地表壤土切收机优化设计

以现有的地表壤土切收机物理样机为基础,针对其在特殊情况下动力不足、切收效率偏低的问题,进行了优化设计,以获得高效的地表壤土切收机。采用逆向设计,对动力匹配进行优化设计,通过实验确定最佳的取土转速以达到将地表壤土通过刀板组推送到收集袋中。通过建立驱动力和刀板阻力数学模型,分析驱动力和工作阻力,进而合理设计工作部件宽度以及刀具厚度。实验证明,优化设计后的地表壤土切收机工作效率明显提高,特殊情况下的动力不足情况也得以显著改善。     

壤土渗透性及其许可喷灌强度

为了防止喷灌时土壤的侵蚀和提高这种灌水方法的效率必须使喷洒雨的结构与土壤的渗透性相适应。这种适应关系是在试验喷洒小区用专门的移动喷灌装置测定土壤自由(或无压力的)渗透性之指标而建立起来的。这时,在5-10个设计计算点(那里放有雨量计)测定喷洒量m(毫米),     

棕壤土水分特征曲线拟合的比较分析

以棕壤土为对象,采用压力膜法测定均质原状土壤样品一系列含水率和对应基质势值,分别用幂函数和Van Genuchten （1980）模型进行拟合,并与实测含水率数据进行比较。结果表明：压力膜法测定土壤水分特征曲线是可行的,所得试验结果合理,可用于土壤水分动态模拟。     

典型地块粉砂壤土水分扩散率测定

以新疆石河子垦区最早实施滴灌棉田地块为研究对象,采用水平土柱法研究粉砂壤土水分扩散率。结果表明:Boltzmann参数随着土壤含水率的减少而增大,其中40~60 cm土层随着土壤含水率的减少Boltzmann参数变幅最为明显;相同含水率情况下,40~60 cm土层水分扩散率最高,其水分扩散率大小表现为:40~60 cm0~20 cm20~40 cm;并用RETC软件对参数进行拟合,由VGM模型和BCM模型的实测值与模拟值均方根误来分析,最终确定BCM模型拟合表达式作为粉砂壤土水分扩散率。     

淡水滴灌条件下红壤土水力特征

为了获得红土地区淡水滴灌的水力特性,为提高作物产量制定科学合理的灌溉依据,以单点源淡水滴灌湿润锋运移的三维模型试验为基础,进而观测双点源淡水滴灌湿润锋运移,观测不同滴头流量,不同土壤容重条件下滴灌单、双点源湿润锋运移过程.研究结果表明:随着滴头流量、土壤容重的增大,单点源入渗水平湿润距离增大,距滴头同一位置处含水率也增大,而垂向运移距离随滴头流量的增大、土壤容重的减小而增大;双点源交汇试验,随着滴头流量的增大、容重的减小,湿润区交汇时间提早,交汇宽度增大;4.68 L/h滴头流量下的交汇时间比3.74L/h的提前了146 s,交汇区宽度增加了2.3 cm;土壤容重增大,交汇区土壤湿润宽度增大,地表湿润比也增大.该研究结果对节水意识薄弱的云南红土地区的滴灌应用与推广具有一定的指导意义.     

浙江红壤土上的花生喷灌试验成果

一、概况花生是浙江省重要的经济作物。花生根系上有根瘤菌与之共生固氮,生产上可少施或不施氮肥,既降低农业成本,又提高土壤肥力,囚而宜于在大面积星殖的红壤土上种植。发育于红砂岩、砂砾岩的红壤土质地疏松,通透性好,但保水性差,常因干旱而减     

滴灌条件下砂壤土水分运动规律研究

采用多通道土壤水分自动测定系统,对风干砂壤土在滴灌条件下的水分入渗和水分再分布过程进行了模拟测定试验。根据测定结果,分析了在滴灌条件下湿润峰的运移速率、特征点的土壤含水率变化过程、湿润体内土壤水分的分布以及停止灌水后湿润体内水分的再分布等土壤水分运动特征。揭示了在点源供水条件下,湿润体内土壤含水率的分布从中心向外逐渐减小,含水率剖面具有三角形形状特征。供水停止后土壤水分再分布过程中,土壤湿润峰面不断向外部推移,湿润层土壤含水量开始有所增加,后期湿润体内的土壤含水量普遍降低,高含水区逐渐下移,最后达到相对稳定。     

