农业机器行走装置对土壤压实作用的研究

农业机器行走装置与土壤的生态适应性,是保证农业持续发展必须解决的农业环境保护问题之一。本文从保护生态环境的角度论述了农业机器行走装置对土壤的压实作用与土壤肥力、农作物产量及耕作阻力的关系,行走装置参数和负荷对土壤压实作用的影响,以及减小压实作用的措施。     

水流在土壤大孔隙中运动的数值模拟

精确描述水流在土壤中的运动需要能够反映土壤物理特性的模型。将土壤介质在空间上分为基质区与大孔隙区2种介质区,把大孔隙看作竖直向下的管道,并利用土壤大孔隙密度概念,把杂乱无章的大孔隙分布进行了简化,同时采用不同的方法分别对2种不同介质内的水流进行了模拟,在算例计算时又采用了区域分解算法,提高了计算效率。通过模拟结果的对比可以看出,采用的模型及方法较好地描述出了大孔隙流的特点。     

小四轮拖拉机土壤压实的研究

采用小四轮拖拉机在春小麦和冬小麦种床上压地一遍，测量土壤容积密度、透水性、保水性以及热特性等参数，并与未经碾压的带状耕作的土壤诸参数进行对照分析。结果表明：小四轮拖拉机可将耕层内的土壤压实，使土壤的容积密度超过作物的适应范围，其他土壤物理特性也相应产生了变化。尽管耕层内的压实可以通过耕作来消除，但在作物生长期间，尤其是对于旱地，将会形成不利于作物生长发育的土壤环境。     

水及溶质在大孔隙土壤中运移的实验研究进展

详细介绍了有关水及溶质在有大孔隙的土壤中运移确定土壤大孔隙大小分布的实验及含有大孔隙土壤的水流实验。指出今后应进行大量的室内外实验和改进观测方法来获得大量的数据资料，从定性和定量二方面来研究大孔隙流。最后介绍了分形几体在土壤大孔隙流研究中所取得的成果，指出应用分形几何确定土壤大孔隙流性质是一种省时、省力和代表性的好的方法。     

田间土壤压实研究现状

在综述国内外农机土壤压实研究进展的基础上,结合土壤压实形成过程,从土壤含水量、耕作方式、农业机械3方面,内外因相结合的角度分析了影响田间土壤压实的因素。针对影响因素提出减缓土壤压实的可行性措施,总结了目前土壤压实研究中存在的问题和认识上的不足,并提出可行性建议。为进一步开展农业机械土壤压实方面研究提供参考。     

土壤压实模型分析

农业机械造成的土壤压实逐渐成为一个世界性问题。运用模型的方法评价土壤压实可以有效揭示土壤压实机理。为此,分析了土壤压实模型的分类、特点和建模所需的因素,重点分析了近似分析模型和有限元模型评价土壤压实的原理和各类模型的特点,从而为有效揭示土壤压实机理提供理论依据。     

农业机械土壤压实影响因素分析

农业机械造成的土壤压实逐渐成为一个世界性问题.为此,着重分析了影响农业机械田间土壤压实程度的因素,包括土壤含水量、机具行走、作业次数和牲畜行走.在影响因素分析的基础上,根据土壤压实的特点,提出了减少田间土壤压实的措施和技术策略.     

CT在土壤大孔隙研究中的应用评述

对各种存在条件下的非扰动土柱和由一定大小的土壤颗粒均匀填充的土柱进行ＣＴ扫描实验,阐明ＣＴ扫描原理和过程,从传统统计法和分形几何法两个方面论述人们如何利用实验得到的断层扫描图像和二维矩阵ＣＴＮ图来确定大孔隙的大小、数目、类型、分布连通性。结果表明ＣＴ扫描是一种有发展前景的、非破坏必的确定土壤大孔隙的方法。     

不同载荷对土壤压实的试验研究

在沙壤土上对常用的3种载荷进行了压实试验,测出了土壤压实前后的参数.结果表明:在0～100mm土壤深度处,载荷大于3000kg时,使容重增大较剧烈;载荷大于2000kg时,使湿度损失较严重,4400kg时损失了20%,使坚实度的增量增加剧烈,4400kg时增加了59%,而使最大坚实度增加了114%,并且大载荷对深层(大...     

