玉米秸秆深埋还田机螺旋开沟装置参数优化与试验

在中国东北地区棕壤土玉米的生产过程中,通过秸秆深埋还田的方法,打破犁底层,在增加深层土壤肥力、蓄水保墒和构建合理耕层结构的同时,解决了秸秆有效处理问题。1JHL-2型秸秆深埋还田机能够对覆盖在地表的秸秆一次性完成粉碎、收集、开沟和掩埋作业。为了解决其开沟阻力大、整机受力不均和前进直线性差等问题,对其螺旋开沟装置进行了参数优化设计。针对开沟过程中叶片易粘土堵塞等问题,对螺旋开沟装置的螺旋叶片表面进行了仿生优化设计。通过动力学分析,确定出螺旋开沟装置的最佳结构参数。以玉米秸秆深埋率、开沟功耗和机组直线行驶最大偏移量为试验指标,以机具前进速度、开沟器转速和开沟深度为试验因素,进行三元二次回归正交旋转组合试验。试验结果表明:螺旋开沟器的最佳工作参数组合为:前进速度1.04 m/s、开沟器转速275 r/min、开沟深度28.5 cm。在最优参数组合下,田间试验验证表明:秸秆深埋率的均值为92.03%,开沟功耗均值为17.7 k W,机组直线行驶最大偏移量为74 mm,满足玉米秸秆深埋还田技术要求。     

耕整种植联合作业工艺及配套机具

提出了适合我国北方的深松、全幅旋耕、垄台碎茬、分层深施化肥、开沟播种、扶垄或破垄和镇压等多种组合的耕整种植联合作业工艺，并设计了相应的耕整种植联合作业机。试验表明：该机各项作业指标均达到现代农艺技术要求，高效低耗，联合少耕，蓄水保墒。     

2BQX—6型玉米免耕精密播种机研制

针对东北农作物秸秆还田模式的技术需求,以节能减排、结构简单为理念,设计了2BQX-6型玉米免耕精密播种机.该机采用气吸式精密排种器实现玉米单粒排种;大直面圆盘施肥开沟器深施化肥、波纹圆盘与双圆盘组合播种开沟器播种,完成了种肥分施作业.试验结果表明:播种粒距合格率90.97％,播种深度、施肥深度合格率均为100％.该机作业性能与国外同类产品相当,价格比其降低60％～70％.     

浅谈小麦秸秆切碎直接还田和玉米免耕播种技术要点

为科学衔接农业生产机械化作业环节,实现农机农艺更有效地结合,加快保护性耕作技术推广步伐、提高小麦收获和玉米播种质量、提高粮食产量、增加经济效益、保护生态环境,徐州市农机技术推广站制订了小麦秸秆切碎直接还田和玉米免耕板茬播种技术规范。1主要技术内容保护性耕作是将切碎的秸秆覆盖在未耕地上,一次完成带状开沟、种肥深施、播种、覆土、镇压、扶垄等作业。     

1LQ-40型开沟扶垄犁性能试验研究

秸秆整秆还田覆膜技术是实施土壤保护性耕作的重要措施之一,对解决北方旱区蓄水保墒,促进历史增产增收具有重要意义.1LQ-40型开沟扶垄犁是专为实施秸秆整秆还田覆膜技术所研制的机具.为此,通过对1LQ-40型开沟扶垄犁田间开沟作业的正交试验,研究该机具的作业性能和工作质量.结果表明:开沟深度、机器前进速度和开沟角度对开沟阻力有显著影响,为开沟机具的研究提供一定的依据.     

秸秆深埋还田施肥机的设计

根据秸秆施肥深埋还田的农艺要求,设计一种具有施肥、覆土、起垄、碎土等功能的秸秆深埋还田机。田间试验结果表明,机具的各项作业指标均能达到深埋还田的农艺要求,能够为秸秆深埋还田技术的推广提供机具支撑。     

