耕耘机械室内模拟性能测试系统研究

为了改善试验手段，科学评价耕耘机械的性能，研究设计了能够测试耕耘机械牵引性能的测试系统，该系统集机械、电器、仪表技术于一体，由土槽、台车总成、试验装置、测试记录系统、土壤处理系统和控制系统等组成，可通过调节土槽水分，模拟不同的土壤条件，测试装置由框架结构定位，传感器适时感受信息，准确及时显示测试数据，符合实际测试要求。     

智能土槽测试系统的研制

智能土槽测试系统的研制对实现田间工况模拟具有非常重要的意义,为我国耕种机械高端技术的研究、产品部件和整机性能试验研究提供先进的试验平台和检测手段。本文介绍了土槽试验台整机结构、工作原理、液压系统和重要工作部件的设计,通过测验表明研制的土槽试验设备不仅可以进行土壤工作部件的性能试验研究(如犁、耙、开沟、旋耕、起垄、深松等常规机具),也可以为其他需要进行田间试验的试验装置提供平台,进行搭载试验。     

根茎类作物根土分离试验台的研制

针对根茎类作物机械化收获中的根土分离关键环节,研制了一种根茎类作物根土分离试验台,该试验台采用碾压、击打和抖动方式实现根土分离,可为根茎类作物收获装备的研制提供试验支持.为验证该试验台工作性能,以甘草(长根茎类作物)、虎杖(块根茎类作物)以及玉米根茬(须根茎类作物)作为试验材料进行了试验.验证结果表明,该试验台性能稳定,工作可靠,可根据试验要求调整工作参数,对部分根茎类作物进行根土分离性能试验,并对功率消耗进行测试.     

红壤丘陵区作物耗水需水的研究

本文利用水分蒸渗仪对赣东北低丘红壤区的几种主要作物（花生、水稻、荞麦）需水耗水规律进行了研究，其结果表明：生产１ｋｇ的花生荚果需要消耗１．３１ｍ３水量用于作物腾发；生产１ｋｇ的稻谷则需要消耗０．７６ｍ３水量用于作物的腾发；而生产１ｋｇ荞麦籽实需要消耗１．２３ｍ３水量用于作物的腾发。与其对应的水分利用率（ＷＵＥ）分别为７．６５ｋｇ／ｍｍ·ｈｍ２、１３．９５ｋｇ／ｍｍ·ｈｍ２和８．１０ｋｇ／ｍｍ·ｈｍ２。作为一般规律，作物的产量在一定范围内与腾发量成线性关系，因此，每公顷产３０００ｋｇ花生需要３９３０ｍ３（或３９３ｍｍ）的水量维持腾发；每公顷产７５００ｋｇ水稻则需要５７００ｍ３（或５７０ｍｍ）的水量用于腾发；而每公顷产３７５０ｋｇ的荞麦籽实产量需４６０５ｍ３（或４６１ｍｍ）的水量。在田间条件下，设计作物需水量时还应考虑地表径流和水分的渗漏与下渗的情况。试验结果还表明：水稻的水分利用率要高于花生和荞麦，在规划和配置灌溉水时，应优先考虑水稻的供水。     

水稻节水高产栽培间歇灌溉技术

通过对稻田不同水分管理模式和间歇灌溉的对比试验研究表明,水稻间歇灌溉水分管理模式最节水、灌水次数及田间排水量最少,且可明显减少病虫危害和增加水稻单产;由此提出了提高降雨利用率、减少稻田渗漏量及适当减少蒸发量的间歇灌溉水分管理模式,可适合我国南方大部分水稻作物种植区推广应用。     

东北垄作玉米免耕破茬试验装置的研究

利用自行研制的玉米免耕试验台,采用缺口圆盘刀与双翼铲结合在田间与土槽上进行玉米免耕破茬试验,分析破茬部件的受力,得到水平分力、垂直分力和破茬切土配重随切、清茬深度的变化规律。室内外试验结果表明:该装置性能良好,结构简单,满足测试出各土壤工作部件的受力和农业技术的要求,为免耕播种机合理设计提供了参考。     

犁底层容重对水稻生长的影响研究

对不同类型水稻土犁底层容重测定及盆栽培试验结果表明，犁底层容重一般在１．７８－２．１０ｇ／ｃｍ＾３之间，与耕层土物理性粘粒呈显著负相关，水稻土的生产力和犁底层容理有一定的负相关，高产水稻土犁底层容重平均为１．８１ｇ／ｃｍ＾３、中产水稻土平衡为１．９１ｇ／ｃｍ＾３、低产水稻土为２．０４ｇ／ｃｍ＾３；水稻土犁底层容重影响耕层水分的渗漏，从而影响耕层土壤中还原物质的含量及根系活力；容重过大，是水稻产量难     

水稻播种质量检测技术的研究进展及展望

水稻种植主要分直播和机械插秧两种方式,根据播种质量检测技术的特点,从方法上可分为排种器性能的动态监测和育秧盘内播种情况的静态检测。直播方式的播种质量主要采用动态监测方法,机插秧种植方式播种质量主要采用静态检测方法。文章介绍了国内外水稻播种质量动态和静态检测的方法,讨论播种质量检测技术发展中存在的问题。针对水稻育秧播种质量检测处于人工检测阶段,劳动强度大,不能满足机械高速作业要求等问题,提出水稻机插秧种植方式的育秧播种质量检测研究的方向与途径。     

