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机采棉中残地膜静电吸附法分级去除

农业机械学报 2019年第6期50卷 140-147页

作者：王巧华翁富炯张洪洲袁成李理华中农业大学工学院武汉430070 农业农村部长江中下游农业装备重点实验室武汉430070 塔里木大学机械电气化工程学院阿拉尔843300

提出一种基于静电吸附方法分级去除机采棉中残地膜的方法,以新疆阿拉尔地区种植的新陆早26号机采棉为研究对象,根据机采棉中残地膜曲直形态与荷电极化程度存在一定的相关性,利用图像处理提取机采棉中各种残地膜杂质特征并进行聚类算法分... 详细信息

提出一种基于静电吸附方法分级去除机采棉中残地膜的方法,以新疆阿拉尔地区种植的新陆早26号机采棉为研究对象,根据机采棉中残地膜曲直形态与荷电极化程度存在一定的相关性,利用图像处理提取机采棉中各种残地膜杂质特征并进行聚类算法分级,将残地膜分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等级。搭建静电吸附分离平台,对掺有不同等级残地膜的机采棉进行不同荷电时间、飞入速度、极板电压下的试验,以除杂率为测定指标,找出对应级别残地膜的最佳参数组合,以期达到残地膜杂质与机采棉的分离最大化。试验表明,对除杂率影响显著的因素由大到小为:飞入速度、荷电时间、极板电压。掺有Ⅰ级残地膜的机采棉除杂最佳荷电时间为24s,飞入速度为4.7m/s,极板电压为39kV,分离率为96.2%;Ⅱ级最佳荷电时间为29.8s,飞入速度为5.8m/s,极板电压为37.6kV,分离率为98.1%;Ⅲ级最佳荷电时间为30.1s,飞入速度为3.5m/s,极板电压为46.2kV,分离率为97.2%。研究结果表明:基于静电吸附分级去除残地膜的方法可行,能够满足实际生产需要。

关键词：机采棉残地膜分离静电吸附

缩节胺复配打顶剂对机采棉冠层结构、光合特性及产量的影响

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新疆农业科学 2023年第5期60卷 1110-1117页

作者：申莹莹张巨松彭增莹段松江李宗润吴一帆新疆农业大学农学院/棉花教育部工程研究中心乌鲁木齐830052

【目的】研究缩节胺复配打顶剂对机采棉冠层结构、光合特性及产量的影响。【方法】2021年以新陆中88号为材料,采用双因素裂区试验设计,二因素为缩节胺和打顶处理,缩节胺包括2个水平,喷施缩节胺(H1)和不喷施缩节胺(H0);打顶包括3个水平,... 详细信息

【目的】研究缩节胺复配打顶剂对机采棉冠层结构、光合特性及产量的影响。【方法】2021年以新陆中88号为材料,采用双因素裂区试验设计,二因素为缩节胺和打顶处理,缩节胺包括2个水平,喷施缩节胺(H1)和不喷施缩节胺(H0);打顶包括3个水平,打顶剂喷施(D1)、人工打顶(D2)和不打顶(D3)。【结果】在各处理中H1处理较H0处理可以显著提高棉花的平均叶簇倾角、群体散射辐射透过系数、叶绿素SPAD值和净光合速率,增幅分别为16.0%、25.5%、8.9%、18.1%;D1处理较D2处理可以显著提高棉花的叶面积指数、平均叶簇倾角、群体散射辐射透过系数、叶绿素SPAD值和净光合速率,增幅分别为16.9%、11.0%、16.1%、3.2%、10.9%;H1处理较H0处理单株结铃数、单铃重分别增加了43%、9.8%,存在显著差异;D1处理单株结铃数较D2、D3处理,分别平均增加了9.2%、31.9%,单铃重分别平均增加了4.0%、11.7%。棉花的籽棉产量以H0D3处理最低,为3 350.7 kg/hm^(2),H1D1处理最高,为7 023.6 kg/hm^(2),H1D1处理较H0D3处理的籽棉产量增加了109.6%,各处理籽棉产量整体表现为D1>D2>D3。H1处理较H0处理的籽棉产量、皮棉产量分别平均增加了42.6%、42.3%。【结论】选用缩节胺复配打顶剂进行全程化学调控,可以塑造适宜机采棉采收的合理冠层结构和光合特性并提高棉花的产量,还可降低生产成本,增加植棉效益。