秸秆深埋还田仿生开沟装置优化与试验

为解决秸秆深埋还田工作中开沟深度不够、深埋率低、开沟阻力大等问题,对自行研制的气力式秸秆深埋还田机的开沟装置进行了优化设计。提出一种仿螳螂前端足曲线的秸秆开沟刀参数优化设计,利用阿基米德等进螺线设计的侧切刃具有滑切能力,可切割土壤完成开沟作业。利用Matlab对螳螂前端足进行二值化、膨胀、边缘坐标处理得到仿生开沟刀,使用离散元软件EDEM对设计出的仿生开沟刀和普通开沟刀进行仿真对比,并对仿真结果进行土槽试验验证。试验分析结果表明,相比于普通开沟刀,仿真开沟刀在开沟过程中可减少9.48%的阻力。利用Design-Expert 8.0软件的二次正交旋转组合试验设计结合响应面法,分别建立秸秆深埋率和工作效率与机具前进速度、秸秆深埋深度和秸秆覆盖量的回归数学模型。通过分析表明,各因素对秸秆深埋率的影响由大到小依次为：秸秆覆盖量、秸秆深埋深度、机具前进速度;各因素对工作效率的影响由大到小依次为：机具前进速度、秸秆深埋深度、秸秆覆盖量;交互作用中,秸秆深埋深度和秸秆覆盖量、机具前进速度与秸秆覆盖量对工作效率影响显著。经过优化求解,在深埋率权重为0.7、工作效率权重为0.3的情况下得到开沟装置最佳工作参数,在机具前进速度为1.63m/s、秸秆深埋深度为27.97cm、秸秆覆盖量为340.54kg/hm2时,秸秆深埋率为90.491%,工作效率为5.4hm2/h。     

颐元2BMF系列免耕施肥播种机

由山东庆元颐元农机制造有限公司研制生产。该机与大型拖拉机配套使用,主要由机架、旋耕机、播种（肥）器、种（肥）开沟器、覆土器、镇压器、深度调节轮和起垄犁等组成。适用于玉米秸秆还田地免耕播种小麦和麦茬地播种玉米作业,一次进地即可完成秸秆切碎、起垄、旋耕、     

甘薯起垄整形机的设计与试验

垄作种植模式对我国部分农作物的种植具有增产增收的意义,整形后的垄型更适宜后续的播种作业和作物的产业化。但现有开沟起垄机械普遍存在牵引阻力大、垄型不稳定,垄体紧实均匀度差异较大等问题。因此,结合山东省甘薯主产区的种植农艺要求,设计了一种犁旋式甘薯开沟起垄整形机,可实现一次田间作业完成起垄及垄体压实整形工作,为后续甘薯覆膜移栽作业提供了基础,提高了作业效率。研究设计了甘薯起垄整形机的整机结构,阐明了其工作原理,明确了整体设计与结构参数。为确认设计机具的优越性,进行了田间对比试验。试验结果表明,与原有甘薯起垄整形机相比较,犁旋式甘薯起垄整形机作业垄体平均紧实度提高了7934kPa,垄高稳定性提高了2.64%,拖拉机平均油耗减少了3.07%,并优化了起垄整形的效果。     

三种新型精量播种机

2BTM-3型玉米宽垄精量播种机由黑龙江省农垦科学院农业工程研究所研制,适用于宽垄栽培玉米等作物的精量播种,可以通过更换部件进行起垄、播种覆膜、施肥、中耕等作业。该机用气力式排种器,实现精量点播,其漏播、重播率小于5%。更换排种盘和调整行距可实现多种作物播种。技术参数工作幅宽:4305mm;作业行数:播种6行,中耕3行;行间距离:播种为400mm,中耕为1345mm;排种器为圆盘气吸式;配套动力55kW以上。2BSJ-180型小麦深施肥精量播种机由中国农业机械化科学研究院承担研制生产,能深施化肥并精量播种,实现用同一开沟器播种的同时在侧位深施肥,…     

甘蔗叶粉碎深埋还田机单边平底开沟装置的设计

针对南方甘蔗产区开展实施的甘蔗叶粉碎深埋技术,研制了一种甘蔗叶粉碎深埋还田机。本文重点设计了机具的单边平底开沟装置以适合南方砖红壤的条件要求,确定了开沟装置的结构参数;并通过扭柱型犁体曲面设计,增强了翻土和碎土能力。田间试验表明:甘蔗叶粉碎深埋还田机通过性良好;开沟装置开沟平均深度为39.95cm,底部宽度为25.03cm,上底宽为49.85cm,回土深度为11cm,开沟性能良好,工作可靠,能够满足甘蔗叶深埋技术要求。     

