全膜双垄沟旋耕起垄覆膜机的设计和试验研究

针对全膜双垄沟玉米种植起垄前机械翻耕功率消耗大,玉米割茬难以清除影响覆膜等问题,设计了1种可一次完成局部旋耕整地、起垄埋茬、施肥、喷药和覆膜的联合作业机.该作业机实际旋耕面积仅占作业面积的45.4%,减少了旋耕时的功率消耗;作业机起垄时可将玉米残茬埋在新垄下,并将肥料通过施肥装置均匀撒到沟底之后进行喷药覆膜,充分发挥了肥效和药效.田间试验结果表明,经本机起垄后垄面光滑、无明显缺陷,且覆土后无机械破膜现象;大垄的垄宽和垄高平均值分别为70.05cm和14.98cm;小垄的垄宽和垄高平均值为39.86cm和19.92cm;纵向覆土厚度和宽度平均值为2.50cm和10.03cm,符合设计要求和全膜双垄沟玉米种植农艺要求.     

油菜垄作精量联合直播机起垄装置设计与试验

【目的】针对长江中下游冬播油菜种植区降雨量充沛,机械直播作业厢面宽而不平易导致厢面积水发生渍害,影响油菜生长,为提高油菜直播成苗率并增加油菜生长透气透水透光,提出了油菜机械直播垄作的耕整方案,设计了一种油菜垄作精量联合直播机起垄装置,通过起垄作业减少厢面宽度,增加畦沟数量利于雨水及时排出.【方法】根据油菜种植开沟起垄、平土整形要求,确定了起垄犁的收土曲面、整形挡板及平整拖板的关键结构参数.【结果】基于EDEM仿真试验得出了机组作业速度、旋耕深度、整形挡板倾角对起垄装置作业的影响规律,确定了较优参数范围为:机具作业速度0.55～0.75 m/s,旋耕深度90～110 mm,整形挡板倾斜角44°.田间试验结果表明:在两种作业工况下,油菜垄作精量联合直播机起垄装置均能形成符合要求的稳定畦沟和垄型,平均垄宽544.2～587.3 mm,平均垄高203.3～212.7 mm,平均垄面平整度12.5～18.3 mm,畦沟沟宽302.3～338.9 mm,表明油菜垄作精量联合直播机起垄装置在起垄犁和平整拖板配合作业下,实现了开沟起垄、平土整形功能,且功耗测试表明,起垄装置作业功耗消耗较小,油菜直播机作业时增加起垄装置,未明显增加整机作业功耗.【结论】该研究为油菜垄作起垄装置设计和农机农艺结合提供参考.     

马铃薯垄膜沟植播种联合机组简介

马铃薯垄膜沟植播种联合机组为利用垄沟集雨种植技术种植马铃薯的机械作业提供了技术支持,机组在田间可一次完成开沟-施肥-播种-起垄-整形-覆膜-压膜-覆土等作业,实现了垄膜沟植播种旱作农业种植模式。机组设计为两工位可折叠机架,提高了机组的运输安全性。与国内外同类型播种机相比,其结构简单,机型小巧灵活,机具价格便宜,便于制造和推广应用。     

玉米起垄施肥覆膜及膜际播种联合作业机的设计与试验

【目的】针对旱作玉米膜上打孔种植出苗期间膜孔覆土板结及膜孔错位造成的缺苗问题，结合玉米垄面覆膜、膜际浅沟种植新技术，设计了玉米起垄施肥覆膜及膜际播种联合作业机。【方法】通过对样机关键部件的设计与分析，确定了双圆盘起垄装置、轮辐式碎土整形装置、窝眼轮式穴播装置的结构及工作参数，解析了核心部件的作业机理。【结果】设计的玉米播种机可以实现开沟起垄、垄底施肥、垄面镇压、垄上铺膜及膜侧浅沟穴播一体化作业，穴距合格率为89.5%、播深合格率为76.3%、穴粒数合格率为95.4%、膜边覆土宽度合格率为91.5%、膜边覆土厚度合格率为92.4%、种子破损率为0.6%、排肥量一致性变异系数为8.9%、总排肥量稳定性变异系数为5.6%，垄高、垄宽及坚实度不合格率分别为6%、9%及19%。【结论】该机具作业性能良好，各项性能指标均优于相关农艺要求和技术标准。     

