不同落果特性花生品种子房柄力学性能的研究

不同落果特性花生品种子房柄力学性能的研究 孙雅文 邹晓霞 相云秋 张晓军 王月福 王铭伦 青岛农业大学山东省旱作农业技术重点实验室 山东 青岛 摘要 在田间试验条件下 系统研究了不同落果特性花生品种荚果不同成熟度时子房柄和不同含 水量时子房柄的力学性能 研究结果表明 不易落果品种潍花 号 和潍花 号 荚 果不同成熟度时子房柄与荚果间 子房柄与花序轴间的断裂拉力显著高于易落果品种潍花 号 和潍花 号 不同含水量的子房柄 其与荚果间 与花序轴间的断裂拉力 不易落果品 种显著大于易落果品种 随着子房柄含水量的降低 子房柄断裂拉力呈先增大后减少的趋势 在 含水量为 时断裂拉力最大 在荚果成熟度为 时子房柄断裂拉力最大 关键词 花生 落果特性 子房柄 力学性能 断裂拉力 中图分类号 文献标识码 收稿日期 基金项目 科技部 十二五 国家科技支撑计划项目 国家花生产业技术体系建设专项 东北区栽培 山东省高校优秀科研创新团队建设项目 山东省现代农业产业技术体系花生产业创新团队建设 项目 作者简介 孙雅文 女 山东烟台人 青岛农业大学在读硕士研究生 主要从事花生栽培生理研究 通讯作者 王铭伦 男 教授 主要从事花生栽培理论与技术研究 花生是我国重要的油料作物和经济作物 在 国民经济和对外贸易中具有重要作用 收获是 花生生产中的重要环节 传统收获需要人工挖掘 抖土 捡拾 摘果等工序 劳动力投入多 劳动强度 大 生产效率低 随着种植规模的扩大和产业的发 展 对机械化收获的需求日益紧迫 机械化收获 可大幅度降低劳动力投入 提高作业效率 降低收 获成本 近年来 机械化收获虽然得到初步发展 同时也存在一定问题 一方面是由于机械装备自 身的质量与性能不稳定 适应性差等 造成果土 花 生 学 报 分离差 损失率高等 另一方面是不同花生品种 子房柄强度 结果深度 结果集中程度等也影响机 械收获质量 花生子房柄强度是影响机械化收获 的重要农艺性状之一 子房柄韧性和抗拉能力 强 与荚果结合力强 成熟后荚果不易脱落 更适 合机械化收获 有关花生子房柄的力学性能研究较少 沈一 等研究表明 不同花生品种子房柄强度存在一定 差异 关萌等研究了花生子房柄抗拉强度 质量 含水率与田间晾晒时间的关系 吴琪 等对 多个花生品种果柄强度的研究表明 果柄强度是 影响花生机械化收获的重要农艺性状 花生子房 柄力学性能的研究尚未见报道 本研究旨在明确 不同落果特性花生品种子房柄力学性能的差异 为筛选和选育子房柄强度大 不易落果 适合机械 化收获的品种提供依据 材料与方法 试验材料 试验在青岛农业大学莱阳校区农学与植物保 护学院试验站进行 供试花生品种为山东省潍坊 市农业科学研究院选育的不易落果品种潍花 号和潍花 号 易落果品种潍花 号和潍花 号 分别以 和 表示 试验设计 每个花生品种为 个处理 小区 进行随机 区组设计 重复 次 每小区 行 行长 行 距 株距 小区面积为 月 日 播种 田间管理同生产大田 测定项目与方法 在不同品种小区内 于饱果期 取不同成熟度 籽仁饱满程度为 和成 熟荚果 均包括子房柄和所连花序轴 将成熟荚 果所连的子房柄和花序轴置于电热恒温鼓风干燥 箱中进行不同程度的干燥 以子房柄含水 量为标准 在预备试验的基础上 通过控制干燥时 间获 得 含 水 量 分 别 为 的样品 用深圳新三思材料检测有限公司生 产的 型微机控制电子万能试验机测定 上述样品子房柄与荚果间水平 垂直 斜向 角 断裂拉力和子房柄与花序轴间垂直断裂拉力 数据处理 数据 图表处理在 下进行 统计 及差异显著性分析采用 数据处理系统 结果与分析 不同落果特性花生品种荚果不同成熟度时 子房柄的力学特性 