西北旱地小麦全生物降解地膜与秸秆周年覆盖免耕栽培技术

基于旱地小麦绿色覆盖与节本增效生产需求,从选地整地、合理施肥、选用良种、覆膜覆土、休闲期秸秆覆盖、播种、田间管理、适时收获等方面系统总结提出了旱地小麦全生物降解地膜与秸秆周年覆盖免耕栽培技术。     

秸秆覆盖免耕条件下玉米和大豆田机械与化学除草效果比较分析

为探索秸秆覆盖免耕条件下机械除草效果,在大田试验条件下,分别设计机械除草、化学除草2种除草方式,调查、分析了玉米和大豆田杂草种类和数量、土壤温度、产量以及经济效益。结果表明,玉米和大豆田机械除草后虽然杂草株数减少,但是杂草密度仍为36.50株/m~2和28.25株/m~2,分别是化学除草的8.1倍和4.5倍。玉米机械除草提高5 cm土壤温度0.75℃,玉米和大豆机械除草降低高温期(6月26日～7月19日)10 cm土壤温度0.57℃和0.69℃,降低15 cm土壤温度1.03℃和1.27℃。玉米和大豆机械除草产量分别较化学除草降低29.0%和38.0%,净利润分别降低4 372.5元/hm~2和4 317.6元/hm~2。在本试验条件下,机械除草降低产量和经济效益,化学除草效果更好。     

免耕播种机凹面爪式清茬机构仿真与试验

机具的清茬效率是秸秆覆盖条件下免耕播种的重要指标。本文针对东北地区保护性耕作模式,在吉林省康达农业机械有限公司生产的2BMZF-2型免耕播种机上,改进设计一种具有凹面结构的秸秆清茬机构,分析了播种机作业速度、清茬轮入土深度以及清茬轮运动偏角等因素对清茬效果的影响。根据仿真分析以及田间试验结果确定了清茬机构的关键参数,以及最佳工作参数组合为:清茬轮轮盘直径D为350 mm、运动偏角λ为37.5°、机具速度v_0为2.77 m/s、入土深度d为70 mm。在上述参数条件下进行田间试验时,清茬率可达到83.61%。结果表明,本文所设计的清茬机构可有效清洁种床、减少机具堵塞,可以为东北地区玉米免耕播种作业提供技术支撑。     

基于Meta-analysis的中国北方地区免耕玉米产量效应研究

【目的】定量分析免耕对中国北方地区玉米产量的时空效应和影响机制,为该地区免耕的科学应用和推广提供依据。【方法】以中国北方为研究区域,以传统耕作为对照,通过检索文献整合已发表的相关田间试验数据(截止2017年4月共获得68篇文献和82组试验数据,将数据按照区域(东北、华北和西北)、年降水量(500 mm和≥500 mm)、年均气温(10℃和≥10℃)、耕作模式(平作和垄作)、种植制度(连作和轮作)、是否秸秆还田、试验年份(2000年之前、2000—2009年和2010年之后)和免耕持续年限(1—2 a、3—5 a、6—9 a和≥10 a)进行分组),利用Meta-analysis方法系统探究免耕对玉米产量的时空效应与影响因素。具体分析过程包括异质性检验、综合效应量计算、发表偏倚检验、敏感性分析、累积Meta-analysis和亚组分析(影响因素分析)。【结果】与传统耕作相比,免耕总体上可显著提高玉米产量,平均增产率为3.1%(置信区间0.7%—5.5%,数据不存在发表偏倚和极端值)。2000年之前,免耕的累积增产效应不稳定(平均-0.7%—6.6%);2000年之后,免耕与传统耕作的累积产量差异逐渐由不显著变为显著。在东北地区,免耕表现出显著的增产效应(平均5.3%,置信区间1.5%—9.2%);而在华北和西北地区,免耕的增产效应不显著,分别为-2.6%—6.4%和-1.0%—6.4%。在年降水量500 mm、年均气温10℃的地区和轮作、秸秆还田条件下,免耕的增产率显著提高,平均分别为5.4%(置信区间1.7%—9.1%)、3.8%(置信区间0.8%—6.7%)、4.4%(置信区间1.3%—7.5%)和3.3%(置信区间0.8%—5.8%)。平作和垄作下,免耕的增产效应均不显著。2010年之后,免耕的增产效应显著提高(平均6.1%),且变幅较小(2.5%—9.7%)。随着免耕持续年限的延长,玉米增产率呈先增加后降低的趋势,当持续3—5 a时,免耕的增产效应显著且达到峰值(平均3.8%,置信区间1.6%—6.0%)。【结论】在年降水量较少或年均气温较低的区域,轮作或秸秆还田条件下,有利于发挥免耕的增产效应;东北地区较华北和西北地区更适宜免耕;3—5 a为较合理的免耕持续年限。     