旱地胡麻起垄覆膜播种联合作业机工作参数优化与性能试验

为提高旱地胡麻起垄覆膜播种联合作业机的播种作业性能,基于Design-Expert软件,采用Box-behnken试验设计原理,以机具前进速度、型孔数目和型孔直径为影响因子,各行排量一致性变异系数和总排量稳定性变异系数为响应值,设计三因素三水平试验优化方案,建立各影响因子及交互作用对各行排量一致性变异系数、总排量稳定性变异系数的二次回归模型,并对模型进行方差分析。结果表明:影响因子对各行排量一致性变异系数和总排量稳定性变异系数的显著性主次分别为:型孔直径、机具前进速度、型孔数目;型孔直径、型孔数目、机具前进速度。该机具最优工作参数组合为:机具前进速度为0.53 m/s、型孔数目为11个、型孔直径为8.5 mm。田间试验结果表明,此优化参数下,旱地胡麻起垄覆膜播种联合作业机的各行排量一致性变异系数和总排量稳定性变异系数分别为:3.63%和4.09%,符合小籽粒播种机基本作业质量标准要求。     

起垄覆膜方式对旱作马铃薯栽培土壤酶活性的影响

在大田条件下,以当地主栽马铃薯品种新大坪为试验材料,以平畦不覆膜为对照,研究了平畦覆膜、全膜双垄垄播、全膜双垄沟播、半膜沟垄垄播、半膜沟垄沟播等5种起垄覆膜方式对旱作马铃薯栽培土壤酶活性的影响。结果表明,覆膜处理土壤过氧化氢酶和碱性磷酸酶活性随马铃薯的生长先降低后升高,而脲酶活性先升高后降低。不同覆膜栽培方式下,半膜沟垄沟播和半膜沟垄垄播土壤的碱性磷酸酶活性和过氧化氢活性均高于对照平畦不覆膜和其他处理,而全膜双垄沟播方式下土壤脲活性在播种期显著高于对照平畦不覆膜和其他处理,但随着马铃薯的生长,半膜沟垄沟播和半膜沟垄垄播的土壤脲酶活性高于对照平畦不覆膜和其他处理。表明不同沟垄覆膜栽培模式下,半膜沟垄沟播和半膜沟垄垄播栽培的土壤酶活性优于其他栽培方式。     

全膜双垄沟起垄覆膜机横向土带堆放机构的设计与试验

为增强全膜双垄沟起垄覆膜机的覆膜、覆土质量,聚集降水,减少水土流失和地表径流,提出偏置轴承式、凸轮顶杆式、地轮拨齿式3种横向土带堆放机构,运用SolidWorks Motion对3种机构进行运动仿真与机构分析,优选出工作时间短、急回特性明显的横向土带堆放机构,并进行田间验证试验。仿真结果表明:在相同仿真参数情况下,地轮拨齿式横向土带堆放机构完成1次抖土压膜工作所需时间仅为0.29 s,抖土板位移为530.45 mm,倾角和张角分别为29.00°、21.39°,最大电动机消耗功率最小。田间验证试验表明:作业后横向土带宽度合格率为96.5%,间距合格率为95.3%,厚度合格率为95.5%。相比较偏置轴承式和凸轮顶杆式,地轮拨齿式机构放土质量均匀,急回效果好,不易粘土,能耗最少,覆土覆膜效果较好,符合全膜双垄沟作业要求,适宜于全膜双垄沟覆膜种床横向土带堆放。     

