纸膜与水田泥浆粘附特性的测量方法探讨

为了保证覆膜机构的覆膜质量,有必要研究纸膜与水田泥浆的粘附特性.在对土壤与触土部件的粘附理论与测量装置研究的基础上,提出基于电子万能试验机进行纸膜与水田泥浆粘附性的测量方法.研究表明,纸膜与泥浆的粘附力的大小对覆膜质量有重要影响.     

农用纸膜破损试验

为了解地膜替代品——农用纸膜在水田中应用过程中的破损情况,采用模拟试验的厅法,对造成纸膜破损的气液泡大小进行研究试验结果表明：和不考虑泥断不平度的情况下,能够引起纸膜破损的最小气泡直径为9cm,最小液泡直径为6cm。     

农用纸膜破损试验

为了解地膜替代品——农用纸膜在水田中应用过程中的破损情况,采用模拟试验的方法,对造成纸膜破损的气液泡大小进行研究。试验结果表明:在不考虑泥面不平度的情况下,能够引起纸膜破损的最小气泡直径为9 cm,最小液泡直径为6 cm。     

有机水稻覆膜插秧技术研究

水稻纸膜覆盖插秧栽培技术是生产有机稻米的重要途径之一。阐述有机水稻覆膜插秧技术的优点与对比优势,通过田间试验验证实施覆膜插秧技术对水稻的促生、增产作用,以期为该技术的大面积应用提供支持。     

水稻覆膜高速插秧机的设计研究

水稻纸膜覆盖插秧技术是一项高产、节水、环保的水稻生产新技术。根据覆膜技术要求,研究设计出水稻覆膜高速插秧机,阐述该机的整体结构及主要工作部件的设计,经生产试验证明该机结构合理、调节简便,能满足水稻覆膜插秧技术要求。     

水稻机械覆膜插秧试验研究

水稻机械覆膜插秧绿色防控技术是利用现有成熟的乘坐式高速插秧机,通过增加覆膜装置实现覆膜和插秧一体化作业的技术。由于水田覆膜和旱田覆膜在作业环境和影响因素上存在巨大差异,因此通过覆膜插秧机进行水田覆膜试验,分析了水田覆膜对地温、水稻长势和产量、防除杂草、肥料利用率、灌溉用水量的影响,以及在水田环境中不同因素对地膜降解程度的影响。试验结果表明:覆膜在水、肥、气、热等重要因素调节上有质的提升,为实现增产高效益创造有利条件;地膜在光照、水分充足、高温和土壤微生物活跃地方降解程度最好,在埋入土壤、缺水和距离根系较远的降解程度略差。     

流固耦合作用下水田刀切割碎土的数值模拟与试验

为研究水田刀片对泥土的切割破碎效果,建立水田刀及泥浆槽的三维模型并进行网格划分,采用滑移网格描述刀片旋转、水田泥土和空气两相流耦合作用下进行数值模拟,对水田刀片切割碎土的作业过程进行仿真,并对切割后泥浆的平均飞溅速度进行研究和分析,最后随机抽取水田中5个位置的泥浆样本进行试验验证,结果表明水田土壤混合物经切割破碎作业后的泥浆密度、粘度和屈服强度基本能保持稳定,而其标准差则由切割破碎前的291.1、0.03、1.19变为55.4、0.008、0.18,说明由不同比重的泥土、杂质和泥水土壤混合物被切割破碎后能够有效均匀混合成泥浆,从而用于田间育秧。     

仿生非光滑水田犁壁的设计及田间应用试验

水田犁田间作业时土壤对犁壁的严重粘附,将导致犁耕阻力增加、油耗增大、耕作质量和生产效率降低。经过大量的试验研究,已发现典型土壤动物蜣螂体表的减粘降阻和脱附效应,并据此开发了仿生犁壁。在前期研究基础上,考察仿生非光滑水田犁壁面上几何非光滑结构单元的尺寸和分布对犁耕阻力的影响,进行了设计参数优化,研制出具有减粘降阻性能的仿生非光滑水田犁壁。田间对比测试表明:仿生非光滑水田犁壁与普通光滑水田犁壁相比,降低犁耕阻力15.9%~18.0%,减少油耗11.9%,提高生产率20.5%。该犁壁耕翻的碎垡率高,耕作质量良好,有较好的实际应用前景。     

传统犁壁材料——白口铁对重粘土粘附特性的研究

土壤加工机具工作时消耗的能量很大,其中一部分是消耗在克服土壤和工作件之間的粘附力和摩擦力。有的研究結果指出,耕地时消耗在摩擦方面的能量占耕地总能量消耗的30～50％。同时,土壤加工机具的工作质量,以及拖拉机和农业机械的行走部份的性能,也与土壤的粘附性能和摩擦力有密切关系。因此,研究土壤和金属之間的粘附力和摩擦力在生产上有重要意义,特别是在南方水田地区。有人根据研究結果認为,金属之間的摩擦的实质是     

