车载行进式农田土壤压实度实时测量系统

基于应变片测力原理研制了一种新型嵌入式土壤压实度传感器和车载行进式农田土壤压实度实时测量系统。该系统将微型压力传感器嵌入到锥体前部,直接测量行进过程中锥头受到的土壤阻力,简化了测量结构,提高了系统的复合度。以超低功耗MSP430单片机作为内核的数据采集器实现了多路模拟信号的测量,2个串口分别用于与上位机的通讯和GPS信号的接收,采用PDA作为数据处理、存储以及显示终端。传感器实验室标定结果表明,嵌入式土壤压实度传感器输出电压与标准载荷具有良好的线性关系。田间试验结果表明,车载行进式农田土壤压实度实时测量系统工作稳定,土壤压实度测量结果与GPS信息融合效果良好,系统能够快速获取农田土壤压实度及其空间变异信息。     

中型拖拉机压实对测试截面土壤坚实度和含水率的影响

以黑龙江省黑土区垄作旱田为研究对象,采用中型拖拉机开展压实试验,提出一种农业机械压实后土壤坚实度和含水率试验数据测试创新方法,对科学合理使用农业机械、保持和提升黑土区耕地生产能力具有重要理论和实际意义.设压实1～5次及对照(CK)6种处理,测试时,在压实辙印垂直方向以辙印中点为中心取7个测点(每测点间隔10 cm),测量0～40 cm土层土壤坚实度和0～20 cm土层土壤含水率.结果表明,中型拖拉机压实对压实辙印下方及两侧土壤均产生影响,拖拉机压实后测试截面明显形成土壤坚实度较大影响区域,其影响范围和程度随压实次数增加而增加;在0～20 cm土层,连续压实2～5次后测试截面土壤坚实度超过1000 kPa,影响作物根系生长发育;中型拖拉机压实对辙印下方5～20 cm土层土壤坚实度影响最大,压实5次处理土壤坚实度与对照相比增加107.4％,且各压实处理土壤坚实度随测试深度增加均呈类似"鼻形"曲线;土层深度、压实次数、测点位置及各因素交互作用均为影响土壤坚实度显著因素(P<0.01),其中土层深度和压实次数为最重要因素;中型拖拉机压实致使辙印下方0～20 cm土层土壤含水率增高,与两侧测点相比增加11.3％～27.6％,与对照相比增加25.8％～36.7％.     

丘陵区土地整理施工土壤紧实特征研究

以山东新泰市天宝镇土地整理项目区为研究地,对丘陵区土地整理施工土壤紧实特征进行分析.通过测定在施工过程中机械碾压后士壤紧实数据发现,土壤紧实深度与压强关系曲线符合三次多项式;未压实地块随深度的增加土壤紧实度逐渐增大;机械压实对地块垄上的影响较大;压实地块土壤紧实度变化幅度大于未压实地块.     

压实对土壤水力特性影响的研究进展

土壤水力特性是研究土壤水分、养分运移不可或缺的重要指标,它决定着土壤保水和释水的能力。在压实作用下,土壤水力特性发生变化,严重影响到农业种植、水土保持、基础设施建设等顺利进行。目前针对土壤压实与土壤水力特性的研究较多,但在不同压实作用下,土壤水力特性变化的机理研究还不够深入。系统梳理和总结国内外学者在不同区域,不同压实作用下对土壤水力特性展开的相关研究,表明在压实作用下,土壤的含水量、水分扩散率、导水率等指标参数在横向和纵向都发生不同程度的空间变异。针对研究对象,国内外将目光多聚焦在农业土地上,针对矿区的研究较少;在影响因素方面的研究,系统性研究欠缺,影响机理的解释也相对较少。建议未来发展应进一步提高土壤水力特性指标参数的获取精度,运用新方法新理论分析影响变化的机理,研发适宜调控土壤水力特性的土壤重构技术,为土地复垦和生态环境改善提供更加科学的依据。     

应用自动圆锥仪对土壤压实的试验研究

在实验土槽中，用法国国家农业机械、乡村工程、水利和森林研究中心（Ｃｅｍａｇｒｅｆ）的自动圆锥仪测量经胎轮压实前后的土壤坚实度，进而分析胎轮的充气压力、胎轮上的驱动扭矩、胎轮上的载荷以及胎轮的通过次数对土壤压实的影响。此研究为正确地使用胎轮、合理地配备农机具以及为研制新型的农用胎轮，从而达到减少农田土壤的压实提供了指导。     