子房柄与荚果间的断裂拉力 水平断裂拉力 子房柄与荚果间水平方向 断裂拉力大小决定着花生收获时荚果带柄率以及 落果率 图 可见 四个花生品种子房柄与荚果 间水平断裂拉力大小随荚果的成熟呈先增大 后略 减少的趋势 成熟度为 时水平断裂拉力最大 不易落果品种子房柄与荚果间水平断裂拉力显著 大于易落果品种 同类品种内差异不明显 在荚果 成熟度为 和 时测定 不易落 果品种 的子房柄与荚果水平断裂拉力分别为 和 较易落果品种 的 和 分别增 加 和 增加 和 差异均达显著水平 垂直断裂拉力 子房柄连结着荚果与花 序轴 其力学性能是影响机械化收获与落果特性 的重要因素 不同落果特性花生品种荚果不同成 熟度子房柄与荚果间垂直断裂拉力的变化与水平 断裂拉力的变化相似 不易落果品种垂直断裂拉 力显著大于易落果品种 在荚果成熟度为 时 四个品种间垂直断裂拉力差异不明显 随荚果 的充实饱满 品种间差异明显 在荚果成熟度为 和 时 不易落果品种 垂直 断裂拉力分别为 和 较易 落果品种 的 和 分别 增加 和 差异均达到显 著水平 图 斜向断裂拉力 如图 所示 不易落果 品种子房柄与荚果间斜向断裂拉力明显大于易落 果品 种 在 荚 果 成 熟 度 为 和 时 不易落果品种 的斜向断裂拉力分 别为 和 较易落果 品种 分别增加 和 差异均达到显著水平 可见不同落果 特性花生品种斜向断裂拉力与水平及垂直断裂拉 力变化趋势一致 花 生 学 报 卷 图 不同落果特性品种荚果不同成熟度时子房柄与荚果间断裂拉力 图 不同落果特性品种荚果不同成熟度时子房柄与花序轴间的断裂拉力 期 孙雅文 等 不同落果特性花生品种子房柄力学性能的研究 子房柄与花序轴间的断裂拉力 随着荚果成熟 不同落果特性花生品种子房柄 与花序轴间断裂拉力表现出和子房柄与荚果间断裂 拉力相似的变化趋势 不易落果品种子房柄与花序 轴间断裂拉力明显大于易落果品种 同类品种内差 异较小 荚果成熟度为 和 时 不易落果品种 子房柄与花序轴间断裂拉力分 别为 和 较易落果品 种 的 和 分别增 加 和 图 不同落果特性花生品种不同含水量子房柄 的力学特性 子房柄与荚果间的断裂拉力 水平断裂拉力 图 可见 不同落果特性 花生品种子房柄在新鲜状态时 含水量为 与 荚果间水平断裂拉力较小 随子房柄含水量的降低 而增大 在含水量为 时达到最大 以后快速下 降 不易落果品种子房柄与荚果间水平断裂拉力 明显大于易落果品种 同类品种内差异较小 子房 柄含水量为 时 不易落果品种 断裂拉力 为 较 的 大 子房柄含 水量 时 的断裂拉力为 较 的 大 子房柄含水量降至 此 时子房柄强度低 易断裂 的水平断裂拉力仍 较 大 差异均达到显著水平 垂直断裂拉力 不同落果特性花生品种不 同含水量子房柄与荚果间垂直断裂拉力的变化趋 势与水平断裂拉力相似 不易落果品种垂直断裂拉 图 不同落果特性品种不同含水量时子房柄与荚果间断裂拉力 花 生 学 报 卷 力显著大于易落果品种 同类品种内差异较小 子房柄含水量 时 不易落果品种 的垂直断裂拉力分别为 和 较 的 和 分 别增大 和 图 差 异均达到显著水平 斜向断裂拉力 图 所示 随着子房柄 含水量降低 不易落果品种子房柄与荚果间斜向 断裂拉力明显大于易落果品种 且与水平及垂直 断裂拉力变化趋势一致 在子房柄含水量分别为 和 时 不易落果品种 子房柄与荚果间斜向断裂拉力分别为 和 较易落果 品种 的 和 分别 增 加 和 差异均达到显著水平 子房柄与花序轴间的断裂拉力 随着子房柄含水量的降低 不同落果特性花 生品种子房柄与花序轴间断裂拉力均呈先增加后 降低的变化趋势 不易落果品种断裂拉力明显大 于易落果品种 在含水量为 时 的断裂 拉力为 较 的 