滴灌条件下黄棕壤土水分运动规律研究

试验研究了不同滴速、初始含水率和容重条件下,黄棕壤土水分运动规律,并分别分析了0～5 cm、5～10cm、10～15 cm水平和垂直方向土层含水率的相关性和变异系数.结果表明:滴速、初始含水率和容重均对水分运动有明显影响;水分水平和垂直扩散距离与入渗时间之间呈多项式关系,且R<'2>在0.9以上;滴灌量相同滴速为3.0 L/h在滴灌过程中出现大面积积水.土壤垂直方向0～5 cm与5～10 cm含水率之间的相关性为0.883,而5～10 cm与10～15 cm的相关性则只有0.467;水平方向上5～10 cm含水率不仅变异系数高而且与相邻的0～5 cm、10～15 cm的相关性均较低,分别是0.366和0.472.因此对于黄棕壤土合理的滴速应选择在2.0～2.5 L/h范围内,土壤水分传感器埋设在距离滴头水平方向5 cm、垂直方向10 cm处比较合理.     

北京地区粘壤土全氮含量的光谱预测模型

为实现快速准确地测量土壤的全氮含量,以北京地区粘壤土为样本,对其进行化学测量和光谱分析。利用波长为350~2 500 nm的光谱数据与实际测得的全氮含量进行相关性分析,选取相关性最大的特征波段构建土壤全氮含量的估算模型。将原光谱反射率和吸光度分别进行一阶微分、二阶微分变换,力求建立精准优化的土壤全氮含量预测模型。结果表明:反射率和吸光度与土壤全氮含量的相关性低,无法用于构建土壤全氮含量预测模型。在其他变换形式中,反射率二阶微分和吸光度二阶微分与土壤全氮含量的相关性最显著,相关系数的绝对值最大分别为0.868和0.846。相关性最大的特征波段为425~527 nm、819 nm、1 390~1 391 nm和2 200~2 219 nm。采用一元线性回归和多元逐步回归建立预测模型,最终得到土壤全氮含量最优估算模型以吸光度二阶微分为自变量的多元逐步回归模型,说明光谱结合多元逐步回归法预测土壤全氮含量的方法是可行的。最优模型决定系数R2为0.829,统计量F为86.377,均方根误差RMSE为0.104。该模型可用于预测北京地区粘壤土的土壤全氮含量。     

容重对黏壤土土壤水分特征曲线的影响

土壤的容重影响土壤孔隙比,从而影响土壤的渗透特性,为研究容重对黏壤土土壤水分特征曲线的影响,选用淮河王家坝附近4个不同容重的黏壤土,采用压力膜法测定其土壤水分特征曲线,用变水头法测定饱和导水率,应用RETC软件中的van Genuchten模型进行拟合。结果表明:在相同的吸力时,黏壤土含水率随容重增加而增加;饱和导水率与容重呈负线性相关(R2=0.963 5),黏壤土饱和含水率θs、残余含水率θr和参数a值与容重呈显著负相关;田间持水率和有效含水率也随容重增加而增加;不同容重的黏壤土非饱和导水率随含水率而增加,在含水率小于0.4 cm~3/cm~3以内,非饱和导水率曲线呈平直状,说明非饱和导水率变化不大,此时的非饱和导水率非常小。当含水率大于0.4 cm~3/cm~3时,非饱和导水率曲线呈陡直状,非饱和导水率变化很大,非饱和导水率相同时,含水率随容重的增加而减小。研究成果可为黏壤土入渗及蒸发数值计算提供支持。     

