收获机组技术生产率随地块条件的变化规律试验

针对土地经营规模多样化的现状,探索收获机组技术生产率随地块条件的变化规律,在综合分析收获机组作业时间构成的基础上,建立了收获机组作业各类时间项目与地块条件关系的数学模型,建立了不同卸粮条件下收获机组技术生产率与地块条件关系的数学模型。选择8种不同功率级的收获机组为研究对象,采用跟踪试验方法获取收获机组作业过程中各类时间消耗数据,验证了收获机组技术生产率随地块条件变化关系模型的正确性;采用MATLAB进行编程计算,研究得到不同功率级收获机组技术生产率随地块条件变化的定量规律:幅宽为2~3 m的小功率收获机组适宜的最小地块长度为400 m,最小地块面积为3 hm2;幅宽在4~5 m的中等功率收获机组适宜作业的地块长度为600 m,地块面积为5 hm2;工作幅宽为7 m以上大功率收获机组适宜作业的地块长度为800 m,地块面积为7 hm2。该研究可为完善农业机械化生产与管理理论、科学选择收获机械提供参考。     

基于RS和GIS三江并流区土地利用/覆被现状格局研究

通过对2000TM影像进行解译,采用GIS技术,将DEM生成坡度与坡向图,对三江源并流区土地利用/覆被分布现状格局进行了研究。结果表明:本区草地占主导地位,其次是林地,耕地与建设用地面积只占很少比例;耕地主要分布在海拔2 900~3 400 m的平地;林地主要分布在海拔3 400~4 200 m、大于25°的阴坡,草地主要在海拔3 800~4 500 m范围内均匀分布;建设用地主要分布在海拔3 400~4 200 m的平地;未利用地主要分布在海拔3 400 m以上、大于25°的区域。     

小麦免耕播种机性能指标的关联度分析与灰色聚类评估

免耕播种是保护性耕作技术最重要的作业环节之一。为了在华北旱作区推广保护性耕作技术,选择适宜免耕播种机作业的地表覆盖状况,对当地目前使用的2BMF-9型小麦免耕播种机在8种地表试验处理下进行田间播种试验,得出8种不同地表试验处理下各项性能指标、出苗率和冬前分蘖数。通过灰色关联度分析得出：小麦免耕播种机的播种均匀程度、覆土性能、机具通过性对出苗率和冬前分蘖数影响很大。运用灰色聚类的原理,对被评估的8种试验处理进行类型划分,结果表明：秸秆覆盖量为3?000～3?750?kg/hm2、留茬高度25?cm以下的地块可直接播种,若适当进行粉碎处理,则播种质量更好;秸秆覆盖量为4?500?kg/hm2左右的地块必须进行粉碎处理;秸秆覆盖量大于5?250?kg/hm2的地块,除进行粉碎处理外,还应在播种前进行地表处理（如浅旋、浅耙、浅耕）,降低秸秆覆盖率。研究为该地区小麦免耕播种地表处理提供了理论依据。     

不同土壤肥力水平下施氮对甘薯产量与氮肥利用率的影响

为探明不同土壤肥力条件下施用氮肥对甘薯产量和氮肥利用率的影响,选取鲜食型甘薯品种烟薯25号为试验材料,采用大田试验,研究了施氮对不同土壤肥力下甘薯产量及产量构成因素、干物质积累规律和氮肥利用率的影响。结果表明:不施氮条件下,甘薯蔓数、最大蔓长度、叶面积指数和产量均表现为高肥力中肥力低肥力(P0.05)。3种土壤肥力条件下,增施氮肥均能显著增加甘薯蔓数、最大蔓长度和叶面积指数(P0.05),但对最大蔓节间数影响不显著。高肥力、中肥力和低肥力地块分别在施氮量为50,100,150kg/hm~2时获得最高产量,分别较不施氮处理(N0)增产16.06%,29.63%和33.33%。与地力条件无关,增施氮肥均能提高甘薯地上部干物质累积量。中、低土壤肥力条件下,甘薯氮累积量随施氮量增加逐渐增加,而高土壤肥力条件下呈先增加后降低的趋势;高肥力地块氮肥利用率随施氮量增加而逐渐降低,中肥力地块先增加后逐渐降低,在100kg/hm~2时氮肥利用率最高,低肥力地块逐渐增加。综合产量和氮肥利用率,可知高肥力、中肥力和低肥力地块甘薯适宜施氮量分别为50,100,150kg/hm~2。     

