秸秆粉碎还田、回收机刀辊工作参数的研究

为了研制一种无须借助风机既可完成秸秆粉碎还田又可完成秸秆回收的作业机,通过试验和理论分析,研究了秸秆粉碎还田、回收机核心部件刀辊的主要工作参数,分别对甩刀的排列、刀辊高度及转速进行了分析和探讨,为整机的设计提供了依据。     

基于虚拟设计技术的秸秆粉碎还田机的开发研制

设计研究一种秸秆粉碎还田机,在理论分析的基础上,通过虚拟设计的方法利用UG设计分析软件对该机进行整体结构的参数化设计。在此基础上,利用UG运动及动力分析模块对刀具的强度及刀辊的动平衡进行校核与测试,并对该机刀辊进行模态分析,确定其临界角速度的大小。通过样机的田间试验可知,该机能较好地满足田间作业的技术要求,进而为秸秆粉碎还田机的设计及研究提供参考。     

Solidworks在抛送式棉秸秆粉碎还田机设计中的应用

随着计算机辅助设计技术的发展,以Solidworks为代表三维设计软件已广泛应用到农业机械设计中。通过Solidworks软件对抛送式棉秸秆粉碎还田机进行虚拟样机设计,建立整机三维模型,完成结构及尺寸检查;对动刀辊运动仿真,完成动刀辊动平衡检验;对甩刀进行有限元分析,完成甩刀强度校核;为抛送式棉秸秆粉碎还田机的设计提供一些参考。     

浅谈农作物秸秆焚烧与秸秆还田

本文分析了秸秆焚烧的原因及其影响,对秸秆还田的优点作了阐述,并从行政法律、经济技术方面探讨了控制秸秆焚烧,实行秸秆还田的对策．     

辽宁省秸秆资源及秸秆还田的问题与对策

辽宁省拥有丰富的农作物秸秆资源,总量达3 195.8×104t。文中在介绍辽宁省秸秆利用现状、秸秆资源分布状况、秸秆还田方式的基础上,提出了目前辽宁省秸秆还田的主要问题是秸秆还田技术不成熟、秸秆资源利用率不高、机械化程度不高、相关法规及补贴政策较少,农民认识不足,并提出了加强秸秆还田技术研究、大力推广普及机械化秸秆还田、健全和完善秸秆禁烧的法律法规、政府加大扶持力度,加强农技宣传,提高农民认识水平等对策措施。     

Y-直型锯齿型秸秆粉碎还田装置的设计

针对目前市场上空轴上带有Y型或直刀型的卧式无支撑切割秸秆粉碎装置,作业时机具消耗功率大、结构复杂、生产成本高和秸秆粉碎效果不理想这一现状,设计了Y型粉碎刀具,有双面刀刃,可以使用两次,直型刀设计成两边带锯齿,两种粉碎刀交错对称排列,减少了刀具使用数量,降低了生产成本,并且能够有效地对呈直立或倒伏的秸秆进行切割、粉碎、还田,为秸秆粉碎还田机改进设计提供了理论依据。     

基于Pro/E的双环变速器的建模和运动仿真

主要阐述基于Pro/E软件的双环变速器三维建模和运动仿真,介绍了双环变速器各个零部件的建模过程和装配方法。其中对外齿轮建模进行重点介绍,对如何进行齿轮参数化建模和齿廓曲线的建立详细介绍,最后对所有零件模型进行虚拟装配,组装成整体,并对双环变速器进行干涉检验,实现无干涉装配。使用Pro/E软件进行三维建模和装配可以缩短产品的开发周期,降低产品的生产成本。     

基于Pro/E的水稻插秧机分插机构运动仿真与分析

基于Pro/E建立了后插式曲柄摇杆分插机构的三维模型,并进行了运动仿真模拟和动力学分析,参数设定为分插机构工作插次200次/min,主动轴转速为n=200r/min,运动时间为t=1.5s的情况下,得到秧针的运动速度图和加速度图,使得机构运动分析变得可视化、直观化和简单化,为分插机构的设计提供了方法,有利于机构参数的合理选择,同时降低分插机构的研发周期,提高工作效率.利用Pro/E找出了分插机构的振动源和受力情况,结果指出,曲柄添加平衡块和减轻摇杆质量有利于减小冲击和振动.     