东北壤土二维切削问题的非线性有限元分析

本文以东北农业土壤为研究对象,对有限元法(Finite Element Method简称FEM)在耕作土壤中的应用进行了探讨。模拟了土壤在简单刀具切削作用下的材料非线性、几何非线性、土壤/刀具的界面作用以及滑移、裂纹等物理力学现象。建立了相应的数学模型并设计出通用的非线性有限元分析程序。电算结果提供了关于土壤的阻力、应力场、位移场、破坏区域、土核以及刀具表面应力分布等问题的详细资料。同时做了各种切削角度的室内切土试验。在前述很多项目上,FEM预测值与实测结果或前人研究结论表现了良好的一致性。表明FEM将为耕作土力学的研究及耕耘工具性能的预测提供一个严格定量分析的适用的理论解决方法。     

泰安棕壤土不同土地利用类型饱和导水率比较

为了分析土地利用类型对土壤饱和导水率的影响,利用单环入渗概化解法对泰安棕壤土草地、麦地、果树行间裸地3种土地利用类型饱和导水率进行研究.结果表明:草地、麦地、果树行间裸地的饱和导水率、入渗速率以及累计入渗量呈现依次降低的变化趋势.随着时间的增加,累计入渗量不断增加,试验时间120 min内,草地累计入渗量最大,数值为78.564 cm;麦地入渗量次之,数值为67.609 cm;果树行间裸地入渗量最小,数值为30.082 cm.利用实测累计入渗量与观测时间的拟合关系,得到3种土地利用类型累计入渗量的表达式,对累计入渗量进行估算,草地、麦地、果树行间裸地累计入渗量计算值与实测值相对误差分别在6,8,7 min后波动在5%以内,在15,52,56 min后波动在1%以内,同时推求了草地、麦地和果树行间裸地3种不同土地利用类型下的土壤饱和导水率K_s分别为0.073 1,0.032 9,0.015 8,以期为不同土地利用类型对原状土饱和导水率的影响研究提供参考.     

初始含水率对斥水黏壤土入渗特性的影响

为了探究初始含水率对斥水土壤入渗过程的影响规律,通过室内二维土箱的滴灌模拟试验,设置6个初始含水率水平(4.78%,7.28%,9.97%,13.64%,16.07%,19.02%),研究了初始含水率对湿润锋运移距离、宽深比、累积入渗量、入渗速率和土壤水分分布的影响,并评价了不同入渗模型的适用性.结果表明:随着初始含水率的提高,湿润锋运移相同深度所需时间呈逐渐减小趋势,两者较好满足幂函数关系,湿润锋宽深比逐渐减小;累积入渗量变化趋势为先减小后增大;入渗速率整体趋势为逐渐减小,其中斥水程度峰值含水率附近的处理出现入渗速率短暂提高的现象;Kostiakov模型能够较好反映斥水黏壤土的入渗规律,且斥水程度越大,模型拟合精度越低;随着斥水程度增加,土壤水分逐渐向湿润体垂向中间区域集中,并出现过度饱和现象.该研究可为斥水土壤的入渗理论奠定一定的基础.     

再生水灌溉红壤土水力传导度变化及其模拟分析

【目的】研究南方地区再生水灌溉对红壤入渗特征的影响。【方法】以红壤为研究对象开展土柱模拟灌溉试验,采用再生水(RW)、稀释2倍再生水(RW-2)、稀释4倍再生水(RW-4)、稀释6倍再生水(RW-6)进行干湿交替灌溉,以蒸馏水灌溉(CK)为对照组。利用便携式入渗计进行入渗率测定,采用压力膜仪法测定土壤水分特征曲线。【结果】再生水灌溉后,土壤水力传导度(K)减小显著(P<0.05),各处理的水力传导度分别是CK的12%(RW)、17%(RW-2)、20%(RW-4)、44%(RW-6);同一吸力下,RW和RW-2处理土壤水分的吸持能力高于CK,RW-4和RW-6处理土壤水分的吸持能力小于CK;水力传导度与形状系数n极显著正相关(P<0.01),与再生水稀释倍数和残余含水率θr显著正相关(P<0.05)。【结论】再生水灌溉会降低土壤的导水特性,一定浓度再生水可增加土壤持水性,通过稀释再生水可改善土壤的孔隙结构。     

