新疆玉米免耕水肥一体化关键技术及规范

新疆玉米免耕技术攻克了窄行滴灌带浅埋铺设、杂草和病虫害控制等传统问题,为规范新疆玉米免耕作业流程,设计了免耕玉米水肥一体化关键技术及规范,主要从土壤条件、机具选择、播种准备、播种、田间管理、收获及贮存、主要指标等方面进行了叙述,该研究可为其他地区开展玉米免耕水肥一体化种植提供思路及借鉴。     

滴灌带设计参数优化研究

为测定不同铺设长度、入口压力下的滴头沿滴灌带的流量分布,计算出不同情况下滴灌带的设计参数。通过室内实验的方式分析了在正常工作压力下要达到该滴灌带滴头设计流量的最佳铺设长度以及采取低压小流量设计时要达到毛管滴头设计流量的最佳铺设长度。结果表明：当滴灌带铺设长度100m时,滴头流量在8～10m水头的工作压力下为2,4L／h;铺设长度低于70m时,滴头流量为2．5L／h。     

甘薯双行起垄机铺滴灌带装置设计

设计了一种双行甘薯起垄机铺滴灌带装置,实现起垄、铺设滴灌带一体化机械作业。田间测试结果表明,该装置作业效果好,有效节省水资源,推广应用前景广阔。     

覆膜浅埋滴灌技术模式田间应用试验研究

基于田间试验,设置地表滴灌、膜下滴灌、浅埋滴灌3种滴灌处理,定量分析了不同滴灌模式下田间水热环境、作物耗水量及产量差异。结果表明,在常规地表滴灌基础上,结合覆膜和浅埋措施,能有效降低作物垄间棵间蒸发量,相比其他2种滴灌模式,浅埋滴灌在节水方面仍有一定的提升空间。覆膜和浅埋滴灌带明显延迟气温对地温的影响作用,提高了土壤积温;相比膜下滴灌,浅埋滴灌有效降低了滴灌带附近温度,同比平均降低了0.89℃。浅埋滴灌下玉米产量和水分利用效率显著高于地表滴灌,比地表滴灌分别提高了11.75%和16%。     

2种滴灌带灌水均匀度对铺设长度和进水压力的响应

【目的】探究滴灌带进水压力和铺设长度对灌水均匀度的影响。【方法】以内嵌式滴灌带和薄壁式滴灌带为研究对象,比较了4种滴灌带铺设长度和4种进水压力交互作用下的灌水均匀度。【结果】内嵌式滴灌带的灌水均匀度较薄壁式滴灌带表现更好,且更适合于较长距离铺设使用。建立了2种滴灌带灌水均匀度与滴灌带铺设长度和进水压力的数学回归模型,并利用回归方程寻优发现内嵌式滴灌带滴灌均匀度达到0.95以上的优化铺设长度和进水压力的组合为:铺设长度60.02~109.94 m,进水压力0.09~0.2 MPa;薄壁式滴灌带的优化铺设长度和进水压力的组合为:铺设长度60.05~92.67 m,进水压力0.05~0.2 MPa。【结论】在设计田间滴灌系统时2种滴灌带的铺设长度和进水压力应在上述范围内选取,以保证灌水均匀度满足要求。     

紫花苜蓿地埋滴灌条件下滴灌带堵塞率研究

滴头堵塞是地埋滴灌技术面临的关键问题之一,通过田间对比试验研究紫花苜蓿地埋滴灌条件下施肥次数、施肥量、滴头设计流量、滴灌带埋深等因素对滴头堵塞的影响。结果表明:在使用2 a后的滴灌带中,完全堵塞的占1.9%,发生堵塞的滴头占3.6%,总体堵塞程度为轻度;试验中发现滴灌带埋深对滴灌带滴头流量影响不明显,施肥次数、施肥量对滴灌带堵塞情况影响不明显;滴灌带滴头设计流量增加,滴头实际流量折损率增加,滴头流量为3.0 L/h时滴头流量折损率为10.33%,是流量1.38 L/h时流量折损率的3倍。     