增加 在含水量为 断裂拉力最大时 的断裂拉 力为 较 的 分别 增加 子房柄含水量降至 时 的断裂拉力为 较 的 增加 图 两类品种子房柄与花序轴间断裂拉 力的变化和子房柄与荚果间的变化相似 图 不同落果特性品种不同含水量时子房柄与花序轴间的断裂拉力 讨论与结论 花生与其他作物不同 其有地上开花地下结 果的特性 由于荚果和土壤的紧密结合 在 收获作业的起拔和果土分离过程中 易导致子房 柄断裂 荚果脱落 因此花生落果特性普遍存在 落果势必影响花生产量 在花生收获过程中 影 响荚果脱落的因素很多 土壤质地 收获时期 收获方式 品种落果特性等 均可影响荚果脱 落 随着花生生产实体种植面积不断增加 人工 收获劳动强度大 生产效率低的问题日益突出 收 获机械化已成为花生生产的发展方向 然而 机械化收获易造成荚果脱落 又不便于 复收 导致产量损失 因此迫切需要不易落果品 种 本研究结果表明 不易落果品种的子房柄强 度等明显优于易落果品种 势必会减少收获作业 中的落果数量 不同落果特性的花生品种均在荚 果成熟度为 子房柄含水量 时 子房柄 强度最大 荚果不易脱落 在花生生产上为减少 落果的发生 现阶段可选用丰产性好且不易落果 品种 未来应着眼于选育丰产性好 品质优 子房 柄强度大的品种 特别应重视选育荚果成熟时仍 保持较高的子房柄强度 并且伴随着荚果的成熟 子房柄脱水较快 荚果成熟时含水量为 左右 的品种 不同落果特性花生品种子房柄强度存在 明显差异 不易落果品种机械组织发达 子房柄强 度大 子房柄与荚果和花序轴连接力强 在生产 中 通过选用和选育子房柄强度大的品种 减少田 间落果和产量损失是可行的 下转第 页 期 孙雅文 等 不同落果特性花生品种子房柄力学性能的研究 梅娜 周文明 胡晓玉 等 花生粕营养成分分析 西北农业学报 方积年 丁侃 天然药物 多糖的主要生物活性及 分离纯化 中国天然药物化学 高思思 高航 张文静 等 微波辅助提取花生粕多 糖的五种脱蛋白方法研究 粮食与油脂 阎欲晓 唐斌 超声波协同复合酶法提取花生粕多 糖工艺优化 食品科技 姜楠 刘红芝 刘丽 等 花生粕多糖的制备 结构 表征及 功 能 评 价 研 究 进 展 中 国 粮 油 学 报 林勉 刘通讯 内肽酶与端解酶水解花生粕蛋白的 研究 食品科学 谭斌 曾凡坤 吴永娴 花生肽的酶法生产工艺研 究 食品与机械 李晓刚 张永丹 花生粕的酶解新工艺研究 食 品工业科技 陈贵堂 赵立艳 王岁楼 制备花生抗氧化肽的蛋 白酶筛工艺 中国粮油学报 梁蓉 杨瑞金 王璋 高温花生粕酶法制备低苦味 多肽的研究 中国油脂 高明侠 苗敬芝 吕兆启 超滤技术分离花生抗氧 化肽及其性能研究 食品科学 徐怀德 闫宁环 陈伟 等 黑莓原花青素超声波辅 助提取优化及抗氧化性研究 农业工程学报 檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾 上接第 页 参考文献 万书波 封海胜 张建成 打造强势花生产业 参与国 际竞争 花生学报 尚书旗 刘曙光 王方艳 等 花生生产机械的应用现 状与进展分析 花生学报 增刊 李鹍鹏 栾雪雁 我国花生机械化生产发展问题与对 策研究 农业装备与车辆工程 胡志超 陈有庆 王海鸥 等 我国花生田间机械化生 产技术路线 中国农机化 沈一 刘永惠 陈志德 不同花生品种 系 子房柄断裂 拉力强度测试和荚果主要性状调查 江苏农业科 学 关萌 沈永哲 高连兴 等 花生起挖晾晒后的子房柄 机械特性 农业工程学报 王芬娥 黄高宝 郭维俊 等 小麦茎秆力学性能与微 观结构研究 农业机械学报 陈晓光 小麦茎秆特征与倒伏的关系及调控研究 泰安 山东农业大学 吴琪 曹广英 王云云 等 个