玉米宽窄行深旋免耕精量播种机田间试验及效果

为了解决目前玉米播种机械播种质量不高,良好农艺措施与农机不配套等问题,研发了一种基于宽窄行条带深旋免耕技术的玉米精量播种机。该文对该机作业后的土壤质量、土壤含水率、玉米出苗、群体光照、根系生长和产量等性状进行了分析。结果表明:采用该机播种后,土壤耕层容重显著降低(P0.05),土壤蓄水保水能力提高,玉米的播种质量明显提高,群体整齐度增加,群体透光性明显改善,具有显著的增产作用。与普通播种机械相比,该机播种后的玉米出苗率平均提高6.2个百分点,玉米株高变异系数降低8.33%,玉米根系生长量增加15.79%,玉米生育后期的群体光能截获量明显增加,产量增加11.15%。实现了优良农艺措施与农机的有效结合。     

免耕播种机单体工作性能试验研究

分析了免耕播种机单体的受力,在土槽上对四杆悬挂机构的免耕播种机单体的工作性能进行了试验研究,建立了开沟器牵引阻力和入土阻力回归的数学模型。以此对水平阻力和垂直方向阻力进行了分析。结果表明在土壤坚实度为16×10⁵～26×10⁵Pa范围内,开沟器入土阻力为686～980N,牵引阻力为441～784N;随工作速度和附加配重的增加,入土阻力和牵引阻力均增大。在受力特征研究的基础上,对影响开沟深度稳定性的结构参数及作业条件进行了分析,建立了播种机单体开沟深度稳定性数学模型,为免耕播种机合理设计提供参考     

免耕夏玉米施肥方式初探

试验分析了５种免耕播种夏玉米施肥方式对植株体内叶绿素含量、植株形态构成,产量及其形成相关因素的影响。结果表明,不等距间施肥方式效果最好,吉绿素含这３．９４ｍｇ／ｇ,不同时期叶面积均最高,有利于全苗垃苗,增强抗旱能力６,夏玉米产量最高达７６４６４．３ｋｇ／ｈｍ＾２,增产幅度为３５．２３％。     

免耕夏玉米施肥方式初探

试验分析了5种免耕播种夏玉米施肥方式对植株体内叶绿素含量、植株形态构成、产量及其形成相关因素的影响。结果表明,不等距间施肥方式效果最好,叶绿素含量达3.94mg/g,不同时期叶面积均最高,有利于全苗壮苗,增强抗旱能力,夏玉米产量最高达7646.3kg/hm²,增产幅度为35.23%。     

免耕播种机播种带玉米根茬处理装置研究

针对在有玉米根茬的未耕地上进行免耕直播时，播种机开沟器入土困难和容易堵草等问题，提出了新的切挖处理方案，研制出免耕播种机播种带玉米根茬处理装置，并对结构的关键参数进行了设计，提出了合理的工作参数。整机性能经田间生产试验结果表明，在有玉米根茬的未耕地上直接播种时，破茬入土能力强，扰土量少，可创造无根茬的良好种床条件，有利于种子生长发芽。     

免耕播种机玉米根茬处理装置作业功耗试验研究（简报）

为找出影响免耕播种机玉米根茬处理装置的功率消耗的主次因素,对新研制的免耕播种机玉米根茬处理装置进行了室内土槽试验研究,对影响作业功耗的因素采用二次旋转回归正交试验,建立了玉米根茬处理装置的功耗模型.分析表明,在影响功率消耗的主要因素中,入土深度影响最大,其次是刀轴转速;机组前进速度、刀轴转速以及入土深度之间的交互作用对功率消耗的影响较小,单组根茬处理装置单组工作时功率消耗为1.55～2.35 kW.研究结果为开发新型免耕播种机以及选择配套动力提供理论依据.     