关键词：缩节胺打顶剂机采棉冠层结构光合特性产量

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机采棉加工过程智能控制与试验优化

农业机械学报 2017年第4期48卷 73-81页

作者：张成梁李蕾董全成冯显英王昊鹏济南大学机械工程学院济南250022 齐鲁工业大学机械与汽车工程学院济南250353 山东大学高效洁净机械制造教育部重点实验室济南250061 山东警察学院济南250014

机采棉杂质含量高,多级籽棉清理和皮棉清理会造成纤维损伤,为综合提高皮棉产品的外观形态和纤维内在质量,提出了对机采棉加工工艺进行过程优化控制的研究方法和试验方案。在充分分析典型机采棉加工流程的基础上,根据最新的棉花质量检测... 详细信息

机采棉杂质含量高,多级籽棉清理和皮棉清理会造成纤维损伤,为综合提高皮棉产品的外观形态和纤维内在质量,提出了对机采棉加工工艺进行过程优化控制的研究方法和试验方案。在充分分析典型机采棉加工流程的基础上,根据最新的棉花质量检测标准,确定杂质面积、杂质颗粒数、反射率、黄度、上半部长度、长度整齐度、短纤维指数、马克隆值、断裂比强度9个参数作为优化目标,建立以加工皮棉产品成交价格最大化的总体优化控制目标。选取对棉花清理有显著影响效果的倾斜式籽清机I和II、提净式籽清机、回收式籽清机、轧花机上部、锯齿式皮清机I和II 7个关键设备的转速作为优化控制变量。采用监控层、控制层、设备层的构架模式,完成关键设备自动化升级改造。使用响应面分析法的中心组合设计试验方法建立控制变量与控制目标之间的数据模型。以建立的总体优化控制目标为适应度评价函数,利用遗传算法完成对多变量数据模型的求解,7个设备的转速分别为495、484、727、472、1 131、822、763 r/min。试验结果表明,加工后的皮棉产品杂质面积变化率降低约7个百分点,上半部长度变化率提高约2个百分点,质量较为稳定。本文方法在降低机采棉含杂率的同时,提高了棉花的综合质量水平。

关键词：机采棉加工智能控制参数优化响应面分析法遗传算法

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机采棉加工工艺配置效率研究

机采棉加工工艺配置效率研究

作者：崔思浩石河子大学

学位级别：硕士

国内对机采棉加工工艺的研究主要是机采棉加工设备的设计、改造和局部工艺优化,很少从系统的角度进行工艺优化。如何从系统角度对机采棉加工工艺配置效率进行评价研究,分析不同配置下的工艺效率,找到影响工艺效率的关键因素,对机采棉加... 详细信息

国内对机采棉加工工艺的研究主要是机采棉加工设备的设计、改造和局部工艺优化,很少从系统的角度进行工艺优化。如何从系统角度对机采棉加工工艺配置效率进行评价研究,分析不同配置下的工艺效率,找到影响工艺效率的关键因素,对机采棉加工工艺的优化决策具有重要的参考意义。该论文考虑到机采棉加工工艺配置系统具有多输入多输出的特点,使用SE-SBM(Super Efficiency Slacks-based Measure)模型对机采棉加工工艺配置效率进行评价分析。具体工作包括:(1)调查分析了机采棉加工工艺现状以及影响工艺效率的关键因素。通过文献阅读和棉花加工企业实地调研,制定机采棉加工工艺调查问卷,收集数据资料,分析了现有机采棉加工工艺的类型。从生产投入、产出水平和工艺配置角度,分析出影响机采棉加工工艺效率的关键因素。(2)构建了机采棉加工工艺配置效率评估模型。依据机采棉加工工艺现状和工艺效率影响因素,确定了机采棉加工工艺配置效率评价指标体系和机采棉加工质量评价体系。运用数据包络分析法,把机采棉加工工艺系统看作一个具有输入输出的系统,以机采棉生产投入和工艺配置情况作为输入指标,以机采棉加工质量和皮棉产量等产出水平作为输出指标,建立了基于SE-SBM(Super Efficiency Slacks-based Measure)的工艺配置效率评价模型。(3)机采棉加工工艺配置效率评价与改进建议。通过调研,收集新疆某棉花加工企业9条典型生产线的指标数据,运用DEA-Slover5.0软件计算出机采棉加工工艺质量评价值和工艺配置效率值,并对结果进行有效性分析、指标敏感性分析和改进额度分析。分析结果表明,大部分机采棉加工生产线的籽清、皮清和烘干工序配置冗余,能耗可降低20%～50%,劳动力数量可减少5%～16%。同时大部分生产线存在产能过剩或加工任务量不足的问题。最后,根据以上分析结果确定了改进方向和额度,提出具有针对性的改进建议。该论文所构建的指标体系和评价方法可用于评估不同机采棉加工生产线的工艺配置效率,能为实施机采棉加工工艺设计和优化改进提供决策参考。

