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摘 要：玉米自古以来就是我国农业生产的重要组成，它在近年来的农业生产中所占比例越来越大，由此引发了人们对玉米种子的研究。为了减少因为脱粒而造成的玉米种子机械损伤，我们有必要对玉米种子的抗压特性以及裂纹生成规律进行研究，旨在为玉米种植和生产提供高效的种子，推动玉米种植业的进一步发展。
关键词：玉米种子；抗压；裂纹；规律
在玉米种植中，经常因为裂纹等现象而影响到玉米种子的成活率、发芽率，给玉米种植效益造成影响不说，还严重影响到玉米产业的发展。就玉米种子的裂纹生成分析，玉米种子的脱粒的过程中极容易受到脱粒机械的挤压、撞击、揉搓等外力的影响而产生种子损伤，这种损伤主要表现在玉米种子裂纹的生成。这种情况一旦发生，必然影响到玉米的品质和产量，最终造成玉米种植经济价值下降，同时损伤的种子还容易影响种子的发芽率。因此，我们这里有必要对玉米种子的抗压特性和裂纹产生规律进行研究，通过获得玉米在不同施力部位的损伤机理，从而改进玉米脱离工艺，减少玉米破碎率、提高玉米产量，具有着突出的现实意义和研究意义。
一、玉米种子抗压特性研究
近年来，国内外专家对玉米种子的抗压特性做了大量的研究，但是对于不同含水率、不同品种、不同型号的玉米种子施加压力而取得的成果并未曾见到有关报道。这就给玉米种子研究工作的开展带来了新的困扰。在下面的研究中，我们主要是通过不同影响因素下的玉米种子破碎情况分析，根据不同受压面产生的抗压特性来衡量裂缝生成规律，以提高玉米种子的生活率和生长率。
1、实验材料、设备和方法
1.1、实验材料
在本次实验中所采用的种子包含了东单1号、富油1号，这三类种子都是通过人工收获、手工脱粒形成的，收获的时候分别按照26%，25.8%。26.2%的含水率将其进行处理，处理之后的种子含水率为10.4%、13.5%和15.6%。在检查之后的种子主要是以饱满为主的，经过灯箱检查之后无明显的内部裂纹处理，以此作为试验研究对象。
1.2、实验设备
实验设备中所采用的LDS微机控制电子拉压试验机主要是以1241型号的谷物品种分析仪为主的，实验采集的数据主要以种子最大破坏力为基础，将种子放在一起种通过拉压试验机进行中央部位压缩，用牙膏将种子胶固定。在这个压缩过程中，下方的支撑板处于静止状态，而上方的压缩板是通过压头采用加载速度为5mm/min进行缓慢的向下匀速运动，在玉米种子骤然破裂之后自动停止机械运动，并且在此基础上进行研究和分析。
2.实验设计分析
2.1、实验因素分析
在种子选择的过程中，对于玉米种子的品种、种子含水量、种子的置放方式都做了简单的分析，并且将玉米种子破裂的时候所受到的最大破裂力按照试验指标做了科学的统计，这一统计如表一所示。
2.2、种子的裂纹判断
为了便于观察种子裂纹生成情况， 将每后的种子浸泡在体积分数为 0. 2%的墨汁中然后放置在一个滤器中用水冲走多余墨汁，垫上干燥24小时直接观察种子上的裂纹。
3.结果分析
3. 1 种子含水率
从表 1 可知， 种子的含水率对抗压特性有极大影响，在不同放置方式下最大破裂力都随含水率的增加而降低，下降速度则随含水率的增加逐趋缓慢，种子的含水率越低其所承受的载荷越大。在含水率10% ～ 15%区域内，种子的最大破裂力对含水率因素极为敏感。在此区域内只要对种子作少许的干燥处理，便会较快提高种子的抗压性能。分析其原因，主要是因为玉米的含水率越低，种子的强度和硬度越大，能够抵抗破裂的能力就越强， 因此玉米所承受的载荷就越大。在玉米所承受相同载荷的情况下，种子的含水率越低其变形越小，这主要是因为玉米的含水率越低，种子中粉质胚乳淀粉颗粒的脆性就越大，而塑性就越小，因此玉米的变形就越小。
3.2、放置方式
