基于SPH法的土壤承压测板研究

测板是水田土壤承压特性测量设备监测土壤特性的特有装置,其设计参数对测量范围和准确度具有很大影响。为此,设计了一种水田土壤承压特性测量设备,采用光滑粒子流体动力学(SPH)算法构建了导轨-水田分层土壤SPH动力学模型,并在此基础上对面积相同、形状不同的4种测板在土壤作业过程中的作用进行了分析。研究结果表明:各种测板的水田土壤承压-下陷曲线不同;在承压相同的条件下,圆形测板贯入深度最大;4种测板贯入深度相等时,圆形测板承压力最小;使用圆形测板进行测量时,范围更大,速度更快。     

水田土壤承压模型的建立与试验

针对不同种类水田土壤承压模型的差异性等问题,提出一种武汉黄棕壤水田土壤承压模型的建立方法。依据黄棕壤水田土壤力学特性设计了3种面积不同的测板,基于光滑粒子流体动力学(SPH)算法构建了测板-水田分层土壤SPH动力学模型,研究了测板的贯入深度与时间、承压力之间的关系,并进行了田间试验。结果表明:测板面积S=9.95cm 2的模拟贯入土壤结果与田间试验结果高度吻合,表明该仿真方法对建立水田土壤承压模型可行,能客观反映出黄棕壤水田土壤的承压特性。     

人为作用对朝阳土壤发生学特性的影响研究

选取朝阳市具有代表性的旱地、水田、果园和林地4种不同利用方式类型的土壤作为研究对象,测定表层土壤机械组成、有机碳、全氮和阳离子交换量,判定4种利用方式对土壤发生学特性的影响.结果表明:水田土壤黏粒含量最高粉黏比最小,其次是旱地,再次为果园,林地土壤黏粒含量最低、粉/黏比最高;有机碳和全氮含量表现为水田＞旱地＞林地＞果园;土壤C/N表现为林地＞果园＞水田＞旱地;阳离子交换量差异较大,表现为水田＞旱地＞林地＞果园.     

基于遗传神经网络的水田下陷量的预测

分析了遗传算法GA（Genetic Algorithm)和人工神经网络ANN（Artifical Neural Network)的主要内容和各自的优缺点，给出了将遗传算法和人工神经网络有机结合的遗传神经网络，并提出了一种新型的预测水田土壤下陷量的方法。结果表明，遗传神经网络作为预测的一种有效方法是可行的。     

水田土壤圆锥指数测取方法探讨

水田土壤圆锥指数测取方法探讨罗哲，喻凡，宁素俭，周淑辉自４０年代美国ＷＥＳ提出以圆锥指数作为衡量土壤强度参数以来，因其使用仪器简单、测取方便而被大量应用于判断车辆的通过性等方面。在采用经验法建立水田拖拉机驱动轮牵引性能预测公式中，对能否以固定深度内的...     

水田土壤流变机理研究现状与展望

随着农业机械化发展的加快,解决水田作业机械问题已成为极为迫切的问题,但传统的方法在探讨耕作部件和车辆的行走装置与土壤的相互作用规律时,均将土壤作为弹性、塑性或弹塑性材料,而这些方法均不适用于含水量较高的水田土壤.为此,综述了关于水田土壤流变机理的发展过程,并对今后流变学研究的方向提出了建议.     

水田保护性节水少耕技术研究

水田土壤易沉实板结,耕层水分饱和,空气被排除,呈还原状态,当秋季排水落干后充满空气时,又呈氧化状态。这样反复循环形成一种特殊的物理、化学、生物学过程,使稻田土壤在物质的转化和移动、养分的保持与释放等方面,都与一般旱田土壤不同。水田耕整一直沿用传统的翻耕或旋耕、     

动载式水田土壤流变仪的研制

以四元件Burgers模型作为水田土壤的通用流变模型，通过将随时间随机增长的压力简化为时间的阶梯函数导出了动载条件下水田土壤的压力一下陷量一时间曲线，并提出了据此曲线用最优化理论计算土壤流变参数的方法；在此基础上，研制了一种基于虚拟仪器原理的动载式水田土壤流变仪。该种仪器可自动完成测量数据的采集、贮存及流变参数的计算。试验表明，该仪器所测的土壤流变参数与据静载下土壤的蠕变曲线计算的流变参数数值基本一致。     