1KGL-3型保水保肥联合整地机的研制

将秸秆压缩成颗粒后再进行还田作业是改良土壤、培肥地力的新途径。研制一种能将秸秆颗粒施入地表下实现还田效果的保水保肥联合整地机。介绍该机具的总体结构、工作原理及关键部件设计,并检测其作业质量。该机具可实现秸秆颗粒掩埋、起垄、镇压等复式联合作业。     

免耕播种机侧深分层施肥播种部件设计与试验

为减少追肥机具进地次数、最大限度地提高肥料利用率,针对因秸秆残茬分布不均、侧深施肥导致播种带两侧土壤紧实度不一致而引起免耕播种机横向稳定性差、掉垄的问题,设计了一种可以底肥侧位深施、口肥垂直分施的免耕播种机侧深分层施肥播种部件。以直斜错位双圆盘肥种沟开沟器的圆盘直径、圆盘夹角和圆盘倾角为试验因素,以前进阻力、侧向合力及开沟深度稳定性系数为试验指标,对影响机具横向稳定性和作业质量的参数进行分析和试验。结果表明,当圆盘直径为352 mm、圆盘夹角为14°、圆盘倾角为7.5°时,肥种沟开沟器前进阻力为585.96 N、侧向合力为181.95 N、开沟深度稳定性系数为91.46%。样机性能试验表明,种肥垂直距离合格率为91.7%,种肥侧向距离合格率为92.4%,播种深度变异系数为10.7%,播种横向变异系数为28.4%,满足侧深施肥播种质量要求。     

施氮量对扬黄灌区土壤水分、温度、碳氮及玉米产量的影响

针对宁夏扬黄灌区降水少、春季低温不利于玉米出苗和生长,而作物生育中后期高温胁迫导致玉米生产力低下等问题,在滴灌条件下设置秸秆全量还田(9 000 kg/hm²)配施3个不同纯氮用量:150,300,450 kg/hm²(即处理N1,N2,N3),并以秸秆还田不施氮肥为对照处理(CK),研究不同施氮量对土壤水分、土壤温度、土壤碳氮(土壤有机碳和全氮含量及碳氮比C/N)、玉米产量及水分生产率的影响.结果表明,N3处理对提高0~40 cm层土壤有机碳、全氮含量效果最佳,分别较CK处理显著提高41.5%和41.7%,而N2处理对调控土壤C/N效果最显著,较CK处理显著增加5.2%.秸秆还田配施氮肥均可提高玉米苗期(播后20 d)0~25 cm土层土壤的温度,且对玉米生育期内0~100 cm土层土壤具有很好的保水作用,以N2处理对土壤调温保水效果最佳.处理N1和N2能显著影响玉米的产量构成,较CK处理可显著增产46.2%~63.7%.同时,N2处理可显著提高玉米水分生产率,与CK处理相比,N2处理可显著促进玉米水分生产率提高36.1%.可见,秸秆配施300 kg/hm²氮肥还田在宁夏扬黄灌区对调控土壤水热环境和土壤碳氮比、促进玉米产量和水分生产率增加方面,效果最佳.     

不同覆盖方式对土壤水肥热状况以及玉米产量影响

【目的】阐明不同覆盖方式对调节土壤水肥热状况以及增加玉米产量的影响。【方法】设置地膜覆盖、玉米秸秆覆盖和不覆盖3种方式,研究了不同覆盖方式对土壤含水率、土壤养分、土壤温度与玉米产量的影响。【结果】在玉米的生长前、中期,秸秆覆盖与地膜覆盖处理的保墒效果均优于不覆盖处理,其中0~60 cm土层土壤含水率差异明显;玉米进入成熟期后,秸秆覆盖处理0~60 cm土层含水率显著高于地膜覆盖和不覆盖处理,平均高8.23%和22.41%。秸秆覆盖能够促进浅层土壤养分量的提高,相较于不覆盖,秸秆覆盖的速效钾与有效磷量分别增加了15.11%、85.13%;相比地膜覆盖和不覆盖,生长前期秸秆覆盖温度更高,生长期和成熟期秸秆覆盖温度更低。地膜覆盖、秸秆覆盖的玉米产量分别比不覆盖高24.02%、24.90%,差异显著(P<0.05)。【结论】玉米秸秆覆盖能够提高土壤养分与水分,调节土壤温度,增加玉米产量。     