水稻水分精确管理的知识模型研究

【目的】水稻是中国主要的粮食作物,其生长需消耗大量的水资源,因此水分精确管理对于水稻高效生产具有重要的意义。【方法】在分析和提炼水稻栽培理论与技术研究资料的基础上,通过定量描述水稻需水规律与栽培技术、品种类型、生态环境之间的动态关系,根据土壤水分平衡原理,采用土壤水势作为灌溉指标,建立水稻水分精确管理知识模型;基于系统工程思想,进一步在Microsoft Visual Studio.NET 2005平台上构建水分精确管理知识模型系统。【结果】模型具有灌溉管理方案设计以及动态调控的功能,在杭州和南京两个生态点进行的大田对比试验表明,两生态点按照模型设计方案进行水分管理的田块,其产量平均分别提高了6.9%和9.1%,灌溉水分生产率平均分别提高了53.61%和42.73%。【结论】该模型对于不同条件下的水稻水分精确管理具有较好的适用性和指导性。     

旱涝交替对水稻生理生长及水分利用效率的影响

为了解水稻对旱涝交替的响应机制,采用测坑试验设计研究旱涝交替胁迫条件下稻田水位对水稻生理生长与水分利用规律及水稻群体质量的影响,并对水稻株高动态变化、需水量动态规律、水分利用效率进行了数值计算和理论分析。结果表明:水稻分蘖期、拔节孕穗期及抽穗开花期受涝可促进株高增长,受旱则抑制株高增长;旱涝交替胁迫过程均不同程度地降低水稻需水量,在分蘖期尤为显著;先旱后涝处理的水分利用效率整体低于先涝后旱处理,拔节孕穗期先旱后涝处理的水分利用效率最低。研究结论可为合理制定灌溉方案和提高水稻产量提供有效、有力的科学依据。     

染料废水对水稻生长的影响与希瓦氏菌对染料的脱色作用

用浓度为100mg/L的偶氮染料废水对水稻进行灌溉,探讨染料对水稻生长的毒害作用。结果表明,在染料灌溉下,水稻的株高、穗长、穗重、千粒重、穗粒数和结实率都比常规灌溉下的低,经SAS软件分析差异达显著水平,说明偶氮染料废水污染后可导致水稻产量下降。对其中的处理接入脱色希瓦氏菌,发现该菌能够明显提高脱色效果,而且在有Fe3 的存在下,脱色率更高,同时在水稻生境下其能够正常存活、生长和繁殖。     

水稻分蘖期生理耗水量研究

[目的]研究水稻分蘖期生理耗水量,以期更加高效地节约灌溉水资源。[方法]采用室内盆栽方法,对水稻进行控水灌溉,根据每天每试验盆重量变化分析水稻生理耗水量。[结果]水稻分蘖前期耗水量不断增加,到分蘖后期逐渐降低,水稻分蘖前期平均每株每天耗水193.75 g,水稻分蘖后期平均每株每天耗水260.92 g。每盆栽2株水稻耗水量高于每盆栽1株水稻耗水量33.4%。[结论]在水稻分蘖末期应控制灌溉水量;水稻种植越密,分蘖期生理耗水量小,其分蘖数相应减少。     

不同品种和氮肥条件下水稻根系主要几何参数动态量化

目的建立基于生物量的水稻根系主要几何参数动态模型,为水稻功能-结构模型的研究奠定基础。方法于2008和2009年设置3个品种[两优108(V1,杂籼)、86优8(V2,杂粳)和南粳43(V3,常规粳稻)]和2个氮肥水平盆栽试验获取根系形态及根干重等指标,采用SPSSv13.0与Excel2007处理试验数据,RMSE检验模型。结果利用2008年观测资料,通过分析不同品种与施肥处理下水稻单株总根长及根直径与生物量间的定量关系,建立了基于生物量的水稻单株总根长动态模型;根据立体几何原理,构建了基于生物量的水稻总根体积与总根表面积动态模型。经2009年独立试验资料检验,单株总根长、总根体积及总根表面积的实测值与模拟值的RMSE分别为490.660cm/plant、131.859cm2/plant和2.532cm3/plant,说明模型拟合度较好。结论所建水稻根系主要几何参数模型具有一定机理性、解释性和通用性,对水稻功能-结构模型研究及水稻可视化奠定了基础。     

基于薄膜传感器的横轴流脱粒滚筒实时喂入量测量系统设计

为实现水稻联合收割机脱粒滚筒实时喂入量监测,基于薄膜传感器设计了一种脱粒滚筒喂入量测量系统,其原理为通过薄膜传感器测出滚筒顶盖侧边因喂入量变化而产生的受力变化。以额定喂入量为0.8kg/s的小型横轴流脱粒滚筒为试验对象,以成熟的晚籼98和传奇丰两优1号水稻为主要试验材料,在转速分别为650、800、950、1 100r/min、喂入量为0.2～0.8kg/s的条件下开展台架试验,结果显示:薄膜传感器采集的实时信号与实时喂入量显著相关,对喂入量和传感器信号进行线性关系拟合,拟合效果较好。试验结果表明,设计的测量系统可以通过传感器信号对喂入量进行测量。     