基于数值模拟的水田刀片切泥制浆功率损耗分析

针对水稻稀泥育秧制浆机刀片切割泥浆过程中的功率损耗问题,运用Box-Benhnken design(BBD)中心组合方法对水田刀片参数进行了试验研究。根据折弯角、折弯高度、副刀角度3因素进行正交试验设计,建立3维响应面模型,分析了各因素对功率损耗的影响;同时采用数值模拟对水田刀片切割泥浆的作业过程进行仿真,并与泥浆槽实验结果对比分析。研究结果表明:①功率损耗影响显著性顺序为折弯高度>折弯角>副刀角度,其对功率损耗的贡献率分别为2.35、2.26、1.46;②在研究范围内,折弯角越大、折弯高度越小、副刀角度越小,越能够节省功率损耗;③泥浆槽试验与计算流体动力学商用软件模拟的均值误差为7.44%。     

地膜覆盖和秸秆覆盖春小麦棵间蒸发影响因素分析

对比分析了地膜覆盖和秸秆覆盖条件下春小麦棵间蒸发过程,以土壤热通量为大气因素,土壤温度、土壤水分为土壤因素,作物株高为作物因素,采用通径分析方法,研究了石羊河流域春小麦地膜覆盖和秸秆覆盖措施下影响棵间蒸发的因素。研究认为,土壤是影响春小麦棵间蒸发的主要因素。其中地膜覆盖条件下,土壤温度是影响棵间蒸发的重要因素和限制因素,秸秆覆盖条件下,减小土壤含水率将显著降低春小麦棵间蒸发量。     

不同位置秸秆覆盖条件下土壤水盐运动实验研究

以地下水与土壤水动力学理论为基础,通过对不同地下水埋深不同位置秸秆覆盖试验资料分析,建立了土壤水分运动数学模型,并进行了数值模拟,试验实测数据与模型计算值吻合较好,说明所建立的模型是可行的。并以此为基础,分析了不同地下水埋深不同位置秸秆覆盖土壤含盐量,得出地表以下30 cm处秸秆覆盖的土壤含盐量大于地表表层秸秆覆盖的土壤含盐量,这为新疆地区控制潜水蒸发改良盐碱地研究提供了可靠的基础依据。     

西北干旱区滴灌棉田膜间土壤蒸发试验研究

膜间土壤蒸发是覆膜棉田水分消耗的主要组成部分,在干旱少雨的新疆石河子利用微型蒸渗仪观测了地下滴灌和膜下滴灌条件下,覆膜棉田膜间土壤水分蒸发,并对膜间不同位置处的土壤蒸发规律进行了试验研究,研究结果表明,滴灌条件下膜间土壤水分蒸发分别与气温、辐射、饱和水汽差以及相对湿度呈指数相关关系,与参考作物需水量呈线型相关关系,与表层土壤含水率呈指数关系;膜间土壤累积蒸发量在苗期最高、其次是花铃期、吐絮期最小;膜下滴灌条件下膜边土壤的蒸发量高于膜间（两条膜正中间的裸地）蒸发量;地下滴灌条件下,错位种植会导致灌溉水的无效蒸发,不利于灌溉水的高效利用。     

免耕覆盖条件下田间土壤水分入渗的二维数值模拟研究

根据土壤水动力学基本原理,建立了秸秆覆盖条件下夏玉米SPAC系统中二维土壤水分入渗模型,应用该模型采用ADI法对辽宁地区秸秆覆盖条件下玉米田间土壤水分入渗过程进行模拟计算。模拟结果再现田间土壤水分入渗过程,同时显示产流与未产流情况试验数据与模拟值均有较好的一致性,平均相对误差均在5%以内,所构建模型可用于覆盖条件下土壤水分运动规律的研究。     

Response of hot pepper (Capsicum annuum L.) to mulching practices under planted greenhouse condition

Mulch is considered a desirable management technology for conserving soil moisture, improving soil temperature and soil quality. This study aimed to investigate soil conditions and hot pepper (Capsicum annuum L.) performance in terms of leaf photosynthetic capacity, fruit yield and quality, and irrigation water use efficiency (IWUE) under such practices in greenhouse condition. A field experiment across 3 years was carried out with four types of mulch (without mulch [CK], wheat straw mulch [SM], plastic film mulch [FM], and combined mulch with plastic film and wheat straw [CM]). Mulch could improve soil physical properties regardless of mulch materials. FM and CM treatments improved soil moistures status and soil temperature in comparison to CK control, while SM increased soil water content and decreased soil temperature. Mulch increased leaf net photosynthesis rate (P_N), stomatal conductance to water vapor (gs), intercellular CO₂ concentration (Ci), and transpiration rate (E), but declined instant water use efficiency (WUEi). No significant effect of mulch application on chlorophyll fluorescence was existent for the entire growth season. Fruit yield and irrigation water use efficiency (IWUE) showed some increment under all the mulch conditions. Compared to CK, the yield was enhanced by 82.3%, 65.0%, and 111.5% in 2008; 38.1%, 17.4%, and 46.5% in 2009; and 14.3%, 6.5%, and 19.6% in 2010 under SM, FM, and CM conditions, respectively. Although FM produced better fruit quality than other treatments, CM is the recommended practice for hot pepper cultivation in greenhouse condition due to working well to facilitate soil condition (moisture and temperature), plant growth, and marketable yield.     