浅析秸秆能源化与秸秆还田

近年来,很多地区为防止农民任意焚烧秸秆强制推行秸秆还田政策,在收割农作物的同时将秸秆粉碎还田。因此有人认为：秸秆还田已经解决了秸秆问题,没有必要再搞秸秆的能源化利用。其实,这种看法是非常片面的。秸秆还田虽然暂时解决了农民焚烧秸秆的问题,但却带来了一系列新的问题：     

秸秆还田技术的研究现状及展望

秸秆中含有丰富的营养元素,经科学处理可变废为宝,实现资源化利用,解决了因焚烧带来的环境污染问题,缓解了土壤板结及肥力下降等问题。为了促进农业的可持续发展,介绍了国内外秸秆还田技术的研究进展,对比了秸秆还田的多种方式,提出了秸秆还田需要因地制宜做到精准还田,还阐述了当前在秸秆还田过程中存在的普遍问题、技术难点及未来发展方向。     

秸秆腐熟剂对茶陵县稻草还田效果的影响

为在茶陵县顺利推广应用秸秆腐熟剂,以"九业"、"豫园"、"湘润邦"3种秸秆腐熟剂为添加材料,2014年在茶陵县进行了稻草还田应用秸秆腐熟剂种植晚稻的小区试验。结果表明,稻草还田应用秸秆腐熟剂能有效地加速稻草腐熟速率,并能改善土壤理化性状,提高土壤有机质含量,降低土壤容重,增加土壤通透性,提高土壤保肥保水和供肥能力,最终提高水稻产量。晚稻实行稻草还田比不实行稻草还田增产4.6%;在稻草还田基础上应用秸秆腐熟剂比单独稻草还田不用秸秆腐熟剂增产6.0%;3种秸秆腐熟剂间的效果没有明显差异,都适宜在茶陵县推广使用。     

水稻秸秆还田对稻田土壤N_2O排放的影响

以湖北省两种典型水稻土壤[咸宁水旱轮作土壤(简称XR)与潜江冬泡土壤(简称QF)]为研究对象,室内培养模拟水稻秸秆还田对土壤N_2O排放的影响。设置了淹水(土水比为1∶1)和土壤充水孔隙度为80%(简称80%WFPS)2种水分条件以及添加1%水稻秸秆(简称S)、1%水稻秸秆+50 mg(N)/kg尿素(简称S+U)和空白对照(CK)3种处理,25℃恒温培养60 d。结果表明,XR土样中,淹水条件下CK、S以及S+U处理后N_2O累积排放通量分别为1.80、0.15和0.42 mg(N)/kg,而80%WFPS条件下相同处理后的N_2O累积排放通量分别为0.065、0.040和0.160 mg(N)/kg;QF土样中,淹水条件下CK、S以及S+U处理后N_2O累积排放通量分别为3.42、0.09和0.22 mg(N)/kg,而80%WFPS条件下相同处理的N_2O累积排放通量分别为4.58、1.55和5.28 mg(N)/kg。土壤轮作模式、水分和秸秆添加方式均导致了不同土壤间N_2O排放的差异,但主要受土壤氧化还原电位(Eh)的影响,其排放通量与Eh呈显著负相关。这表明土壤Eh可能是调节土壤N循环过程的关键因子。     

