Soil fertility distributions in long-term no-till, chisel/disk and moldboard plow/disk systems

In permanent no-till (NT), soil nutrients are no longer mixed into the topsoil as with moldboard plow/disking (MD), whereas chisel/disking (CD) does limited mixing. Surface broadcast and/or banded nutrient applications may result in high and low fertility zones in permanent NT, with possible implications for soil sampling and nutrient placement. We investigated effects of 25 years of continuous NT, CD and MD with corn planted in the same row locations on organic matter (SOM), pH-H₂O and Mehlich-3 extractable phosphorus (P), potassium (K), calcium (Ca) and magnesium (Mg). Vertical distribution at 0–5, 5–10 and 10–15 cm depths was measured as well as horizontal distributions across corn rows. We observed higher SOM and P in NT and CD than in MD in the 0–15 cm layer. SOM content was greatest in the top 5 cm in NT, but declined sharply with depth. SOM content in CD was not as high at the surface as in NT, but did not decline as fast as in NT. SOM was uniform but low throughout the 0–15 cm depth of MD. In all tillage systems, SOM did not vary across rows. Soil pH was higher in the 0–5 cm layer of NT than the deeper layers but the reverse was true in the CD or MD treatments. Concentrations of P, K and Ca were higher in the surface 0–5 cm than 10–15 cm depth of all tillage systems, but most strikingly in NT and CD. Starter fertilizer injection resulted in higher P and lower pH in the injection zone of all tillage treatments, but most notably in NT. The pH was depressed under the band of side-dressed nitrogen with all tillage systems. Potassium accumulated in the rows of the previous crop, probably because it leached from crop residue that accumulated there. Tillage did not affect Mg distribution. Optimal nutrient management in NT should take account of horizontal and vertical nutrient and pH distributions. Samples in long-term NT could potentially be taken to a shallower depth if calibration curves are available. To avoid underestimating P and K availability or overestimate lime needs, high P or decreased pH bands should be avoided, as well as crop rows. Possibilities to reduce P and K applications with banding need more investigation. Results show the importance of regular liming in NT to maintain surface pH in the optimum range, but also show that lime does not have to be incorporated.     

保护性耕作技术的实施

保护性耕作改变了传统农业耕作方式,已成为旱区农业可持续发展的有效途径,是当前农机化推广的重点技术之一。介绍保护性耕作的技术内容和试验示范效果,分析保护性耕作推广中存在的问题,并提出相应的解决对策,为大规模推广保护性耕作提供经验。     

翻转犁限深轮的设计

目前新疆普遍使用栅条犁进行耕翻作业,耕作深度一般在27~35cm,其装配的限深轮各种各样,大多结构复杂,故障频发。本文介绍了一种应用于翻转犁上的新型限深轮,详细阐述了该限深轮的结构、特点和工作原理。经过田间试验考核,该限深轮满足设计要求。     

豫北潮土灌区土壤肥力特征与作物产量的关系研究

【目的】了解豫北潮土水浇地土壤肥力特征及其与作物产量的关系,为建立豫北潮土区水浇地合理耕层评价指标提供基础数据支撑。【方法】本研究对豫北潮土区62个样点进行了抽样调查,调查指标包括:耕层深度、犁底层厚度、土壤体积质量、紧实度、土壤p H值、土壤电导率、土壤有机质、速效磷、速效钾以及耕作方式、播种、灌水、施肥。【结果】豫北潮土区田整体耕层深度16.8 cm,犁底层厚度11.2 cm;低产田耕层深度在15.2 cm,犁底层厚度11.9 cm,高产田耕层深度20.0 cm,犁底层厚度9.8 cm;高、中、低3种产田耕层土壤的平均紧实度分别为1 725、1 449、1 831 kPa,土壤的平均土壤体积质量分别为1.46、1.51、1.53 g/cm~3,pH值分别为8.47、8.39、8.39,有机质量分别为12.34、11.81、10.67 g/kg,速效磷量分别为16.05、12.84、10.89 mg/kg,速效钾量分别为156.69、157.20、120.56 mg/kg,养分主要分布于0～40 cm土层土壤;产量与耕层深度及耕层土壤速效钾、有机质、速效磷均呈显著正相关关系,与犁底层厚度、土壤紧实度及耕层土壤体积质量均呈显著负相关关系;产量与深层土壤pH值显著负相关,与深层土壤速效钾、有机质显著正相关。【结论】豫北潮土区影响作物产量的主要因素为耕层深度、犁底层厚度以及耕层土壤速效钾、有机质量,对作物产量的贡献大小为耕层深度>犁底层厚度>速效钾>有机质。     

