免耕播种开沟器工作性能的测试与分析

对4种尖头型免耕播种开沟器的工作性能进行了测试,分析了开沟器的工作阻力和对种行土壤物理特性的影响。试验结果表明,除宽翼型开沟器不适合免耕播种要求外,其他3种均可基本满足要求。     

地表覆盖种植与节水增产

对当今我国广泛应用的覆盖种植技术─秸秆覆盖免耕和薄膜覆盖栽培研究表明,在这两种耕作栽培措施下每年可节水20～40mm.节水数量虽然不大,但苗期的土壤水保持着较高能量水平,为提高产量打下良好基础,而从水利用效率角度分析,实际节水每年可达60～200mm,效益更为显着.     

免耕对粮食产量及经济效益的影响评述

根据国内外有关免耕的试验研究成果,总结了免耕措施对粮食生产及农田经济效益的影响。对于干旱缺水的我国北方地区,如果采取合理的作物轮作,科学的去除杂草方法,免耕后粮食产量一般还高于传统耕种,同时,由于节能、省工、减少操作工序和生产成本等,免耕的投入产出效益也往往高于传统耕作。     

免耕条件下施用有机肥对冬小麦土壤酶及活性有机碳的影响

【目的】探讨免耕条件下施用有机肥对冬小麦土壤酶活性及活性有机碳含量的影响,明确免耕条件下的科学施肥方法,为提升土壤生物学活性和改善土壤质量提供理论依据。【方法】基于山西运城长期定位试验,选取免耕（NT）和免耕增施有机肥（NTM）两个处理,在冬小麦不同生育时期测定与碳转化相关土壤酶的活性（β葡萄糖苷酶、β木聚糖酶、纤维二糖苷酶、α葡萄糖苷酶）、土壤温度、土壤含水量和土壤呼吸速率以及成熟期土壤总有机碳（TOC）和活性有机碳组分（可溶性有机碳,DOC;易氧化有机碳,EOC;微生物量碳,MBC）等关键指标。【结果】（1）在冬小麦生育期,两个处理不同土壤酶活性具有明显的季节性变化特征。其中β木聚糖酶与α葡萄糖苷酶的活性在拔节期和灌浆期表现出升高趋势;但β-葡萄糖苷酶与纤维二糖苷酶的活性随季节变化波动较小。不同生育时期β木聚糖酶和α葡萄糖苷酶的活性的变化趋势与土壤呼吸速率变化趋势基本一致。此外,主成分分析结果表明,不同生育时期土壤酶活性主要受土壤含水量和土壤呼吸速率的影响。（2）与NT相比,NTM显著提高不同生育时期土壤β木聚糖酶的活性（越冬期：17.6%;抽穗期：8.5%;灌浆期：14.1%和成熟期：10.0%）;在越冬期和拔节期土壤α葡萄糖苷酶的活性分别提高16.7%和10.2%。同时,主成分分析结果表明,不同处理间酶活性主要受土壤温度和土壤呼吸速率的影响。（3）与NT相比,NTM显著提升冬小麦生长季TOC、DOC、EOC和MBC含量（TOC：16.9%;DOC：27.7%;EOC：38.4%和MBC：50.7%）。（4）冬小麦生长季土壤生物学指标相关分析表明,β木聚糖酶与α葡萄糖苷酶的活性与总有机碳及其活性组分呈显著相关关系（相关系数均大于0.850）。【结论】免耕增施有机肥通过影响生育期土壤含水量和土壤温度,进而提升β木聚糖酶与α葡萄糖苷酶的活性;同时,秸秆还田基础上增加有机肥碳投入可进一步提高土壤总有机碳和活性有机碳组分的含量,有利于土壤酶等生物学活性和土壤质量的提升。     