深耕和秸秆还田对不同质地土壤团聚体组成及稳定性的影响

在壤土和黏土中分别设置了常规耕作+秸秆还田(CT)、深耕+秸秆还田(DT)、深耕+秸秆不还田(DNT)3个处理,探讨了深耕和秸秆还田对土壤团聚体组成及稳定性的影响。结果表明,深耕和秸秆还田对土壤团聚体组成的影响受土壤质地和土层深度影响,两者均显著影响壤土和黏土0~10 cm土层粒径大于10 mm和粒径介于1~5 mm机械稳定性团聚体的含量,对10~20 cm土层无显著影响;两者对壤土中水稳定性团聚体组成的影响较黏土大,两者均增加壤土和黏土0~10 cm土层粒径介于3~5 mm水稳定性团聚体的含量,降低粒径小于0.25 mm水稳定性团聚体的含量,对10~20 cm土层无显著影响。总体上,深耕能增加壤土耕层下部和黏土机械稳定性和水稳定性团聚体平均质量直径,秸秆还田能增加壤土和黏土机械稳定性和水稳定性团聚体平均质量直径,进而增加土壤团聚体的稳定性。     

秸秆还田配施石灰对水田土壤铜、锌、铅、镉活性的影响

秸秆还田是我国培肥地力和增加农田土壤碳固定的重要措施,但进入农田的秸秆存在着活化土壤重金属的风险。为了解不同来源的秸秆对污染水平不同农田土壤重金属活性的影响,采取相应措施防止因秸秆还田对农田土壤重金属的激活,开展了盆栽和田间小区试验研究秸秆还田配施石灰对水田土壤铜、锌、镉、铅活性的影响。盆栽和田间试验在轻度和重度污染 2 种土壤上同时进行。盆栽试验中施用秸秆包括重污染水稻秸秆、轻污染水稻秸秆和轻污染油菜秸秆 3 种,石灰用量设对照（0 kg·hm^-2）和石灰处理（750 kg·hm^-2）2 个处理;田间小区试验设对照（不施秸秆和石灰）、秸秆还田及秸秆还田+石灰 3 个处理。动态观察了试验过程中土壤有效态重金属、重金属形态及水稻籽粒中重金属积累情况。结果表明,试验初期（前 20 d）秸秆还田显著增加了水田土壤中水溶性有机碳与水溶性重金属的含量;与对照处理比较,水溶性重金属含量以重度污染土壤增幅较为明显。试验后期（60 d 后）秸秆还田对土壤重金属的活性的影响逐渐变得不明显。油菜秸秆还田土壤中水溶性重金属含量低于水稻秸秆还田,重污染水稻秸秆还田土壤中水溶性重金属含量高于低污染水稻秸秆还田。盆栽试验和田间试验的结果都表明,重污染水稻秸秆还田可轻微增加水稻籽粒中镉的积累,但轻度污染水稻秸秆还田与油菜秸秆还田对水稻籽粒镉积累的影响较小;3 种秸秆还田对水稻籽粒铅、铜、锌积累的影响不明显。配施石灰可显著降低土壤中水溶性重金属的含量,降低水稻籽粒中重金属的积累。研究认为,在污染农田管理上应控制重污染水稻秸秆还田,在秸秆还田的同时适量配施石灰。     

基于生态服务付费的秸秆机械化还田补贴政策探析

焚烧农作物秸秆既是农业资源极大浪费,又严重破坏生态环境。机械化还田是秸秆综合利用的重要途径,具有良好的生态效益和部分经济效益。在我国江苏等地,政府近年来对机械化还田给予定额补贴。本文通过分析秸秆还田补贴政策的不同方式,对比借鉴国外政府购买生态服务(PES)的经验,从大力发展农机服务市场、科学制定生态补偿标准、重视培育第三方组织、充分发挥市场机制作用等方面,提出对农作物秸秆还田补贴政策进行优化。     