地膜覆土清理装置的设计

在地膜回收作业时,因覆盖在地膜上的土壤板结造成揭膜困难,需要对地膜上的覆土进行清理.为此,采用图像识别的方法,设计了一种地膜覆土清理装置.装置运行时,单目摄像头在畸变校正处理后进行膜土的图像采集,经过Arduino Due单片机对采集的图像进行K-means二值化处理方式进行图像分割,并识别和提取出边膜轮廓图像;主控制...     

秸秆腐解物覆盖对园林土壤理化性质的影响

为了了解不同类型不同厚度的作物秸秆腐解物的覆盖在园林上的应用效果,采用玉米、小麦、棉花秸秆的腐解物为覆盖材料,覆盖3、6、9 cm,研究了不同秸秆腐解物及不同厚度覆盖对土壤理化性状的影响。结果表明,覆盖可以显著降低表层（0～10 cm）土壤体积质量,提高土壤渗透性,具有显著的保水作用,如覆盖1 a,各材料覆盖6 cm效果理想,如覆盖2 a,玉米秸秆和小麦秸秆覆盖最佳覆盖厚度为9 cm,棉花秸秆最佳覆盖厚度为6 cm;3种秸秆覆盖6 cm时,杂草减少96%以上,覆盖9 cm时,杂草抑制率达100%;覆盖1 a后土壤中有机质和养分含量显著增加;覆盖后地面径流浑浊度减少90%以上;覆盖还能减缓土壤温度变化幅度。农业废弃物园林覆盖省水、省肥、省工,符合节约型园林的要求,生态效益显著,值得推广应用。     

砂田抑制蒸发功能随覆砂年限的演变规律

【目的】研究压砂覆盖(砂田)保温及抑制蒸发功能随砂田退化程度的演变规律。【方法】基于多年Landsat卫星数据,使用辐射传输方程法反演香山地区砂田地表温度(LST),结合田间地表温度监测,对比砂田与裸地的地表温度变化,分析了砂田抑制土壤蒸发的机理,并探讨了砂田的功效与砂田使用年限的关系。【结果】砂田在LST-NDVI梯形空间中贴近于暖边,其土壤水分比耕地少,接近于干土层。因此,砂田可以隔离辐射与土壤表层,从而减小潜热通量,抑制土壤蒸发。砂田昼夜温差明显比裸地大,且对于西瓜等作物,砂田的有效地表积温也比裸地提高了10%。【结论】砂田退化过程可分为纯砾石阶段、砂土混合阶段和砂土连通阶段,从砂田的保温及抑制蒸发功能来看,砂田的有效使用年限为25～30 a。     

新疆干旱区膜下滴灌土壤水平衡模拟

膜下滴灌技术是干旱农业区高效节水灌溉的重要手段,以玛纳斯河流域石河子试验站实测数据为基础,运用HYDRUS-2D模型对1膜4行方式下新疆棉田的土壤水运动进行了二维模拟,探讨膜下滴灌在1膜4行覆膜方式下土壤水平衡状况。结果表明,1膜4行覆膜方式下的膜下滴灌技术使新疆棉田无效水分蒸发量以及深层渗漏量大大减少,数值模拟方法可较好地模拟新疆棉田的土壤水平衡状态。上述研究可为宏观尺度上的膜下滴灌模拟与研究提供借鉴,同时对保障干旱区农业生产也有积极作用。     

淮北平原汉王实验站土壤水资源特征试验研究

为了充分认识土壤水及其水资源特性,在淮北平原汉王水文水资源实验站对0.5～3.5 m地下水位控制条件下和秸秆、地膜、无覆盖三种条件下的土壤水分、包气带储水量、潜水蒸发、土壤蒸发、降雨入渗等要素进行了连续4年的观测,并结合水量平衡方程,对土壤水资源的要素特征进行了实验研究.结果表明：同一深度的土壤含水量大小顺序为秸秆覆盖〉地膜覆盖〉无覆盖;覆盖条件下土壤含水量变化相对稳定;土壤包气带有类似于土壤水库的作用,可调节水量可观,土壤水可作为一种重要的水资源;随土壤包气带厚度加大,潜水蒸发和降水下渗逐步减少,土壤蒸发表现突出.研究认为,充分认识土壤水资源特征,对指导土壤水资源开发利用、农业生产等有重要意义.