变量悬耕施肥机结构及工作原理

该文介绍了一种适合水田和旱田旋耕作业,应用精准农业原理可与国产拖拉机配套实现旋耕作业的变量旋耕施肥机,该施肥机在GPS导航系统的帮助下可以按照预先设计的处方图在旋耕作业的同时实现变量施肥。机械采用普通的国产外槽轮排肥器作为变量施肥机的肥料计量装置,通过调整外槽轮的转动速度达到调整肥料量的目的。该机作业幅宽为2m,配套动力为50马力以上中型拖拉机。施肥机械在田间的作业原理和基本的结构也进行了详尽的介绍。     

离心圆盘式三七施肥机施肥性能仿真研究

为探明叶片倾角、叶片数、行进速度在不同水平下对离心圆盘式三七施肥机在斜坡上的施肥均匀性的影响，给离心圆盘式三七施肥机的设计及优化提供理论依据。采用标准筛筛分法、斜坡法、细沙填充法等方法测定肥料颗粒的物理参数；选取叶片倾角、叶片数、行进速度为因素，肥料颗粒的分布变异系数为试验指标，利用EDEM软件对施肥过程进行正交仿真试验。结果表明，叶片倾角为-20°、叶片数为4片、施肥机行进速度为0.6 m/s时，肥料颗粒分布变异系数最小，为16.73%。经过分析，对肥料颗粒分布变异系数的影响为叶片倾角>叶片数>行走速度、叶片倾角和叶片数为显著性因素，行进速度为不显著因素。     

施肥机施肥性能检测装置的设计与试验

[目的]为了评价施肥机实时施肥效果,设计了一种基于皮带秤的施肥机施肥性能检测装置。[方法]该装置可以检测排肥口的实时流量,同时利用皮带秤的运行速度模拟施肥机的田间行驶速度,在室内实现施肥机单位面积实时施肥性能的检测。[结果]精度测量试验表明:检测装置能检测施肥机的动态施肥特性,其计量相对误差平均值为1.76%,方差1.03%。应用检测装置对苏南地区应用广泛的外槽轮式施肥机的施肥性能进行了测定,结果表明:检测装置能有效测定排肥口流量和单位面积施肥量的动态特性。[结论]在满足施肥流量要求的前提下,减小槽轮开度和增加槽轮齿数有利于改善槽轮式施肥机的施肥特性。     

电液驱动式变量施肥闭环控制系统研究

变量施肥技术是精准农业技术的重要组成部分.由于施肥机是通过液压马达驱动的,设计了相应驱动方式下的基于单片机的控制器.该控制器通过串口RS232接收来自田间计算机的控制命令,进行解析处理后生成相应的I/O口信号,经过驱动电路放大后控制执行元件动作.同时,控制器利用车速度传感器、排肥轴磁阻转速传感器通过采样获得排肥轴转速信息,反馈给控制器实现闭环控制.变量施肥试验表明,所设计的变量施肥控制器能满足变量作业的要求.     

芒果滴灌施肥效果研究初报

通过小区试验,比较了不同滴灌施肥方式及不同施肥用量对芒果产量和品质的影响,结果表明.与沟施肥料全量+浇灌相比,滴灌施肥方式的芒果产量显著增加,增产率为23.5%-31.6%.其中以滴灌施肥量为70%时的效果最好.同时果实品质明显提高.每667 m2增收385元;但沟施肥料+滴灌方式末表现出增产效果,表明滴灌施肥方式提供了最佳的水肥耦合条件,从而达到增产和品质改良的目的.     

大豆区域性施肥模式初探

通过大豆田间施N、P、K肥,及各种肥料不同比例试验,测出小区产量,经过回归分析,掌握最高、最经济施肥量,结合田间土壤N、P、K含量,计算出土壤养分校正系数和肥料利用率等参数,构建该区域大豆施肥模式,为大豆配方施肥提供依据。     

不同区域水稻施肥模式探讨

通过水稻田间施N,P,K肥,及各种肥料不同比例试验,测出小区产量,经过回归分析,掌握最高、最经济施肥量,结合田间土壤N,P,K含量,计算出土壤养分较正系数和肥料利用率等参数,构建该区域水稻施肥模式,为水稻配方施肥提供依据。     