生物有机肥与减量配施化肥对连作黄瓜养分利用率及产量的影响

为了探讨生物有机肥与减量配施化肥对连作黄瓜养分利用率和产量的影响,采用田间小区试验,以黄瓜为供试作物,共设9个处理(T1~T9),将9个处理分为3个处理组:生物有机肥添加量为0t/hm^2的CK处理组(T1减肥0%,T2减肥10%,T3减肥20%);生物有机肥添加量为10t/hm^2的Y1处理组(T4减肥0%,T5减肥10%,T6减肥20%);生物有机肥添加量为20t/hm^2的Y2处理组(T7减肥0%,T8减肥10%,T9减肥20%)。结果表明:Y1处理组和Y2处理组与CK处理组相比,黄瓜产量的提高范围分别为1.48%~38.88%和15.31%~50.91%,氮肥利用率提高1.51~10.07个百分点和6.41~18.71个百分点,磷肥利用率提高2.07~5.38个百分点和5.67~8.90个百分点,钾肥利用率的提高范围分别为9.50~16.31个百分点和16.95~28.43个百分点;在施用相同量的生物有机肥条件下,随着化肥施用量的减少,CK组内各处理(T1、T2和T3)黄瓜产量差异显著,Y1组内的T4和T5与T6相比黄瓜产量差异明显,Y2组内T8与T9相比黄瓜产量差异显著。在9个处理中,T8黄瓜产量最高;Y1组内各处理(T4、T5和T6)和Y2组内各处理(T7、T8和T9)的氮肥利用率、磷肥利用率和钾肥利用率均呈上升趋势。研究结果可为提高养分利用率和减轻作物连作障碍提供科学依据。     

基于地块尺度的耕地集约利用与环境压力关系—— 以塔里木河流域780 个地块为例

为了揭示耕地高效利用与此过程中所产生的环境压力的关系,基于农户抽样问卷调查,利用集约度与环境负荷率指标,分析了塔里木河流域780个耕地地块集约利用与环境压力的关系。结果表明:(1)75.90%的地块集约度小于1元.m 2,环境负荷率随集约度的增长而明显增加;18.60%的地块集约度在1~1.5元.m 2之间,环境负荷率的增长小于集约度的增长,在小幅波动的基础上保持较为平稳的趋势;5.50%的地块集约度大于1.5元.m 2,环境负荷率随集约度的增高反而呈降低趋势。(2)耕地投入结构的差异导致耕地环境压力的不同变化趋势,不可更新工业能的投入比重增加会导致环境负荷率增大,但是在增加不可更新工业能的同时加大可更新人工辅助能的投入可以抑制环境负荷率的升高。(3)作物种植类型与地块规模也在一定程度影响到耕地环境负荷的变化,小麦与林果任何规模的地块环境负荷率都随集约度增长而增大;小规模植棉地块,环境负荷率随着集约度的增大而增强,0.33 hm2以上的大地块棉田,环境负荷率随着集约度的增长特征没有小地块明显;小地块瓜地集约度基本保持一致,环境负荷率变化也较少,而大规模瓜地环境负荷率随着集约度增加有所增大。     

大功率农机作业效率与机组合理运用模式的研究

为了科学管理、合理运用大功率农业机械,提高机组的作业效率,在调查测试播种和麦收作业的基础上,对测试机组分别进行了时间利用率和作业效率分析.结果表明:影响播种作业和小麦割晒作业时间利用率与总作业效率的主要因素分别是加种子肥料、故障维修和地头转向,个别机组存在动力匹配不合理的问题.根据调查和分析的结果,针对大功率农机作业中存在的问题提出了机组的合理运用模式.     

大功率农机作业效率与机组合理运用模式的研究（简报）

为了科学管理、合理运用大功率农业机械,提高机组的作业效率,在调查测试播种和麦收作业的基础上,对测试机组分别进行了时间利用率和作业效率分析。结果表明：影响播种作业和小麦割晒作业时间利用率与总作业效率的主要因素分别是加种子肥料、故障维修和地头转向,个别机组存在动力匹配不合理的问题。根据调查和分析的结果,针对大功率农机作业中存在的问题提出了机组的合理运用模式。     