玉米免耕播种机滚筒式防堵机构的设计与试验

针对中国一年两熟地区麦茬地免耕播种玉米时小麦秸秆和杂草等易对播种机开沟器形成堵塞的问题,该文设计了一种驱动滚筒式主动防堵机构。依据流体力学边界层理论并结合对比试验分析得出滚筒的适合形状为抛物线型,将滚筒与秸秆的相对运动简化为均匀流对圆柱体的有环量绕流,得出滚筒的适宜转速。田间试验表明,驱动滚筒式防堵机构能有效防止秸秆杂草等对开沟器的堵塞,有较好的工作效果。在施肥开沟器与播种开沟器之间设置了张角为30o的分禾栅板,避免秸秆杂草等重新落入种沟而造成种子播在地表形成晾种。     

免耕播种机驱动圆盘防堵单元体的设计与试验

一年两熟区前茬残留物多为玉米残茬,连同杂草易使免耕播种机播种冬小麦时造成开沟器堵塞。针对该问题,提出了驱动圆盘刀嵌入组合式开沟器联合防堵原理,设计了一种驱动圆盘式防堵单元体,并分析和确定了其主要结构参数。田间试验表明,驱动圆盘防堵单元体能够有效解决秸秆堵塞问题,保证小麦免耕播种机的通过性。与条带粉碎式小麦免耕播种机相比,驱动圆盘式小麦免耕播种机根茬切断率提高了11.2%,土壤扰动量减少了58.8%。在小麦返青期的苗情监测表明,与条带粉碎式小麦免耕播种和传统耕作播种相比,利用驱动圆盘式防堵单元体播种的免耕地,0～20 cm土壤层含水率最高,小麦分蘖数和次生根数最多,较好地满足一年两熟区农艺要求。     

小麦免耕播种机开沟器对作物生长的试验研究

为了研究具有不同开沟器的免耕播种机对动力消耗以及作物生长的影响,该文利用3种典型开沟器即短翼尖角、单圆盘和旋耕刀式在一年两熟区玉米收获地的壤土中进行了田间免耕播种试验研究,分别从土壤扰动量、返青期小麦根系状况以及单株干重和产量等方面进行了测定与分析。结果表明,3种开沟器对小麦产量影响不大,但对土壤扰动和耗油量以及返青期的小麦生长影响较大。旋耕刀开沟器土壤扰动较大,高达40%～60％,动力消耗多,返青期小麦的次生根数也最多;单圆盘开沟器播种后土壤扰动较小,仅为10%～15％,动力消耗较小,返青期小麦的次生根数和单株干重也最小;尖角开沟器土壤扰动、耗油量以及小麦根系情况居于其间。因此,可以看出不同的开沟器适应于不同的地区和需要,在保护性耕作实施过程中,可根据当地的气候环境等实际情况来设计或选用。     

Tillage and Nitrogen Application Methodology Impacts on Corn Grain Yield

ABSTRACT

Increased fuels costs have prompted many producers to consider conservation tillage techniques and single pass applications of nitrogen (N) fertilizer and herbicide to reduce fuel expenses. The objective of this study was to determine the impacts of tillage and nitrogen application methodology on corn grain yield. The experiment was conducted from 2002–2005 at the Northwest Research Station of the Ohio Agricultural Research and Development Center (OARDC) near Hoytville, OH. Six different tillage regimes were established as main plots: no-till, fall disc-field cultivator, Aerway tool tillage, early planted strip-till, late planted strip-till, and zone deep-till. Subplots consisted of either a single-pass application of broadcast, surface applied urea-ammonoium nitrate (UAN) representing a weed ‘n’ feed application, a split application of nitrogen between planter applied and sidedress N (subsurface injected N), or an unfertilized control. The rate of N for the different application methodologies was 168 kg ha^?1. Dry conditions during the 2002 growing season resulted in very poor corn yield and thus little response to tillage or N application. In 2003, the split treatment maximized corn yield likely due to minimized ammonia volatilization independent of tillage regime. Surface broadcast applications of UAN resulted in lower grain yields in conservation tillage treatments compared to split nitrogen applications in 2004. No statistical differences were noted between the two application methods in the conventional tillage treatments. In 2005, no yield differences could be attributed to N application methodology across tillage treatments. From this study it was concluded that surface broadcast application of UAN can result in yield loss, especially in conservation tillage systems.     