侧深施肥不同肥料和用量对水稻生长及产量的影响

该试验通过选择3种常用的侧深施肥专用肥料做对比,并设计不同的施肥量375kg/hm~2(100%),300kg/hm~2(80%)和225kg/hm~2(60%)3种梯度,试验结果表明,3种测深施肥专用肥均比常规施肥均有增产作用,其中施用云天化复合肥375kg/hm~2的处理产量为9685.5kg/hm~2,增产率9.6%,效果最好,增产幅度最大。3种肥料最佳施肥量都是375kg/hm~2时产量最高。     

水稻施肥模式研究

通过水稻田间施N、P2O5、K2O肥,及各种肥料不同比例试验,测出小区产量,经过回归分析,掌握最高、最经济施肥量,结合田间土壤N、P2O5、K2O含量,计算出土壤养分校正系数和肥料利用率等参数,构建该区域水稻施肥模式,为水稻配方施肥提供依据。     

小型变量施肥机变量施肥研究

[目的]在吉林省中部地区玉米种植模式中实施精准农业,实现变量施肥。[方法]采用步进电机作为小型变量施肥机变量施肥系统动力,用4种代表性肥料作为试验材料,研究排肥轮长度、排肥轮转速和排肥量等因素。[结果]采取控制排肥轮转速和排肥轮长度的方式能够有效控制排肥量。[结论]该方式能够实现精准农业意义上的变量施肥,保证变量施肥系统的稳定性及精密播种准确性。     

农家肥抛撒机抛撒性能分析与试验

为研究究牵引式农家肥抛撒机性能,以自行研制新型抛撒机为对象,通过分析抛撒机工作原理和结构,建立农家肥抛撒过程运动方程。选取抛撒转速、行走速度和刮板间距为试验因素,以均匀度变异系数为试验指标作单因素和正交试验及响应曲面。结果表明,抛撒转速和行走速度对均匀度变异系数和撒肥幅宽影响较大,刮板间距在合理范围内对均匀度变异系数影响不显著,刮板间距合理范围为150~300 mm;当抛撒转速为365 r·min-1,行走速度为4.6 km·h-1,刮板间距为150 mm时,均匀度变异系数为22.6%,撒肥幅宽为2.26 m,此时撒肥幅宽满足设计要求且变异系数最小,研究结果可为农家肥抛撒机性能完善提供参考。     

花椰菜氮磷钾平衡施肥和阶段施氮效应函数的建立及在配方施肥中的应用

 【目的】建立越冬花椰菜氮磷钾平衡施肥效应和阶段施氮效应函数模型,用于计算推荐施肥量,为花椰菜不同生产目标的测土配方施肥提供理论依据。【方法】以越冬中熟花椰菜品种‘120天’为材料,通过“311-A”拟饱和最优回归设计和单形格子设计,分别开展氮磷钾平衡施肥效应和阶段施氮肥效应的田间试验研究,建立花椰菜氮磷钾平衡施肥的产量、外观成品率和与营养品质有关的硫苷含量效应函数模型,以及阶段施氮肥的产量效应函数模型。在不同地块土壤养分分析基础上,将施肥效应函数模型运用于花椰菜测土配方施肥。【结果】花椰菜产量、外观成品率与氮磷钾肥料施用量码值之间回归关系极显著并存在高度的相关关系。寻优得到最高产量的氮磷钾优化施肥组合为N 372.83、P2O5 89.65、K2O 201.41 kg•hm-2,其最高产量为19 089.25 kg•hm-2,进一步通过频率分析寻优,获得最高产量下基肥、前期追肥、后期追肥的较优施氮比例为0.4313﹕0.2427﹕0.3260。寻优得到最高出口成品率的氮磷钾优化施肥组合为N 434.20、P2O5 90.11、K2O 213.92 kg•hm-2,其最高成品率为84.95%。通过对4-甲基亚磺酰丁基硫苷含量效应函数模型模拟及主效分析,花球中4-甲基亚磺酰丁基硫苷含量主要受氮肥含量的影响,施氮量为394.62 kg•hm-2时,4-甲基亚磺酰丁基硫苷的含量达到极大值。结合施肥模型,在分析土样养分含量基础上,运用推荐施肥量计算函数,完成30份地块不同生产目标的氮、磷、钾施肥量推荐。结果表明,生产目标和土壤基础肥力不同,施肥模型推荐的最优施肥量均有差异。以追求最高产量下不同地块的施肥推荐为例,氮、磷、钾最大推荐施肥量比最小推荐量分别高7.92%、10.21%和68.39%。【结论】建立施肥效应函数模型,结合测土配方施肥的推荐施肥量计算函数,可以对花椰菜不同生产目标下的地块进行施肥推荐。     

吉林省黑土区玉米精准施肥技术研究与应用

应用地统计学、专家系统、地理信息系统和智能农机等技术,研究了吉林省黑土区土壤养分变异规律,提出了适于黑土区的玉米精准施肥模型,开发了玉米精准施肥专家系统,并通过变量施肥机进行了精准施肥的应用.与传统施肥方案相比,精准施肥使玉米增产10%以上,节肥率达到15%.     