可调节水稻筑埂开沟一体机设计与试验

为解决当前江苏农垦各分公司水稻种植过程中筑埂作业质量不高、效率低、水直播田需人工二次筑埂修沟、劳动强度大、成本高等问题，研制一种适应垦区规模化作业条件下的可调节水稻筑埂开沟一体机。对筑埂开沟一体机整体结构进行总体方案设计，确定齿轮箱传动比分别为1.25和1.69。田间试验前，调整角度调节装置使其适用于不同区域水稻田筑埂开沟作业，田间试验结束后检测埂高、埂顶宽、沟深、沟宽、埂体坚实度，根据田间试验结果进行优化改进直至机具定型。结果表明：所设计的机具可在不同区域水稻田一次筑埂成型且同步完成埂边开沟作业，埂高全部合格且平均值达24.5 cm，埂顶宽全部合格且平均值达21.8 cm，沟深平均值达25.1 cm，沟宽平均值达37.6 cm，埂体坚实度平均值达1 992 kPa。该机具通用性和灵活性较好，作业各项指标皆优于相关技术标准，有效提高作业效率和埂体质量，节约作业成本。     

秸秆还田配施稳定性氮肥对麦玉轮作水氮利用的影响

为探究秸秆还田配施稳定性氮肥对关中地区麦玉轮作体系作物生长及水氮利用的综合影响,并确定合理的高产高效施肥管理措施,设置两种秸秆还田模式(秸秆不还田、秸秆全量还田)和两种施氮措施(常规尿素和减量施用稳定性氮肥),以无秸秆还田且不施肥作为对照,共5个处理,研究分析作物产量、地上部生物量、土壤氨挥发累积量、土壤含水率、土壤硝态氮残留量及水氮利用效率。结果表明：秸秆还田配施氮肥会分别显著提高夏玉米和冬小麦产量28.03%～39.63%和90.10%～112.52%、地上部生物量27.88%～34.00%和78.96%～107.64%;施用稳定性氮肥较施用常规尿素分别降低夏玉米季和冬小麦季全生育期土壤氨挥发累积量50.18%～59.32%和68.21%～73.43%;秸秆还田会显著提高夏玉米季0～10 cm土壤含水率6.29%～21.38%,显著提高冬小麦季0～10 cm土壤含水率6.80%～25.06%;相同施肥措施下,秸秆还田会显著降低夏玉米与冬小麦收获期0～100 cm土壤NO^-₃-N残留量7.34%～10.78%和6.57%～11.24%,在相...     

高茬黏重稻茬田油菜直播埋茬防堵深施肥复合装置研究

针对长江中下游稻油轮作区油菜直播作业时,因土壤黏重板结,地表前茬水稻留茬高、留存秸秆量大,导致旋耕部件易缠绕,秸秆埋覆率低,致使深施肥铲易挂草壅堵,作业厢面拖堆不平,难以实现深施肥作业。本文设计一种适应高茬黏重稻茬田的油菜直播埋茬防堵深施肥复合作业装置,确定埋茬防堵部件深旋弯刀、浅旋弯刀、防堵直刀和深施肥铲的结构参数及刀片和深施肥铲排列安装方式。利用EDEM仿真分析了机具作业后的秸秆埋覆、空间分布及颗粒肥料深施后的分布深度,结果表明：作业速度为2.5 km/h、耕作深度为150 mm、埋茬防堵部件刀辊转速为345 r/min时,秸秆埋覆率为86.53%、施肥深度为83～106 mm。开展了油菜直播机4种田间作业工况验证试验,结果表明：埋茬防堵深施肥复合作业装置田间作业性能良好,实现了肥料深施,秸秆埋覆率为86.69%～90.35%、厢面平整度为16.48～22.65 mm、施肥深度为87.4～109.5 mm、碎土率为81.24%～92.13%。     

1KF-40型葡萄有机肥深施机的研制

针对新疆兵团葡萄产业发展所面临的问题,通过分析对比国内外葡萄有机肥深施技术与装备的特点,综合考虑新疆葡萄种植模式及葡萄有机肥深施农艺要求,完成了1KF-40型有机肥深施机的研制,解决了人工深施有机肥存在的劳动强度大、效率低等问题,实现了葡萄有机肥深施的机械化作业。田间作业结果表明:装备工作平稳、性能可靠、生产率高、施肥均匀,开沟深度达4 1 0mm,开沟宽度2 8 0mm,覆土厚度2 4 0mm,施肥量1 241kg/hm2,生产率3.7hm2/h,符合葡萄有机肥深施机械化作业要求。