小麦免耕播种机种肥分施机构的改进与应用效果

中国华北平原小麦－玉米一年两熟地区,玉米收获后免耕播种冬小麦时由于秸秆覆盖量大,免耕播种机播种部分易产生壅堵,播深一致性差,影响播种质量,针对这一问题,研发了尖角开沟器与双圆盘组合式种肥垂直分施装置,分别在玉米秸秆直立地和粉碎地进行了田间播种试验,结果表明：该组合装置中双圆盘播种机构实现了单体仿形,播种深度变异系数分别为19.8％、21.3％,种肥间距合格率达80％,提高了播种质量,同时解决了排种机构易产生壅堵的问题,通过性良好。因此本装置为小麦免耕播种机提供了技术支持,对一年两熟地区小麦免耕播种技术的推广具有重要意义。     

小麦免耕播种机开沟器对作物生长的试验研究

为了研究具有不同开沟器的免耕播种机对动力消耗以及作物生长的影响,该文利用3种典型开沟器即短翼尖角、单圆盘和旋耕刀式在一年两熟区玉米收获地的壤土中进行了田间免耕播种试验研究,分别从土壤扰动量、返青期小麦根系状况以及单株干重和产量等方面进行了测定与分析。结果表明,3种开沟器对小麦产量影响不大,但对土壤扰动和耗油量以及返青期的小麦生长影响较大。旋耕刀开沟器土壤扰动较大,高达40%～60％,动力消耗多,返青期小麦的次生根数也最多;单圆盘开沟器播种后土壤扰动较小,仅为10%～15％,动力消耗较小,返青期小麦的次生根数和单株干重也最小;尖角开沟器土壤扰动、耗油量以及小麦根系情况居于其间。因此,可以看出不同的开沟器适应于不同的地区和需要,在保护性耕作实施过程中,可根据当地的气候环境等实际情况来设计或选用。     

免耕播种机驱动圆盘防堵单元体的设计与试验

一年两熟区前茬残留物多为玉米残茬,连同杂草易使免耕播种机播种冬小麦时造成开沟器堵塞。针对该问题,提出了驱动圆盘刀嵌入组合式开沟器联合防堵原理,设计了一种驱动圆盘式防堵单元体,并分析和确定了其主要结构参数。田间试验表明,驱动圆盘防堵单元体能够有效解决秸秆堵塞问题,保证小麦免耕播种机的通过性。与条带粉碎式小麦免耕播种机相比,驱动圆盘式小麦免耕播种机根茬切断率提高了11.2%,土壤扰动量减少了58.8%。在小麦返青期的苗情监测表明,与条带粉碎式小麦免耕播种和传统耕作播种相比,利用驱动圆盘式防堵单元体播种的免耕地,0～20 cm土壤层含水率最高,小麦分蘖数和次生根数最多,较好地满足一年两熟区农艺要求。     

小麦免耕播种机性能指标体系的建立与灰色评估

探索科学合理的小麦免耕播种机性能指标评价方法,对保护性耕作技术的推广应用有重要意义。该文以2BMF-9型小麦免耕播种机为研究对象,以农艺和生产要求为基础,通过试验、专家咨询与层次分析法,对小麦免耕播种机评价指标体系构建、指标测定方法与权重进行研究;通过双因素试验设计了秸秆状态不同的8种试验处理,测出各地表处理的性能指标值与反映播种质量的出苗率和冬前分蘖数;采用灰色评估模型,给出各指标高、中、低级别的参考值。结果表明：该机播深合格率、种肥间距合格率性能较好,播种均匀性一般,通过性和覆土性能较差;改善免耕播种机的性能,要以提高播种均匀性、通过性和覆土性能为目的,从机具结构设计和作业地表处理方面着手。     

往复切刀式小麦固定垄免耕播种机

针对西北灌溉农业区固定垄保护性耕作条件下玉米秸秆覆盖地垄作免耕播种小麦存在的机具堵塞、垄形破坏等问题,设计了一种集切茬、播种和修垄于一体的往复切刀式小麦固定垄免耕播种机。该机通过利用动力切刀往复垂直切茬和刀刃型开沟器水平切茬相结合的方式实现秸秆防堵,同时采用圆柱熟地型修垄犁解决垄形修复问题。田间试验表明,该机能有效地解决玉米秸秆堵塞问题,防堵能力强,修垄效果好;播种、施肥平均深度分别为46 mm和91 mm,均匀性好,可较好地满足西北灌溉农业区小麦垄作免耕播种的要求。     

免耕播种机在保护性耕作示范区的使用现状研究

随着我国农业生产规模的扩大,社会生态环境压力不断增加,耕地面积逐年减少.发展保护性耕地有利于缓解社会环境压力,对保护耕地起到积极作用.基于此,分析免耕播种机在保护性耕作示范区中使用的重要意义,深入剖析免耕播种机在保护性耕作区中的使用现状,为我国农业工程的发展提供参考,提高我国农作物的产量,推动农业发展.     