农田土壤机械压实研究进展

回顾了国际上近几十年在土壤压实起因、测定方法、压实危害以及减轻压实的技术措施等方面取得的研究成果。介绍了国际推行的减轻土壤压实作用的技术策略。     

冻融循环作用对不同深度土壤各形态氮磷释放的影响

通过模拟实验研究了在冻融条件下,东北地区旱田、水田土壤中硝酸盐氮、铵氮、总溶解磷、无机磷及有机磷释放量的变化。研究表明,铵氮、硝酸盐氮的释放量主要产生在单次冻融条件下,多次冻融对氮的释放量没有显著的影响。单次冻融后,硝酸盐氮含量旱田和水田分别上升了50.2%~55.3%和27.1%~61.4%;铵氮的含量旱田及水田分别上升了46.6%~52.9%和26.5%~29.0%,不同深度水田土壤铵氮的释放有显著差异。土壤总溶解磷、无机磷及有机磷在5次冻融循环,释放量达到最大。总溶解磷、无机磷上升量旱田及水田分别为51.4%~57.1%及45.3%~50.3%;有机磷上升量旱田及水田为46.8%~47.3%及37.9%~47.8%。氮增加的主要原因是易矿化氮组分的矿化与团聚体破坏后吸附氮的解吸,磷的增加则是由于持续冻融对团聚体的破坏,导致原吸附点位磷暴露,随水分迁移流失。     

大孔隙对土壤水分特征曲线的影响

土壤大孔隙是普遍存在的现象 ,并非例外 ,它对水及溶质在土壤中的运移有着深刻影响。分别从原状土区和回填土区随机取若干土样 ,采用离心机法测得了原状土和回填土的水分特征曲线 ,比较原状土和回填土土壤水分特征曲线的参数 ,分析了土壤中大孔隙的存在对土壤水分曲线中各参数的影响。指出在进行土壤中水及溶质运移研究中 ,必须考虑大孔隙的影响。     

季节性冻融期灌水对土壤温度与冻融特性的影响

通过季节性冻融期裸地、地膜覆膜地和秸秆覆盖地的田间系列灌水试验,研究了冻融期不同阶段灌水对土壤温度及冻融特性的影响.试验表明:不论何种地表条件,入冬后冻结期较早的灌水地块耕作层土壤温度在整个冻融期处于较低值.消融期,灌水对裸地和地膜覆盖地耕作层土壤温度的影响较小,灌水加速了地表冻层的融化;秸秆覆盖地灌水后土壤温度较低且变幅较小,秸秆覆盖不利于土壤的消融解冻.5 cm土壤累积负温快速增加阶段灌水对于降低土壤最大冻结深度影响非常明显.     

季节性冻融期灌溉水量对土壤温度时空变化的影响

以位于山西省晋中盆地的农科院试验田为基地,运用灰色关联度和spss软件对2013-2014年季节性冻融期不同灌水量下土壤温度的时空变化规律进行了统计分析。结果表明:灌水量对土壤的冻融过程存在一定影响,有明显的增温效应,但在不同的冻融阶段有所差异:缓慢冻结阶段,灌水量高的地块土壤降温速度慢;快速冻结和拟稳定冻结阶段,20~50cm范围内土壤温度随着灌水量的增加而增加,呈现显著的正相关性;融化阶段中后期,不同灌水定额下土壤温度随时间线性增加,增温速率几乎相同。同一冻融阶段剖面地温随深度的变化规律为:土壤温度在10cm内出现极小值,当土壤深度大于30cm时,土壤温度与深度的线性相关性随着灌水量的增加而增加,同一时间剖面地温的增减速率随灌水量的增加而减少。     