黄土区土地整理压实土壤物理性状的初步研究

【研究目的】拟了解黄土丘陵土地整理区的土壤压实情况,从而制定相应的改良措施,促进土地资源的优化配置和有效利用。【研究方法】以闻喜县后宫乡的土地整理项目为研究对象,调查了压实地土壤的容重、紧实度、含水量以及渗水速率。【研究结果】结果表明：（1）与一般农田土壤相比,整理区土壤容重平均增高1.34倍、紧实度平均高484倍。（2）压实土壤的初始渗透速率为1.21mm/10min,稳渗速率为0.7 mm/10min,约相当于一般农田土壤的16%和28%。【研究结论】这些物理性状表明土地整理区内土壤压实程度非常严重,必须采取相应措施改良压实的土壤,迅速提高土地的生产力。     

垂直激振下压实系统的动力学过程及响应特性

针对智能振动压路机垂直激振的特点,根据压实进程中土壤参数的变化,按工况分阶段建立二自由度动力学模型,研究接地振压、接地跳振、跳振3种工况下振动轮与土壤相互作用的动力学过程.以XG6133D型智能振动压路机为算例,分析压实系统的幅频特性及响应特性.结果表明：一阶、二阶共振频率及共振幅度随减震器参数、土壤参数的变化而发生相应变化;压实进程中振动轮运动呈现从单周期到倍周期的变化,其时域波形的波峰、波谷出现简谐波式削平,频谱除基波外含丰富的分数倍亚谐波和高次倍谐波.     

作物对土壤压实胁迫响应研究进展

作物要获得优质高产,不仅需要适宜的水肥条件还需要适宜的土壤结构。而土壤压实后容重升高导致土壤理化性状和土壤微生物种类及结构发生改变,影响土壤养分的有效性,造成多数土壤酶活性、土壤生物数量降低,使植物生长发育受阻、生物产量降低,进而影响作物的正常生长发育。本文综述了土壤压实胁迫形成的原因和其对土壤环境、作物的危害,及作物生理对土壤压实胁迫的响应机理等方面研究进展,并在此基础上对土壤压实胁迫下一步的研究方向进行了展望。     

游憩压实土壤对黄波椤根系形态结构及活力的影响

以森林公园内的黄波椤(Phelodendron anurense Rupr.)风景林为对象,研究了游憩压实土壤对黄波椤1～3级根(根系最末端为l级根)的形态结构和活力,以及土壤物理性质的影响.结果表明:压实导致土壤表层(0～10 cm)密度显著增加,最大持水量、毛管持水量、总孔隙度和土壤通气度均显著下降,但在亚表层(＞...     

案例推理和克里克插值在土壤养分预测中的比较研究

以三峡库区王家沟小流域为研究区,在对土壤样本的理化性质进行分析和测量的基础上,用均方根误差、平 均相对误差、一致性系数三个精度评价指标对克里克插值和案例推理方法用于土壤养分预测的精度进行了评价, 并对这两种方法所获得的土壤养分空间分布图的效果进行了比较.研究结果显示,与克里克插值方法相比,案例推 理方法不仅获得了较好的土壤养分预测精度,还获得了较好的制图效果.尤其是在没有采样点分布的区域,案例推 理方法获得的土壤养分空间分布图也具有更高的详细度.     

农机具受力测试系统试验研究

针对传统的农机田间在线测试耗资费时且精度低的问题,设计了一种基于PXI总线和LabVIEW的农机具田间作业受力在线遥测系统,研制出了一套悬挂系统的五杆测力装置。使用该系统,在室内土槽试验台上对农机具工作时受力情况进行测试试验。试验结果表明该系统能够快速准确地实现数据采集、处理、无线传输、远程监测。     

Summary and Improvement Measures for Soil Compaction Caused by Machinery

近年来,农业机械化作业越来越普遍,随着农业机械的不断发展,农田机械土壤压实已逐渐成为一个不容忽视的问题。农业机械多次或大载荷作业造成的土壤压实都会对土壤的各种性能产生不同程度的影响。土壤压实会使土壤容重增加,机械阻力增大,持水和蓄水能力以及土壤通气性下降,同时影响农作物对化学元素的吸收。因此,土壤压实对土壤的物理、化学、生物特性及农作物的生长都会产生很大的不良影响。本文分析了近年来产生土壤压实的原因和土壤压实的危害,并在此基础上提出了改善土壤压实的有效措施和技术方法,以期减轻农业机具对农田土壤的压实程度。     

浅谈鸡东县测土配方施肥体系的建立

开展测土配方施肥是贯彻落实科学发展观,发展现代农业的重大举措。实施好测土配方施肥对于提高粮食单产、降低生产成本、培肥土壤具有重要的现实意义。通过项目的实施,加强了技术的完善配套,并着力构建科学的测土配方施肥三大体系:即测土配方施肥技术体系、测土配方施肥农化服务体系和测土配方施肥和谐肥料产业体系。     