高效施肥技术研究的现状与展望

长期以来,施肥目的是为了提高作物产量,保证人类发展对粮食的需求。化学肥料的发明大大缓解了人口增长与粮食需求的矛盾。但是,随着与之相伴的农产品安全、生态环境安全问题逐渐揭示并被广泛关注,如何在提高肥料效益、保证粮食产量与减少肥料施用、保证环境安全问题上找到平衡点,成了施肥技术必须面对的问题,解决这一问题的关键是高效施肥。文中阐述了高效施肥的内涵,认为高效施肥需要从粮食高效、生产高效、资源高效和环境高效四个方面加以理解。高效施肥可定义为,在作物营养供应的各个环节上,采用现代技术手段,最大限度地提高肥料利用效率,以充分保证提高作物的产量和品质、减少资源浪费、维护生态环境。文中详细介绍了目前国内外应用较为成熟的几种高效施肥技术,即测土施肥、精准施肥、灌溉施肥和轻简施肥等。在测土施肥方面,介绍了美国和欧洲目前的应用情况,同时也介绍了我国从20世纪70年代开始进行测土施肥以来的进展;在精准施肥方面,介绍了精准施肥技术的理论、核心技术、发展过程及其实现的技术途径等,分析了精准农业的经济效益及其在世界的应用情况;在灌溉施肥方面,介绍了灌溉施肥的优点、灌溉施肥的方式与研究历程,重点介绍了表面灌溉施肥技术、滴灌施肥技术和微喷施肥技术等。作者指出,在可预见的未来,高效施肥会向着信息化、自动化、智能化、轻简化方向发展,特别在高效施肥技术、数字化养分管理系统、养分高效利用基因筛选等方面需要深入研究,同时还要注意营养链一体化管理、作物营养调控技术的研究与应用。     

不同施肥方式下黑土有机碳的变化规律研究

通过长期定位试验研究了施肥对黑土有机碳总量、组成、品质的影响。试验设不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、有机肥与化肥配施(NPKM)和秸秆与化肥配施(NPKS)4个处理。结果表明:施肥有利于土壤有机碳及有机碳各组分含量的增加。各处理有机碳及各组分含量的高低表现为:NPKM>NPKS>NPK>CK。单施化肥使土壤的HA/FA比值降低,胡敏酸的E4/E6比值提高,使各形态碳含量增加,Kos值降低,但变化较小。有机物质与化肥配施能使土壤的HA/FA比值和E4/E6比值都有所提高,显著地增加土壤中活性有机碳的含量,降低土壤有机碳的Kos值,其中NPKM处理效果更好。长期有机肥与化肥配施,对改善土壤腐殖质的腐殖化程度和提高其活性,降低土壤有机碳的抗氧化能力,提高土壤养分供应能力具有良好的作用,是保持土壤肥力的最优施肥方式。     

重庆低山丘陵地区水稻施肥模式的研究

采用＂3414＂平衡施肥方案,在重庆低山丘陵地区进行水稻田间试验,研究不同施肥配方对产量的影响。结果表明,高、低产田单因素效应总体呈现N〉K〉P,中产田为N〉P〉K。最佳经济施肥量为：高肥力田施纯N 7.5 kg/667 m2,P 3.0 kg/667 m2,K 3.0 kg/667m2;中肥力田为纯N 10.0 kg/667 m2,P 6.0 kg/667 m2,K 4.5 kg/667 m2;低肥力田为,纯N 12.5 kg/667 m2,P 6.0 kg/667 m2,K 4.5kg/667 m2。     

Numerical modeling of the flow of organic fertilizers in land application equipment

