超深耕犁的性能试验与研究分析

【目的】系统阐述新疆农垦科学院机械装备研究所研制的翻转超深耕犁的结构特点和作业机理.【方法】用数据采集器收集了悬挂点所受拉力,经过软件处理显示了实时曲线,了解深耕作业时各悬挂点的受力变化情况.【结果】通过田间试验表明,翻转超深耕犁犁耕深度可达85cm以上,耕深稳定变异系数小于10%,土垡破碎率大于75%,植被覆盖率大于85%,工作可靠性均可达80%以上,各项指标均达到设计要求.【结论】试验证明该型犁具有作业效率高、稳定性好、结构坚固等优点,是一种性能优良的超深耕作业机具.     

机械式水稻侧施肥机使用过程的注意事项

正机械式水稻侧施肥机具是近年兴起的一种匹配在国产插秧机上实现施肥功能的辅助机具,具有现代农业理念,实现了水稻插施一体,是一种高效的栽植、施肥机械,符合国家农业发展的"两减"目标。设备由于利用了可靠性高的机械强制输送装置,所以该机具有很高的作业精确性和工作稳定性,是一款特别适用的配套农机具。下面就在使用过程中发现的一些问题,进行分析总结。     

双料箱施肥机关键部件的设计

为了合理利用有机肥和复合肥,满足多种经济作物的施肥要求,本研究研制了双料箱施肥机,可一次性完成起垄和施肥作业。为了合理设计该施肥机的排肥参数,对复合肥和自行研制的酒糟有机肥进行物理性质测定。根据2种肥料的物理性质并结合施肥要求,得到该机具有机肥和复合肥的排肥机构、料箱等关键部件的设计参数,排肥机构的极限转速为3.23 r/s。机具的田间试验结果表明,各档位施肥的均匀度均在94%以上,复合肥与酒糟有机肥施肥量在各档位下的变异系数均在0.04以内,施肥比例均接近于3∶1。施肥幅宽和深度的均值为5.43 cm和21.64 cm,变异系数分别为0.07和0.04,基本达到了当地的施肥要求。     

基于离散元法宽面施肥铲的仿真设计与试验

针对施肥铲作业肥粒分布宽度较小导致土地肥力分布不均的问题,设计一种可扩大深松施肥宽度的宽面施肥铲。采用离散元分析法建立深松施肥土槽仿真模型,以施肥深度和施肥宽度为施肥作业效果评价指标,对影响施肥作业效果的施肥槽倾角、分肥板夹角2个因素进行仿真分析。仿真结果表明,控制耕深为300 mm时,宽面施肥铲平均施肥深度在200 mm以上,施肥槽倾角为80°,分肥板夹角为120°时,施肥面平均宽度达到最大。开展宽面施肥铲田间施肥性能试验发现,宽面施肥铲在平均深松作业深度为255. 6 mm时,平均施肥深度为156. 8 mm,平均施肥宽度达到106 mm,约为散肥板式深松施肥铲施肥宽度的2～3倍,有效增大了施肥面宽度;各测定参数变异系数小于12%,具有较稳定的深松施肥作业性能。     

电动变量施肥试验台的设计

为了提高化肥的利用率,达到提高产量减少污染的目的,以黑龙江垦区施肥机械为基础,设计一台电动变量施肥试验台。设计的变量施肥试验台标准差范围为4.63~46.9,变异系数在0.121%~1.928%之间,试验台各行一致性的变异系数为1.9%,总排肥量稳定性变异系数为1.5%,能够满足国际农业机械施肥标准,为今后的变量施肥机械提供参考。     

旱地胡麻起垄覆膜播种联合作业机工作参数优化与性能试验

为提高旱地胡麻起垄覆膜播种联合作业机的播种作业性能,基于Design-Expert软件,采用Box-behnken试验设计原理,以机具前进速度、型孔数目和型孔直径为影响因子,各行排量一致性变异系数和总排量稳定性变异系数为响应值,设计三因素三水平试验优化方案,建立各影响因子及交互作用对各行排量一致性变异系数、总排量稳定性变异系数的二次回归模型,并对模型进行方差分析。结果表明:影响因子对各行排量一致性变异系数和总排量稳定性变异系数的显著性主次分别为:型孔直径、机具前进速度、型孔数目;型孔直径、型孔数目、机具前进速度。该机具最优工作参数组合为:机具前进速度为0.53 m/s、型孔数目为11个、型孔直径为8.5 mm。田间试验结果表明,此优化参数下,旱地胡麻起垄覆膜播种联合作业机的各行排量一致性变异系数和总排量稳定性变异系数分别为:3.63%和4.09%,符合小籽粒播种机基本作业质量标准要求。     