模拟农业机械对土壤压实的试验研究

[目的]进行模拟农业机械对土壤压实的实验,为研究农业机械对土壤造成的压实破坏提供理论依据。[方法]重塑含水率(级差为3%)和体积密度(级差为0.2 g/cm3)不同的水稻土和黄棕壤,利用土壤固结仪对其进行模拟压实,分析压实对土壤容重、饱和持水率和应力传递系数的影响。[结果]随着含水率的增加,压实对土壤的影响逐渐加重,且当土壤含水率在16%~22%时压实对土壤产生的破坏较为严重。土壤抗压实能力随体积密度的增加而增加。相同含水率和体积密度土壤应力传递系数不变,即传递至土壤底层应力σz与土壤表面施加力σ0呈相对稳定的线性关系。[结论]机械压实会使土壤容重增加,饱和持水率降低。随着土壤含水率的减少和体积密度的增加,压实对土壤的影响减弱。土壤应力传递系数与土壤类型、含水率、体积密度等有关。对于给定状态的土壤,其土壤应力传递系数不变。     

成都平原不同耕作模式的农田效应研究—— II.土壤综合质量评价

 【目的】研究成都平原不同耕作模式对土壤质量性状的影响,探索建立适合当地生产条件的土壤质量评价体系,筛选出适宜该地的耕作模式,为提高当地土壤生产力水平、改善土壤质量提供借鉴。【方法】通过长期定位试验获取不同耕作模式对土壤性状及作物生产指标的影响效应,采用主成分分析的方法筛选评价指标,运用因子分析法对土壤质量进行综合评价。【结果】筛选出的评价土壤综合质量的指标在不同土壤层次存在明显差别：0—10 cm土层的主要影响因子为毛管孔隙度、土壤比重、土壤饱和渗水速率、土壤紧实度、土壤有机质;10—20 cm土层的主要影响因子为总孔隙度、非毛管孔隙度、饱和渗水速率、土壤吸湿水、土壤紧实度;0—20 cm土层的主要影响因子为非毛管孔隙度、土壤比重、土壤饱和渗水速率、土壤紧实度。其中,不同土层的共同影响因子——土壤饱和渗水速率和土壤紧实度是目前当地土壤质量的限制因子。土壤质量综合评价结果表明0—10 cm土层以麦稻双免耕作模式最好,10—20 cm土层麦免+稻旋最好,0—20 cm土层麦免+稻旋最好。【结论】在本研究的试验条件和当地实际情况下,对成都平原土壤质量具有良好效益的耕作模式为麦免+稻旋模式。     

测土配方施肥中信息技术的应用及发展

论述了我国信息技术在测土配方施肥中的应用及发展现状,并重点探讨了基于MAS的手机短信测土配方施肥专家系统的应用及发展前景。鉴于21世纪手机通信遍布全球的形势及其具有的方便性、灵活性和经济性,以手机短信为载体的施肥专家系统可在农业生产中起到至关重要的作用,应用前景广阔。     

高州市典型坡地不同利用方式对土壤理化性状的影响

就广东省高州市典型坡地相邻地块不同利用方式对土壤理化性状影响的研究表明：人工梯地上的农林复合系统和多年生物复合群落的土壤容重，土壤结构和土壤持水力及水分渗透力与相邻天然森林土壤相近，优于退化灌草丛和残林地，其土壤有机质，N，P，K全量养分和速效养分含量也普遍比已退化坡地的高，揭示建立仿森林结构的农林复合系统和多年生作物复合群落，并注意实行水土保持的耕作，是退化坡地生态重建的有效途径之一。     

不同土地利用类型测土配方施肥土样采集关键技术

土壤样品的采集是测土配方施肥工作基础,也是最为关键的一个环节。从多次培训的实际情况了解到,目前许多初中级农技人员就如何科学、合理选择有代表性的土壤进行采样,操作方法不规范,导致测定结果偏离实际情况,由此得出的结论不可靠。为此,根据西藏高原土地利用方式的不同,介绍不同土地利用类型测土配方施肥土样采集的关键技术,从而减少分析、诊断误差,达到指导农户科学施肥的目的。     

Using a systems modeling approach to improve soil management and soil quality

Soils provide the structural support, water and nutrients for plants in nature and are considered to be the foundation of agriculture production. Improving soil quality and soil health has been advocated as the goal of soil management toward sustainable agricultural intensification. There have been renewed efforts to define and quantify soil quality and soil health but establishing a consensus on the key indicators remains difficult. It is argued that such difficulties are due to the former ways of thinking in soil management which largely focus on soil properties alone. A systems approach that treats soils as a key component of agricultural production systems is promoted. It is argued that soil quality must be quantified in terms of crop productivity and impacts on ecosystems services that are also strongly driven by climate and management interventions. A systems modeling approach captures the interactions among climate, soil, crops and management, and their impacts on system performance, thus helping to quantify the value and quality of soils. Here, three examples are presented to demonstrate this. In this systems context, soil management must be an integral part of systems management practices that also include managing the crops and cropping systems under specific climatic conditions, with cognizance of future climate change.