滴灌带回收装置的设计

针对废旧滴灌带回收主要依靠人工捡拾,劳动强度大、效率低等问题,设计了一种滴灌带回收装置,主要由收卷器、翻转机构、抖草机构、传动机构、锁紧装置和机架等组成,通过收卷器对滴灌带进行收卷回收,翻转机构对滴灌带上附着的泥块及杂草进行抖动,可适用于不同作物收获后滴灌带的回收作业。该研究可为废旧滴灌带回收装置的设计提供参考并奠定基础。     

毛乌素沙地地埋滴灌对紫花苜蓿生长指标的影响

通过研究毛乌素沙地地埋滴灌不同参数对紫花苜蓿生长指标的影响,确定最优的滴灌带埋深和灌水定额,进行了不同滴灌带埋深、不同的灌水定额对紫花苜蓿株高和产量的影响试验,得出滴灌带埋深20cm时相同灌水定额的紫花苜蓿的株高高于埋深10和30cm;灌水定额30mm滴灌带相同埋深处株高高于灌水定额15和22.5mm时的株高。滴灌带的埋深对紫花苜蓿的产量影响不大,埋深20cm处最高比10cm最低仅高产5.8%;灌水定额对产量影响较大,22.5比15mm增产30.4%,30比22.5mm增产18.4%。由此建议毛乌素沙地地埋滴灌滴灌带埋深应为20cm,灌水定额为22.5mm,在节水的同时达到增产的效果,有助于该地区水资源可持续利用。     

低压条件下滴灌带灌水均匀系数试验研究

对常压滴灌系统中使用较多的6种国产单翼迷宫和内镶片式滴灌带,在低压条件下进行了滴灌带铺设长度、压力水头、地形坡度3个因素对滴灌带灌水均匀系数影响规律的试验研究,试验结果表明,0坡低压条件下,在试验的滴灌带铺设长度范围内(60～120 m),滴灌带长度较短时,影响滴灌带均匀系数的主要因素为制造偏差,随着滴灌带长度的增加,滴灌带流量大小成为影响滴灌带灌水均匀系数的主要因素,而制造偏差变为次要因素;随着滴灌带进口压力的增大,各规格滴灌带均匀系数也有所增加,当滴灌带铺设长度较大时,滴灌带的规格类型对滴灌带的灌水均匀系数存在显著影响;试验结果还表明,当滴灌带铺设坡度从逆坡-1%到顺坡1%变化时,灌水均匀系数呈逐渐增加的趋势,低压条件下逆坡对滴灌带灌水均匀系数影响尤为显著。     

4DJ型滴灌带回收机的设计与试验

针对大田滴灌带使用后回收的问题,设计了4DJ型滴灌带回收机,该机主要由起带装置、传动系统、抽带装置、集条装置、地轮和机架等部分组成,本文介绍该机的工作原理,并对主要工作部件进行设计与计算,对起带装置、抽带装置和集带装置工作过程进行分析,确定各部件的结构和工作参数。田间试验表明:机具在作业速度2.0~2.5km/h时,滴灌带回收率达94.6%。该机工作性能可靠、滴灌带回收率高、回收成本低,能够满足滴灌带回收的技术要求,研究成果可用于田间不同作物的滴灌带回收。     

双U型棉花精量播种机设计与试验

针对机采棉种植农艺要求,设计一种一次性可完成开沟、施肥、喷药、铺设滴灌带、仿形、铺膜、播种、镇压等作业的双U型棉花精量播种机。该机采用勺轮鸭嘴式精量排种器和提土覆土装置实现节水精量全膜播种;利用ANSYS软件对双U型棉花精量播种机的成穴机构进行静力学分析,对提土覆土装置的传动轴进行模态分析。田间试验表明:种子的空穴率为1.6%,种子机械破损率为0.1%,穴粒数合格率为96.2%,种子覆土厚度深度合格率为97.5%,采光面机械破损程度为16.8 mm/m~2,采光面宽度合格率为93.6%,试验指标均达到设计的相关要求和农业的相关标准。     

