秸秆留茬对水田耕作影响仿真分析

秸秆的留存关系到机械对土壤耕作的作业效率。现有的研究绝大多数仅仅考虑还田秸秆,而没有考虑留茬秸秆的影响。为研究土壤耕作中留茬秸秆的影响,本文借助于EDEM离散元仿真软件,建立水稻土-旋耕刀-留茬秸秆相互作用的仿真模型。对带三种留茬秸秆(无留茬、留茬50 mm、留茬100 mm)的水稻田进行三种耕作深度(100 mm、150 mm、200 mm)的旋耕作业进行仿真,并对旋耕过程中留茬秸秆(#12、#13、#22)位移、土壤破碎情况、旋耕刀受阻力进行了分析。分析结果表明,由于旋耕刀叶片的翻耕,导致土壤和秸秆颗粒的运动比较复杂。秸秆留茬高度、位置不同,旋耕作业中秸秆的运动、位移也不同。同时,留茬秸秆会与土壤颗粒发生碰撞,导致土壤颗粒多次位移,进而影响耕作效果。另外,留茬秸秆的存在还会影响旋耕刀耕作过程中的受阻力情况,且留茬越高,旋耕刀表现出受阻力越大的趋势。本文通过建立土壤-旋耕刀-留茬秸秆相互作用模型,旨在说明留茬秸秆对耕作过程的影响,对秸秆留茬工作提供一定的借鉴。     

冬水田免耕种植小麦技术及效益分析

通过对冬水田免耕种植小麦技术的探索与分析,结果表明:冬水田免耕种植小麦能充分改造、利用冬水田,降低劳动强度,节约生产成本,增加收入;改良土壤结构和通透性,降低病虫害和湿害;改善后作物的生长环境,促进后作物增产增收;降低耕作强度和解决人地矛盾,扩大复种指数。     

免耕播种机在保护性耕作示范区的使用现状研究

随着我国农业生产规模的扩大,社会生态环境压力不断增加,耕地面积逐年减少.发展保护性耕地有利于缓解社会环境压力,对保护耕地起到积极作用.基于此,分析免耕播种机在保护性耕作示范区中使用的重要意义,深入剖析免耕播种机在保护性耕作区中的使用现状,为我国农业工程的发展提供参考,提高我国农作物的产量,推动农业发展.     

保护性耕作综合效益评价体系构建及实例分析

保护性耕作是防治农田土壤风蚀起尘的重要技术方法之一,对于从源头上控制颗粒物污染有重要作用。为了综合评价保护性耕作技术的生态环境效益、社会效益和经济效益,该研究构建了一个包含3个一级评价指标、8个二级评价指标、19个三级评价指标的综合效益评价指标体系,并以天津市大港区苏家园村为例,对传统耕作、免耕覆盖、深松耕3种耕作方式下的生态、经济、社会及综合效益进行评价,以验证评价指标体系的可行性。结果表明:从生态环境效益方面来看,传统耕作免耕覆盖深松耕,其指标值分别为0.182、0.540、0.875;从综合效益来看,传统耕作深松耕免耕覆盖,其指标值分别为0.279、0.435、0.584。保护性耕作比传统耕作具有更高的生态环境和综合效益。该研究可为合理地评价保护性耕作综合效益提供参考,对发展保护性耕作起到良好的导向作用。     

水田“菱—茭—鱼”种养模式及其效益分析

以浙江省慈溪市横河镇黄渭灿农户的“菱—茭—鱼”种养模式为例，较为系统地介绍了该模式的设计与布局，管理技术要点，并重点对物质和资金的产投状况，生态、经济和社会效益进行了评析。     

基于投影寻踪技术的保护性耕作效益评价

为了客观评价保护性耕作的综合效益,该文采用投影寻踪技术,建立了保护性耕作综合效益评价模型,模型的平均绝对误差为0.0393,平均相对误差为1.75%。该文以辽宁和山西试验区为例,通过优化投影方向,将6个样本的8个评价指标投影到低维子空间,利用投影值计算综合效益等级并进行评价。评价结果表明,山西寿阳的免耕碎秆播种玉米综合效益最好,传统耕作播种玉米综合效益最差,6个样本的综合效益从优至劣排序为：山西寿阳免耕碎秆覆盖（B3）,山西寿阳深松碎秆覆盖（B2）,辽宁凌海免耕碎秆覆盖（A3）,辽宁凌海免耕高茬覆盖（A2）,辽宁凌海传统耕作（A1）,山西寿阳传统耕作（B1）。研究结果表明,与传统耕作相比较,长期的保护性耕作能够较大提高农业综合效益。     