不同农用轮胎对东北黑土区土壤压实的影响

为探究不同农用轮胎对东北黑土区土壤压实的影响,探索减少土壤压实、改善农田生态、保护黑土地的有效路径,本文以东北地区典型黑土耕地为对象,在玉米播种环节开展基于不同农用轮胎的田间作业对比试验。试验设置超低压子午线和普通子午线轮胎2种农用轮胎类型,采用科学取样法统计土壤紧实度、土壤含水率、土壤容重及土壤孔隙度4个关键土壤物性参数。在此基础上,基于CRITIC-熵权法构建土壤压实综合评价模型,并对普通子午线轮胎(CK)、超低压子午线轮胎(VF)在深度5、10、15、20 cm处的土壤压实状况进行统计学评价。试验结果表明,在土壤深度0～20 cm内,相对于普通子午线轮胎,超低压子午线轮胎使土壤紧实度降低11.38%、7.97%、5.36%、4.55%,土壤含水率提高11.06%、10.07%、7.37%、5.95%,土壤容重降低3.71%、3.81%、3.12%、2.73%,土壤孔隙度提高11.13%、12.25%、8.92%、5.86%。不同处理的土壤综合评价得分由大到小排序为VF5、VF10、CK5、VF15、CK10、VF20、CK15、CK20,说明在同等条件下,相对普通子午线轮胎,超低...     

轮胎压实对土壤水分入渗性能的影响

固定道保护性耕作可以有效地降低土壤压实程度,改善土壤结构。为此,以大田土壤水分入渗试验为依据,分析一年两熟区固定道保护性耕作系统对土壤水分入渗特性的影响,为其推广应用提供理论参考。试验结果显示:一年两熟区机具随机行走作业在表层土壤造成明显的压实;固定道保护性耕作可以降低0～30cm土层容重,降低0～40cm土层土壤紧实度,改善土壤结构,从而显著提高土壤水分入渗性能;相对于非固定道保护性耕作,固定道保护性耕作土壤水分稳定入渗强度提高111.1%,3h累积入渗量提高92.4%。     

秸秆覆盖对季节性冻融期土壤水分特征的影响

以北方高寒区典型城市哈尔滨市为研究区域,通过冬季大田试验(试验周期2013-11-01—2014-04-30),设置自然无覆盖、覆盖秸秆厚度5、10、15 cm 4个处理,分别测定不同处理下20、40、60、100、140、180 cm深度土壤液态含水率以及气象数据,分析季节性冻融期秸秆覆盖对土壤水分变化特征的影响。研究结果表明:秸秆覆盖使0~60cm土层内液态含水率增加或减小的时间拐点发生延迟,随着秸秆覆盖厚度的增加其延迟效果越明显,但土壤冻结期的延迟效果比冻土融化期明显;秸秆覆盖阻碍了冻土融化初期融雪水入渗,使自然无覆盖处理液态含水率在20、40、60 cm土壤深度出现短暂的峰值,而在冻土融化末期秸秆覆盖抑制了土壤水蒸发,使各秸秆覆盖处理液态含水率在20、40、60 cm土壤深度又高于自然无覆盖。秸秆覆盖可有效平抑冻融期0~60 cm土层土壤液态含水率的变化幅度,且随着土壤深度的增加其平抑效果具有减弱趋势;积雪融水和秸秆覆盖的双重作用能够有效增加土壤墒情,但其增墒能力随着土壤深度的增加而降低,不同秸秆覆盖处理对0~60 cm土层的平均增墒能力由大到小排序依次为:15、10、5 cm。     

轮式作业机械对农田土壤压实的模拟试验研究

为了简化农田作业机械对土壤压实的试验过程,对轮式作业机械对土壤参数的压实影响总的变化趋势进行分析。用简单的试验装置对轮式作业机械对土壤的压实进行模拟试验,模拟试验测取了不同接地比压,不同通过次数下土壤含水率、容重和坚实度3项指标的变化。试验表明:接地比压和通过次数对当时土壤的含水率的影响不大;接地比压对土壤坚实度和表层土壤容重的影响较大;土壤被压实1次和2次时土壤的坚实度和容重有较大的影响;接地比压和土壤压实次数对深层土壤的容重影响不大。