中粘壤土块根类作物收获机输送分离器的设计

介绍了一种新型的适合中粘壤土的块根类作物收获机．着重分析了该机输送分离器的特点。通过对块根在输送过程中的受力分析，得出凹凸弯齿式输送分离器具有较好的分层效果。试验表明：凹凸弯齿式输送分离器对块根茎损伤率小．明果率高，分离效果好，效率高。     

微润灌溉系统在云南红壤土中主要工作性能研究

【目的】探究微润灌溉系统的主要工作性能,为该灌溉系统在云南红壤土中的使用提供理论依据。【方法】针对云南红壤土,通过测定土壤剖面含水率,开展了灌水压力和灌水器埋深对土壤水分分布规律影响试验;根据作物正常生长所需要的土壤含水率下限,进行了微润灌溉系统浸润宽度以及微润管各种植位置上作物的生长试验研究。【结果】灌水压力、微润管埋深和灌溉时长对单位微润管出流量有显著影响(P0.05)。经微润管渗出的灌溉水在红壤土中形成的湿润体剖面近似为椭圆形,其剖面面积随灌水压力和埋深的增加而增大。不同灌溉时长条件下,红壤土中的微润管不同位置处浸润宽度呈现"中段大、两端小"的趋势,中段处的浸润宽度比两端处增大15.0%~33.6%;微润灌溉系统工作2周后,浸润宽度趋于稳定,浸润宽度范围平均值为0.92~1.18 m,在作物生长试验中,采集线上4种作物的株高、茎粗、鲜质量和干质量均呈现"中段大、两端小"的趋势。【结论】在0.025 MPa灌溉压力和0.15 m灌水器埋深条件下,作物的种植位置越靠近微润管,其长势越好。     

沙壤土与壤土在管灌情况下的效益对比试验研究

通过采用田间测量的方法,使用管灌对沙壤土与壤土的作物种植在用工、节能、节水和产量指标进行对比分析,正确认识到沙壤土对于作物种植效益的影响,对于休耕政策在执行过程中的地块选择有指导意义。     

中粘壤土块茎类作物收获机的研究与开发

介绍了最新研制的4KU-130型块茎类作物收获机。它由拖拉机牵引，能一次性完成块茎类作物的挖掘、分离、条铺及整地等多道工序，具有适应性强、收净率高、损失小等优点，且整机刚性好，左右对称、受力平衡、结构紧凑和操作维修方便。该收获机的研制成功填补了我国中粘壤土块茎类作物的收获不能实行机械化作业的空白，具有十分广阔的应用前景。     

不同斥水程度黏壤土一维入渗特性试验研究

采用人工配置的5种斥水程度等级的黏壤土,通过室内一维积水入渗试验,探究了斥水程度对黏壤土湿润锋运移、累积入渗量、入渗率、土壤剖面含水率以及水分再分布的影响,分析了不同斥水程度土壤入渗条件下入渗模型的适用性.结果表明:随着斥水程度增大,土壤入渗率变慢,湿润锋运移相同距离所需要的时间显著增加,其中运移到40 cm时,强斥水土壤比亲水土壤的运移时间增加了63%;随着斥水程度增大,累积入渗量减小,入渗结束时强斥水土壤比亲水土壤的累积入渗量减小了27%;土壤的入渗率也随着斥水程度增大而逐渐减小,强斥水土壤的稳定入渗率为亲水土壤的37%;随着斥水程度增大,土壤剖面含水率减小,且经过相同时间的水分再分布,土壤剖面含水率的变化量也随之减小;幂函数可以很好地模拟湿润锋运移距离和累积入渗量随时间的变化过程;对弱斥水土壤而言,Philip模型和Kostiakov模型对入渗率与时间的关系有较高的拟合度,而强斥水土壤则Kostiakov模型更为适用.研究可为斥水土壤的入渗提供理论基础.