土壤深松应用推广试验

为了改善北京地区农田土壤结构,提高土壤蓄水保墒能力,提升农田生产能力,增加作物产量,自2009年开始在北京市延庆县保护性耕作试验田开展农田深松效果研究,对比分析了免耕和深松2种技术模式对土壤容重、含水率、水分入渗率及作物生长特性和产量的影响。试验结果表明,土壤容重平均由1.57 gcm3降低到1.51 gcm3,降低0.06 gcm3,降低了约4.0%;平均质量含水量增加5.9%,体现出较好的蓄水保墒能力,深松作业稳定入渗率提高了62.5%;较对照旋耕增产7.10%。     

机械深松好处多

机械深松是一种运用机械进行疏松土层的耕作方法。它的主要特点是在疏松土壤的过程中,不打破土层,能减少土壤水分的散失,提高土壤的蓄水保墒能力,为作物生长创造适宜的土壤条件。(1)有利于保墒蓄水机械深松不翻转打乱土层,减少耕作中土壤水分的蒸发消耗,有利保墒;深松又可打破犁底层,提高土壤的透气性和透水能力,特别是全方位深松形成的鼠道,是个地下小水库,具有很好的蓄水能力。据试验测试,采用ISQ系列全方位深松机松土后,一般土壤容重可降低0.03g/cm~3,土壤空隙度提高1.55%,形成的鼠道有很强的透水和保水能力,既使下大暴雨也不会形成径流,在干旱情况下,每0.067hm~2可多蓄水10m~3～     

机械化深松技术在半夏生产中的研究与试验

对铲式深松和深松整地联合作业机两种深松机械方式进行试验对比研究,监测深松效果和深松质量确定适宜半夏种植的深松机械方式。以达到半夏增产,农民增收的目的。深松质量测试采用"五区三点"法,对土壤绝对含水率和土壤容重两指标进行测定。评价方法有深松深度测试评价、行距衔接测试评价和破土率测试评价3种。试验证明:铲式深松机在生产率、作业面积和深松深度优于联合作业机;而在破土率和地面平整度方面低于联合作业机。作业后可达到土壤疏松、不乱土层,保持浅表层土壤肥力;打破犁底层,上下土壤通透,一般可使土壤固体、液体、气体"三相"比的固相减少5%～10%,土壤容重降低0.03～20.2g/cm3,使土壤孔隙度增加5%～10%。提高保墒能力,确保半夏来年增产,农民增收。     

高原地区机械深松对土壤水分的影响试验结果分析

为探讨高原地区机械化深松后土壤耕层水分变化特点,耕作土壤的作用和影响,分析机械深松发挥的作用效果和蓄水保墒机理,进行相关的试验研究工作。通过深松与传统的耕翻作业后土壤水分、土壤容重、土壤田间持水量等性能变化分析在高原地区深松作业对土壤性能及作物产出的影响情况,试验得出土壤含水率增加43.8%,容重下降31.3%,小麦和油菜产量增加175.5kg/hm~2和181.5kg/hm~2的结果,分析深松技术在高原地区土壤耕作中的优越和重要性。     

带翼深松铲的试验研究

通过深松铲在南方砂壤土的深松试验,研究带翼深松铲和不带侧翼深松铲的耕作阻力及深松后的土壤剖面。结果表明,深松铲前进方向的阻力随安装角的增加而加大,由于深松铲侧翼的宽度比铲头宽,使土壤内部形成分层构造,扩大深松铲的松土范围,同时提高土壤的保墒蓄水能力。     

分层深松铲的受力分析及碎土效果研究

1分层深松铲简介深松铲是安装在深松机等机具上对土壤进行不翻动的深松作业部件,该部件作业是以疏松耕层底部土壤为目的的旱田耕地作业。该种作业有利于蓄水保墒,促进植物生长。但现在所使用的深松铲都是往前探出的单个铲尖,当一次深松到底部耕层、打破犁底层时,深松作业深度应在30～40cm,作业时一次所切的土垡很厚,深松铲受到的阻力很大,向上挤压土层的力也很大,容易在地表形成大的土块,造成隆起、跑墒等问题。为此,笔者开展了分层深松铲的研究,如图1,在一个深松铲柄上设计出上、下层铲尖。     