关键词：机采棉工艺配置 SE-SBM模型效率评价

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机采棉普梳针织布面棉粒的控制措施

棉纺织技术 2022年第7期50卷 58-60页

作者：顾建东华芳集团有限公司江苏苏州215600

探讨采用机采棉纺制C 18.5 tex针织布面棉粒的控制措施。在生产实践中针对机采棉的特性,主要对清梳工艺参数进行优化,并侧重对杂质的分离与排除,同时减少因纤维纠缠、包裹而产生的棉结和纤维束。通过一系列措施,最终使布面效果得到明显... 详细信息

探讨采用机采棉纺制C 18.5 tex针织布面棉粒的控制措施。在生产实践中针对机采棉的特性,主要对清梳工艺参数进行优化,并侧重对杂质的分离与排除,同时减少因纤维纠缠、包裹而产生的棉结和纤维束。通过一系列措施,最终使布面效果得到明显改善,满足了用户的使用要求。认为:机采棉中的杂质是影响布面棉粒的主要因素,通过工艺优化、严格生产管理等措施可以有效降低布面棉粒数量。

关键词：机采棉针织纱杂质棉粒分梳隔距

缩节胺复配打顶剂对机采棉株型塑造和棉铃分布的影响

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新疆农业科学 2023年第4期60卷 790-797页

作者：申莹莹张巨松彭增莹李宗润段松江吴一帆郭仁松新疆农业大学农学院/教育部棉花工程研究中心乌鲁木齐830052 新疆农业科学院经济作物研究所乌鲁木齐830091

【目的】研究缩节胺复配打顶剂对机采棉株型塑造和棉铃分布的影响。【方法】2021年以新陆中88号为材料,采用双因素裂区试验设计,因素为缩节胺和打顶处理,缩节胺2个水平,喷施缩节胺(H_(1))和不喷施缩节胺(H_(0));打顶3个水平,打顶剂喷施(... 详细信息

【目的】研究缩节胺复配打顶剂对机采棉株型塑造和棉铃分布的影响。【方法】2021年以新陆中88号为材料,采用双因素裂区试验设计,因素为缩节胺和打顶处理,缩节胺2个水平,喷施缩节胺(H_(1))和不喷施缩节胺(H_(0));打顶3个水平,打顶剂喷施(D_(1))、人工打顶(D_(2))和不打顶(D_(3))。研究缩节胺复配打顶剂对棉花株高、主茎日增长量、茎粗、主茎节间数、节间长度、果枝数、果枝长度干物质积累与分配及产量构成的影响。【结果】随着缩节胺的喷施,棉花株高、主茎日增长量、果枝长度、果枝夹角及株宽呈降低趋势,打顶剂喷施可以抑制棉花顶部的生长,并起到免打顶的作用。缩节胺复配打顶剂可以塑造适宜机采的棉花株型。缩节胺复配打顶剂可以更好的将棉花的生殖生长向营养生长转移,增加棉花营养器官的重量,提高棉花的产量。喷施缩节胺处理伏前桃个数显著高于处理不喷施缩节胺处理,增幅为43.3%。各打顶处理间伏前桃个数无显著差异。各处理的伏桃个数以打顶剂喷施处理最高,不打顶处理最低,棉花的秋桃个数以不打顶处理最低,人工打顶处理最高。喷施缩节胺和打顶剂均可以显著增加棉铃数量,提高棉花产量。【结论】喷施缩节胺和打顶剂会显著影响棉花适宜机采的农艺性状,影响棉花株型塑造及棉铃分布,在生产中使用缩节胺和打顶剂相结合,可以提高棉花产量。