山地幼龄茶园夏秋季免耕栽培技术研究

在重庆山地茶园中,主要研究了夏秋季免耕栽培技术及其对水土流失的保持效果,并提出:夏秋季离地4~7 cm时修剪杂草1~3次,既可有效控制水土流失、又能降低管理成本,是实行免耕较为理想的杂草管理模式;茶树行间10月种植绿肥翌年5月翻埋并配施追肥,可改良土壤结构,增加土壤养分,提高茶树生长势,形成土壤培肥模式。两种管理模式的配套,既培肥土壤又很好地控制了土壤侵蚀问题,是山地幼龄茶园较好的保持可持续发展的栽培技术及管理模式。     

旱地玉米保护性耕作机具与作业工艺的组合研究

多年保护性耕作试验取得了保墒增产的明显效果,但也暴露出播种质量不高等问题,仅靠改进机具已难以解决。１９９６年开始增加表土耕作进行配套试验。通过对不同试验处理的秸秆覆盖率、地温、土壤含水量、出苗率和作物产量对比,初步得出增加表土耕作组合方案可以调控地表秸秆覆盖量、改善地面状况、提高地温、保苗增产。在我国北方,干旱低温,秸秆不易腐烂,逐年积累,故应该把表土耕作列为保护性耕作体系的重要内容,只有把作业工艺选择与播种机性能改进结合,才能更有效地解决免耕播种质量不高的问题。     

气吸式双层滚筒水稻播种器设计与试验研究

分析了影响气吸式滚筒水稻播种器吸播种性能的因素,研制了气吸式双层滚筒水稻播种器。试验表明,气吸式双层结构播种器能有效地解决吸孔被堵塞的问题,为提高气吸式水稻播种器的吸播种性能提供了有益的参考。满足播种性能要求的滚筒最佳参数为:内层吸孔孔径为?4.0mm,外层孔径为?1.2mm,壁厚为0.02mm     

黑龙江风沙土区不同耕作措施对玉米地土壤水分及产量的影响

针对黑龙江省西部风沙土区干旱频繁发生、土壤风蚀严重的特点,采取打茬播种、旋耕播种、免耕等不同保护性耕作措施,与当地传统耕作的玉米进行对比试验。结果表明:旋耕措施对土壤含水量具有显著改善作用。旋耕处理土壤结构较好,能够有效接纳降水,增大储水库容;免耕条件下对土壤水分的影响主要表现在玉米生长前期及中期,免耕处理耕作次数较其它处理少,在春季保持了底层土壤水分。旋耕处理的玉米产量最高,与对照相比增加了31.2%;其次为打茬播种处理,产量比对照增加了13%;免耕处理的玉米产量最低,与对照相比产量降低了20.4%。     

麦/玉两熟区农作模式分析及轮耕模式探讨

从20世纪90年代初期起,以少/免耕为主体的耕作模式在麦/玉两熟区得到大面积推广应用。经过近15年的耕作栽培,少/免耕充分显示了它省时省工、高效环保的作用,但是与此同时一系列弊端也日益显露。对宁晋县百户农民耕作意愿调查的结果显示,在长期少/免耕后小麦产量和经济效益有所下降,而应在免耕3～5年以后对土壤进行深耕翻。对比麦/玉种植模式与马铃薯/棉花套作的经济效益,以轮作实现轮耕是麦/玉两熟区耕作模式发展方向。     