驱动式圆盘犁机组平衡的计算分析

对驱动式圆盘犁机组的平衡问题作了比较详尽的探讨,并利用解析法推导出拖拉机前后轮载荷的变动量、偏转力矩等计算式,论述了拖拉机操向稳定性和驱动式圆盘犁在水平面内平衡的条件,利用驱动式圆盘犁空间力系静力平衡方程组,通过计算机编程计算出不同悬挂参数对机组平衡性能的影响,并以１ＬＹＱ－４２２驱动式圆盘犁机组为实例,以田间实测的驱动式圆盘及尾轮六分力数据为依据对该机组进行上述各项验算和分析,提出了悬挂参数的合     

犁体曲面的三维建模及曲面分析

应用三维CAD软件设计犁体曲面是目前先进的技术,可省略许多复杂的计算,同时可降低成本。先确定计算主要参数,而后分析传统犁体曲面的设计方法和三维CAD软件建模的方法,找出有共性的点,线,面,再通过计算得到导曲线和直元线,导曲线可用箭状曲率分析命令进行曲线光顺度分析。设计出的犁体曲面先用旋转和放大命令直接观查是否有缺陷,其后可用曲面分析的方法全面分析性能曲线;翻土曲线等如达不到要求可修改参数自动更新图形。     

北方农牧交错带免耕对农田耕层土壤温度的影响

针对北方农牧交错带部分地区免耕措施生态效益好但作物产量有所下降的现状,为了找出影响作物生长的因素,对比分析了免耕和翻耕两种耕作方式下耕层土壤温度的变化。结果表明：免耕地升温和降温都比较缓慢且幅度小,翻耕地土壤温度在日间总体高于免耕地。在垂直方向上,土壤温度随土层深度降低,但一天中不同时刻的表现差异显著。土壤温度变化与当时气温呈正相关关系, 相关系数大于0.5。与免耕地相比,翻耕地气温与土壤温度的直线回归关系更显著。受土壤温度等物理性状的影响,免耕地作物生物量及产量明显不如翻耕地。因此,北方农牧交错带要通过农艺措施改善土壤物理结构,提高免耕农田作物产量。     

三维回转部件动态测定仪的研制

为研究翻转式双向犁翻转机构的动态特性,设计了三维回转部件动态测定仪。利用该测定仪可以动态检测翻转过程中的角位移、角加速度、扭矩、油缸压力等物理量,并可记录供分析研究。利用Visual Basic和Visual C＋＋开发的动态链接库（DLL）程序,可以很方便地开发集数据采集、显示、记录、打印为一体的应用软件。测试结果表明,软件界面友好,操作简单,功能强大。     

双向犁翻转机构的精度设计

翻转式双向犁通常采用单油缸驱动的曲柄摇块机构实现犁架的翻转,在工作过程中机构要越过死点,并进行液压油路的换向,这时油缸相对于机构应处于失控状态,避免出现干涉现象.为此,运用极值法进行装配尺寸链的分析计算,提出了按照油缸连接件的两种极限状态确定失控连接间隙的方法;并根据1LF-335液压翻转犁翻转机构参数及精度要求,确定了失控连接间隙为2.565～2.855mm.设计结果已应用于保定农业机械厂生产的液压翻转犁上,越中性能良好.     

基于能量法的B样条农机工作部件曲线光顺研究

在农机工作部件曲面设计中关键曲线的好坏直接影响整个曲面的质量，因此对关键曲线的光顺成为其曲面造型的重点。基于能量的曲线光顺以应变能最小为光顺准则对数据点进行光顺，而当数据点较多时，传统能量法的存储量较大，计算速度较慢。该文对基于B样条的农机工作部件曲面关键曲线的光顺处理的传统能量法进行了改进，利用B样条曲线的性质直接对目标函数的线性方程组进行求解，大大地减少了数据的存储量，提高了计算速度。其基本原理是：用光顺后的农机工作部件曲面的特殊曲线，对整张曲面进行反求，得到新的曲面控制顶点，并依据新的控制顶点得到新的曲面，以达到对农机工作部件曲面光顺的目的。文中以农机工作部件中的犁体曲面为对象进行了算例研究，研究结果表明，利用该文的方法可以使光顺前后犁体曲面的等高斯曲率线图的平滑状况明显好转，新曲面的光顺状况比旧曲面得到改善。