地膜厚度对马铃薯生长及农田水热条件和残膜污染的影响

为寻求阴山北麓农牧交错带马铃薯种植适宜的农用地膜厚度,揭示地膜厚度对马铃薯生长发育、土壤水热状况及地膜残留的影响规律,并评价其经济效益,选择当地主栽作物马铃薯为研究对象,在膜下滴灌栽培方式下通过设置4种地膜厚度（0.006、0.008、0.011 mm和0.012 mm）的田间试验,研究地膜厚度对马铃薯生长发育及地膜残留的影响。结果表明,增加地膜厚度对株高有促进作用,出苗率在0.008 mm处理最高。生育期土壤水热状况：增厚地膜可提升4周内0~20 cm土壤贮水量,随后作用相反,播后4周是土壤贮水量响应的拐点,并且在5周内可促进地表以下5 cm处的土壤积温。0.008 mm处理的产量、商品薯率和经济效益均最高。土壤残膜量随地膜厚度增加而增大,但回收难度随之降低,且加深翻耕深度加重了20~30 cm土层的残膜污染,需要通过加强残膜回收机具的研发利用来削减残膜系数,降低农田白色污染,提高土壤环境承载力。推荐阴山北麓农牧交错带马铃薯种植采用0.008 mm地膜配套适宜残膜回收机具以获得优良的经济效益与生态效益。     

地膜机械化技术现状及分析

系统梳理我国地膜机械化技术研究成果,以覆膜播种与残膜回收两大类典型机具为对象,分析对比其结构特征及工作原理,总结剖析当前地膜机械化技术中存在的问题。结果表明:在地膜覆盖机械化技术中,主要存在因苗膜错位、覆土不均、打孔成穴机构不可靠造成的空穴率高、出苗率低等问题。在机械收膜方面存在的主要问题是:地膜厚度小、强度差,增加了机具作业难度;现有机具的适配性单一,核心工作部件的可靠性不高,并且机收成堆(条)的地膜转运困难,后续处理工艺不完善,降低了农户的积极性。针对现有问题提出如下解决措施:1)研究人员在设计覆膜机具和残膜回收机具时应当与农艺相结合,改善机具作业效果及自身可靠性;2)提高我国农用塑料地膜质量,加快可降解地膜的研制。综上,加快研发优质可靠的覆膜、收膜机械是拓宽覆膜种植技术应用领域、提高覆膜地区机械化水平的重要保障。     

滚针式残膜回收机试验及分析

针对秋后棉田地表残膜回收机作业效率低,机具消耗功率大,回收后的残膜含杂率高的问题,设计了一种滚针式残膜回收机,通过室内土槽试验及数据分析,结果表明,机具牵引速度和滚针长度对残膜回收率影响显著,牵引速度4. 5 km/h,滚针长度80 mm时为机具最佳参数,残膜回收率达到94. 47%,满足农田残膜回收要求,为研制适应实际农田作业的新型残膜回收机具奠定了理论基础。     

搂膜弹齿式夹持装置的残地膜拉伸试验

【目的】设计一种模拟搂膜作业状态下的弹齿式夹持装置,通过残地膜力学性能拉伸试验,对影响立秆搂膜机残膜回收作业效果的残膜力学性能指标(残地膜最大载荷、断裂延伸率)与残地膜破损程度、残膜回收作业速度之间的关系进行探究.【方法】以残膜破损情况、拉伸速度作为试验影响因素,以最大载荷、断裂延伸率作为试验指标,进行二因素三水平的正交试验,运用minitab数据分析软件,对残地膜力学性能拉伸试验所得试验数据进行统计与分析.【结果】试验结果表明,随着拉伸试验速度的增大,残地膜的断裂延伸率增大,残地膜破损程度与最大载荷之间表征出正相关性.【结论】其残地膜力学性能的研究为立秆搂膜机具的设计及其工作参数的探究提供了理论参考依据.     

新疆棉田残膜残留量及相关特性的测定试验研究

目前地膜成为农业生产的必备资源,田间残留大量的地膜,破坏了生态环境、阻碍了农业快速发展,成为亟需解决的难题.现阶段残膜回收的技术不成熟、残膜回收设备存在的问题较多,研究残膜在棉田土壤中的分布情况及相关特性对残膜回收机具的设计至关重要.以新疆昌吉市大西渠镇和阿克苏6团作为研究对象,分别测定两地区棉田中残膜的分布情况、拉伸特性、残留量以及悬浮特性,为捡膜机理的研究与新型残膜回收机的设计提供理论基础和依据.     