茭白-水稻人工湿地对不同处理梯度生活污水的净化研究

为明确利用农田人工湿地对农村生活污水进行资源化利用的可行性,选用茭白-水稻轮作种植模式下的人工湿地系统,通过室内盆栽试验开展了生活污水原水、厌氧出水、接触氧化出水和尾水等4种处理梯度污水灌溉茭白和水稻的研究,分析两种植物对化学需氧量、氨氮和总磷的净化效果以及植物丙二醛含量的变化.结果 表明:茭白和水稻对生活污水原水的处理效果最好,对接触氧化出水的总磷去除效果较差;水稻对化学需氧量、氨氮和总磷的整体去赊效果优于茭白;随着污水处理程度的提高,植物对氨磷的消纳量逐渐增加;污水灌溉在不同程度上促进了茭白、水稻的生长发育.研究表明茭白-水稻轮作在高浓度污水处理中可发挥巨大优势,且有利于茭白、水稻生长发育.     

水旱栽培条件下水、陆稻品种产量和生理性状比较

选用来自日本、中国华北、东北、西北等地的早熟粳型水稻品种8个和陆稻品种7个，在盆栽保水、盆栽旱种和大田旱种3种栽培条件下，比较水稻品种和陆稻品种的穗长、穗粒重、实粒数、结实率、百粒重和株粒重等产量性状、叶片水势、叶片鲜重、气孔阻力、植株高度和叶片卷叶度等生理及其它地上部性状的差异。结果表明：旱种条件下水稻、陆稻产量都低于保水栽培的产量，水稻品种的抗旱系数（旱种产量／保水产量）低于陆稻；旱种下株高低于保水种植；陆稻品种的叶片水势均高于水稻品种，且叶片水势与抗旱系数密切相关；旱种条件下陆稻气孔阻力低于水稻品种，保水条件下并无规律性；品种间叶片鲜重差异不大，但陆稻品种稍大于水稻品种；陆稻的叶片卷叶度低于水稻。此外还提出苗期通过根系或旱种卷叶度，后期通过叶片水势鉴定水陆稻抗旱性的方法。     

水稻不同育苗移栽方式的比较研究

试验结果表明，摆秧的产量高于插秧，二的产量均显地高于抛秧，品种间及品种与栽培方式互作间的差异均不显。摆秧的增产机理是秧苗素质好，移栽植伤很轻，分蘖早生快发，最高茎蘖数和成穗率均较高；叶面积指数高，且变化加速度小；在抽穗前比叶重增加快，此后增加慢；在生育后期，叶层面积大且占据层次多，群体基部绿叶面积大，穗层面积大且分布集中，位置偏中上，SOD含量高，丙二醛含量低。     

水稻CH4和N2O的排放及其与植株特性的相关性

为比较不同水稻品种间甲烷和氧化亚氮排放的差异,采用圆柱体静止箱取样、气相色谱分析,测定了不同早、晚稻品种在不同生育期甲烷和氧化亚氮的排放通量,考察其与水稻植株特性的相关性.结果表明,早稻甲烷、氧化亚氮排放通量分别在抽穗期、孕穗期出现峰值;晚稻甲烷、氧化亚氮排放通最分别在拔节期、乳熟期出现峰值.不同水稻品种间甲烷和氧化亚...     

井灌水稻区晒水池升温机理的初步研究

针对井灌区井水灌溉水温低的特点 ,为防止井灌水稻冷水害的发生 ,通过太阳辐射 -水体 -土壤这一连续体模型 ,利用数学知识解微分方程的方法 ,建立了静水情况下晒水池平衡水温的数学模型 ,并结合实例说明了各参数的数值算法 ;建立了晒水池内任意时刻各点水温的预测模型 ,并利用实测水温加以验证 ,其最大相对误差在9.6 %以内 ,预测精度符合要求。     

水肥耦合对水稻生长性状及产量的影响

[目的]研究水肥耦合对水稻生长性状及产量的影响。[方法]在盆栽试验中,以杂交中稻两优培九为材料,设4种土壤水势(淹水、0、-30和-60 kPa)和5种氮肥水平(0、1.5、2、2.5和3.0 g/盆),研究水肥耦合对水稻生长性状及产量的影响。[结果]土壤水势与氮肥水平对水稻产量有显著的互作效应。不施氮时,各水分处理间水稻产量差异不显著,施氮量为1.5 g/盆时,0 kPa水势下水稻产量最高。其他氮肥水平下,水稻产量均随土壤水势的降低而降低;在相应土壤水势下增施氮肥可增加水稻的株高、叶面积、叶绿素含量和植株各部分干重,提高水稻根系活力,增加产量。但施氮量过多,则造成水分胁迫,不利于增产。[结论]水肥对水稻产量的影响表现为明显的协同效应。