小型杂粮播种机的设计研究

为解决小杂粮机械化播种问题,研制了小型杂粮播种机。阐述了该机的总体配置和关键零部件的设计改进情况以及试验结果。试验结果表明:播种和施肥深度变异系数分别为3.2%和5.8%,种、肥总排量稳定性变异系数分别为1.1%和1.0%,种子破碎率0.4%。该播种机可实现一次性开沟、侧深位施肥、播种、覆土、镇压等功能,适用于谷黍等种型为小颗粒的杂粮作物的播种作业。     

2BX-6型小杂粮播种机的研制

为解决山西省小杂粮机械化播种问题,确定了与8.8～14.7kW轮式拖拉机配套的2BX-6型小杂粮播种机的总体方案,完成了排种机构、开沟器等部件的选择和参数确定。试验及示范应用结果表明:播种和施肥深度变异系数分别为3.9%和5.8%,种、肥总排量稳定性变异系数分别为2.2%和2.1%,种、肥各行排量一致性变异系数为4.1%和1.4%,种子破碎率0.5%。该播种机一次可实现开沟、侧深位施肥、播种、覆土、镇压等功能,适用于谷黍等种型为小颗粒的杂粮作物的播种作业。     

2CM-4型马铃薯播种机设计与试验

针对我国黄淮海地区马铃薯种植模式特点和农艺要求,设计了一种两垄四行马铃薯播种机.该机主要由机架总成、整地装置、地轮动力驱动装置、施肥装置、排种装置、覆膜装置、开沟器等组成,可一次性完成开沟、施肥、播种、起垄和覆膜等作业.通过对关键零部件的研究分析,确定了其相关结构和工作参数.样机田间试验结果表明,该机性能稳定、作业效果较好,种薯间距合格指数为95.0%,重种指数为2.7%,漏种指数为2.3%,种植深度合格率为91.1%,各行排肥量一致性变异系数为6.5%,总排肥量稳定性变异系数为5.2%,各项性能指标均优于马铃薯播种相关要求.     

2BYML-4型玉米垄作免耕播种机的设计与试验

研制一种可一次性完成玉米根茬粉碎还田、起垄、施肥、精密播种联合作业的2BYML-4型玉米垄作免耕播种机,对其整机结构和工作原理进行了分析,通过理论计算确定了仿形机构、灭茬刀转速和控制系统的相关参数。田间试验结果显示:垄高、垄顶宽、垄间距合格率分别达到94.73%、90.64%和90.13%;粒距合格指数92.0%,标准差11.99,变异系数5.24%;漏播指数4%,重播指数 4%;种子覆土深度合格率为88.3%,种下施肥合格率为89.7%,变异系数分别为9.71%和10.32%。该机田间作业垄形规则,种、肥田间分布均匀合理,其结构参数和工作参数组合,更好地满足了旱地农业保护性耕作要求并有效改善生态环境。     

基于EDEM仿真的有机肥深施机施肥控制系统的设计

针对林果园不同地块土壤肥力不均,林果在各生长阶段对有机肥需求量不同等问题,对有机肥深施机施肥控制系统进行设计。采用离散元仿真软件EDEM对施肥转盘旋转角度与施肥流量进行仿真,并进行线性拟合。结合机器行进速度、单位面积理论施肥量、施肥转盘旋转角度与施肥流量等因素,设计有机肥深施机施肥控制系统,主要包括测速模块、主程序模块(速度、施肥量、脉冲转换模块)、中断模块和液晶显示模块。室内施肥试验结果表明:当单位面积理论施肥量分别为7 500、9 750和11 250kg/hm~2时,实际施肥量分别为7 532.46、9 836.82和11042.28kg/hm~2,施肥变异系数CV分别为1.1%、1.3%和1.9%,施肥一致性良好。田间试验结果表明:该有机肥深施机施肥均匀,无断流现象,达到设计要求。本研究所设计的有机肥深施机施肥控制系统满足林果园有机肥深施的农艺要求,可以进行林果园有机肥深施作业。     