4SZ-3.0型收膜整地联合作业机的设计与试验

针对残膜对耕地造成严重的污染和危害问题,研究开发了一种适用于机械化回收残膜的收膜整地联合作业机,阐述了该机的结构特点及工作原理,并对影响残膜回收率和作业小时生产率的各因素进行了正交优化试验.结果表明:残膜回收率受捡膜滚筒转速影响最大,受机具前进速度和残膜输送叶轮转速影响较小;机具作业小时生产率受机具前进速度影响最大,受残膜输送叶轮转速和捡膜滚筒转速影响较小.当机具前进速度6km/h,捡膜滚筒转速110 r/min,残膜输送叶轮转速200 r/min时,当年残膜回收率为88％,作业小时生产率达到1.2 hm2/h.     

弹齿式收膜机主要结构设计

针对北方垄作制小根茬作物的田间收膜设计了弹齿式残膜回收机。介绍了该收膜机的结构组成、工作原理及主要工作部件的设计原则 ,给出了机具的作业性能指标。样机田间测试结果为 ,残膜收净率 91 6 % ,纯工作生产率 0 38hm2 ·h-1;机具结构简单、合理 ,工作可靠 ,性能参数达到设计要求。该机具配套动力 13 2kW ,既适用于70 0mm垄的收膜 ( 1次收双行 ) ,也适用于 10 0 0mm的大垄 ( 1次收 1行 ) ,通用性较好 ,具有广阔的推广应用前景。     

山东省典型覆膜作物地膜残留情况解析

为阐明山东省地膜污染现状及地膜残留系数,2011—2014年采用问卷调查及取样检测方法对山东省典型覆膜作物(棉花和花生)的地膜残留状况进行系统调查,分析其影响因素,并通过定点试验监测方法研究地膜残留系数,以期为山东省残膜防治提供参考。结果表明:10个调查地块的土壤耕层地膜残留量范围介于5.33~46.99 kg/hm~2,平均23.91 kg/hm~2,未超过国家农田残膜限值标准,地膜污染状况较轻。统计分析表明,农田土壤地膜残留量与地膜厚度呈反比,与覆膜年限呈正比;与壤土区相比,砂土区地膜残留风险较小。受地膜厚度、覆膜年限、覆膜比例和土壤质地的综合影响,花生和棉花种植区的地膜残留量相当。3年的定点监测试验结果表明,棉花和花生的地膜残留系数分别为13.02%和8.56%,维持生产和地膜回收现状不变的情况下,两种作物的种植年限分别超过21年和19年,地膜残留量将超过国家农田残膜限值标准,成为残膜污染区域。因此,不能忽视地膜残留的防治工作,要以预防为主,注重防治结合。     

浅议地膜机械化回收

中国地膜污染严重且呈逐年加重的态势,地膜机械化回收是目前最主要的残膜污染治理方式,简要介绍了农田残膜回收作业机具、地膜质量的重要性、机收残膜的储运、资源化利用问题等,阐明了地膜机械化回收工作是涉及地膜生产、使用、回收、储运和资源化利用全产业链的系统工程。     

旋转脱膜式残膜回收机的设计与试验

【目的】针对弹齿式残膜回收机残膜回收作业后自动脱膜困难的问题,设计一种旋转脱膜式残膜回收机具。【方法】采用田间试验确定了搂膜弹齿的最佳入土角范围、曲率半径和排布方式,通过理论研究设计残膜回收机的脱膜机构,用正交试验方法对残膜回收率的影响因素进行优化,以残膜回收率最高为优化目标确定最优参数组合,并对修正后的最优参数组合进行试验验证。【结果】综合田间试验数据,得出搂膜弹齿最佳入土角为18°～35°,主弹齿直径10 mm,副弹齿直径5 mm,3排搂膜弹齿交错排布;正交优化试验表明,各因素对残膜回收率影响的表现为作业深度作业速度搂膜弹齿曲率半径,当作业速度为7 km/h、主搂膜弹齿曲率半径190 mm、副搂膜弹齿曲率半径160 mm、作业深度50 mm时,对应的残膜回收率最高;验证试验表明,在该参数组合条件下残膜回收率为84.86%,与预测的残膜回收率(85.56%)十分接近。【结论】设计的旋转脱膜式残膜回收机收膜效果好、脱膜率高、制造成本低、调整使用便捷。     

