玉米收获机械发展趋势论文提纲

2022-11-15

论文题目：主要气象因素对玉米籽粒脱水的影响

摘要：玉米（Zea Mays L.）收获时籽粒含水率高制约着我国机械粒收技术的发展,探究气象因素对玉米籽粒脱水的影响,从而充分利用当地条件进行田间脱水干燥,能有效提高玉米的收获质量和生产效益,对玉米生产具有重要意义。本研究于2015-2017年在中国农业科学院新乡综合试验基地（35°10′N,113°47′E）进行,持续监测了4个当地主栽玉米品种的籽粒含水率变化,利用去趋势的方法来分析气象因素对籽粒脱水的影响;在此研究基础上,于2017-2018年选用多个品种和三个播期持续测定玉米籽粒含水率的变化,并结合平衡水分的相关原理和模型,探究成熟后期玉米籽粒含水率与平衡水分之间的关系;基于模型在黄淮海区域的研究结果,将其扩展应用到我国其他玉米种植区,分析不同玉米产区籽粒田间脱水基础环境条件的差异。其主要研究结果如下:1.通过使用Logistic Power模型对玉米籽粒的脱水过程进行拟合,将实际测定的玉米籽粒含水率分解为趋势含水率、气象含水率与随机误差,利用逐步回归和通径分析的方法来筛选玉米籽粒生理成熟前、后影响脱水的主要气象因子。研究发现,玉米籽粒的气象含水率与众多的气象因子之间均呈现显著的相关关系;生理成熟前影响脱水的主要气象因子为平均温度、平均风速和蒸发量（PETPM）,其中蒸发量起主要作用,而温度、风速主要通过蒸发量起间接作用;生理成熟后为平均温度和平均相对湿度,并且二者均为直接作用,其相对湿度的作用略大于温度。2.玉米籽粒成熟后经过长时间的田间脱水,所有品种和播期的玉米籽粒含水率最终会达到一个基本平稳的状态,但到达平稳状态的时间有一定的差异,这种平稳状态与受温度和相对湿度影响的平衡水分基本相似。其中平衡水分是指在恒定的温度和湿度下,籽粒内部水分与外部环境的水汽压达到动态平衡时的含水率。借鉴前人关于平衡水分的相关研究结果,使用Guggenheim–Anderson–de Boer（GAB）模型及其相关参数,将每日的平均温度和相对湿度作为变量输入模型,用于描述平衡水分的日变化。根据不同温度下测定玉米籽粒含水率的补充试验结果,对平稳状态的籽粒含水率进行修正,其修正后结果与平衡水分达到了良好的一致性,二者呈现出相似的同步性变化规律;但这种同步性变化并非同时出现,存在一定“滞后性”和“收敛性”,即籽粒水分的变动要晚于平衡水分的变化,并且变动幅度小,无法到达平衡水分变化的极值。但从总体上看,利用GAB模型来描述玉米籽粒的田间平衡具有可行性。3.我国不同玉米产区的田间平衡水分的大小存在着显著的差异,基本呈现出从南方到北方、从沿海向内陆逐渐降低的趋势。其中南方丘陵玉米区、西南山地玉米区最高,黄淮海夏玉米区次之,北方春玉米区、青藏高原玉米区和西北灌溉玉米区最低,但大部分地区的平衡水分均分布在10%-17%左右。仅从平衡水分的角度（温度和相对湿度）来分析,在10%-17%条件下,从玉米生理成熟（约30%）到含水率降为25%时的脱水时间需要约11-18天,而降至20%时,需要25-52天;其造成不同区域平衡水分存在差异的原因可能是由于气候类型导致的,其温暖、具有丰富降水的区域一般具有较高的平衡水分,造成田间脱水速率慢、时间长。因此当地的平衡水分可考虑作为筛选适宜品种和收获管理的重要因素,以及实现我国玉米产量与综合效益平衡的关键因素。

关键词：玉米（Zea Mays L.）;籽粒含水率;气象因素;籽粒平衡水分;区域差异

学科专业：作物栽培学与耕作学

摘要

abstract

第一章引言

1.1 研究背景

1.2 籽粒脱水研究进展

1.2.1 籽粒脱水过程与描述

1.2.2 遗传、栽培因素对籽粒脱水的影响

1.2.3 环境气象因素对籽粒脱水的影响

1.3 平衡水分及应用

1.4 籽粒含水率测定与差异