全膜双垄马铃薯栽培技术

从整地施肥、起垄覆膜、选用良种、适时播种、田间管理等方面介绍了全膜双垄马铃薯栽培技术。     

旋耕起垄铺膜联合作业机的研制与应用

作者通过介绍甘肃省山旱地多的现状,说明了旋耕起垄铺膜联合作业机研制与应用的必要性。而且就旋耕起垄铺膜联合作业机的结构、工作原理、主要技术参数、创新点、技术成果及取得的经济效益、社会效益和生态效益做了具体阐述。     

小型履带自走式电动多功能作业平台的设计及试验

针对传统小型拖拉机(功率低于10 kW)采用内燃机轮式驱动,排放污染大、环境适应性较差、作业功能单一等问题,研制了一款履带自走式电动多功能作业平台,通过搭载旋耕和起垄机具完成田间作业。平台主要由电机、电池箱、变速箱、履带底盘、座椅、悬挂机构、操纵机构、PTO输出等组成;电动机输出轴将动力传递到变速箱输入轴,调节变速箱档位,改变平台前进速度,作业过程电机保持恒速运转,使PTO(动力输出装置)转速恒定,保证平台平稳作业。主要对传动系统、动力参数、履带行走机构进行了设计。确定电机型号XQ–7.5–6,额定功率7.5 kW,功率储备系数20%;传动系统包含3个前进档和1个倒退档;履带宽度230 mm,节距72 mm,轨距650 mm。旋耕及起垄试验结果表明:旋耕平均耕宽86.4 cm,平均耕深16.9 cm;起垄平均垄顶宽42.4 cm,平均垄底宽82.7 cm,平均垄高26.8 cm;作业过程中,电机转速在平均转速的7%～10%波动,平台运行平稳,动力输出均匀;选择功率储备系数20%,能够满足小型拖拉机旋耕、起垄作业需求。     

能源型甘薯高产栽培技术研究

为了提高甘薯产量,同时为大规模生产提供技术支持,选取甘薯栽培技术中的移栽时间、种植密度、起垄宽度、起垄高度4个因素,每个因素设3个水平进行正交试验研究.结果表明:各因素对产量指标影响的主次依次为移栽时间、种植密度、起垄宽度、起垄高度;各组合中以第5组合(5月20日移栽,种植密度300株/67 m2,起垄宽度70 cm,起垄高度40 cm)的产量最高.从试验结果来看,适时早插,起垄适当,合理施肥是提高甘薯产量的重要栽培管理措施.     

整地筑埂两用机传动系统的设计

为了提高水稻种植机械化的程度,针对其生产过程中的整地筑埂作业工序,设计了一种稻田生产用整地筑埂两用机的传动系统,该传动系统主要由变速箱、传动轴、链传动系统、两个旋耕集土器半轴、离合器、轴承等关键部件组成;采用轮式拖拉机为动力,实现了一次进地,可同时完成整地和筑埂两种作业。田间试验表明,该传动系统设计合理、性能稳定、技术先进,为水稻生产过程全程机械化提供了技术支持。     

宁夏南部山区马铃薯不同种植方式效益比较

为了提出宁夏南部山区马铃薯的最佳种植方式,为马铃薯的优质高产提供技术指导,对马铃薯不同种植方式效益进行比较。结果表明,不同种植方式马铃薯产量差异较大,全膜双垄覆盖膜侧种植产量最高,平覆膜、起垄覆膜和垄沟种植次之,可在宁夏南部山区推广应用。垄作不覆膜种植产量最低,不提倡在宁夏南部山区旱作田应用。     

1ZML-210深松型联合整地机的研制

为了解决传统联合整地机不能完成超深松的问题,在研究分析传统联合整地机的基础上,研制出可与大马力拖拉机配套的新型耕整地机具1ZML-210深松型联合整地机。该机具在灭茬刀轴和旋耕刀轴中间增加一组超深松装置。从而可以打破犁底层,提高土壤透气、透水性能,提高土壤抵抗自然灾害能力。该机具一次作业能够完成垄上灭茬、深松、旋耕、起...     