玉米种子各组成部分的力学特性有相当大的差异，玉米种子的 4 个主要部分即粉质胚乳角质胚乳尖冠和胚，其中尖冠和胚的抗破裂性很弱，立放时玉米种子顶部受压，相应的种子果柄。胚很容易在种子产生裂纹之前受到破坏，因而在同一品种，相同条件下立放受压时最大破裂力最小，容易使玉米种子产生裂纹造成损伤；平放时玉米种子边缘受压，角质胚乳的变形规律与种子相似，有坚硬的角质外层，因而最大破裂力最大，不容易使玉米种子产生裂纹造成损伤；侧放时玉米种子胚乳粉质部分受压，粉质胚乳是淀粉颗粒聚合体，承受力不大，粉质胚乳内部组织在压力的作用下首先破坏，使角质胚乳失去依托， 随后在角质胚乳的薄弱环节出现裂纹，因而最大破裂力居中。
二、种子裂纹生成的观察分析
试验中观察分析发现：在同一位置不同品种的玉米种子生成裂纹的基本规律大致是相同的
1 种子立放
种子直立放置时破坏部位在有胚的一端， 是一条由种子顶冠位置开始向下几乎贯穿整个种子的裂纹， 且与果柄连接的种子尖冠处向四周爆裂。这是因为种子尖冠处的抗压性很弱， 强度较低， 首先破坏， 而后胚和胚乳的共生部相比胚和胚乳较弱， 接着破裂， 胚与胚乳分离， 种皮在拉应力作用下而断裂，种子破裂。
2、侧放
侧放受压时裂纹是一条过胚和胚乳共生部最高点且贯穿整个种子宽度的近似水平线。裂纹线以下至果柄， 无裂纹；此裂纹线以上，顶冠中部爆裂严重，呈发散状张开，侧面和顶部的裂纹与腹面过胚和胚乳共生部最高点的裂纹线有时相连，种子顶冠部分有时破裂严重。这是因为侧卧放置时种子产生一定压缩变形后，过胚和胚乳共生部最高点的线开始和平板接触，该线是胚和胚乳的共生部，强度较低，首先破坏。
三、结束语
总之，种子含水率对抗压特性的影响极为突出，在同一品种，不同置放方式所发生的破裂力也不尽相同，因此在研究中我们必须要结合这一规律进行分析，保证种子的完整性与成长率。
参考文献
[1] 李晓峰，接鑫，张永丽，李飞，高连兴. 玉米种子内部机械裂纹检测与机理研究[J]. 农业机械学报. 2010（12）
[2] 李心平，马福丽，高连兴. 玉米种子的机械损伤对其发芽率的影响[J]. 农机化研究. 2009（03）
[3] 李心平，马福丽，高连兴. 玉米种子的跌落式冲击试验[J]. 农业工程学报. 2009（01）
[4] 李心平，高连兴，马福丽. 玉米种子力学特性的有限元分析[J]. 农业机械学报. 2007（10）
关键词：玉米种子；抗压；裂纹；规律
在玉米种植中，经常因为裂纹等现象而影响到玉米种子的成活率、发芽率，给玉米种植效益造成影响不说，还严重影响到玉米产业的发展。就玉米种子的裂纹生成分析，玉米种子的脱粒的过程中极容易受到脱粒机械的挤压、撞击、揉搓等外力的影响而产生种子损伤，这种损伤主要表现在玉米种子裂纹的生成。这种情况一旦发生，必然影响到玉米的品质和产量，最终造成玉米种植经济价值下降，同时损伤的种子还容易影响种子的发芽率。因此，我们这里有必要对玉米种子的抗压特性和裂纹产生规律进行研究，通过获得玉米在不同施力部位的损伤机理，从而改进玉米脱离工艺，减少玉米破碎率、提高玉米产量，具有着突出的现实意义和研究意义。
一、玉米种子抗压特性研究
近年来，国内外专家对玉米种子的抗压特性做了大量的研究，但是对于不同含水率、不同品种、不同型号的玉米种子施加压力而取得的成果并未曾见到有关报道。这就给玉米种子研究工作的开展带来了新的困扰。在下面的研究中，我们主要是通过不同影响因素下的玉米种子破碎情况分析，根据不同受压面产生的抗压特性来衡量裂缝生成规律，以提高玉米种子的生活率和生长率。
1、实验材料、设备和方法
1.1、实验材料
在本次实验中所采用的种子包含了东单1号、富油1号，这三类种子都是通过人工收获、手工脱粒形成的，收获的时候分别按照26%，25.8%。26.2%的含水率将其进行处理，处理之后的种子含水率为10.4%、13.5%和15.6%。在检查之后的种子主要是以饱满为主的，经过灯箱检查之后无明显的内部裂纹处理，以此作为试验研究对象。
1.2、实验设备