气压深松高压气体压力选取试验研究

以土壤孔隙度增加率和土面抬升量为深松效果评价指标,对一种新的旱地深松方式——气压深松高压气体压力的选取进行试验研究。结果表明:对于容重为1.4g/cm~3的犁底层,深松气压的增加对深松效果影响不明显,选择气压1.4MPa进行气压深松较为适宜。对于容重为1.6g/cm~3的犁底层,深松气压的增加对深松效果影响明显,气压为1.8Mpa时深松效果较好,选择气压1.8MPa较为适宜。对于容重为1.8g/cm~3的犁底层,深松气压对深松效果影响极为明显,深松效果与深松气压呈正相关,选择气压2.2MPa较为适宜。     

推广深松技术 改革耕作方式

1 目的意义全方位深松技术是“九五”国家科委重点推广项目之一,应用该项技术,具有打破犁底层、增加土壤活土层、有效接纳天然降水、降低土壤容重、提高土壤蓄水保墒的能力,是解决旱作农业区“秋雨春用,缓解春旱,发展雨养农业,提高粮食产量”的一项机械化耕作措施。在灌区应用该深松技术,可以节约灌溉用水,提高水的利用率30%,因而该深松技术被已受益地区的广大农民称为“土壤水库”工程。近两年来,我省已在陇东、陇中地区推广示范面积近1.1万hm~2,颇受农民的欢迎。示范试验结果表明,该技术可降低土壤容重20%左右,深松与未深松的耕地相比,蓄水量增加165t/hm~2～330t/hm~2,有较强的蓄水保墒作用。全方位深松可使不同类型土壤透水率提高5倍～10倍。降雨时一小时内可接纳350mm～600mm的降水,而不形     

1S-360型深松机的设计

针对目前辽西北地区水资源严重短缺和耕作不当引起的土壤压实严重、肥力下降、蓄水能力差等问题,研究开发了1S-360型深松机。该机具采用了铰接压簧式结构,解决了目前深松机作业时深松铲柄及深松铲所遇阻力过大而造成深松铲柄、深松铲损伤的问题,保证深松作业正常进行,达到蓄水保墒目的,为作物生长发育创造适宜的土壤环境条件,使农作物大幅度增产。     

1S-360型深松机的设计

针对目前辽西北地区水资源严重短缺和耕作不当引起的土壤压实严重、肥力下降、蓄水能力差等问题,研究开发了1S-360型深松机。该机具采用了铰接压簧式结构,解决了目前深松机作业时深松铲柄及深松铲所遇阻力过大而造成深松铲柄、深松铲损伤的问题．保证深松作业正常进行,达到蓄水保墒目的,为作物生长发育创造适宜的土壤环境条件,使农作物大幅度增产。     

山东省高产井灌区土壤机械深松探索与实践

为探索适合山东省高产井灌区的最佳深松深度和深松周期，在具有代表性的济南市章丘区，选用山东省普遍使用的1S-250型全方位倒梯形（铲）式深松机进行25、30和35 cm深松免耕播种作业对比，分析其土壤容重、土壤养分、小麦玉米产量、深松作业成本和单位面积新增经济效益等数据。试验结果表明，在含水量适中、壤性土质的高产井灌区，深松30 cm为最佳深松深度，2~3年深松1次无法满足农业生产需要，建议采用周期组合耕作模式。      

仿生几何结构表面深松铲铲尖设计与试验

深松铲在西南红壤坡耕地作业过程中,由于土壤黏附性强且板结严重,造成土壤过度扰动和耕作阻力过大的问题.采用工程仿生的技术方法,将具有减阻优异特性的克氏原螯虾和砂鱼蜥体表作为仿生原型,以深松铲铲尖为研究对象,设计仿生凸包、微刺—凸包、仿生鳞片、微刺—鳞片和微刺—凸包—鳞片混合表面5种仿生几何结构表面.通过室内土槽试验,考察...     