龙岩市稻草还田适宜秸秆腐熟剂筛选与应用

为了筛选出适宜武平县气候条件和耕作制度的秸秆腐熟剂,进行了稻草还田配施3种秸秆腐熟剂的试验探索.结果表明:(1)施用“谷霖”牌生物腐秆剂、“绿地康”有机物料腐熟剂、“鸿生源”秸秆腐熟剂处理秸秆还田,秸秆颜色、气味及软化程度均有较大幅度加快,秸秆腐熟提早5天以上且更完全,但3种腐熟剂品种之间差异不明显;(2)秸杆还田后,提高了土壤养分,特别是提高了土壤有机质,激活土壤缓效钾,培肥了地力.(3)水稻秸秆还田加施腐熟剂处理T78优2155各项主要农艺性状有明显改善,3种秸秆腐熟剂都显著增加水稻的产量,分别增产424.95、500.1、725.1 kg/hm2,“鸿生源”秸秆腐熟剂效果最好.     

水稻高秆翻埋快腐还田机研究

为适应东北高寒地区水稻秸秆的机械化还田作业,降低还田作业的牵引阻力、加快秸秆的腐解,设计了具有滑切减阻特性的还田弯刀组成的高秆翻埋装置和使秸秆均匀平铺同时施入秸秆腐解剂的秸秆梳理-腐解剂施入装置。采用旋转正交设计方法设计试验方案,考察机器前进速度、刀辊转速、还田深度三个因素对牵引阻力的影响,建立牵引阻力模型,得到牵引阻力最优的参数组合：机器前进速度为1.4 m/s,刀滚转速210 r/min,还田深度为10 cm。影响阻力的因素主次顺序为：刀辊转速>机器前进速度>还田深度。     

Response of Fungal Community and Function to Different Tillage and Straw Returning Methods

【Objective】 This study was conducted to explore the change of fungal community structure and function response to different tillage and straw returning methods in wheat-maize rotation system in the North China Plain. It aimed to clarify the biological mechanism of soil fertility improvement, which provided a theoretical support for sustainable development for agricultural production. 【Method】 A six-year field study with split plot design was conducted to investigate the effects of different soil tillage methods (no tillage, CT; deep tillage, DT; rotation tillage, ST) and straw returning methods (wheat and maize straws were returned to the field, DS; only wheat straw was returned to the field, SS) on changes of fungal community structure and function in soils from wheat-maize rotation system in the North China Plain. In combination with soil properties, multiple regression trees and correlation analysis was carried out to investigate driving factors of fungal community structure and function in soil．【Result】 The results showed that, compared with NT, soil organic carbon content under DS and SS were reduced by 35.04% and 44.30% in 0-10 cm layer, respectively. The available nitrogen of NT under SS treatment was significantly lower than that under other treatments in 10-20 cm layer. Ascomycetes (68.98%), Basidiomycetes (16.96%) and Chytridiomycetes (1.62%) were the dominant fungus in 0-10 cm layer, while Ascomycetes (68.44%), Basidiomycetes (15.52%), Chytridiomycetes (1.51%) and Coccidiomycetes (1.23%) were the dominant fungus in 10-20 cm layer. The different tillage and straw returning methods changed soil fungal community structure. Specifically, the relative abundance of Basidiomycota in DS increased 50.07% and 29.08% respectively in 0-10 cm and 10-20 cm layers than that of SS. The multiple regression trees showed that soil fungal communities were divided into soil organic carbon nodes with a threshold of 11.17 mg·kg ^-1 in 0-10 cm layer, additionally, the soil fungi community were divided into available nitrogen nodes with a threshold of 6.52 mg·kg ^-1 in 10-20 cm layer. In this study, Pathotroph was mainly function type of soil fungi in 0-10 cm (26.84%) and 10-20 cm (23.91%) layers in wheat-maize rotation in the North China Plain. Compared with NT, Pathotroph relative abundance under DT and RT treatments were reduced by 25.16% and 16.45%, respectively. The results of correlation analysis showed that Pathotroph relative abundance were positively correlated with soil total organic carbon, dissolved organic carbon, total nitrogen, available nitrogen and available potassium. 【Conclusion】 In general, our results indicated that different tillage and straw returning methods changed soil fungal community structure and relative abundance of functional groups. The content of soil organic carbon and available nitrogen were the driving factors shaped the fungal community structure. Besides, DT could reduce Pathotroph relative abundance, which was conducive to maintaining the soil ecosystem health.     