关键词：缩节胺打顶剂机采棉株型塑造产量形成

不同种植模式和灌水定额对棉花生长和产量的影响

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灌溉排水学报 2023年第5期42卷 16-23页

作者：王璐刘浩高福奎宁慧峰韩其晟徐雪雯王兴鹏李小刚塔里木大学水利与建筑工程学院新疆阿拉尔843300 塔里木大学现代农业工程重点实验室新疆阿拉尔843300 中国农业科学院农田灌溉研究所/农业农村部作物需水与调控重点开放实验室河南新乡453002 农业农村部西北绿洲节水农业重点实验室新疆石河子832000 新疆生产建设兵团第一师水文水资源管理中心新疆阿拉尔843300

【目的】明确膜下滴灌机采棉的适宜种植模式和最优灌水定额。【方法】设置等行距(M1:1膜3行)、宽窄行(M2:1膜6行)2个种植模式,每个种植模式设置3种灌水定额(W1:30 mm,W2:37.5 mm,W3:45 mm),分析不同种植模式和灌水定额对棉花生长、蕾铃... 详细信息

【目的】明确膜下滴灌机采棉的适宜种植模式和最优灌水定额。【方法】设置等行距(M1:1膜3行)、宽窄行(M2:1膜6行)2个种植模式,每个种植模式设置3种灌水定额(W1:30 mm,W2:37.5 mm,W3:45 mm),分析不同种植模式和灌水定额对棉花生长、蕾铃分布、挂枝数、产量和水分利用效率的影响。【结果】种植模式显著影响棉花株高和茎粗,M1处理的株高和茎粗相比M2处理提高了30.29%和13.45%;株高和茎粗随灌水定额的增大而增大,W2处理和W3处理的株高和茎粗差异较小,显著高于W1处理。M1处理有利于增加棉花上部铃和内围铃,且中、上部铃随着灌水量的增加而增加。M1处理的单株成铃数、衣分和籽棉产量相比M2处理分别增加了65.72%、1.46%和3.33%,皮棉产量增加了6.87%。产量随着灌水定额的增加而增加,但水分利用效率差异不显著。【结论】推荐南疆地区机采棉采用等行距(M1)种植模式,最优的灌水定额为37.5mm(W2),可以促进棉花生长,实现增产。

关键词：种植模式灌水定额机采棉蕾铃分布产量水分利用效率

不同行距配置对机采棉生长发育及光合特性的影响

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干旱地区农业研究 2022年第5期40卷 155-164页

作者：张文刘铨义曾庆涛王政洋冯杨逯涛新疆生产建设兵团第七师农业科学研究所新疆奎屯833200

以新疆兵团第七师胡杨河市推荐棉花品种Z1112和中棉641为供试材料,设置一膜六行、一膜四行和一膜三行3种行距配置模式,研究不同行距配置模式对棉花生长发育及光合特性的影响。结果表明,一膜三行配置模式生育期较一膜六行和一膜四行缩短2... 详细信息