微孔曝气流量与曝气管长度对水体增氧性能的影响

为了探究曝气流量与曝气管长度对增氧性能的影响,在不同曝气流量、不同曝气管长度条件下进行了室内水体底部微孔曝气增氧试验。分析了曝气流量与曝气管长度对氧体积传质系数、增氧量和氧利用率的影响。研究结果表明,当曝气流量为0.27~0.55 m3/s、曝气管长为0.9~1.5 m时,所对应的氧体积传质系数在0.63~1.1 h-1变化,增氧量在6.8~12.9 g/h变化,氧利用率在6.87%~9.28%变化,且在一定的曝气管长度下,氧体积传质系数、增氧量均与曝气流量成正比,而氧利用率则与其成反比关系;在一定的曝气流量下,曝气管长度对氧体积传质系数产生的影响表现为先高后低再高的趋势;氧体积传质系数与修正的饱和溶解氧浓度是否作为增氧量的主要影响因子取决于曝气管长度;曝气流量对氧利用率较曝气管长度更为敏感。研究还发现,微孔曝气系统中存在着最优曝气管长度,使得增氧性能最佳,并建立了最优曝气管长度与曝气流量、水深、输入压力、最优初始气泡直径的相关关系式,为低碳经济下微孔曝气系统的设计和运行提供了理论依据。     

南极磷虾拖网结构优化设计与网具性能试验

目前中国南极磷虾渔业缺乏专用捕捞网具,针对现有网具与渔船匹配性差、网口扩张较小的主要问题,通过分析多种现用南极磷虾拖网结构及性能,提出了缩短南极磷虾捕捞网具总长度和网身长度的优化方案,自主设计了TN01型4片式小网目南极磷虾拖网。实船海上生产测试结果表明:当曳纲长度小于230 m时,囊网部位后翘影响导鱼效果。当曳纲大于230 m后,随着作业水深增加,囊网所处水深增加,拖网网型展开良好,建议网具浮沉比配备为1:1.1;网口垂直扩张与曳纲收放长度关系无显著相关,拖网航速为1.542 m/s时试验网具网口高度为26~29 m,垂直扩张比达到0.11~0.12;随着曳纲长度由90 m放长到370 m,水平扩张也由14 m扩张到20 m,水平扩张比为0.22~0.32;渔获量对比分析表明,昼夜之间渔获量差异不大,白天平均网次产量为33 t,夜晚平均网次产量为28 t,平均每网次渔获产量为30 t,较同渔区作业渔船(平均每网次产量约20 t)提高约50%。试验网具达到设计预估性能、渔获效率理想,可为进一步自主研发南极磷虾捕捞网具提供参考依据。     

小田块变量施肥系统优化设计与应用

针对苏南地区推广变量施肥存在的施肥策略过于精细化导致高密度土壤信息不易获取和普通的施肥机械难以达到播量精度等主要技术障碍,该文建立了一种简单实用的变量施肥方案,在现有机械式播种施肥机基础上进行了自动化改造,构建了一套基于简易电子处方图系统的变量施肥系统;变量施肥作业时,以单个自然田块为处理单元,依托所建立的简单实用的电子处方图系统,实现多种肥料按需配比、同一田块均匀施肥、不同田块变量施肥的功能。为提高播量精度和播量稳定性,对普通精度GPS模块的数据进行了差分和卡尔曼滤波处理,对外槽轮施肥播种器结构进行了优化设计。田间试验结果表明:电子处方图运行结果准确,施肥播种机工作稳定,种子和肥料的最大和平均播量误差分别为3.91%和2.09%,最大和平均动态误差分别为4.52%和1.48%。该研究可为苏南小田块地区推广变量施肥提供技术参考。     

气吸式精播机种、肥作业智能计量监测系统

为了解决大型精播机作业质量的自动监测问题,设计了种、肥作业智能计量监测系统。系统能够完成计量种、肥施播量,监测种箱和肥箱排空以及种管和肥管堵塞等情况。与以往的研究不同的是：采用了间接测量法计量种、肥施播数量,双轮测距法测量作业面积,并采用光电阵列检测种、肥排空及堵塞信息。系统安装在2BJM-9型精播机上进行了田间生产试验,播种量测量相对误差＜5%,施肥量测量相对误差＜9.6%,作业面积测量相对误差＜5.5%,报警最大响应时间为0.8 s。通过现场试验,证明其方法可行,监测效果较好,能实现精播机作业的全天候、全过程监测。     