基于离散元法的砖红壤斜柄折翼式深松铲设计与试验

针对深松整地装备应用于海南省热带农业区香蕉地时,存在作业阻力大、松土面积小及地表平整度差等问题,本文基于海南香蕉地砖红壤土的物理特性,设计一种可有效降低作业阻力的斜柄折翼式深松铲.运用离散元法建立3层土壤颗粒虚拟仿真土槽模型,使用Hertz-Mindlin with JKR接触模型进行了斜柄折翼式深松铲与直柄凿式深松铲...     

微咸水水质对压砂地土壤入渗性能的影响

为研究土壤容重以及供水水质对土壤水分垂直入渗性能的影响,以香山地区不同容重(1.35、1.45 g/cm^3)的土壤为研究对象,通过室内土柱一维垂直入渗试验,选择供水水质为影响因子,设置4种不同电导率的供水水质(0、2.5、5.0、7.5 mS/cm)对土壤入渗时间、入渗率,盐分分布特征以及含水率分布特征进行研究,并用Philip、Kostiakov和通用经验模型来模拟土壤水分入渗过程。结果表明:微咸水入渗可以增大两种土壤的入渗性能,对土壤容重为1.35 g/cm^3的土壤影响更为明显,利用Kostiakov入渗方程能更好地拟合不同容重的土壤水分的入渗过程,且模型对土壤容重为1.45 g/cm^3的土壤入渗过程的拟合精度更高。土壤含水率与盐分再分布的过程中,在土壤上层,电导率为0 mS/cm入渗条件下,两种容重土壤的土层的含盐量均小于土壤初始含盐量,说明其在不同程度上可以淋洗盐分,在供水水质电导率为2.5、5.0、7.5 mS/cm条件下,两种容重土壤的土柱剖面均出现明显积盐的情况;在4种供水水质的入渗条件下,在土壤上层,两种容重的土壤含水率均出现急剧下降的趋势,这是由于随着电导率的增加,土壤的导水性能随之增加,但是在同一深度,土壤容重为1.35 g/cm^3的土壤含水率略高于压砂地土壤容重为1.45 g/cm^3的土壤含水率,这是由于在一定的范围内,随着土壤容重的增加导致土壤孔隙率的减小,水分的运动过程受到阻碍,进而影响到土壤的含水率。     

带翼振动深松铲运动特性分析及试验研究

为解决目前深松作业机具在南方大粘性、易板结及压实特别严重的土壤特性下,机具耕作阻力大、深松质量不高的问题,对带翼振动深松铲深松机理进行研究。通过对机具深松部件进行运动仿真,对速度、加速度、运动轨迹进行分析表明:铲翼和铲尖的切削和抬升土壤过程同步交替进行;铲尖水平方向速度和加速度幅值很大,主要切削土壤,铲翼垂直速度和加速度幅值很大,主要抬升土壤;铲翼对土壤进行二次的破碎疏松,以较小的耕作阻力有效提高了土壤疏松质量。田间试验结果表明:振动深松后在10~20cm和20~30cm土层的坚实度降低了54.2%和53.7%,不振动深松10~20cm和20~30cm土层的坚实度降低了41.6%和48.8%;特别是在0~1 0 cm土层振动深松使土壤坚实度比深松前降低了7 0.1%,远大于不振动深松的4 2.7%;带翼深松铲振动深松相比不振动深松可以减少3.2%~27.2%的牵引力阻力,减阻效果明显。由此可为带翼深松铲结构优化和提高深松机具在南方的作业性能提供理论参考。     