江苏省水田土壤强度分维研究

选择不同地区水田土壤进行试验，应用分形和分维理论，计算土壤强度的分维，表明水田土壤强度变化曲线是一种无规分形曲线，提出用析线法反映ｌｎＰＳＤ的曲线趋势及折点频率的概念。     

水田土壤圆锥指数测量间距合适值的确定研究

采用静载式水田土壤承压仪对不同地区水田土壤进行试验,经分析计算,求得水田土壤圆锥指数测量间距的合适值,可在保证较高的数值精度前提下减少测量采样的工作量,以准确描述不同田块的土壤强度。     

控制灌溉稻田部分土壤环境因子变化规律

根据现场试验资料,分析了控制灌溉条件下稻田的土壤温度、氧化还原电位、土壤中有机质及铵态氮含量的变化规律及其对水稻生长、稻田环境的影响.结果表明,气温变化对控灌稻田土壤温度的影响较淹灌更加明显,控灌稻田土壤昼夜温差大,有利于改善稻田生态环境和水稻产量的形成;水分调控提高了稻田土壤的Eh水平,控灌稻田5 cm和20 cm土层土壤Eh均极显著高于淹灌稻田(p<0,01),10 cm土层差异不显著,土壤Eh升高减少了土壤中还原性有毒物质含量,增强了水稻根系活性;水分调控加速了土壤中有机质的分解,增加了土壤中的有效养分,有利于水稻的正常生长和发育;控制灌溉条件下土壤中氮素形态发生变化,铵态氮含量降低.     

中国水稻土酸化时空变化特征及其对氮素盈余的响应

针对水稻土酸化造成作物减产和严重污染环境的问题,收集了1979—1985年全国第二次土壤普查成果和2015—2017年水稻土质量等级调查成果,结合2005—2015年全国测土配方施肥数据,采用空间分析和统计分析方法,分析了1979—2017年,39年间中国水稻土pH值空间分布的变化;计算了39年间不同水稻土pH值分级和区域的水稻土酸化速率,探讨了39年间氮肥投入变化量和土壤理化性质与水稻土酸化速率的关系;估算了2015—2017年水稻土单位面积氮素盈余量,并进一步量化了氮素盈余量与水稻土pH值变化量的关系。结果表明:39年间水稻土受土壤酸胁迫程度加剧,特别是水稻土由酸性(pH值为5.5~6.5)转变成强酸性(pH值小于等于5.5)的面积比例增加,这主要集中在长江中下游中部、南部和华南区中部、南部。39年间水稻土平均pH值下降了0.26,其中,东北区、长江中下游区、华南区平均pH值分别下降了0.34、0.29和0.58,西南区平均上升了0.14。39年间水稻土酸化速率从大到小依次为碱性水稻土、中性水稻土、酸性水稻土、强酸性水稻土,区域上水稻土酸化速率从大到小依次为东北区、华南区、长江中下游区、西南区。39年间,氮肥投入量和土壤容重变化量与水稻土酸化速率存在极显著的正相关关系,有机质含量和耕层厚度变化量与水稻土酸化速率存在极显著的负相关关系。2015—2017年,氮素盈余量与水稻土pH值变化量呈显著的负相关关系,氮素盈余量增加会造成水稻土酸化加剧。划定了3类水稻土治理分区,提出“治酸、防酸、控酸”的总体策略,并分区域制定了治理措施,可为水稻土酸化阻控和地力提升提供参考。     

紫鹊界梯田区不同土地利用类型土壤入渗特征研究

采用压力仪和盘式入渗仪测定了紫鹊界梯田区域不同土地利用类型土壤的水分入渗特征并应用多种计算理论推算其水分运移参数。结果表明,林地和退耕地土壤持水能力比旱田和水田强,在相同吸力条件下林地和退耕地的含水率平均比旱田和水田分别高28%和55%;不同土地利用类型对土壤水分累积入渗量、土壤吸渗率和导水率有着较大的影响,其值均按照林地、退耕地、水田、旱地的顺序依次增大;研究结果初步揭示了紫鹊界土地利用类型对梯田区土壤水分运移机理影响。     

