旱地玉米机械化保护性耕作技术及机具研究

在我国北方旱作地区进行连续7a的玉米保护性耕作与传统耕作的田间对比试验，结果表明，保护性耕作的平均土壤体积质量虽较传统耕作高5％，但不会导致土壤严重压实，土壤含水率较传统耕作平均增加12％，深松地达20．7％，提高了土壤保蓄水能力，玉米产量平均增加13％，且成本降低，研制了不同的播种机防堵机构以及组合式限深切草器与双齿盘拨草配合防堵的2BMQF－4C型玉米免耕覆盖播种机和可调翼铲式深松机。  

两年免耕后深松对土壤水分的影响

 【目的】研究两年免耕后深松对土壤水分的影响，提高保护性耕作条件下对土壤水分的利用效率。【方法】土壤免耕第3年的基础上深松40 cm，2005～2006年连续两年通过田间试验观测深松对土壤水分的影响，分析深松保墒增产的机理。【结果】莜麦作物生育期0～100 cm土壤贮水量，深松显著高于对照。在0～100 cm的土层剖面上，50～100 cm土壤水分含量深松显著高于对照，干旱少雨时，土壤水分含量随土层深度增加而增加；降雨集中时，随土层深度增加而减少。与对照相比，深松减少了0～50 cm的作物耗水量,促进根系对50～100 cm土层土壤水分的消耗。土壤深松处理比对照两年平均增产18.29％，水分利用效率增加9.68％。保墒增产效果受降水量的影响，分布均匀的降雨有利于增产并提高水分利用效率。另一方面，深松降低了表层土层容重，增加接纳雨水的能力，增强作物对水分的利用效率。【结论】在免耕的基础上深松，是北方农牧交错带有效增加水分利用效率的保护性轮耕措施。  

旱坡地麦田夏闲期耕作措施对土壤水分有效性的影响

 麦田夏闲期末 ,免耕覆盖和深松留高茬处理的土壤蓄水量各增加 12～ 33和 9～ 2 4mm。土壤水分蒸发量(E)在 1999和 2 0 0 1年夏休闲期间分别减少 7～ 8和 34～ 36mm ,然而 ,小麦生育期的水分蒸散量 (ET) ,尤其是在2 0 0 0～ 2 0 0 1年期间较传统耕翻处理提高约 4 7mm。连续采用保持耕作措施的第 2年冬小麦产量增加 ,少耕、免耕和深松处理的产量分别较对照增加 3%、5 %和 8%。深松处理的小麦产量最高 ;免耕处理的经济效益最高。采用保持耕作措施 ,尤其免耕和深松 ,对于增加土壤蓄水、减少蒸发损失、提高水分有效性、节省能耗以及改善作物产量显示出最佳的效果。  

根茬处理技术的现状与发展

阐述了作物根茬处理的特别是玉米根茬处理的意义，介绍了秸秆，根茬粉碎技术的发展概况，对几种不同类型根茬处理复合作业机具的结构、性能和特点进行了分析，指出了我国北方旱作地区普遍采用的旋耕机具碎茬技术中存在的问题，提出应将灭茬过程的计算机模拟，仿真和图像处理，利用高新技术实现精确对行灭茬，及将农机与农艺结合等作今后的研究方向。  

土壤深松技术的应用研究

以铧式犁为主的传统耕作制度制约着我国农业的发展。通过对土壤深松技术的分析, 结果表明: 该技术克服了以铧式犁为主的传统耕作制度的弊端, 有利于作物生长、可防止水土流失。通过对土壤深松机具的工作原理及其在田间的试验研究, 结果表明: 在土壤深松机具中, 全方位深松机优越于其它类型的深松机具, 应是我国保护性耕作中首选的优良机型。  

不同作物根茬还田对土壤酶活性的影响

通过土柱试验，研究玉米和大豆根茬还田对黑土、黑钙土各类水解酶活性的影响。结果表明，玉米根茬还田的脲酶、磷酸酶、纤维素酶活性均高于大豆根茬还田。作物根茬还田在各时期均高于刨茬对照。黑土各处理的脲酶、磷酸酶、纤维素酶和转化酶活性均高于黑钙土各处理。各处理的土壤酶活性与生育时期的变化动态基本一致，播种后３０～６０ｄ为上升期，６０ｄ达到高峰，６０～９０ｄ是下降期，９０～１２０ｄ又有所回升，１２０ｄ出现第２个小高峰，１２０～１５０ｄ又下降。  

保护性耕作残茬覆盖防治农田土壤风蚀的试验研究

以覆盖农田地表的春小麦秸秆残茬为试验材料，通过风洞试验研究了作物秸秆残茬的高度、覆盖度(密度)对防治农田土壤风蚀的效应；进一步分析了作物秸秆残茬的高度、覆盖度与农田地表粗糙度的关系。结果表明：随着作物秸秆残茬高度和覆盖度的增加，作用在作物秸秆残茬上的剪切力增加，而作用在裸露地表上的剪切力减少。作物秸秆残茬的高度和覆盖度与农田地表粗糙度的相关系数分别为0．929，0．910，这说明作物秸秆残茬的高度和覆盖度对农田地表粗糙度均有影响，但程度不同。粗糙度与秸秆残茬高度和密度拟合的幂函数方程指数为1．59(均值)，e的均值为1．17，可见相对于秸秆残茬的覆盖度而言，高度对粗糙度的影响更大。  

南方双季稻田秸秆厢沟腐熟还田免耕土壤生态效应研究

对为期2年的双季稻田秸秆厢沟腐熟还田免耕试验的土壤理化性质，微生物数量及3种土壤酶(脲酶，过氧化氢酶，转化酶)活性变化进行比较研究。结果表明，秸秆厢沟腐熟还田免耕试验2年后，土壤密度减小，孔隙度增加，土壤有机质、全氮、水解氮、速效钾含量增加。与常规翻耕相比，厢沟免耕0～5cm土层养分富集不明显，细菌、真菌数量增多，土壤酶活性增强；15～25cm土层土壤密度显降低，土壤有机质、全氮和水解氮分别比对照增加55．23％、44．73％和43．48％。因此，秸秆厢沟腐熟还田免耕能够提高土壤肥力，为作物生长提供良好的土壤环境。  

留茬高度与刈割时期对墨西哥玉米再生性能的影响

 采用大田小区栽培试验，研究了留茬高度和刈割时期对墨西哥玉米（Zea mexicana）再生性能（包括再生草产量和饲用营养品质）的影响。刈割时期的确定以植株高度为准，运用概略养分分析法评价饲用品质并引入再生系数（RGC）的概念判定其再生性能。结果表明，株高95 cm时刈割，留茬30 cm的再生草产量和总能量最高，分别为11.60 kg·m-2（鲜草重）和278 kJ·m-2，显著高于留茬20 cm（CK）与10 cm处理；留茬30 cm再生草的粗蛋白和无氮浸出物含量较高，粗灰分和酸性洗涤纤维含量较低。留茬20 cm，不同时期刈割，株高130 cm与95 cm（CK）的再生产量、总能量差异不显著，但明显高于株高60 cm处理；但再生草饲用品质以株高60 cm时刈割最佳。比较发现，RGC接近2.5时墨西哥玉米再生性能最好，对应的刈割方式（留茬30 cm，株高95 cm）可实现其优质高产。  

土壤深松技术研究进展

论述了深松机具的种类以及深松部件减阻节能的技术措施，分析了土壤-深松部件接触系统的相互关系，提出了基于典型土壤动物的脱附减阻和深松碎土机理的仿生深松部件的设计思路。