棉花基肥对行分层深施机的设计与试验

目的 研究北斗导航拖拉机自动驾驶系统进行肥料的对行深施。方法 采用样机田间试验。结果 平均施肥量为21.4 kg/667 m²,变异系数为4.0%,施肥量比较稳定。肥料分层深施效果方面,深层肥料平均深度为19.8 cm,浅层肥料平均深度为12.5 cm,可以有效满足实际生产作业。结论 该机主要由开沟分层施肥装置、覆土装置、排肥装置、限深行走轮等组成,可一次性完成对行开沟、分层施肥和覆土作业。     

2FL-2农家肥和化肥联合施用机的研制

对农家肥和化肥混合施用的机械化状况进行调查后,利用施肥技术,对垄上农家肥和化肥施肥机械进行研究,研制出了垄上农家肥和化肥联合施肥机械,用于底肥和追肥施用,并进行了田间试验,结果表明,该机具设计合理,具有结构紧凑、调整方便等特点。通过性能测验得出农家肥施肥深度为100~150 mm、化肥施肥深度50~70 mm、农家肥施肥量0.5~0.7 kg·m-2、化肥施肥量0.015~0.03 kg·m-2、作业速度1.94 m·s-1。该机施用于农家肥和化肥垄作施肥,主要用于起垄机和播种机的配套施肥装置,其使用有利于提高液态肥料的利用率、保护环境、减少环境污染。     

长期施肥对砂姜黑土作物产量及土壤物理性质的影响

【目的】保持和提高土壤肥力,提升土壤生产力,是农业持续发展的重要内容。研究无机肥与牛粪、猪粪和小麦秸秆长期配合施用对砂姜黑土作物产量及土物理性质的影响,为培肥改良砂姜黑土、提升砂姜黑土生产力提供理论依据。【方法】利用1982年建立在安徽省蒙城县砂姜黑土上的长期定位试验,分析牛粪、猪粪、秸秆等不同有机物料与无机肥料配施对作物产量、土壤容重和土壤田间持水量的影响,评价有机物料与无机肥配施对砂姜黑土的培肥效果。【结果】长期不施肥处理的小麦、大豆产量持续下降,平均年降低分别为39.0和70.9 kg·hm^-2,25年后产量在极低水平波动。单施无机肥或无机肥与有机物料配施,小麦产量均呈逐年增高的趋势。无机肥和有机物料配施的处理与单施无机肥（NPK）处理相比均表现出增产效果,年均增产率在5%以上。不同有机物料处理间的增产效果是牛粪处理（NPK+CM）优于猪粪处理（NPK+PM）,而猪粪处理优于秸秆处理（NPK+S）。小麦、大豆产量年际间波动幅度较大,长期不施肥处理小麦产量变异系数（CV）最高,增施肥料可以降低CV,有机物料和无机肥配施的处理CV低于单施无机肥处理,牛粪处理CV最小。牛粪、猪粪、秸秆与无机肥料长期配合施用能降低砂姜黑土土壤容重,显著提高土壤田间持水量,小麦、大豆产量与土壤容重呈显著负相关,与土壤田间持水量呈显著正相关,有机物料与无机肥配施可以改善砂姜黑土不良的物理性状。【结论】长期均衡施用无机肥料或有机物料与无机肥配施均能提高土壤肥力水平,小麦产量呈逐年增高的趋势。有机物料与无机肥配施能提高作物产量,降低产量变异,增强产量稳定性,作物高产稳产;能改善砂姜黑土不良的物理性状,提高土壤肥力。有机物料与无机肥配施是安徽省砂姜黑土地区较为适宜的施肥模式。     