深耕起垄理墒一体化微耕机的研究与应用

针对云南山地烟区烟地不规整,整地理墒困难、人力投入大、大型机械操作成本高的实际情况,在现有微耕机的基础上,改进并设计了一种可单人操作,集深耕、旋耕和起垄理墒于一体的农用微耕机具,经应用测试,可以满足云南山地烟耕作深度30 cm、理墒高度30 cm的栽培要求,该一体化微耕机整地理墒效益高,成本低,操作简单、安全,特别适合云南山地烟区推广应用。     

2BYML-4型玉米垄作免耕播种机的设计与试验

研制一种可一次性完成玉米根茬粉碎还田、起垄、施肥、精密播种联合作业的2BYML-4型玉米垄作免耕播种机,对其整机结构和工作原理进行了分析,通过理论计算确定了仿形机构、灭茬刀转速和控制系统的相关参数。田间试验结果显示:垄高、垄顶宽、垄间距合格率分别达到94.73%、90.64%和90.13%;粒距合格指数92.0%,标准差11.99,变异系数5.24%;漏播指数4%,重播指数 4%;种子覆土深度合格率为88.3%,种下施肥合格率为89.7%,变异系数分别为9.71%和10.32%。该机田间作业垄形规则,种、肥田间分布均匀合理,其结构参数和工作参数组合,更好地满足了旱地农业保护性耕作要求并有效改善生态环境。     

地膜机械化技术现状及分析

系统梳理我国地膜机械化技术研究成果,以覆膜播种与残膜回收两大类典型机具为对象,分析对比其结构特征及工作原理,总结剖析当前地膜机械化技术中存在的问题。结果表明:在地膜覆盖机械化技术中,主要存在因苗膜错位、覆土不均、打孔成穴机构不可靠造成的空穴率高、出苗率低等问题。在机械收膜方面存在的主要问题是:地膜厚度小、强度差,增加了机具作业难度;现有机具的适配性单一,核心工作部件的可靠性不高,并且机收成堆(条)的地膜转运困难,后续处理工艺不完善,降低了农户的积极性。针对现有问题提出如下解决措施:1)研究人员在设计覆膜机具和残膜回收机具时应当与农艺相结合,改善机具作业效果及自身可靠性;2)提高我国农用塑料地膜质量,加快可降解地膜的研制。综上,加快研发优质可靠的覆膜、收膜机械是拓宽覆膜种植技术应用领域、提高覆膜地区机械化水平的重要保障。     

丘陵山区烟叶生产起垄机械化探索

起垄机械化是推动农业生产全程机械化重要环节。为了深入系统了解我国起垄机械关键技术,文章综述了我国丘陵山区起垄机械及其在烟叶生产中应用现状,重点分析了丘陵山区运用较为广泛的整型式、开沟式和圆盘式起垄机研究进展。在分析总结现有研究现状基础上,指出现有丘陵山区烟叶生产起垄机械研发投入不足、宜机化条件差、耕层浅导致起垄高度不够等问题并提出相关解决对策,同时指出未来起垄机械一机多用、轻量化、智能化的发展趋势,为起垄机械装备及其在烟叶生产起垄机械化应用的进一步发展提供一定参考。     

2FL-2农家肥和化肥联合施用机的研制

对农家肥和化肥混合施用的机械化状况进行调查后,利用施肥技术,对垄上农家肥和化肥施肥机械进行研究,研制出了垄上农家肥和化肥联合施肥机械,用于底肥和追肥施用,并进行了田间试验,结果表明,该机具设计合理,具有结构紧凑、调整方便等特点。通过性能测验得出农家肥施肥深度为100~150 mm、化肥施肥深度50~70 mm、农家肥施肥量0.5~0.7 kg·m-2、化肥施肥量0.015~0.03 kg·m-2、作业速度1.94 m·s-1。该机施用于农家肥和化肥垄作施肥,主要用于起垄机和播种机的配套施肥装置,其使用有利于提高液态肥料的利用率、保护环境、减少环境污染。     