华北平原一年两熟保护性耕作体系试验研究

冬小麦-夏玉米一年两熟的种植方式在华北地区的农业生产中具有极为重要的地位。但是传统耕作方式使该地区的农业生产不可持续。保护性耕作技术是一种先进的保水保土的生产技术。该文在田间试验的基础上,研究了保护性耕作体系对作物产量、土壤容重、土壤含水率、土壤温度的影响,结果表明：保护性耕作能够提高作物的产量,增加土壤的含水率。其对土壤容重和土壤温度的影响并未对作物的生长产生不利影响。但是,从长远来看,对保护性耕作引起的土壤容重增加、温度降低的问题必须引起足够的重视。结果初步表明：以免耕加覆盖为主的保护性耕作体系可以在华北平原一年两熟地区试验推广。     

免耕播种机开沟防堵单元体设计与试验

为了解决华北一年两熟区玉米秸秆覆盖地免耕播种小麦存在的秸秆覆盖量大,开沟困难,机具堵塞、功耗大等问题,该文设计了一种伸缩拨杆式开沟防堵单元体。通过正交试验和结构分析相结合的方式,确定了开沟防堵单元体的主要参数,并在玉米秸秆覆盖地进行了田间试验。试验结果表明,伸缩拨杆式开沟防堵单元体开沟能力强,防堵效果好,能够创造良好的种床,改善作业质量;与带状旋耕式开沟防堵装置相比,表层土壤扰动量减少了21.5%;在开沟深度10 cm左右时,单位面积油耗量降低了23.65%,能够减少拖拉机动力消耗。该研究对免耕播种机的推广应用具有重要意义。     

玉米-小麦一年两熟保护性耕作体系试验研究

采用将夏玉米、冬小麦两季作物作为整体来研究适合华北一年两熟地区保护性耕作技术体系,确定了耕作和覆盖两个因素,包括免耕、深松、耙地、翻耕4种耕作方法,以及100%秸秆覆盖,50%秸秆覆盖和0覆盖3种秸秆覆盖水平。筛选设计了8种保护性耕作和2种传统翻耕共10种体系的试验方案。试验中测定了土壤含水量、容重、地温等参数和根系、产量等作物指标。试验结果表明,我国华北地区实施保护性耕作有利于节约用水,提高水分利用效率,增加作物产量。试验得出最适合的两种保护性耕作体系是：玉米-小麦全程免耕100%秸秆覆盖体系、玉米深松100%秸秆覆盖+小麦免耕100%秸秆覆盖体系。     

固定道小麦免少耕播种机设计与试验

为了减少农机作业对农田土壤的压实,改善作物生长环境,加强农机与农艺融合,该文结合固定道和保护性耕作技术要求,开发了固定道小麦免少耕播种机,设计了一种楔刀型开沟器与“Y”型、“L”型刀具相结合的防堵开沟装置,并确定了“Y”型、“L”型刀具等关键部件的参数,田间对比试验表明,所设计的固定道小麦免少耕播种机通过性能良好,各项指标满足免耕播种机设计要求。固定道模式下机具各项性能指标均略优于非固定道,种、肥深度合格率均达到84%以上,且一致性好,种肥间距加大5 mm,合格率达到85.2%,有效减少了烧种现象。固定道免少耕作业实施2年后,与非固定道作业模式相比,作业油耗降低22.01%,节油效果显著。因此,固定道免少耕播种技术能够提高播种质量,降低作业功耗。另外,随着中国土地流转政策地推进,研究成果将对土地规模化种植、高效化管理具有一定指导意义。     

MANAGEMENT OF UREA-CONTAINING FERTILIZERS FOR NO-TILLAGE CORN USING NITROGEN STABILIZERS AND COATED-GRANULE TECHNOLOGY

No-tillage production systems are being used by an increasing number of producers in the Great Plains, however, the large amount of surface residue left on the soil surface can made nitrogen (N) management difficult. There are several products currently available for use with granular urea (46% N) and urea-ammonium nitrate solution (UAN) that have the ability to reduce or eliminated N losses. The objective of this study was to evaluate the effectiveness of several N-fertilizer additives and a slow-release polymer coated urea product in a no-tillage corn (Zea mays L.) production system. A 3-year field experiment was conducted from 2006–2008 at the North Central Kansas Experiment Field, located near Scandia, KS, on a Crete silt loam soil (fine, montmorillonitic, mesic Pachic Arquistoll). When averaged over the 3-years of the experiment, the treated fertilizer products yielded greater than untreated urea or UAN. This occurred regardless of applied N-rate. The additive treated products along with the time release-polymer coated urea yield the same as ammonium nitrate. There were no significant differences among additive products. If producers wish to broadcast urea-containing N-fertilizer on the soil surface in high-residue production systems there are several N- additive options available that limit N loses and maximize grain yield with reduced environmental risk     