以新疆兵团第七师胡杨河市推荐棉花品种Z1112和中棉641为供试材料,设置一膜六行、一膜四行和一膜三行3种行距配置模式,研究不同行距配置模式对棉花生长发育及光合特性的影响。结果表明,一膜三行配置模式生育期较一膜六行和一膜四行缩短2~6 d,株高较一膜六行、一膜四行分别增加7.3 cm和6.8 cm,果枝数较一膜六行、一膜四行分别增加1.1台和0.8台,始果节位和始果节高受行距配置影响较小。棉花叶面积指数(LAI)从苗期到盛铃前期随生育时期推进而逐渐增大;在盛铃前期到达峰值,进入盛铃期后,各处理LAI逐渐开始减小,不同行距配置模式下,Z1112和中棉641的LAI总体表现为一膜六行>一膜四行>一膜三行。所有处理叶片叶绿素相对含量(SPAD值)在现蕾至吐絮期均呈现出先增后降趋势,生育前期,棉株叶片SPAD值和干物质积累量随行距的增加而降低;生育后期,一膜三行配置模式的叶片SPAD值和干物质积累量迅速上升,高于一膜六行和一膜四行配置模式。单株结铃数、单铃重和子指随行距的增大而增加,一膜三行处理下的单株结铃数、单铃重、子指较一膜六行和一膜四行分别增加4.9个·株和2.7个·株、0.5 g和0.4 g、0.7 g和0.4 g;但棉花总铃数、产量和衣分受行距影响较小。一膜三行配置模式可加快生育进程、增加棉花株高和果枝数、提高光合作用,能保持较高的产量,具有较好的推广潜力。

关键词：机采棉行距配置生育期干物质积累产量

灌溉定额和施氮量对机采棉田水分运移及硝态氮残留的影响

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作物学报 2022年第2期48卷 497-510页

作者：尔晨林涛夏文张昊徐高羽汤秋香新疆农业大学农学院/棉花教育部工程研究中心新疆乌鲁木齐830052 新疆农业科学院经济作物研究所新疆乌鲁木齐830091 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 农业农村部荒漠绿洲作物生理生态与耕作重点实验室新疆乌鲁木齐830091

水资源短缺和土壤环境污染严重是制约农业可持续健康发展的瓶颈,迫使农民开发和采用可持续的农业生产技术。水分运动机理和氮肥残留行为是评价干旱地区农业水肥管理水平的依据,提高水氮利用效率是降低环境污染这一重要科学问题的重要途... 详细信息

水资源短缺和土壤环境污染严重是制约农业可持续健康发展的瓶颈,迫使农民开发和采用可持续的农业生产技术。水分运动机理和氮肥残留行为是评价干旱地区农业水肥管理水平的依据,提高水氮利用效率是降低环境污染这一重要科学问题的重要途径。本研究采用裂区试验设计,以灌溉量为主区,设2250(低灌溉量,W1)、3450(传统灌溉量,W2)和4650 m^(3) hm^(-2) (高灌溉量,W3) 3个灌溉量;设0 (空白,N1)、300 (传统施肥量,N2)和600 kg hm^(-2) (高施氮量,N3) 3个纯氮投入量,在干旱的中国西北内陆棉区开展2年的田间试验,评估灌溉和施氮策略对水氮运移、籽棉产量、水氮生产效率的影响。结果表明,灌溉量及水氮耦合效应是影响籽棉产量及灌溉水生产力的影响因素,其中灌溉量是主效应。2年均值表明,灌溉量为W1时,施肥量由N1增加至N3,生育期0~80 cm平均土壤含水量呈先显著上升后显著下降的趋势,N2和N3处理较N1处理籽棉产量分别提高13.8%和7.6%,水分利用效率分别提高13.6%和6.8%;灌溉量为W2和W3时,施肥量由N1增加至N3,生育期0~80 cm土层平均含水量无显著差异。N2和N3处理较N1处理籽棉产量分别提高11.6%和12.4%,水分利用效率分别提高11.4%和11.5%;随着灌溉量的增加,0~80 cm土层全生育期含水率总平均值逐渐增大。灌溉量是影响硝态氮在0~40 cm土层积累的主导因素,而水氮耦合效应是导致硝态氮向下淋溶的主效应。W1灌溉量下,随着施氮量的增加,硝态氮在0~40 cm土层大量积累,而W3灌溉量下,随着施氮量的增加,40~60 cm土层硝态氮含量逐渐增加。总的来说,灌溉量高于3450 m^(3) hm^(–2)、施肥高于300 kg hm^(–2)后继续增加水氮投入未能额外增产,反而可能造成资源浪费和对环境的潜在污染。因此我们建议,通过水氮优化策略提高资源利用效率,降低环境污染,促进农业可持续发展。

关键词：机采棉水氮耦合产量水分运移硝态氮