不同施肥模式对南方红壤旱地春玉米生物学特性的影响

以当地常规施肥模式为对照,研究了不同施肥模式(常规施肥加有机肥全层施用、常规施肥加有机肥穴施和常规施肥加钾肥)对南方红壤旱地春玉米干物质积累及产量的影响。结果表明:各处理春玉米叶片叶绿素相对含量大小顺序为常规施肥加有机肥穴施常规施肥加有机肥全层施用常规施肥加钾肥常规施肥;单株叶面积和叶面积指数大小顺序均为常规施肥加有机肥穴施常规施肥加有机肥全层施用常规施肥加钾肥常规施肥;各个主要生育时期,常规施肥加有机肥全层施用和常规施肥加有机肥穴施处理植株根系干重均显著(P0.05)高于其他处理;拔节期、抽雄期和成熟期,常规施肥加有机肥穴施处理植株茎和叶干重均显著(P0.05)高于其他处理;不同处理0~20cm土壤含水量均高于对照,其大小顺序为常规施肥加有机肥穴施常规施肥加有机肥全层施用常规施肥加钾肥常规施肥;常规施肥加有机肥穴施处理穗长、行粒数、每穗粒数和百粒重均显著高于(P0.05)对照;玉米产量大小顺序为常规施肥加有机肥穴施常规施肥加有机肥全层施用常规施肥加钾肥常规施肥,常规施肥加有机肥全层施用、常规施肥加有机肥穴施和常规施肥加钾肥处理的籽粒产量分别比对照增加6.59%、25.40%和3.32%。总之,有机肥穴施有利于增加春玉米地下和地上部物质积累量、增加籽粒产量和提高水分利用效率,可在生产上推广应用。     

菜籽饼肥施用深度对茶叶产量、品质和氮素利用的影响

为探究茶园有机肥施肥深度对茶树生长、氮素吸收与利用的影响,选用福鼎大白茶为供试茶树品种,菜籽饼肥为试验肥料,以不施肥（CK0）和常规施肥深度30 cm（CK）为对照,设置施肥深度分别为0（FD1）、10（FD2）、20（FD3）、40（FD4）和50（FD5）cm共7个处理,对不同施肥深度处理下茶树的生长发育、品质及氮素利用进行测定。结果表明,与CK相比,FD1、FD2、FD3、FD4和FD5处理发芽密度分别降低9.46%、5.75%、2.78%、15.03%和26.72%;FD1、FD2、FD3和CK处理发芽密度显著高于FD5处理;不同施肥深度对茶叶咖啡碱、氨基酸含量影响较小;施用菜籽饼肥提高了土壤pH及茶园土壤有机质含量,增幅为33.73%~75.46%。通过曲线模拟,施肥深度17.46 cm时茶叶产量最高;施肥深度17.27 cm时,氮肥偏生产力最高;施肥深度11.99 cm时,氮肥农学效率最好;施肥深度13.25 cm时,氮肥利用率最为高效。因此,茶园中菜籽饼肥施用深度11~18 cm更利于菜籽饼肥释放氮素被茶树吸收和利用。     

红壤稻田长期施钾肥及有机肥对水稻叶面积指数及产量构成的影响

在实施了29年定位施肥试验的红壤稻田,进行了水稻叶面积的测量分析和水稻产量构成分析。结果表明:抽穗期叶面积指数增施钾肥提高13.0%,增施有机肥提高47.0%。钾效应系数为13.0%,有机肥效应系数为14.3%。产量构成方面,增施钾肥有效穗数提高5.1%,每穗总粒数提高15.3%,结实率提高0.8%,千粒重提高5.5%;增施有机肥有效穗数降低1.3%,每穗总粒数增加11.8%,结实率降低2.0%,千粒重降低13.0%。     

基于AMMI模型评价长期定位施肥对双季稻总产量稳定性的影响

【目的】研究长期不同施肥对双季稻产量演变和稳定性的影响。【方法】以25年定位施肥试验为平台,采用AMMI模型对影响双季稻总产量稳定性的施肥处理、环境和二者互作进行分析。【结果】（1）施肥处理与环境互作（F×E）平方和占方差分析总平方和的9.78%,达到了极显著差异水平（P＜0.01）,AMMI模型的交互效应主成分（IPCA）前三项累计解释了88.46%的互作平方和,其稳定性参数（Di值）与Shukla变异系数和变异系数的相关系数分别为0.97和0.83,均达到了极显著相关。（2）均衡施化肥可以有效提高双季稻产量和产量稳定性,在等量养分条件下配施有机肥进一步提高了其产量和产量稳定性,其中在产量方面,配施30%、50%和70%有机肥处理较均衡施化肥处理（NPK）分别提高6.15%、3.88%和7.75%;在稳定性方面,分别提高25.91%、59.78%和29.31%。【结论】AMMI模型很好地解释了施肥处理与环境的互作效应,是评价长期施肥条件下双季稻产量稳定性的有效方法。根据分析结果得出,有机无机肥配施是该区域双季稻高产和稳产的最佳施肥措施,其中等比例配施有机无机肥在产量相对较高的条件下（与均衡施化肥处理相比）稳定性最好;30%有机肥配施70%化肥和70%有机肥配施30%化肥两个处理在稳定性相对较好的情况下产量最高、适应性最强。     