保护性耕作对农田土壤风蚀影响的试验研究

在河北省北部的丰宁县坝上地区建立农田土壤风蚀试验区,采用美国BSNE采样器观测不同耕作处理条件下的农田风蚀土壤损失情况。试验结果表明：在风蚀过程中,土壤颗粒主要集中在近地表层运动,悬浮在空气中的土壤颗粒随着高度的增加逐渐减少,且与高度之间符合幂函数关系;风蚀土壤颗粒粒度组成随高度增加,砂粒级颗粒含量减少,而粉砂及粘土含量增加;免耕覆盖(NTC)、免耕覆盖＋耙(NTCH)和免耕无覆盖(NTN)三种处理分别比传统翻耕减少风蚀量73.75%、75.31%和14.17%,由秸秆覆盖和少免耕相结合的保护性耕作可明显地减少农田土壤损失;在覆盖和耕作两因素中,覆盖对减小风蚀的作用最大,地表耕作的作用次之;另外,保护性耕作地能够减少农田土壤养分损失。     

冷寒风沙区保护性耕作种植试验

该文对冷寒风沙区实施保护性耕作技术种植春小麦试验进行了评价和分析。试验结果表明在冷寒风沙区实施保护性耕作技术是可行的,取得了良好的增产效益、节本效益及社会效益。保护性耕作技术所用机具性能可靠,并能通过秸秆残茬覆盖的地表,实现化肥深施和免耕播种。试验结果为环京津数十个高原县的抗旱增收和治理沙尘暴提供了可靠的经验。     

黑土农田土壤甲螨多样性对不同耕作方式的响应

保护性耕作具有保水改土、增产增收和改善生态环境的综合效益,然而目前缺乏其对土壤生物多样性的影响评估。土壤甲螨作为土壤生物的重要组成部分,对土壤环境变化敏感,能够指示土壤健康状况。为阐明土壤动物对保护性耕作的响应,在吉林省农安县保护性耕作试验田,以土壤甲螨为研究对象,比较了常规耕作（CT）、宽窄行免耕（WN）和条带耕作（ST）下土壤甲螨多样性及分布特征。通过形态学鉴定和数量统计,3种耕作方式下共采集土壤甲螨13068头,隶属于24科26属28种。数据分析表明,ST下土壤甲螨个体数和类群数最高。非度量多维标度排序（NMDS）和群落相似性分析（ANOSIM）表明,CT和WN下土壤甲螨群落结构均与ST显著不同;相似性百分比分析表明,CT和WN间土壤甲螨群落差异最大贡献物种为马氏顶甲螨Tectoribates mahunkai,CT和ST间为小上罗甲螨大洋亚种Epilohmannia (Epilohmannia) minuta pacifica,WN和ST间则为尼兰莫小奥甲螨Oppiella（Moritzoppiella）neerlandica。不同耕作方式下土壤甲螨群落beta多样性的主要成分是物种丰富度差异组分（RichDiff）。指示物种分析表明,土壤甲螨可作为农田不同保护性耕作方式的指示生物,其中ST下指示物种共有5种。总体而言,相较于CT和WN,ST更利于增加土壤甲螨密度和丰富度,对黑土区土壤动物多样性保护具有重要意义。     

2BSSF-3型浅松间歇施水播种机的试验研究

为满足干旱半干旱地区少耕免耕间歇施水播种的要求,设计了2BSSF-3型浅松间歇施水播种机,并对田间试验进行了分析.结果表明:每次施水的平均灌水量为197.6 g时,水沿沟流动量少;每次施水的平均灌水量为387 g时,水沿沟流动量较大,且相邻水湿润区相接现象较严重,但种子下部水入渗深度明显增加.在两种灌水量条件下的试验结果为:设计点播距离300 mm,机组速度0.59 m/s时,平均点播距297.4 mm,合格率94.7%;平均每次点播粒数1.89,合格率97.2%,重播指数1.82%,漏播指数2.19%.机组速度0.98 m/s时,平均点播距311.2 mm,合格率92.1%;平均每次点播粒数1.33,合格率95.9%,重播指数1.51%,漏播指数2.67%.种子离水湿润中心距离的平均值都小于设计值20 mm,合格率96%;种水同位率99.7%.各项指标均满足农艺和设计要求.     

不同耕作方式对水稻产量和土壤肥力的影响

于2005～2006年在双季稻田研究了不同耕作方式对水稻生长、产量和土壤肥力的影响。结果表明:免耕抛秧水稻根干重低于翻耕移栽稻,根系绝大部分分布在表层土壤,根系活力比翻耕处理的高,分蘖时间比翻耕移栽的早而比翻耕抛秧的迟;每公顷有效穗数略低于翻耕抛秧而高于翻耕移栽,结实率高于翻耕处理。随着免耕次数的增加,各处理产量基本持平;免耕1年有利于土壤物理性质的改善,免耕有利于土壤养分在表层土壤富集。