2MB-1/2型铺膜播种机的研制与开发

摘要：为了满足朝阳地区农业生产的需要,设计了一种铺膜播种机,可以一次性完成铺设滴灌带、铺膜、空中四线路立体覆土、膜上沟内播种和镇压等作业,经田间试验测试,各项性能指标达到了《铺膜播种机》（JB2T7732-2006 ）行业标准的要求。     

2MB-1/2型铺膜播种机研制

为了满足辽宁省朝阳市农业生产的需要,设计了一种铺膜播种机,可以一次性完成铺设滴灌带、铺膜、空中4线路立体覆土、膜上沟内播种和镇压等作业,经田间试验测试,各项性能指标达到了JB/T 7732—2006《铺膜播种机》行业标准的要求。      

浅埋式滴灌技术在新疆阿苇灌区的应用探讨

新疆是全国第二大牧区,通过浅埋式滴灌种植,研究苜蓿的根系、株干生长情况,对比分析发现浅埋式滴灌技术,能够节约水资源,大大减轻劳动强度,使牧区落后的生产经营方式和管理机制得到改变,为牧业丰产丰收奠定了坚实的基础,也为项目区牧民脱贫致富做出积极贡献.对新疆的稳定和发展具有重要的经济效益和社会效益.     

地埋滴灌点源入渗土壤水分运动规律实验研究

通过室内砂土中进行地埋滴灌的实验,对地埋滴灌在砂土中的适应性进行初步研究,为田间试验布置提供依据。通过分析湿润锋的推移速率、特征点的土壤含水率变化规律,发现湿润锋推移速率先是径向大于垂向,随着灌水时间和灌水量增加,水平方向和垂向的湿润锋和含水率趋于平衡。根据对比滴灌带埋深15和20 cm特征点的含水率变化情况,得出埋深15 cm节水效果更好,更利于作物生长。实验还得出湿润比能作为滴灌灌水参数的指标,由于作物种植的间距和作物根系深度之比基本小于1.0,因此在田间实际灌溉中湿润比应控制在1.0左右。     

远程智能控制滴灌土壤入渗多参数节水效果试验研究

基于使用远程智能控制系统,研究扬黄灌区土壤水分入渗试验,分析讨论了2种类型土壤,基于不同压力、埋深程度研究土壤水分入渗速度、湿润锋、时间等,并初步总结出不同外界条件下土壤入渗的变化规律,为保持水土、提高土壤水分生产力提供重要的科学依据。研究表明:压力、贴片式滴灌带的埋深程度对土壤累计入渗量和入渗速度的影响都比较明显。土壤累积入渗量随着压力水头的增加而增大,湿润运移距离位移不单单和环境有关系,压力对其的影响也很大。在越强的压力作用下,水的运送速度越快,这样土壤的入渗速度就越快。速度的增大也加快了各个方向的运移速率,从而达到在短时间内入渗大面积的土壤,增大了运移距离。实验结果显示,湿润锋能够在压力为0.2 MPa的情况下达到最大运移距离;埋深程度也同样影响着土壤累积入渗量和土壤的累计入渗速度,经试验测量埋深10 cm土壤入渗量最大,且地表不宜蒸发到。     