耕作方式对农田土壤水分变化特征及水分利用效率的影响

探讨耕作方式对土壤含水量及水分利用效率的影响,对于高效利用自然降水,提高自然降水利用效率,增加作物产量具有重要的理论与实践意义。因此,采用铝盒称重法测定不同年份、季节、土壤剖面及冻融前后土壤含水量,研究不同耕作方式对土壤含水量及作物水分利用效率的影响。结果表明:在特定时期内土壤含水量随土层深度的增加而减少,特别是土层40cm以下尤为明显,而且随季节呈波动性变化且受降雨影响较大;季节冻融作用明显降低土壤含水量,但深松较其他处理土壤含水量增幅为0.93%~2.23%;土壤贮水量随季节呈先增后降的趋势变化,且生育前期明显高于生育后期;不同耕作方式对田间耗水量和耗水系数无显著影响,但深松耕作显著提高作物水分利用效率,并且水分利用效率与产量的相关性达到极显著水平(r=0.76**)。综合分析认为,保护性耕作结合深松是有效改善耕层结构,增加土壤含水量,提高自然降水利用效率的有效耕作方法。因此,该研究可为东北雨养农业区留茬深松保护性耕作技术的推广提供理论依据。     

Assessment of soil organic matter mineralization under various management practices

ABSTRACT

Mineralization is the main organic matter conversion process, which leads not only to preservation of organic matter in the soil but also to its sequestration. Soil organic matter has equal value as mineral part if we want to improve soil quality or increase the yield. Because of intensive farming, irresponsible use of mineral fertilizers and natural factors, soil organic matter is decreasing. To counteract this process, different soil-friendly management practices and techniques, such as shallow tillage, no-tillage or direct drilling and application of additional organic matter are used. The objective of the present study was to assess the changes in the intensity of soil organic matter mineralization as influenced by primary soil tillage of different intensity in combination with organic matter incorporation. Long-term studies showed that land management practices differentiated the soil into two layers: upper (0–10?cm) layer containing more moisture and nutrients and lower (10–20?cm) layer comprising less moisture and nutrients. The conditions of aeration in the arable soil layer did not change under the effect of ploughing. In this soil, the rate of mineralization was lower than that in the ploughless tillage treatment. The most active mineralization of soil organic matter in the ploughless tillage treatment occurred in the autumn period, when high level of rainfall promoted the loss of nutrients from the topsoil layer.     

保护性耕作适应性试验及关键技术研究

国内外围绕旱地农业的可持续发展,进行了长期的研究和试验,我国于1991年引进澳大利亚先进模式——保护性耕作法,在山西省布点试验。试验表明:保护性耕作具有保水改土、增产增收、改善生态环境的综合效益。但播种质量不高,一度使试验受挫,虽然靠改进机具在一定程度上可以提高其适应性,但当秸秆产量达到80%的覆盖率时,又出现秸秆越冬防风防火难、春季地温回升缓慢,清除长在秸秆中的杂草难等一系列问题。通过进一步试验,增加浅旋或浅耙表土作业,可解决问题。秸秆覆盖,表土浅耕和硬茬播种构成保护性耕作法成熟的技术体系。     

新型耕作施肥方式下夏玉米田土壤水分分布和磷素利用研究

为研究新型耕作施肥方式下的土壤水分、磷素空间动态分布、玉米磷素吸收利用及产量,在两茬夏玉米时期分别设置免耕浅施NPK肥(T1)、深松全层施NPK肥(T2)、深松两肥异位分层施NPK肥(T3)。结果表明:与T1相比,成熟期T2、T3的整株磷积累量平均分别提高15.9%和21.2%;T2、T3的磷肥生产效率、表观利用率、农学效率平均分别增加14.5%,11.0%和84.5%;其中T3的磷肥生产效率、表观利用率、农学效率分别较T2提高8.4%,11.6%和47.8%。T2、T3的土壤含水量较T1平均提高6.6%。T3处理将磷肥深施,有效提高20—40 cm土层土壤有效磷含量,较T1显著增加10.2 mg/kg。T2、T3的玉米产量较T1分别提升11.7%和22.6%;T3较T2的玉米产量提高9.7%。说明新型深松两肥异位分层施肥技术有效提高深层土壤保水性能,增加土壤下层有效磷含量,促进玉米磷素吸收,提升磷肥利用率,提高玉米产量,可以有效减少土壤水分和磷素营养损失。