保障农用作业机械通过性能具有重要的意义。本文分析了水稻土壤的物理与力学特性、高花轮轮胎构型及参数以及车辆运动状态参数等影响轮地相互作用力学的各种因素的基础上,建立了高地隙动力底盘轮地相互作用的基本地面力学模型。对于试验样机与车轮进行介绍。根据模型中所需参数和影响因素,结合高地隙动力底盘作业要求,进行了轮地相互作用试验的设计。利用高地隙动力底盘作为测试平台,进行了车轮的滑转、转向、上下斜坡、横过斜坡和滑转率试验。以高地隙动力底盘为测试平台,通过牵引性能试验,研究探讨水田动力底盘车轮沉陷特性。车轮在800～1100kg的重载荷条件下,以车轮载荷和滑移率为试验变量,以车轮沉陷系数、驱动系数和挂钩牵引力系数为试验指标,建立其挂钩牵引性能与沉陷模型。利用其田间试验获得该模型修正参数,使得拟合值与田间试验实测值的误差小于5%。从而建立了用于高地隙动力底盘在线沉陷预估模型。该模型可以对过度沉陷状态进行预警判定,也可为沉陷后的脱困提供沉陷状态数据。建立了高地隙动力底盘崎岖水田轮地相互作用模型,将车轮在坡面上的运动简化为爬坡和沿坡行走的运动。详细的介绍了车轮的侧偏前进模型、两轮转向与四轮转向模型,并进行了相应的车轮受力分析。展开了田间试验,根据得到的试验数据,分析了车轮的宽度、半径等设计参数对于车辆性能的影响,结合高地隙动力底盘的设计要求,进行了车轮载荷效应对车辆通过性能分析,可以为高地隙动力底盘设计提供参考。
- 香草硫缩病醚防治茄科作物病毒病的应用及机理探究
- 作者：彭谦泽 学位年度：2020 学位授予单位：湖南大学 关键词：香草硫缩病醚 黄瓜花叶病毒 田间防治 残留消解动态 内吸传导 基因上调表达
- 描述：病毒病目前已经发展成危害茄科蔬菜生产的第一大病害,严重危害其品质和产量,生产上缺乏有效防治药剂。香草硫缩病醚(Xiangcaoliusuobingmi,以下简称XCLSBM)是贵州大学宋宝安院士团队研发的一种具有抗病毒活性的新型化合物,前人研究表明其能提高辣椒防御酶活性,激活辣椒ABA信号通路。但目前关于XCLSBM在植物中的内吸传导特性和残留消解动态缺乏研究,对其防治植物病毒病的机理也不清楚。本文围绕以上问题开展了研究,以期为其生产应用提供科学依据。主要研究内容如下:1.XCLSBM以不同处理方式处理辣椒后,分析其在辣椒上的内吸传导特性和残留消解动态。XCLSBM内吸传导试验发现,其在辣椒植株中具有双向传导能力,并且向顶传导的效率大于向基传导的效率;XCLSBM残留消解动态试验结果表明,其在温室栽培的辣椒植株、大田辣椒植株和果实中的消解半衰期分别为4.2、1.0、2.0 d,为易降解农药。2.XCLSBM处理感染CMV的番茄后,分析其对CMV的抑制作用以及对番茄的免疫激活作用。治疗和保护试验均表明XCLSBM抑制番茄CMV病毒量的积累。转录组学和代谢组学分析发现差异表达基因KEGG富集在玉米素合成、植物激素信号转导、油菜素内酯合成等信号通路;差异代谢物KEGG富集在莽草酸途径生物碱的生物合成、植物激素生物合成、玉米素合成等激素相关代谢通路,结果表明XCLSBM能激活植物激素通路相关基因。进一步的试验验证了XCLSBM诱导番茄JA、SA、ABA、Eth、Auxin等途径的关键基因上调表达,其上调表达最大值在药剂作用后的第3～5 d;XCLSBM间隔6 d施药2次时,JA、SA通路的标志基因在施药后均上调表达,CMV病毒积累量在施药后均受到抑制,而且施药后带毒番茄叶片叶绿素含量提高。3.XCLSBM田间防治植物病毒病。XCLSBM田间防治番茄CMV的相对防效为57.72%,防治番茄TMV相对防效为29.16%,其相对防效与对照药剂差异不显著;防治辣椒主要病毒病的相对防效为63.65%,其相对防效显著好于对照药剂。综上所述,XCLSBM属于易降解农药,半衰期时间短,对环境安全造成的危害风险较小;XCLSBM调控番茄多种重要激素基因,特别是防御相关激素通路标志基因,推测其通过激活植物免疫进而有效抑制植物病毒;XCLSBM田间防治番茄CMV和辣椒病毒病均有较好的防效。这些结果可以为该药剂的科学合理施用提供有效的科学依据和理论基础。