斜插式免耕穴播机设计与试验

该文针对现有免耕播种机存在的机具防堵效果差、种肥深度精准度低、播种均匀性差等问题,设计了一种斜插式免耕穴播机.该机器播种施肥采用45°斜插入土方式,入土器的凸轮推杆开合机构,能够有效防止夹土、粘土、堵塞等问题;入土器的平行四杆仿形机构配合曲柄滑块入土机构,可保证播种深度一致、种肥同步、种肥侧深距离精确度高以及播种均匀性好;45°倾斜角易实现自动覆土功能.另外增设了可调链轮变速机构,充分弥补了现有免耕穴播机株距调整困难问题;改进了原有排种器和排肥器适应性差的缺点,采用多窝眼轮排种器,能够满足不同作物品种的播种需求.该机的工作参数(行距、株距、播深、肥位等)皆为可调,适应性更强.依据设计研制样机并进行玉米播种田间试验,结果表明:播种覆土均匀,播种深度和施肥深度合格率分别为90.52％和91.23％,变异系数分别为5.91％和6.26％,种肥水平距离和垂直间距合格率分别为95.71％和91.65％,变异系数分别为4.64％和8.01％;株距合格率92.13％,重播率4.60％和空穴率3.27％,满足JB/T 10293-2001《单粒(精密)播种机技术条件》中播种合格指数≥80％,重播指数≤15％,漏播指数≤8％的农艺要求.该研究可为精准免耕穴播机的设计提供参考.     

2BZ-2型谷子精少量播种机的研制

针对北方丘陵山地谷子种植地块小而分散的特点,根据谷子精少量播种农艺要求,研制了2BZ-2型谷子精少量播种机,并根据国标设计进行了排种性能试验和田间试验。设计了倾斜圆盘式谷子精少量排种器、船型铲式开沟器、刮板式覆土器、连接架和传动系统,可将排种器、开沟器、覆土器安装在连接架上后一并装配在机架主梁上,设计传动系统单向传动,避免排种器倒转。排种性能试验表明,该播种机的各行排量一致性变异系数小于等于1.10%,总排量稳定性变异系数小于等于0.66%,种子破损率小于等于0.05%。田间试验表明,该播种机的播种穴距合格指数大于83%,重播指数小于7%,漏播指数小于12%,合格穴距变异系数小于10%,播深变异系数小于1.5%,满足国家标准要求。该研究可为丘陵山地谷子精少量播种机具的研发提供参考。     

栽培方式与施磷量对水稻养分累积、分配及磷素平衡的影响

针对宁夏引黄灌区水稻磷肥施用不合理的问题,探索水稻增产与养分高效的磷肥供应与相应的栽培模式之间的关系,以指导该地区水稻生产。通过在宁夏引黄灌区进行的田间试验,研究插秧和直播两种栽培模式下不同供磷水平(P2O50、45、90、135、180 kg/hm2)对水稻产量、不同器官氮磷钾养分含量、累积量及其分配比例、水稻磷肥利用效率及磷素平衡的影响。结果表明:插秧栽培较直播栽培水稻实粒增产15.6%,瘪粒产量降低184.0%。两种栽培方式下,水稻产量随着施磷量增加而增加,插秧栽培增产幅度为64.6%~68.7%,直播栽培增产幅度为24.2%~42.6%。施磷量和水稻籽粒产量之间有极显著的二次曲线关系,插秧水稻最高产量施磷量为158.5 kg/hm2,最佳经济产量施磷量为146.7 kg/hm2,比直播处理降低11.42%、8.9%。与直播处理相比,插秧处理实粒、地上部的氮素累积量分别提高12.3%、12.01%,磷素累积量降低6.39%、2.61%,钾素累积量提高了11.67%、17.87%。直播处理100 kg籽粒氮磷钾消耗比例为1∶0.35∶0.6,插秧处理为1∶0.30∶0.64。插秧处理水稻磷肥利用效率、偏生产力、农学利用效率、生理利用效率较直播处理分别提高了17.4%、8.6%、38.4%、4.6%,两种栽培方式下,当施磷量超过135 kg/hm2后水稻磷素携出量开始下降,施磷处理磷肥表观平衡均表现为盈余。综合考虑提高水稻产量、效益、磷肥当季回收率及维持土壤磷素平衡等因素,在本试验条件下,插秧处理最佳施磷范围为P2O5146.7~158.5 kg/hm2,直播处理为P2O5159.8~176.6 kg/hm2较为适宜。     

湖北省两个生态区水稻施钾效果及农田钾素平衡研究

在湖北省江汉平原和鄂东南丘陵两个典型的生态区布置田间试验,研究K肥施用对水稻产量、经济效益及K素平衡的影响。结果表明,江汉平原生态区水稻产量有随施K量增加而逐渐升高的趋势,与不施K肥处理相比,施K（K2O）187.5 kg/hm2 时增产量最高为3 007 kg/hm2,纯增经济效益4 136 元/hm2;鄂东南丘陵生态区施K效果显著,但各施K水平的差异不大,施K 150 kg/hm2 时水稻的增产量及纯增经济效益最高,分别为1 495 kg/hm2和1 852 元/hm2。江汉平原生态区各施K处理的K肥平均表观利用率为74.6%,低于鄂东南丘陵生态区的98.7%。研究结果还显示,两个生态区的农田K素在种植水稻后均呈负平衡,K肥施用可以缓解土壤K素的亏缺。     