施肥对富硒茶园茶叶硒含量、养分和品质的影响

为了给富硒茶产区提供高效优质安全的施肥措施,采用田间小区试验研究了有机肥配施磷、钾肥（O1-O6）,单施有机肥（O7、O8）,尿素配施磷、钾肥（U1-U6）,单施尿素（U7、U8）对富硒茶园茶叶硒含量、养分和品质的影响。结果显示,不同施肥处理明显提高了春、夏季茶叶中有机硒的含量,且春茶有机硒含量高于夏茶,有机肥配施处理茶叶中有机硒含量高,两季茶叶均为O6处理提高最明显,含量分别为0.158 mg/kg和0.116 mg/kg,比常规施肥处理提升了62.12%和67.32%。氮、磷、钾含量总体表现为春茶＞夏茶,O6处理春茶氮、磷、钾含量最高,较常规施肥处理分别增加了22.34%、59.18%和17.36%。有机肥配施处理对富硒茶园春茶品质、不同施肥处理对夏茶品质起到了明显的改善作用,茶叶酚氨比整体表现为春茶低,夏茶高,O6处理春茶酚氨比最小,较常规施肥处理降低了15.60%。回归分析表明,春季磷肥施用量对春茶有机硒含量有显著影响,春、夏季氮肥施用量对夏茶有机硒含量有显著影响。     

淮北砂姜黑土酶活性对长期不同施肥模式的响应

【目的】针对安徽淮北砂姜黑土“旱、涝、僵、瘦”等不良属性,通过探讨长期定位施肥对砂姜黑土酶活性的影响,揭示土壤酶对施肥模式的响应机制,为有效改善土壤生物化学环境、提高土壤质量、进而保证作物高产稳产提供理论支撑。【方法】以安徽省濉溪县杨柳试验基点长期定位培肥试验（1981至今）为基础,研究5种不同施肥模式下（不施肥、单施化肥、单施有机肥、有机肥与化肥配施（等氮）、有机肥与化肥配施（高氮））小麦-玉米轮作系统中耕层土壤（0-20 cm）脲酶、酸性磷酸酶、中性磷酸酶、过氧化氢酶以及蔗糖酶活性的变化趋势,并进行相关性分析和成对比较,分别阐明土壤酶间的相互关系及各酶活性的季节性变化规律。【结果】与长期不施肥相比,长期单施有机肥可显著提高砂姜黑土脲酶、过氧化氢酶和蔗糖酶的活性,小麦收获期和玉米收获期分别提高了130.5%和129.5%、11.4%和14.9%、31.4%和12.0%,但对酸性磷酸酶和中性磷酸酶活性无明显促进作用;长期单施化肥可有效增强土壤酸性磷酸酶与中性磷酸酶活性,同时明显抑制其他3种土壤酶的活性;在同等施氮水平下,有机肥与化肥配施可使5种土壤酶活性均保持较高水平,弥补了单施化肥或单施有机肥因施肥模式单一导致某种土壤酶活性较差的不足;高氮水平下,有机肥与化肥配施可显著提高酸性磷酸酶和中性磷酸酶活性,但对其他酶作用规律不明显。砂姜黑土不同土壤酶之间普遍存在显著相关关系：脲酶与过氧化氢酶、蔗糖酶之间以及过氧化氢酶与蔗糖酶之间存在显著正相关关系,而磷酸酶与其他3种酶之间存在此消彼长的关系。此外,砂姜黑土脲酶、酸性和中性磷酸酶、过氧化氢酶以及蔗糖酶酶活受季节的影响也因施肥不同而不同。【结论】同等施氮水平下,有机肥与化肥配施与单施化肥或单施有机肥相比,能使砂姜黑土脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶及蔗糖酶均保持较高的活性,有利于改善土壤生物化学环境,进而提高土壤可持续生产力;土壤酶之间相关关系各有不同,呈显著正相关关系的有脲酶与过氧化氢酶、脲酶与蔗糖酶及过氧化氢酶与蔗糖酶,而磷酸酶与其他3种酶之间均呈显著负相关关系;砂姜黑土酶活性受季节影响的程度因酶种类与施肥方式不同而有所不同。