实验设备中所采用的LDS微机控制电子拉压试验机主要是以1241型号的谷物品种分析仪为主的，实验采集的数据主要以种子最大破坏力为基础，将种子放在一起种通过拉压试验机进行中央部位压缩，用牙膏将种子胶固定。在这个压缩过程中，下方的支撑板处于静止状态，而上方的压缩板是通过压头采用加载速度为5mm/min进行缓慢的向下匀速运动，在玉米种子骤然破裂之后自动停止机械运动，并且在此基础上进行研究和分析。
2.实验设计分析
2.1、实验因素分析
在种子选择的过程中，对于玉米种子的品种、种子含水量、种子的置放方式都做了简单的分析，并且将玉米种子破裂的时候所受到的最大破裂力按照试验指标做了科学的统计，这一统计如表一所示。
2.2、种子的裂纹判断
为了便于观察种子裂纹生成情况， 将每后的种子浸泡在体积分数为 0. 2%的墨汁中然后放置在一个滤器中用水冲走多余墨汁，垫上干燥24小时直接观察种子上的裂纹。
3.结果分析
3. 1 种子含水率
从表 1 可知， 种子的含水率对抗压特性有极大影响，在不同放置方式下最大破裂力都随含水率的增加而降低，下降速度则随含水率的增加逐趋缓慢，种子的含水率越低其所承受的载荷越大。在含水率10% ～ 15%区域内，种子的最大破裂力对含水率因素极为敏感。在此区域内只要对种子作少许的干燥处理，便会较快提高种子的抗压性能。分析其原因，主要是因为玉米的含水率越低，种子的强度和硬度越大，能够抵抗破裂的能力就越强， 因此玉米所承受的载荷就越大。在玉米所承受相同载荷的情况下，种子的含水率越低其变形越小，这主要是因为玉米的含水率越低，种子中粉质胚乳淀粉颗粒的脆性就越大，而塑性就越小，因此玉米的变形就越小。
3.2、放置方式
玉米种子各组成部分的力学特性有相当大的差异，玉米种子的 4 个主要部分即粉质胚乳角质胚乳尖冠和胚，其中尖冠和胚的抗破裂性很弱，立放时玉米种子顶部受压，相应的种子果柄。胚很容易在种子产生裂纹之前受到破坏，因而在同一品种，相同条件下立放受压时最大破裂力最小，容易使玉米种子产生裂纹造成损伤；平放时玉米种子边缘受压，角质胚乳的变形规律与种子相似，有坚硬的角质外层，因而最大破裂力最大，不容易使玉米种子产生裂纹造成损伤；侧放时玉米种子胚乳粉质部分受压，粉质胚乳是淀粉颗粒聚合体，承受力不大，粉质胚乳内部组织在压力的作用下首先破坏，使角质胚乳失去依托， 随后在角质胚乳的薄弱环节出现裂纹，因而最大破裂力居中。
二、种子裂纹生成的观察分析
试验中观察分析发现：在同一位置不同品种的玉米种子生成裂纹的基本规律大致是相同的
1 种子立放
种子直立放置时破坏部位在有胚的一端， 是一条由种子顶冠位置开始向下几乎贯穿整个种子的裂纹， 且与果柄连接的种子尖冠处向四周爆裂。这是因为种子尖冠处的抗压性很弱， 强度较低， 首先破坏， 而后胚和胚乳的共生部相比胚和胚乳较弱， 接着破裂， 胚与胚乳分离， 种皮在拉应力作用下而断裂，种子破裂。
2、侧放
侧放受压时裂纹是一条过胚和胚乳共生部最高点且贯穿整个种子宽度的近似水平线。裂纹线以下至果柄， 无裂纹；此裂纹线以上，顶冠中部爆裂严重，呈发散状张开，侧面和顶部的裂纹与腹面过胚和胚乳共生部最高点的裂纹线有时相连，种子顶冠部分有时破裂严重。这是因为侧卧放置时种子产生一定压缩变形后，过胚和胚乳共生部最高点的线开始和平板接触，该线是胚和胚乳的共生部，强度较低，首先破坏。
三、结束语
总之，种子含水率对抗压特性的影响极为突出，在同一品种，不同置放方式所发生的破裂力也不尽相同，因此在研究中我们必须要结合这一规律进行分析，保证种子的完整性与成长率。
参考文献
[1] 李晓峰，接鑫，张永丽，李飞，高连兴. 玉米种子内部机械裂纹检测与机理研究[J]. 农业机械学报. 2010（12）
[2] 李心平，马福丽，高连兴. 玉米种子的机械损伤对其发芽率的影响[J]. 农机化研究. 2009（03）
[3] 李心平，马福丽，高连兴. 玉米种子的跌落式冲击试验[J]. 农业工程学报. 2009（01）
[4] 李心平，高连兴，马福丽. 玉米种子力学特性的有限元分析[J]. 农业机械学报. 2007（10）