不同保护性耕作模式的技术特征值及其量化分析

针对当前中国保护性耕作技术发展模式类型多样,缺乏统一的界定标准问题,从保护性耕作技术的“三少两高”（即少动土、少裸露、少污染、高保蓄、高效益）的基本原理出发,确定了保护性耕作模式的共性技术特征评价指标体系,并以吉林省粮食主产区4种玉米保护性耕作模式进行案例研究。结果表明,4种模式的与传统的生产方式对比,均表现出一定的“保护性”效果,但综合保护度表现出较大的差异,其中玉米留茬直播种植技术模式的综合保护度最高,为26.65;其次是玉米留茬垄侧种植技术,为25.37;玉米宽窄行交替休闲种植技术的综合保护性显著低于前两种模式,为16.01;玉米灭高茬深松整地种植技术模式的综合保护度最低,为13.45。因此,在技术推广示范的选择上应该优先选择综合保护度相对高的模式,对于综合保护度较低的模式,应该进一步加强技术研究以完善该技术模式。     

基于EDEM-ADAMS仿真的稻茬地双轴破茬免耕装置研制

针对长江中下游稻麦轮作区的稻茬地根茬量大韧性强、土壤黏度高不宜粉碎等问题，该研究基于仿真试验研制双轴破茬免耕装置。通过EDEM软件建立破茬开沟装置-秸秆-土壤离散元模型，采用正交试验得到破茬开沟装置的刀型、排列方式以及刀具数量，基于EDEM-ADAMS联合仿真，采用单因素试验、正交试验、二次回归正交旋转试验和响应曲面法对甩刀、粉碎装置以及双轴破茬免耕装置进行动力学分析，得到甩刀具参数、旋耕刀轴和粉碎刀轴转速以及双轴轴心水平与垂直高度，得到机具最佳参数：破茬装置选用30把旋耕刀采用双螺旋排列，刀轴转速为286 r/min；粉碎装置选用L型（32把）和直刀（8把）采用双螺旋排列，刀轴转速为605 r/min；双轴水平距离548 mm、垂直高度168 mm。根据最佳参数试制样机并进行田间性能测试。田间试验结果表明，秸秆和稻茬以0.93 kg/m2全量覆盖时，双轴破茬免耕装置对水稻秸秆、根茬的平均切断率以及切茬率分别为95.09%和95.16%，机具通过性良好，田间平均出苗率为95.29%，符合当地农艺要求，适用于秸秆覆盖量大的作业情况。所设计的双轴破茬免耕装置满足长江中下游稻麦轮作区小麦免耕播种作业要求，可为双轴旋转型耕作装置以及根茬不易粉碎、土壤黏度高条件下的免耕播种提供参考。     

中国主要农业区保护性耕作模式技术特征量化分析

对中国5个主要农业区的28种典型保护性耕作模式的技术特征进行量化分析与评价。结果表明:各区域的保护性耕作模式总体上都表现出较高的"保护度"(Cd),具有"少裸露"、"少动土"、"高保蓄"和"高效益"特点,但是"少污染"特征总体表现较差;各区域模式的技术特征表现不一,但基本上都与区域实际需求相吻合;东北平原保护性耕作主要表现为高保蓄和少动土,但是化肥农药使用增加;黄土高原主要表现为少裸露,但经济效益却低于传统耕作;农牧交错带主要表现为少裸露和高效益;长江流域主要表现为高效益和高劳动力消耗;华北平原地区的部分保护性耕作在土壤保蓄方面表现突出,但在减少土壤扰动和增加经济效益方面表现不明显。根据评价结果,中国保护性耕作的研究要继续突出不同区域特点,针对目前存在的不足,进一步通过共性关键技术与配套技术的有效组合,形成区域特色保护性耕作技术体系。     

2BCM-6型茬地免耕播种机的研制

新疆无霜期短，为了实现一年两熟，改变传统的耕播方式，从而研制出2BCM-6型茬地免耕播种机，实现了新疆麦茬地免耕覆盖播种油葵。主要介绍该机的组成、工作原理、主要部件设计，并对田间试验进行了研究分析。试验结果表明：该机平均每穴粒数为1.69粒，合格指数大于98.7%；穴长在1～3 cm内的占99.3%以上；整机平均粒距为19 cm，变异系数小于19.6%，粒距合格指数大于94.9%，重播指数小于1.8%，漏播指数小于2.9%。该机各项性能指标达到设计要求，并且较为稳定，工作可靠性较高。与传统耕播相比，可抢时播种，减少水分蒸发，减少径流，增加土壤的蓄水、保墒能力，作业质量完全满足新疆复播油葵的农艺要求。     

油菜-水稻保护性耕作对产量的影响研究

油菜—水稻保护性栽培技术是培肥土壤和增收节支的新技术.该技术在实际应用中的一些特定要求,在实施过程中常受自然环境因素的制约.笔者于2005年8月-2007年5月,探索了此项技术在忠县自然环境下的可行性,以期为我县耕作制度的改革决策提供技术依据.     