不同灌溉模式对黄淮海平原区夏玉米生产性状及水分利用率的影响

为了探明黄淮海平原区不同灌溉模式对夏玉米生产性状和水分利用效率的影响,2018-2019连续2年设置覆膜浅埋滴灌(T4)、浅埋滴灌(T3)、覆膜滴灌(T2)、地表滴灌(T1)和传统畦灌(CK)等5种灌溉方式实施大田对比试验,测定了玉米株高、叶面积指数(LAI)、地上部干物质累积量、产量及产量构成因素以及水分利用效率(WUE)等指标。结果表明,各滴灌处理玉米株高、LAI、地上部干物质累积量、籽粒产量、穗粒数以及WUE均显著高于CK(p<0.05),但各灌溉处理间有效穗数和千粒重无显著差异(p>0.05)。各滴灌处理玉米性状和WUE整体表现为T4>T3>T2>T1,但T4和T3处理差异不显著(p>0.05),说明浅埋滴灌下玉米覆膜对其生长指标及WUE提升效果不明显。覆膜浅埋滴灌和浅埋滴灌均可显著提高玉米产量和WUE(p<0.05),2018年T4(T3)产量分别较CK、T1、T2高17.2%(15.9%)、9.5%(8.2%)、6.0%(4.9%),水分利用效率高33.3%(31.3%)、12.1%(10.3%)、7.0%(5.3%)。2019年T4(T3)产量分别较CK、T1、T2高10.2%(7.9%)、7.0%(4.8%)、5.2%(3.0%),水分利用效率高30.5%(25.2%)、17.5%(12.7%)、14.8%(10.1%)。覆膜浅埋滴灌和浅埋滴灌均具有节水、增产作用,且二者产量和水分利用效率差异不明显,浅埋滴灌由于地表无覆膜,不仅节约成本且能有效避免残膜污染,因此是黄淮海平原区玉米节本增产的最佳灌溉方式。     

水稻秸秆深埋整秆还田装置设计与试验

针对目前我国水稻秸秆还田机械普遍存在的耕作深度浅、秸秆还田深度不满足农艺要求、旋耕部件缠草严重等问题,运用旋耕理论和数值计算分析方法设计了水稻秸秆深埋整秆还田装置。根据实际情况对土壤颗粒进行假设,运用离散元法建立土壤颗粒力学模型,应用EDEM软件进行整秆还田仿真虚拟试验,仿真结果表明,耕深在20 cm时,土壤表层覆盖率为93.87%。通过土槽台架试验得到:在作业速度为1.25 km/h、刀辊转速为237 r/min时,耕深可达到22 cm,地表以下15~20 cm翻埋的秸秆占秸秆总量的80%,秸秆还田率为91.63%,同时刀辊轴不缠草。试验结果表明,秸秆还田深度达到水整地环节的要求,秸秆还田率较高。通过虚拟仿真和台架试验相互验证,证明新型整秆还田装置一次作业可实现切土、碎土、埋草、压草及覆土的功能,满足农艺要求。     

土槽模拟开沟覆膜滴灌技术下盐分调控规律

新疆气候干旱与土壤盐碱化并存,是制约新疆农业发展的主要因素,开沟覆膜滴灌技术综合了膜下滴灌技术与开沟技术的优点,理论上可有效治理盐碱地。在开沟覆膜滴灌技术下,设置不同灌水定额与灌水次数,利用试验土槽模拟盐分调控规律,结果表明:1第1次合适灌水定额对盐分的淋洗起主要作用,可使土体盐分达到较稳定的状态,盐分也随水分侧向运移,并在土埂表层聚集;2灌水定额的增加促进盐分随水分向远离滴头和向深层方向运移,使得覆膜间、覆膜边盐分淋洗的深度增加,脱盐区增加;3在灌水定额为300m3/hm2时,可以在滴灌带横向0~23cm,下部58cm处迅速形成一个含盐量小于1.5%的达标脱盐区,满足当地作物正常出苗,故建议当地可选择300m3/hm2作为第1次灌水洗盐定额。     

苜蓿田间地下滴灌效应试验研究

根据苜蓿地下滴灌土壤水分变化，并以常规沟灌为对照，对苜蓿田间地下滴灌的适宜埋深和灌水量进行了研究。结果表明，地下滴灌比常规沟灌的苜蓿，鲜草出草率高；滴灌带埋深35cm比埋深10cm的苜蓿长势好，鲜草产量高，并初步拟定了苜蓿地下滴灌的灌溉制度。因此，苜蓿田实施地下滴灌是可行的，在新疆具有推广应用价值和发展潜力。