种子微波间歇干燥特性研究

种子微波间歇干燥特性研究

论文摘要

本试验通过对影响玉米、小麦和白菜种子微波干燥的因素,包括微波间歇时间比、种子初始含水量、微波承载重量和微波干燥功率进行研究,明确大、中、小粒种子的干燥特性,寻求适合玉米种子、小麦种子和白菜种子微波间歇干燥的条件,建立种子薄层微波间歇干燥数学模型,为种子微波干燥提供依据。主要结果如下:1.明确了微波间歇干燥玉米种子的干燥功率和微波间歇时间比。在700W和800W微波输出功率时,10%是较好的微波间歇时间比;玉米种子初始含水量是影响干燥后种子发芽率重要因素。在10%微波间歇时间比下,800W微波不间断干燥,可对含水量≤16.4%种子进行干燥;700W时,可对含水量≤17.3%种子进行干燥。以上两种条件均可保证干燥后种子发芽率。种子承载重量为300g时,微波干燥速率最快,但对种子损伤也最厉害。2.明确了微波间歇干燥小麦种子的干燥功率和微波间歇时间比。800W微波干燥功率下,20%微波间歇时间比既可对小麦种子快速干燥,又能保持干燥后种子的发芽率;小麦种子初始含水量的高低决定微波间歇时间比的大小。在800W微波输出功率时,20%微波间歇时间比下,可对含水量≤20.3%种子进行干燥; 30%微波间歇时间比下,可对含水量≤16.7%种子进行干燥,干燥后可保证干燥后种子发芽率。种子承载重量为300g时,微波干燥速率最快,但对种子损伤也最厉害。明确了微波间歇干燥打破小麦种子休眠所需要的时间。800W微波干燥功率下,刚收获的小麦种子(济麦20),10%微波间歇时间比下,微波干燥60min,20%微波间歇时间比下,微波干燥20min,30%微波间歇时间比下,微波干燥5min,即可打破小麦种子休眠,使种子达到最高发芽率。3.明确了微波间歇干燥大白菜种子的干燥功率和微波间歇时间比。在800W微波输出功率时,使100g含水量为12.8%大白菜种子降到含水量7%以下,10%微波时间功率比需要90min,20%微波时间功率比需要40min,30%是较好的微波间歇时间比,需要25min。4.建立了干燥过程中玉米种子水分、发芽率随干燥条件变化预测方程。对于薄层玉米种子微波间歇干燥,Page方程能够更好地描述干燥过程中水分比随干燥时间的变化规律。10%微波间歇时间比方程为:MR=esp(-0.01818t0.67688) ; 20%微波间歇时间比方程为: MR= esp(-0.01457t1.02447);在薄层玉米种子微波间歇干燥的条件下,一阶动力发芽率预测模型能够较好的预测种子发芽率随干燥时间的变化规律。10%微波间歇时间比方程为:GR=0.9572esp(-0.0046t);20%微波间歇时间比方程为:GR= 4.4275esp(-0.2940t);在800W功率、10%和20%微波间歇时间比条件下,采用间断干燥模式可以对初始含水量18%种子进行干燥。含水量18%的玉米种干燥至13.0%的水分时,可根据公式y1=23.9160e-0.1426x1+ 3.4943e-0.0114x1(10%微波间歇时间比)和y2=2.0466+11.1693e-0.2457x2 + 9.306e-0.2457x2(20%微波间歇时间比)计算出不同间断干燥时间所需要的干燥次数。5.小麦种子薄层微波间歇干燥时,单项扩散模型可以较好地描述种子水分比随干燥时间的变化而变化。10%微波间歇时间比方程为:MR=0.9669esp(-0.0996t)+ 0.9357esp(-0.0046t),20%微波间歇时间比方程为MR=0.9844esp (-0.0123t)。6.微波干燥后不同发芽率的玉米种子,随着种子发芽率的降低,相对电导率增加。盾片对微波干燥伤害最敏感,胚芽、胚轴和胚根三者差异不显著。

论文目录

  • 中文摘要
  • Abstract
  • 1 引言
  • 1.1 微波加热的原理与特性
  • 1.1.1 微波加热的原理
  • 1.1.2 微波加热的特性
  • 1.2 微波炉控制的原理
  • 1.3 微波加热技术的应用
  • 1.4 微波加热技术在种子干燥中的应用
  • 1.4.1 国内研究概况
  • 1.4.2 国外研究概况
  • 1.5 种子干燥中热质传递模型的研究
  • 1.6 本研究的目的和意义
  • 2. 材料与方法
  • 2.1 试验材料
  • 2.2 主要仪器与设备
  • 2.3 测定方法
  • 2.3.1 种子水分
  • 2.3.2 干燥失水率计算
  • 2.3.3 干燥速率计算
  • 2.3.4 种子发芽率
  • 2.3.5 种子的预处理
  • 2.3.6 电导率测定
  • 2.3.7 种子死伤部位观察
  • 2.7 统计软件
  • 3. 结果与分析
  • 3.1 种子微波干燥特性
  • 3.1.1 玉米种子微波干燥特性
  • 3.1.2 小麦种子微波干燥特性
  • 3.1.3 新收获小麦种子微波干燥特性研究
  • 3.1.4 白菜种子微波间歇干燥特性研究
  • 3.2 种子微波干燥数学模型的建立
  • 3.2.1 玉米种子微波干燥数学模型
  • 3.2.2 小麦种子微波干燥数学模型
  • 3.3 玉米种子微波间歇干燥伤害机理研究
  • 3.3.1 玉米种子细胞膜透性
  • 3.3.2 玉米种子死伤部位研究
  • 4. 讨论
  • 4.1 微波干燥方式
  • 4.2 种子初始含水量
  • 4.3 间断干燥模式
  • 4.4 承载重量
  • 4.5 微波干燥功率
  • 4.6 不同来源小麦种子微波干燥曲线差异分析
  • 4.7 玉米种子、小麦种子和白菜种子微波间歇干燥特性比较分析
  • 5. 结论
  • 5.1 玉米种子微波干燥特性
  • 5.2 小麦种子微波干燥特性
  • 5.3 白菜种子微波干燥特性
  • 5.4 玉米种子微波干燥数学模型
  • 5.5 小麦种子微波干燥数学模型
  • 5.6 玉米种子微波干燥伤害研究
  • 参考文献
  • 图版及说明
  • 致谢
  • 攻读硕士期间发表论文情况
  • 相关论文文献

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