【论文精选】谷子茎秆叶鞘叶片及其结合部位的拉伸力学性能

来源：农业工程学报

《农业工程学报》2020年第36卷第18期刊载了山西农业大学等单位李红波、薛晋霞、王炳轩、张燕青、武新慧、李晓斌、崔清亮与杨作梅的论文——“谷子茎秆叶鞘叶片及其结合部位的拉伸力学性能”。该研究由国家重点研发计划项目（项目号：2016YFD0701801）等资助。

针对谷子机械收获作业过程中存在的秆叶易缠绕问题，该研究以晋谷21、张杂10为对象，分别对谷子不同节间的茎秆、叶鞘、叶片和叶环各部位进行拉伸力学测试，并利用SAS统计软件对测试数据做分析，在此基础上分析了相关力学参数沿茎秆节间的变化规律。2个谷子品种的茎秆在上下节间处的弹性模量、抗拉力和抗拉强度均差异显著（P<0.05）。由茎秆表皮拉伸测试测得晋谷21的茎秆弹性模量为4.15～6.64 GPa，抗拉强度为67.65～130.13 MPa，抗拉力为343.97～1 598.37 N；张杂10的茎秆弹性模量为4.54～7.98 GPa，抗拉强度为73.22～136.50 MPa，抗拉力为167.66～567.54 N。2个谷子品种在不同节间位置、不同部位（叶鞘、叶片及叶环）的抗拉力和抗拉强度差异均极显著（P<0.01）。晋谷21的中上部节间叶鞘、叶片及叶环平均抗拉强度分别为13.30、10.13和4.18 MPa，平均抗拉力分别为122.16、41.23和25.80 N。张杂10的中上部节间叶鞘、叶片及叶环平均抗拉强度分别为13.30、11.77和4.24 MPa，平均抗拉力分别为104.30、59.48和22.87 N。测试结果表明，谷子茎秆、叶鞘、叶片和叶环部位中抗拉强度最弱位置在鞘叶相连接的叶环位置处。谷子机械收获时可选择在茎秆中部以上、穗部第2节间以下各节间的叶环位置处进行秆叶分离，施力大小20～25 N。研究结果可为谷子收获装置的设计与优化提供参数依据。

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