不同降雨年型黑膜垄作对土壤水肥环境及马铃薯产量和效益的影响

【目的】探索降水年型与垄型互作对黑膜垄作土壤水肥环境及马铃薯产量和效益的影响,解析水肥互作促进作物增产、高效用水机制,为深挖覆膜垄作技术增产潜力提供理论依据。【方法】2016—2018年布置大田试验,以当地推广应用的白膜覆盖双垄集雨耕作（WRF,垄高16 cm,垄宽60cm,沟宽40 cm）为对照,基于垄上微沟集雨耕作技术,设置由黑膜覆盖低垄（垄高16 cm,垄宽 60cm）、中垄（垄高24 cm,垄宽 60 cm）、高垄（垄高32 cm, 垄宽60 cm）+垄上微集水沟（宽20 cm,深10 cm）+垄间小集水沟（沟宽 40cm）组成的3种黑色地膜覆盖垄上微沟集雨土壤水肥调控耕作处理（BLRF,BMRF 和BHRF）,测定了马铃薯播种、出苗、现蕾、开花、结薯、成熟6个生育关键时期0—200 cm土层土壤含水量和研究期末0—30 cm土层土壤有机碳及氮磷钾养分含量,计算土壤贮水量、水分利用效率,分析土壤水、肥与马铃薯产量的相关关系。【结果】不同降水年型,黑、白地膜覆盖垄作都显著增加了马铃薯生长发育期对40—120 cm土层土壤水分的消耗。BHRF,BMRF和BLRF处理马铃薯6个生育关键时期0—200 cm土层土壤含水量和贮水量（SWS）都显著高于WRF处理（P<0.05）。较高的降水量以及黑膜覆盖集蓄增加的土壤水对120—200 cm土层的土壤水具有明显的补充作用。在干旱年（2016）和平水年（2017）,BLRF和BMRF处理的集水和保水效应较好,BHRF处理次之,都显著优于WRF处理;在丰水年（2018）三者无显著差异,也都显著优于WRF处理。研究期末（2018）黑膜垄作0—30 cm 土层的全氮全钾（TN 和TK）及速效氮磷钾（AN,AP和AK）含量均显著高于白膜垄作（P<0.05）,分别增加了4.5%—5.6%、3.6%—5.9%、8.4%—18.4%、15.3%—22.3% 和7.1%—13.3%。归因于显著增加了大薯结薯个数和结薯重,黑膜垄作马铃薯产量、WUE、纯收益和产投比均显著高于白膜垄作,3年平均分别提高了16.9%—19.0%、15.5%—19.2%、23.3%—27.3% 和12.1%—18.2%。这4个效益参数在干旱年和平水年以BLRF和BMRF处理较好、BHRF处理次之,丰水年三者都优于WRF处理,且无显著差异。相关分析表明,3年马铃薯平均产量与研究期末平均土壤氮磷钾养分含量呈显著正相关关系,与作物平均耗水量（ET）呈显著负相关关系（P<0.05）。通径分析表明,土壤AP、AK、AN含量,马铃薯生育期平均耗水量（ET）和平均降水量（GPR）解释了99.4%的产量变化。【结论】黑膜覆盖垄沟与垄上微沟的叠加集水效应显著改善土壤水分状况;水分条件的改善促进了马铃薯旺盛生长,使更多的根茎（茎叶、根等）类有机物归还土壤,其腐解释放的养分与施肥结合提高了土壤养分含量。良好的土壤水肥条件有效改善了土壤水肥互作关系,增加了作物水肥供应而显著提高马铃薯产量、WUE、纯收入和产投比。BLRF和BMRF处理在干旱年和平水年表现较好,BLRF、BMRF和BHRF处理在丰水年表现较好,BLRF和BMRF处理在各种年型都有良好的表现。因此,黑膜覆盖低、中垄垄上微沟集雨耕作（BLRF和BMRF）是继白膜覆盖双垄集雨耕作（WRF）之后最适用于半干旱区的马铃薯高产高效栽培模式。