保护性耕作对丘陵区水稻土团聚体稳定性的影响

长期保护性耕作通过增加土壤有机碳而成为稻田土壤结构改良的一项有效措施,而保护性耕作对土壤团聚体稳定机制的影响尚未完全清楚。本文供试土样采自耕作制定位试验水旱轮作、冬水免耕、垄作免耕和厢作免耕耕层（0～ 20 cm）土壤,土样经过糊化作用、湿润作用和再次糊化作用等预处理,用以阐明稻田土壤团聚体的破碎机制。研究结果表明：糊化作用和湿润作用后紫色水稻土团聚体稳定性差异不明显,而保护性耕作显著影响团聚体的稳定性。糊化作用后团聚体水稳性强弱顺序为：垄作免耕＞厢作免耕＞冬水免耕＞水旱轮作,湿润作用后团聚体水稳性强弱顺序为：厢作免耕＞垄作免耕＞冬水免耕＞水旱轮作。糊化作用下团聚体稳定性与有机碳浓度相关性不显著（r＝0.432,p＞0.05）,湿润作用下团聚体稳定性与有机碳浓度呈极显著正相关（r＝0.626,p＜0.01）。因此,研究结果说明保护性耕作有利于紫色水稻土大团聚体有机碳含量提高,进而增强团聚体的水稳性。     

硫质对“噤水田”水稻生产量的影响

一、水稻田施用石膏在长江流域和长江以南,有许多地方种植水稻需要施用石膏。各地一致的基本情况是这样的:在正常田中,当秧苗移植本田以后,短期黄萎,3、5日内回青复活,而在有些田中,黄萎时期可以延长到一二十天。黄萎时期太长,则回青复活得太迟,影响水稻的正常发育,减少收获量,甚至无收。这种现象,有些地方称为“发     

免耕制度下耕作土壤结构演化的数字图像分析

利用数字图像方法 ,研究了室内模拟和自然田间免耕下的土壤结构演化状况。图像定性表明随免耕时间的推移土壤中团聚体由小变大 ,土体逐渐趋于紧实。图像定量分析结果表明随着免耕时间的推移 ,小团聚体和小孔隙减少而大团聚体和大孔隙增加。田间土样的结果表明了自然的阶段性降雨对土壤结构可能具有一定的调节作用 ,但从图像与团聚体粒径分布和孔隙孔径分布的变化来看 ,免耕是否有利于土壤性质和农业生产尚很难确定     

灌溉与免耕相结合的效益分析

针对美国南部大平原常见的小麦／休耕／饲料作物／休耕耕作系统，在种植玉米和高粱时，将免耕与４种灌溉方案相结合，并与ＣＴ相比较。ＣＴ系统采用机械耕作清除杂草，而免耕（ ＮＴ）系统则通过使用除草剂清除杂草。同时，ＮＴ系统取消了一些常见的耕作环节和花费较多的耕种前灌溉。４种灌溉方案包括对玉米的季节性灌溉（８３～２４６ｃｍ／ｈｍ２）和对高粱的季节性灌溉（２６～１４５ｃｍ／ｈｍ２）。种植高粱时，灌溉与ＮＴ相结合，季节性灌溉水量将大大减少。相比之下，ＮＴ系统对种植玉米的灌溉量影响不大。免耕对玉米和高粱的产量没有多大影响，但是降低了费用，增加了利润。     

保护性耕作对黄土旱塬箭筈豌豆地土壤呼吸的影响

[目的]揭示保护性耕作对土壤呼吸的影响,为旱区保护性农业的发展提供理论依据。[方法]采用多通道土壤碳通量系统监测传统耕作(T)、传统耕作+秸秆覆盖(TS)、免耕(NT)和免耕+秸秆覆盖(NTS)下箭筈豌豆(Vicia sativa)地的土壤呼吸速率。[结果]各措施下花期呼吸速率比收获期高10.45%~45.09%,NTS处理下土壤呼吸速率最低别比TS,NT和T处理显著减少39.17%,21.37%和30.25%(p0.01)。耕作处理(T,TS)下日均土壤呼吸速率高于免耕处理(NT,NTS)(p0.05)。晴天土壤呼吸变化呈单峰曲线,最大值出现在14:00。耕作下土壤呼吸速率与气温显著线性相关,免耕下(NT,NTS)与气温呈指数关系(p0.01)。不同耕作措施间气温敏感性Q10值大小依次为:T(1.97)NT(1.62)TS(1.58)NTS(1.52)。[结论]免耕加秸秆还田处理对减少温室气体排放有一定的贡献。     