水田控制排水技术的环境效益初探

稻田排水是南方地区氮磷损失和面源污染的主要途径。农田氮磷通过降雨击溅侵蚀、排水沟坡面和沟底冲刷进入地表径流。控制排水可减少地面排水量和排水中氮磷浓度,尤其是降低径流中氮磷浓度,从而减少稻田氮磷损失。土壤颗粒沉淀、硝化、反硝化反应以及作物吸收是排水中氮磷浓度降低的主要原因。通过控制涝水在稻田和排水沟中的滞留时间,增加排水沟口溢流堰高度,降低径流水力坡度和抉沙能力是控制排水的主要手段。最后提出了稻田控制排水需要进一步研究的问题。     

小型拖拉机在水田作业时的通过性能

在不同土壤湿度、不同坚实度下多次观察并测量了影响拖拉机水田通过性能的诸因素，通过测量数据的统计分析，找出预测或判断拖拉机在软弱地上通过性能的科学方法，从而正确选择水田用拖拉机，为进一步开发水田用拖拉机行走装置提供基础资料。     

地下水埋深与土壤含水率对应关系和最优灌溉模式的试验研究

节水高产的浅湿灌溉技术较适合南太湖地区的水稻生产。试验选用苏南太湖地区水稻土中有代表性的粘土和重壤土作试验载体 ,系统地探讨了浅湿灌溉对水稻生理、生态及稻田生态环境的影响 ,水稻平均比浅水勤灌增产 6.1 %。经对降水利用率、稻田耗水量、灌水量测定 ,浅湿灌溉比浅水勤灌分别增加 1 4 .6%和减少 1 9.2 %和 30 % ,收到了节水高产的效果。对地下水埋深和土壤含水率对应关系的测定 ,得出 ,稻田落干时地下水埋深以 30 cm为宜 (烤田期除外 )。在此范围内 ,地下水埋深每下降 1 0 cm,土壤含水率下降 1 %～ 5%。据此大田试验 ,得出了水稻的最优灌溉模式     

红棕紫色土不同地形部位的土壤质量分析——以川中丘陵区为例

针对四川盆地中皇陵地区水土流失和土壤退化等现象相当严重的问题,对川中丘陵区红棕紫色土不同地形部位的土壤养分进行了分析。分析表明:冲沟里水稻土的土壤养分的含量大于丘体上的含量。在丘体上,随着地形位置的升高,土壤中的养分含量逐渐降低;在冲沟里,冲沟交汇处的水稻土的有机质、全氮、碱解氮、速效钾、全磷大于其它部位的水稻土,但是全钾和速效磷是所有水稻土中最小的;丘体顶部土壤的质量指数最小。此研究为该区域土壤的合理利用和培肥措施提供了参考依据。     

农田水管理下的稻田甲烷排放研究进展

从土壤水分状况与稻田甲烷排放的关系出发,对不同水管理措施,例如排水、烤田等对稻田甲烷排放的影响,以及不同水稻灌溉模式引起的甲烷排放变化等做一简要评述,特别指出节水灌溉模式下稻田甲烷排放的相关研究还很不足,提出今后应加强各种水稻节水灌溉模式对稻田CH4排放的调节效应、有针对性地开展关键水管理措施对稻田CH4排放的联合影响及机理、不同灌溉模式下稻田温室气体综合排放等方面的研究。     

基于EPR数据挖掘方法的稻田土壤重金属镉向水相析出特征

以湘中矿区典型重金属镉超标水稻田为研究对象进行原位实验,分析稻田淹水期土壤重金属镉向水相析出特征。基于统计及遗传编程方法的EPR数据挖掘技术,建立镉析出质量浓度与温度影响因子关系方程。结果表明,温度是镉向水相析出质量浓度的重要影响因子,相比传统的统计方法建立的线性及非线性方程,EPR具有一定的预测优势。稻田淹水期水温达到30℃时,溶解态镉质量浓度接近生活饮用水标准的限值,是地表饮用水水质安全的潜在威胁。