The knowledge of the flow behaviours of organic fertilizers in land application equipment as well as the machine–product interactions is very sparse and empirical and can hardly contribute to the design of innovative high-performance systems or to the optimization of the operational parameters of available machines. To assess the potential of using numerical modeling as a tool to optimize the design and operation of land application equipment, the specific objectives of the work reported herein were to model the flow of organic fertilizers in such machines and to validate the models against various parameters measured during field experiments using commercial spreaders.The discrete element method (DEM) was used to simulate the flow of compost while computational fluid dynamics (CFD) was applied to sludge spreading. Input parameters for both modeling methods were derived from physical and rheological properties of composts and sludges.The operation of a spreader featuring dual vertical beaters was first simulated and the ground distributions and power requirements obtained were consistent with published results for that type of machine. Two types of composts were modeled in simulations aimed at studying the effect of a flow-control gate on the discharge flow and energy requirements of the discharge conveyor. Dimensionless parameters were developed to allow for comparisons to be made between the scaled simulations and the experimental results obtained with a full size spreader. Simulated results for the discharge flow in the open gate configuration were in good agreement with measured data. The mass efficiency values for dry compost, which represent a dimensionless measure of the discharge rate, were 1.21 and 1.22 for the measured and simulated cases, respectively. The effect of the gate on the power requirements of the discharge conveyor were replicated by the models. Fracture behaviours observed in the bulk of product during field experiments were also replicated by the model.Two types of sludge exhibiting different rheological properties were modeled using a CFD code. Field experiments were carried out with a sludge spreader to measure the discharge rate of the spreader for these types of sludges. The simulated flow rate curves closely replicated the experimental ones, for both sludge types. The simulated streamlines during the unloading of the spreader were also well correlated to observations made during field experiments. The flow of sludge on a spinning disc was studied using high-speed photography and a scaled spreader physical model. The velocity of the sludge on the disc could be calculated using two different parameters measured on the images. It was found that the viscosity of the sludge influenced the spreading pattern. The flow of sludge on the disc was also numerically simulated with CFD. The simulated and measured residence time of the sludge on the disc were influenced by the viscosity of the sludge and were in close agreement. The measured and simulated residence times for fluid pasty sludge were 0.021 and 0.025 s, respectively. The measured and simulated values for plastic pasty sludge were 0.037 and 0.033 s, respectively.The DEM was successfully applied to the flow of compost and CFD was effectively used to model the flow of sludge in a land application machine. Both numerical modeling techniques showed promising results and have the potential to become more accurate through more detailed simulations and improvements in the products constitutive models.     

施肥对山地红枣林土壤微生物区系及酶活性的影响

采用田间试验与室内分析方法,研究施肥对山地红枣林土壤微生物区系及酶活性的影响。结果表明,施肥显著提高不同土层(0～20cm、20～40cm和40～60cm)中土壤微生物数量和酶活性(P<0.05),单一施肥与氮磷钾配施对土壤微生物区系和酶活性的影响有显著差异(P<0.05)。红枣林在施肥处理下土壤细菌、放线菌和真菌数量较CK样地均有不同程度增加:0～20cm土层微生物数量变化明显,其中N221.0P2O5272.7K2O 303.0和N303.7K2O 180.5两组处理的效果最明显。施肥处理下的土壤磷酸酶、蔗糖酶、脲酶和过氧化氢酶活性均比CK有显著增加(P<0.05),N221.0P2O5272.7K2O 303.0和N303.7K2O 180.5处理的土壤磷酸酶和蔗糖酶活性最高,P2O5272.7处理的土壤脲酶和过氧化氢酶活性最高。土壤纵向分析表明,0～60cm土层土壤细菌、放线菌和真菌数量和土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶活性均随深度增加而降低。N221.0P2O5272.7K2O303.0配施处理能明显提高枣园土壤微生物数量及磷酸酶和蔗糖酶活性。     

小型深松施肥机变量施肥机构参数控制研究

[目的]为了提高化肥利用率,保护生态环境,促进农业可持续发展。[方法]选用一台4行深松施肥机,4种肥料,进行4组试验。每种肥料分别在不同的排肥轮长度和不同的转速下进行正交试验,用HMI调节转速,使步进电机按不同转速转动,带动排肥器排肥。[结果]在肥料一定、轮长不变的情况下,步进电机转速与机具前进速度之间存在线性关系。[结论]采用控制排肥轮长度和步进电机转速的方式来控制排肥量是切实可行的。     

棉田高效种植施肥模式研究

用微区试验方法,研究了不同施肥模式对棉花+辣椒—包菜三熟种植模式的作物产量及土壤肥力的影响。结果表明:在总施肥量基本一致的条件下,根据作物的生长发育规律分期施肥比一次性作为基肥施入能获得更高产量,同时可提高土壤肥力。