机械旱直播方式对水稻产量和光合物质生产特征的影响

为探究不同机械旱直播方式对水稻产量形成的影响，该研究以优质食味粳稻南粳9108为供试材料，通过设置"双轴旋耕（耕深20 cm）、控深播种、两次镇压"旱直播（DDS-1）；"一次旋耕（耕深17 cm）、7.5 cm精量密行匀播"旱直播（DDS-2）和"一次旋耕（耕深15 cm）、一次镇压"旱直播（DDS-3）3种机械旱直播方式，以水直播（WDS）和毯苗机插（MT）为对照，系统比较不同机械旱直播方式对水稻产量和光合物质生产特征的影响。结果表明，DDS-1较DDS-2和DDS-3分别增产3.42%～4.47%和5.10%～5.45%。与水直播和机插相比，机械旱直播方式的产量均有降低趋势，其中，DDS-1与WDS差异不显著。不同机械旱直播方式下，DDS-1出苗率、成苗率提高，改善了出苗质量。DDS-1比DDS-2和DDS-3提高了成熟期干物质积累总量，增幅分别为1.78%～2.94%和2.95%～4.60%，提高了抽穗至成熟期干物质累积量，增幅分别为3.73%～4.32%和5.45%～6.66%。DDS-1较DDS-2和DDS-3灌浆结实期的叶面积指数、群体生长率和光合势呈现不显著增大的趋势，但净同化率显著提升2.63%～3.60%和4.00%～5.50%。DDS-1比DDS-2和DDS-3在保证适宜有效穗数的基础上，分别提高穗粒数4.35%～6.46%和9.45%～11.97%及群体颖花量5.78%～7.99%和4.28%～8.04%，DDS-1较DDS-2的结实率显著提高5.02%～7.35%，较DDS-3略有所提高。综上所述，稻麦两熟地区麦秆全量还田条件下，选用适宜的机械旱直播方式有利于改善水稻的出苗状况，提高每穗粒数和群体颖花量，促进水稻生育中后期的光合生产能力的提升，最终促进旱直播稻产量的提高。     

松嫩平原西部膜下滴灌玉米基于叶龄指数的适宜追氮量研究

【目的】膜下滴灌玉米种植模式在松嫩平原西部大面积推广,研究该模式下不同叶龄追施不同氮肥量对玉米的干物质积累、 氮肥利用及产量形成的影响,可为建立该种植模式玉米施肥制度提供理论依据。【方法】 在底施N 60 kg/hm2、 P2O5 90 kg/hm2和K2O 120 kg/hm2的条件下,设置4个追施尿素态氮肥水平处理: 0(N0)、 40(N40)、 90(N90)和140(N140)kg/hm2,于叶龄指数为30%、 45%、 60%和75%时,随滴灌进行追施,以不追肥为对照(CK)。测定了不同处理玉米叶片光合效率、 干物质积累和运转以及产量,计算了氮肥的利用率。【结果】随着玉米生育进程,在一定施肥范围内(0~150 kg/hm2),玉米产量、 叶面积指数、 叶绿素含量、 干物质积累、 植株氮素积累、 氮肥利用率、 氮肥农学效率及氮收获指数均随施氮量的增加而增加,当氮肥超过一定数量时(200 kg/hm2),各指标增加不明显,甚至下降。在叶龄指数为45%时追施90 kg/hm2氮肥处理,叶面积指数及叶绿素含量分别为6.92和2.69 mg/g,籽粒产量为11957.89 kg/hm2,干物质积累量、 花后同化物输入籽粒量及花后同化物对籽粒的贡献率分别为423.76 g/plant、 14451.50 kg/hm2和85.86%;氮肥利用率、 氮肥农学利用率分别为69.10%和38.38 kg/kg,显著高于其他处理(P0.05)。【结论】在松嫩平原西部膜下滴灌种植模式下,在玉米叶龄指数为45%时追施90 kg/hm2氮肥,可显著提高光合利用率,改善玉米生育后期的氮素吸收和干物质积累并增加产量,提高玉米对氮肥的吸收利用效率。