微耕机配套的玉米免耕播种机防堵开沟部件设计与试验

【目的】为解决我国西南地区土壤黏重,田块面积相对较小,现有免耕播种机作业时机具通过性差,播种质量难以保证等问题,设计一种微耕机配套的圆盘刀式玉米免耕播种机。【方法】应用圆盘刀与限深轮行走装置具备的破茬开沟、限深防滑功能,研究对比播种机平面、波纹与缺口圆盘刀作业时对破茬、牵引阻力和油耗等的影响;通过LS-DYNA对3种类型圆盘刀切割土壤过程进行仿真模拟,并实现关键参数的设计。【结果】田间试验结果表明,配置平面圆盘刀的免耕播种机土壤扰动量、油耗较波纹圆盘刀分别低4.03%和14.64%;较缺口圆盘刀分别低1.15%和7.51%;牵引阻力在0.54 m·s~(–1)时最低,为1.20 k N;使用3种类型圆盘刀的种肥深度合格率达85%以上,粒距合格指数为90.3%。【结论】本研究可为西南地区圆盘刀破茬的免耕播种机设计提供依据。     

霍山县水稻免耕直播栽培技术

水稻免耕直播栽培技术能有效解决劳动力缺乏问题,更加解放生产力,提高水稻生产效益。为霍山县水稻免耕直播栽培提供参考,从选用良种及其处理、整田技术、肥料运筹、田间管理等方面介绍了水稻免耕直播栽培技术要点。     

油-棉连作棉田油菜秸秆覆盖对棉田杂草发生及土壤杂草种子库的动态影响

在安徽省沿江棉区开展了油菜秸秆覆盖对棉田杂草发生、棉花生长及土壤杂草种子库影响的研究。结果表明,随着油菜秸秆覆盖量的增加,对棉田杂草的抑制效果增强。与未覆盖秸秆且不除草处理相比较,7000Kg/hm²秸秆覆盖量处理棉花单株铃数和子棉产量显著提高。7000Kg/hm²秸秆覆盖量处理在覆盖后30d、60d和120d逐步减少0-20cm土层杂草种子库密度,与全程除草剂处理较一致；随着覆盖量减少,对0-20cm土层杂草种子库密度降低幅度减小。全程除草剂处理降低0-5cm土层杂草种子库多样性,而油菜秸秆覆盖则可能增加0-5cm土层的杂草种子库多样性。3500Kg/hm²覆盖量+秸秆覆盖30d后喷施除草剂处理的抑草效果和增产效果与全程除草剂处理一致。因此,在安徽省沿江棉区油-棉连作棉田推荐使用3500Kg/hm²油菜秸秆覆盖量+秸秆覆盖30d后喷施除草剂。     

盐池县天然草场立体复合栽培的综合效益评价

本文在盐池县进行了沙打旺与苜蓿免耕补播立体复合种植试验。结果表明,采用沙打旺与苜蓿免耕立体复合种植,较人工撒播(沙打旺与苜蓿分别单种),降水利用率提高11.3%～19.7%,活动积温利用率提高13.5%～31.1%,田间CO_2补给量提高274×10~(-6),生物产量(干草)、植被覆盖度、产值、经济纯收入、产投比分别高22.8%、17.6%、29.5%、41.1%、51.2%,草场等级也由3等7级提高到2等4级,表现出良好的生态效益、经济效益与社会效益。     

基于位移传感器的多功能精密播种机监测系统

为了全方位掌握田间的环境和玉米免耕播种机的工作状态,提高播种质量,在一款玉米免耕播种机的基础上进行较大规模的改进,设计了一款多功能的田间测试系统,除了监测田间环境和传统播种机的数据外,还增加了图像识别的功能。该系统可以通过光电传感器和压力传感器检测播种机的漏播与重播,并可通过位移传感器检测播种及施肥深度,通过高清摄像头做图像识别计算秸秆覆盖率等。该系统还具有数据实时传输、数据查询和数据上传等一系列的功能。经过田间的测试,该系统可以稳定运行,具有进行大规模推广的潜质。     

垄作免耕播种机三维模型研究

垄作与保护性耕作相结合是一项重要技术,有助于抵御春旱,控制风蚀,逐步培肥地力。播种时利用机械装置处理播种带杂草,秸秆覆盖可抑制垄沟杂草的生长,消除对除草剂的依赖。根据技术结合特性,分别建立了垄作免耕播种机的机架、开沟器、镇压器、地轮、修垄装置等三维模型,总装成整体播种机。本播种机可一次性完成开沟、施肥、播种、覆土、镇压等多项作业,减少机器进地次数。研究垄作免耕播种机的三维模型,可对其机械性能进行分析,为样机制造提供理论支撑,有利于推广垄作免耕播种技术。