不同耕作和秸秆还田下褐土真菌群落变化特征

【目的】研究华北平原地区小麦-玉米周年复种模式下不同耕作和秸秆还田方式对土壤真菌群落结构及功能的影响,并探索农田土壤肥力对耕作和秸秆还田方式响应差异的生物学机制,为优化耕作与秸秆还田方式和提高农田土壤肥力提供理论依据。【方法】本研究以华北平原小麦-玉米周年复种农田土壤为研究对象,采用Miseq高通量测序技术,结合FUNGuild真菌功能预测工具,分析3种耕作方式（免耕、深耕与旋耕）与两种秸秆还田方式（麦秸单季还田与小麦-玉米秸秆双季还田）定位试验条件下,小麦成熟期土壤真菌群落结构与功能的差异,结合土壤理化性质,进一步探究农田土壤真菌群落结构及功能变化的环境驱动因子。【结果】与免耕双季还田相比,深耕秸秆双季还田与深耕单季还田0—10 cm耕层土壤有机碳含量分别降低35.04%和44.30%;免耕秸秆单季还田10—20 cm耕层土壤中碱解氮含量显著低于其他处理。农田土壤0—10 cm土层真菌主要包含子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和壶菌门(Chytridiomycota),相对丰度分别为68.98%、16.96%和1.62%;10—20 cm土层真菌主要包含子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门（Basidiomycota）、壶菌门(Chytridiomycota)和球囊菌门(Glomeromycota),相对丰度分别为68.44%、15.52%、1.51%和1.23%。不同处理土壤真菌群落结构存在差异,与秸秆单季还田相比,秸秆双季还田0—10 cm和10—20 cm土层担子菌门(Basidiomycota)相对丰度分别提高了50.07%和29.08%。进一步分析土壤群落结构发生变化的原因,结果显示0—10 cm土层土壤真菌群落多元回归树第一次分割以土壤有机碳为节点,其阈值为11.17 g·kg ^-1,旋耕双季还田和免耕双季还田与其他处理分离;10—20 cm土层土壤真菌群落多元回归树第一次分割以碱解氮为节点,其阈值为6.52 mg·kg ^-1,免耕单季还田与其他处理分离。从营养类型看,各处理0—10 cm（26.84%）和10—20 cm（23.91%）土层土壤真菌均以病理营养型为主;与免耕相比,深耕和旋耕处理0—10 cm土层病理营养型真菌相对丰度分别显著降低25.16%和16.45%,且以深耕单季还田最低。病理营养型真菌相对丰度与土壤有机碳、可溶性有机碳、全氮、碱解氮和速效钾含量均呈显著正相关关系。【结论】不同耕作与秸秆还田方式改变了农田土壤真菌群落结构及功能,土壤有机碳和碱解氮的改变是影响真菌群落组成的主要因素;深耕能够降低秸秆还田后土壤病理营养型真菌相对丰度,利于保持农田土壤生态系统健康。     

秸秆还田条件下小麦耕作模式与施肥技术研究

在小麦高肥水地块,确定秸秆还田与不还田2种还田条件,免耕、深耕和两年旋耕一年深耕3种耕作方式,666.7m2施纯氮15、11、20 kg 3个水平,通过区组优化,设计建立不还田免耕(BM)、还田免耕(HM)、还田深耕(HS)和还田综合(HZ)4种耕作模式,在每种耕作模式上进行纯氮3个水平的裂区试验。经过数据调查、统计分析和AHP层次比较,得出在秸秆还田条件下,实行深耕的耕作模式,666.7m2施纯氮15kg、钾肥(K2O)5 kg、磷肥(P2O5)7 kg为最佳方案。