棉田耕层残膜回收机的设计与机架模态分析

针对现有残膜回收机存在土壤旋耕后残膜过碎不易捡拾、残膜缠绕工作部件、耕层残膜回收量少等问题,设计一种深松铲松土,轧辊翻膜、旋转锹二次抛膜,多齿捡拾和输送带收膜的棉田耕层残膜回收机。该机翻土深度180 mm,作业幅宽2000mm,配套动力51. 5 KW,作业速度2～5 m/s,具有深翻土、少碎膜、捡拾残膜干净等特点。通过ANSYS Workbench16. 0对整机机架进行有限元模态分析,得出机架前6阶固有频率范围为21. 084～57. 865 Hz,分析得出机架主要受到的外激频率不在固有频率范围内,在作业过程中不会出现共振现象。该文可为耕层残膜回收机的设计提供理论依据与参考。     

残膜回收效果比较试验

推广地膜覆盖栽培技术,已经成为农业增产增效的重要手段,但由于长期大量使用不可降解地膜,对土壤造成严重污染。本文通过试验比较了厚度0.008毫米和厚度0.010毫米2种地膜在土壤温度、湿度、棉花产量、地膜残留量及机械回收量等方面的差异,计算出残膜回收率,为大面积推广残膜回收提供依据。     

残膜捡拾清理压缩机具的设计与试验

【目的】有效解决残膜回收作业中,集条残膜因大风天气产生的二次污染,以及人工作业劳动强度大的问题,设计了一种适用于机械化集条残膜捡拾清理压缩作业机.【方法】首先阐述了该机的结构特点、工作原理以及关键部件设计过程,然后通过正交试验法对影响残膜回收率的各因素进行正交优化试验,并选出最优组合.【结果】试验显示,当机具前进速度为6km/h,捡拾杆齿转速为120r/min,脱膜叶片宽度为200mm时,残膜回收率最高,能达到91.1%.影响残膜回收率的主次因素依次为捡拾滚筒转速、脱膜皮带宽度、机具前进速度.【结论】该机具作业性能稳定可靠,残膜回收率达到设计要求.     

黄河三角洲地区棉田地膜残留特征研究

为准确掌握黄河三角洲地区棉田土壤残膜的分布特征,科学制定棉田地膜污染防治对策,在黄河三角洲棉花主产区东营市开展了棉田地膜调查与残留监测研究,选择5个典型棉田进行取样,测定土壤中的残膜数量、分布密度及残膜面积等。结果表明:20年以上棉田的土壤地膜残留量为18.84~53.53 kg/hm~2,地块间差异较大。地膜残留密度(22.5~34.0)万块/hm~2;残膜大小差异较大,25 cm~2以上的残膜占残膜总块数的94.1%,100~500 cm~2的残膜占一半以上,500 cm~2以上的大片残膜约占21.0%。黄河三角洲棉区,土壤中地膜残留以"残块大、厚度薄、回收难"为主要特征,并具有向深土层迁移的可能,生态风险较高。     

不同厚度PE地膜覆盖春花生应用效果评价

为探明不同厚度PE地膜覆盖春花生的应用效果,以裸地作对照,研究0.004、0.008、0.010、0.015 mm等4种不同厚度PE地膜的增温、保墒、残膜回收率及对春花生生长发育的影响。结果表明：各覆膜处理可使膜下10 cm土壤平均温度提高1.41～2.58℃,有效增加花生生育期内积温;与裸地相比,覆盖0.004～0.01 mm地膜处理花生增产8.78%～9.92%,0.015 mm地膜处理则减产6.20%;覆盖0.004～0.01 mm地膜处理花生总果数约120个/穴,明显高于裸地对照和0.015 mm地膜处理;与0.004 mm地膜处理相比,0.008、0.01、0.015 mm地膜处理有效果针占比分别下降9.97%、11.51%和25.49%,饱果率则从46.38%提高到65.52%。标准地膜对花生下针有一定影响,可采取加大破膜孔径和提高膜上种行覆土质量等措施,促进花生下针。应用标准地膜从源头上提高了废旧地膜的可回收性;通过挖掘式条铺机收获花生,90%以上地膜可被花生秧夹带离田,再利用除膜揉切机对秧膜进行分离,实现花生秧膜的回收利用。     

