可调节水稻筑埂开沟一体机设计与试验

为解决当前江苏农垦各分公司水稻种植过程中筑埂作业质量不高、效率低、水直播田需人工二次筑埂修沟、劳动强度大、成本高等问题，研制一种适应垦区规模化作业条件下的可调节水稻筑埂开沟一体机。对筑埂开沟一体机整体结构进行总体方案设计，确定齿轮箱传动比分别为1.25和1.69。田间试验前，调整角度调节装置使其适用于不同区域水稻田筑埂开沟作业，田间试验结束后检测埂高、埂顶宽、沟深、沟宽、埂体坚实度，根据田间试验结果进行优化改进直至机具定型。结果表明：所设计的机具可在不同区域水稻田一次筑埂成型且同步完成埂边开沟作业，埂高全部合格且平均值达24.5 cm，埂顶宽全部合格且平均值达21.8 cm，沟深平均值达25.1 cm，沟宽平均值达37.6 cm，埂体坚实度平均值达1 992 kPa。该机具通用性和灵活性较好，作业各项指标皆优于相关技术标准，有效提高作业效率和埂体质量，节约作业成本。     

垄作免耕播种机被动式防缠绕破茬清垄装置设计与试验

为了解决东北玉米垄作免耕播种机作业时缠绕堵塞工作部件，减小对土壤扰动，提高破茬开沟质量等问题，优化设计了防缠绕破茬清垄装置，主要包括阿基米德螺线锯齿型缺口圆盘破茬刀和星型清垄轮。通过理论分析确定了影响破茬清垄装置作业性能的主要参数为机具前进速度V_m、破茬刀入土深度h以及清垄轮安装偏置角α。利用离散元软件EDEM进行二次回归正交旋转组合仿真试验，确定了该装置的最优工作参数组合为：机具前进速度V_m为7 km/h、破茬刀入土深度h为75 mm、清垄轮安装偏置角α为30°。通过田间验证试验，得出破茬清垄装置在最优工作参数组合下的破茬率为92.21%,清秸率为93.49%,验证了仿真理论研究结果，机具通过性显著提高，达到了东北玉米垄作免耕播种农艺和农机的技术要求。     

提高设施种植机械化水平的试验设计及效益分析

我国现代设施农业技术起步较晚，技术落后，主要表现在设施内栽培作物品种单一、机械化和自动化程度低、设施农业机械装备条件差等方面。这些因素严重制约着我国设施农业的发展。按同口径计，把耕、播、收、灌溉、环控五环节综合测算，2020年我国设施园艺机械化水平35.12%，机械化水平低，且在不同设施、不同环节上极不平衡。连栋温室机械化水平相对高，日光温室和大棚低。耕整地和水肥环节相对高，种和收环节低，环控居中。受设施架构、自然条件（光照、通风等）、种植习惯等多种因素的影响，山西地区大部分设施种植采用南北短垄向种植，南北垄向跨度大多在20米左右，这很大程度上制约了设施生产机械化的发展，设施装备从基础层面升级任务迫切，结合设施现状优化农艺尤为重要。2022年，山西省农业机械发展中心联合中国农业大学在山西祁县、新绛县进行了大棚设施东西垄向机械化番茄生产试验，并与人工南北垄向番茄生产作业进行效益对比分析，优化后的东西垄向机械化番茄生产不仅能够很大程度上节约用工、用时，且番茄生长的各个环节苗珠健壮、叶片宽大、挂果率高，产量微增。     

旱区垄膜沟灌不同灌水量对土壤水盐及春玉米产量的影响

为了研究垄膜沟灌系统下不同灌水量对河套灌区土壤水盐运移规律及春玉米生长特性的影响,于2019年4—10月在河套灌区曙光试验站开展田间试验,通过布设5个典型灌水量(T1,200 mm; T2,275 mm; T3,350 mm; T4,425 mm; T5,500 mm),深入研究垄膜沟灌土壤水盐运移特征及其对春玉米产量和水分利用效率(WUE)的影响,尝试寻求轻度盐渍化农田的垄膜沟灌适宜灌水量。结果表明:T4与T5处理0—120 cm土层的土壤贮水量接近,T5处理的玉米耗水量显著高于其他处理。T1～T5处理垄上平均储盐量分别为48.37,26.84,19.34,21.38,22.79 t/hm~2。T1、T2和T5处理垄体储盐量较播种前分别增加27.33,1.54,5.88 t/hm~2,T3和T4分别减少10.04,3.42 t/hm~2,积盐量呈先减少后增加的"V"形变化;200,275 mm灌水量下土壤严重缺水,储盐量高,350 mm处理的土壤水盐环境适宜,WUE最高,且产量与T4和T5处理无显著差异,425,500 mm的深层渗漏大,积盐量有逐渐升高的趋势。因此,在引黄水量减少前提下,河套灌区使用垄膜沟灌350 mm的灌水量可达到节水控盐增产的目标。