预破土组合振动深松铲的设计与试验

为了避免在深松铲铲柄上开破土刃口而降低深松铲的强度,本文将破土刃口与铲柄分离开进行独立设计,形成内弧半径为150 mm的专有弧形破土器,承担对土壤的切割作用,减轻深松作业阻力。本文通过田间试验验证了预破土器对深松减阻的效果,确定了预破土器的最佳安装位置,试验结果表明,在振幅5 mm、振频10 Hz、前进速度1.44 km/h、耕深约为500 mm时,预破土组合深松铲比无破土器深松铲的耕作阻力减小12.46%~22.87%,平均减小18.48%,减阻效果明显。预破土器的安装位置需要根据深松深度的要求确定,在本试验的深松深度条件下,3号位置的减阻效果最好。此研究为研制结构简单、减阻高效的深松机具设备提供了理论依据。     

农业机械作业对土壤参数影响的试验研究

对两种农业机械采用模拟的方法进行了压实试验研究,测定了土壤容重、含水量和坚实度等土壤参数,并与压前的土壤参数进行了比较。结果表明:轮式拖拉机比履带式对土壤参数的影响要显著些;随土壤深度的增加,土壤参数的变化量在减小;一次轮式拖拉机作业后使干容重增加了11.1%,5~10cm处含水量最大减小了16.8%,0~6cm处坚实度增加为原来的1.4倍,5次作业后土壤含水量最多减少了23.1%。     

深松耕作对土壤物理性状和入渗性能的影响

为探讨深松耕作对华北平原地区土壤物理性状和水分入渗性能的影响,采用双环(APM)、入渗仪等试验材料,研究了深松(40 cm)+旋耕(PS)和仅旋耕(CK)2种耕作方式对冬小麦全生育期土壤物理性状及入渗特性的影响.结果表明:冬小麦全生育期,PS处理(0,40]cm土层土壤容重、紧实度较CK分别降低6.58%,31.29%,土壤含水率较CK增加12.11%;PS处理20,40 cm深度土壤饱和导水率较CK分别显著提高116.65%,83.69%,60 cm深度土壤饱和导水率较CK提高8.25%;PS处理土壤初始入渗速率、稳定入渗速率和累计入渗量畦灌前较CK分别提高21.52%,31.75%和11.56%,畦灌后较CK分别提高61.54%,68.42%和12.63%,差异具有统计学意义;采用4种入渗模型对入渗试验进行了比较,其中,Kositiakov入渗模型能够较好地对各处理进行拟合,决定系数R 2在0.92~0.96,得到了不同处理畦灌前后的入渗系数a和入渗指数b.研究结果可为不同耕作方式模拟畦灌过程、确定畦灌最优灌水技术参数提供参考依据.     

西南岩溶盆地土壤干容重协同克里格分析

选择我国云南典型的坝子农业区鹤庆盆地为研究区域,用环刀采集表层(0~10 cm)土壤样品114个,测定土壤干容重和土壤含水率。利用经典统计学方法、普通克里格(OK)方法和协同克里格(OCK)方法,研究坝子农业土壤干容重的空间变异特征。结果表明:研究区域土壤干容重变化范围为0.74~1.60 g/cm3,平均值为1.25 g/cm3。在空间分布上研究区域土壤干容重呈现南北低,中东部高的格局,土壤类型、质地和土地利用方式是影响其空间分布的主要因素。土壤干容重和土壤含水率具有显著的相关性,相关系数达到-0.686。Kriging插值分析表明,以土壤含水率为辅助数据,利用OCK法能有效提高土壤干容重的预测精度。     

黄土丘陵植被恢复区不同植被类型对土壤物理性质的影响

通过对比研究了山西吴起县植被恢复区不同植被类型的林草地和农田的土壤物理性质,包括土壤容重、土壤孔隙度、土壤水稳性团粒结构。结果表明:不同植被类型的土壤容重为1.17~1.21 g/cm3,差异较小,但均比农田(1.31 g/cm3)低约11%,不同植被类型地各层土壤不同粒径的土壤团粒结构百分含量高于相应的天然草地和农田。实施植被修复后,与农田相比,林地土壤物理性质得到明显改善,混交林的土壤物理性质好于纯林林,天然草地和农田较差,天然草地略好于农田。