保护性耕作模式对黑土有机碳含量和密度的影响

以公主岭市长期（10 a）保护性耕作定位试验为研究对象,分析与传统耕作模式相比的几种保护性耕作模式对黑土固碳效应的影响。共设4种耕作模式,即秋翻秋耙匀垄、秋灭茬匀垄、全面旋耕深松和宽窄行交替休闲（又叫松带、苗带交替休闲）（后3种视为保护性耕作）。结果表明,经过10 a的耕作试验,不同的耕作模式对土壤有机碳有显著的影响。表层0～20 cm秋翻秋耙匀垄和秋灭茬匀垄模式的土壤有机碳含量最低,深层30～50 cm全面旋耕深松模式的土壤有机碳质量分数显著低于其他耕作模式13.49%～25.14%;0～50 cm耕层中宽窄行交替休闲的土壤有机碳质量分数高于其他耕作处理0～33.58%。宽窄行交替休闲模式下的宽窄行松带活性有机碳质量分数及缓性有机碳质量分数分别高于其他模式8.06%～48.87%和0～33.83%。全面旋耕深松模式与宽窄行交替休闲模式下的宽窄行苗带土壤有机碳密度分别低于和高于秋翻秋耙10.95%、17.13%;＞20～50 cm宽窄行苗带的活性有机碳密度及缓性有机碳密度分别高于其他耕作模式2.20%～18.85%和17.00%～29.19%,不同耕作模式的土壤惰性有机碳密度没有显著性差异。相对秋翻秋耙的传统模式,不同的保护性耕作模式能够增加土壤有机碳密度也能够降低土壤有机碳密度,宽窄行交替休闲主要通过增加土壤活性有机碳及缓性有机碳密度来增加其土壤有机碳密度,是东北地区固定土壤有机碳、提高土壤有机碳质量的有效耕作方式。     

东北大豆农田保护性耕作水热效应的Meta分析

摘要：基于公开发表文章中有关东北地区保护性耕作下大豆农田土壤温度和湿度数据,以传统耕作（CT）为对照,免耕（NT）、少耕（RT）、秸秆覆盖（SM）、免耕秸秆覆盖（NTSM）为处理,应用Meta分析方法定量评估保护性耕作措施对东北大豆农田土壤水热状况的影响程度。结果表明：与CT相比,保护性耕作总体上使东北大豆农田0-170cm土层的土壤体积含水量增加了9.2%,使浅层土壤（0-30cm）温度降低了8.2%;不同气候条件下4种保护性耕作措施均能提高土壤湿度;秸秆覆盖可以提高大豆整个生育时期土壤含水量,且在营养生长期对土壤水热的影响最大,土壤温度随秸秆覆盖量的增加而增加;保护性耕作措施降低土壤温度的幅度随着土壤黏粒减少而降低,提高土壤湿度的幅度随土壤深度增加而降低;免耕秸秆覆盖在不同土壤深度的蓄水保墒效果最明显,在0-20cm土层提高了32.9%的土壤湿度。综上,保护性耕作措施较传统耕作具有增湿降温效应,气温、降水、生育时期、秸秆覆盖量、土壤类型及土壤深度均对保护性耕作下大豆农田的土壤水热状况产生影响。     

坡耕地实行保土耕作的效益试验分析

对坡耕地等高耕作与顺坡耕作、免耕法与翻耕法对比试验进行了研究和分析。结果表明等高耕作和免耕法均具有显著的保持水土和提高作物产量的效果。本试验研究为有效治理和利用坡耕地提供科学依据。     

陕西省保护性耕作净碳汇的时空演变及差异性分析

保护性耕作是提升耕地系统固碳减排能力的重要措施。分析保护性耕作净碳汇效益及差异特征对于优化保护性耕作推广政策和农业助力国家“双碳”目标具有重要现实意义。该研究在测度2000—2020年陕西省各市保护性耕作净碳汇的基础上,利用Kernel密度函数、趋势面分析和Dagum基尼系数分析其时空演变格局及差异性特征。研究结果表明：1）陕西省保护性耕作净碳汇随时间整体呈“稳定-上升-波动上升”趋势,其由2000年的57.76万t上升至2020年的129.30万t,增幅为123.86%,且其净碳汇及净碳汇强度在空间上均表现出“中部高-南北低”的分布格局。2）保护性耕作净碳汇Kernel密度曲线随时间呈“主峰右移、波峰渐宽”并伴有“右拖尾”的演变特征;空间趋势面在东西方向较为平缓,而在南北方向上呈倒U型分布,分异特征明显。3）全省保护性耕作净碳汇基尼系数由2000年的0.50降至2020年的0.45,区域间差异（贡献率均值为67.22%）是其空间非均衡性的主要来源,但关中地区的内部差异大于陕南和陕北地区。研究结果将为陕西省区划保护性耕作推广的核心区域和重点区域提供理论依据,同时为全国确定保护性耕作的重...