乌兰察布市地膜使用及残留污染现状分!析

为了解乌兰察布市地膜使用和残留污染现状。明确土壤残留地膜污染程度．采用发放调查问卷和田间样品采集两种方法对该市典型区域进行了地膜残留调研,结合历年统计资料对该市地膜使用现状进行了分析。结果表明：2001—2010年鸟兰察布市地膜覆盖面积和地膜使用量总体上呈现先直线下降后稳定回升的“V”字形变化趋势。2005年地膜覆盖面积和地膜使用量均迭到低谷．与2001年相比降低幅度为42．02％和40．28％,2010年地膜覆盖面积和地膜使用量较2005年增加幅度分别为67．60％和93．54％。鸟兰察布市基本维持着一家一户分散经营模式,耕翻深度不足25cm,该地区地膜使用量为3．0-3．5kg／667m^2,大部分残留地膜集中在0-20cm层次,20-30cm层次残膜较少,0～30cm地膜残留量为0．8～6．4kg,／667m^2,初步认为鸟兰察布市地膜使用对农作物生长和产量基本没有负面影响．但必须警惕地膜覆盖面积和使用量大幅度增加后引发的环境污染和残膜污染威胁。鸟兰察布市无残膜回收机具．残膜通过耙耱和抛茬作业被带出农田,耙耱次数越多地膜残留越少。建议鸟兰察布市优化耕作制度,通过作物间合理轮作倒茬．推广后期揭膜技术、应用降解地膜、研制或引进地膜回收机具,并加强宣传培训、政策引导和法制保障等手段正确认识地膜残留危害．大幅度降低地膜残留污染。     

弹齿链耙式残膜回收机链耙装置的设计与试验

为深入研究弹齿链耙式残膜回收机链耙装置作业过程中不同工作参数对机具运行和作业质量的影响,利用EDEM 2019.1软件建立弹齿与土壤相互作用的三维离散元模型,模拟弹齿收膜过程中所受作用力的变化情况,验证此工况下作业的可靠性,发现其不会因塑性变形而失效,弹齿能够顺利作业。用Python 3软件绘制不同速比下的弹齿尖运动轨迹,发现运动轨迹为摆线。采用三因素三水平Box-Behnken试验设计方法,建立链耙角速度、机具行驶速度、弹齿入土深度与残膜捡拾率和含杂率之间的数学模型,寻求残膜回收机的最优作业参数组合,并进行田间验证试验。结果表明,优化的作业参数为链耙角速度14.73 rad·s^-1,机具行驶速度9.7 km·h^-1,弹齿入土深度74.75 mm。在此条件下开展田间验证试验,残膜捡拾率为92.8%,含杂率为63.6%,可满足残膜回收机的作业要求。     

河三角洲地区棉田地膜残留特征研究

为准确掌握黄河三角洲地区棉田土壤残膜的分布特征、科学制定棉田地膜污染防治对策,在黄河三角洲棉花主产区东营市开展了棉田地膜调查与残留监测研究,选择5个典型棉田进行取样,测定土壤中的残膜数量、分布密度及残膜面积等.结果表明:20年以上棉田的土壤地膜残留量为18.84～53.53 kg/hm2,地块间差异较大.地膜残留密度22.5万块/hm2～34.0万块/hm2,残膜大小差异较大;25 cm2以上的残膜占残膜总块数的94.1％,100 cm2～500 cm2的残膜占一半以上,500 cm2以上的大片残膜约占21％.黄河三角洲棉区,土壤中地膜残留以”残块大、厚度薄、回收难”为主要特征,并具有向深土层迁移的可能,生态风险较高.     

黄河三角洲地区棉田地膜残留特征研究（英文）

为准确掌握黄河三角洲地区棉田土壤残膜的分布特征、科学制定棉田地膜污染防治对策,在黄河三角洲棉花主产区东营市开展了棉田地膜调查与残留监测研究,选择5个典型棉田进行取样,测定土壤中的残膜数量、分布密度及残膜面积等。结果表明:20年以上棉田的土壤地膜残留量为18.84~53.53 kg/hm~2,地块间差异较大。地膜残留密度22.5万块/hm~2~34.0万块/hm~2,残膜大小差异较大;25 cm~2以上的残膜占残膜总块数的94.1%,100 cm~2~500 cm~2的残膜占一半以上,500 cm~2以上的大片残膜约占21%。黄河三角洲棉区,土壤中地膜残留以"残块大、厚度薄、回收难"为主要特征,并具有向深土层迁移的可能,生态风险较高。     

不同条件下残膜回收技术试验研究

研究不同农膜规格、10 cm耕层土壤含水量、回收时间对残膜回收的影响。结果表明:农膜厚度0.008、0.010、0.012 mm的残膜回收率分别为78.3%、81.2%、82.5%,残膜回收率与农膜厚度成正相关关系;10 cm耕层含水量过大,机组容易打滑,作业效率降低,含水量过小,残膜回收机弹齿不易入土,含水量应适中;残膜回收时间以秋季为佳。