斜插式免耕穴播机设计与试验

该文针对现有免耕播种机存在的机具防堵效果差、种肥深度精准度低、播种均匀性差等问题,设计了一种斜插式免耕穴播机.该机器播种施肥采用45°斜插入土方式,入土器的凸轮推杆开合机构,能够有效防止夹土、粘土、堵塞等问题;入土器的平行四杆仿形机构配合曲柄滑块入土机构,可保证播种深度一致、种肥同步、种肥侧深距离精确度高以及播种均匀性好;45°倾斜角易实现自动覆土功能.另外增设了可调链轮变速机构,充分弥补了现有免耕穴播机株距调整困难问题;改进了原有排种器和排肥器适应性差的缺点,采用多窝眼轮排种器,能够满足不同作物品种的播种需求.该机的工作参数(行距、株距、播深、肥位等)皆为可调,适应性更强.依据设计研制样机并进行玉米播种田间试验,结果表明:播种覆土均匀,播种深度和施肥深度合格率分别为90.52％和91.23％,变异系数分别为5.91％和6.26％,种肥水平距离和垂直间距合格率分别为95.71％和91.65％,变异系数分别为4.64％和8.01％;株距合格率92.13％,重播率4.60％和空穴率3.27％,满足JB/T 10293-2001《单粒(精密)播种机技术条件》中播种合格指数≥80％,重播指数≤15％,漏播指数≤8％的农艺要求.该研究可为精准免耕穴播机的设计提供参考.     

免耕播种机新型锯齿防堵装置防堵机理的研究

针对免耕播种机的堵塞问题，设计了一种免耕播种机新型锯齿防堵装置，分析了该装置的防堵机理；通过对锯齿圆盘切刀和断秆的运动学分析，建立了求解各运动参数的数学方程，确定了影响该装置抛撒性能的主要因素。理论分析和土槽试验结果表明，该锯齿防堵装置具有良好的防堵性能。     

基于虚拟仪器的双圆盘开沟器检测技术的研究

按照虚拟仪器设计的思想,利用虚拟仪器技术,以软件为主,软硬件结合的方式,以Lab VIEW作为开发平台,建立了双圆盘开沟器空间受力的虚拟仪器检测系统.同时,在土槽上对双圆盘开沟器的入土阻力和牵引阻力进行测试,为播种机单体的结构参数合理设计提供参考.     

一种新型玉米免耕破茬防堵装置

针对在辽西地区留有玉米根茬垄作地进行免耕播种时破茬装置入土困难、易带土和杂物以及开沟器容易缠草堵塞的问题,设计了一种新型破茬防堵装置.该装置起到切断根茬杂草和清理开沟器前杂物的作用,并使杂物最大限度地不脱离地表.为此,确定了防堵装置的主要部件-倾斜波纹的圆盘刀和弹性压杂装置,并且进行了田间试验.     

免耕水稻在“3414”试验方案中氮磷钾配施的肥料效应研究

在免耕抛秧种植模式下进行“3414”肥料效应试验,通过建立氮、磷、钾施肥量与产量的回归模型,探索当地水稻的最佳施肥量.结果表明,氮磷钾施用量均为中等水平时,产量和经济效益达到最佳;各类型函数所获得的最佳经济产量表现为一元函数＞二元函数＞三元函数.结合一元、二元、三元肥料效应函数及实际生产而获得的推荐施肥指标:最高产量施...     

玉米原茬地秸秆还田比例调节装置设计与试验

为解决免耕覆秸种植模式下秸秆全量覆盖还田导致的"低温效应"和"生化他感效应"，该研究提出一种基于2BMFJ系列免耕播种机的秸秆还田比例调节技术与配套装置，通过理论分析对秸秆还田比例调节装置相关结构参数进行设计，通过高速摄像技术对秸秆抛撒后空间分布规律进行探究，并应用四因素五水平二次回归正交中心组合试验方法，以清秸弹齿偏角、回收口面积、作业速度和田间秸秆覆盖量为试验因素，作业后秸秆还田比例为响应函数，得到各参数组合对秸秆还田比例的影响规律。分别以理想秸秆还田比例50%和70%为例，对试验指标的回归方程进行验证。当参数组合为清秸弹齿偏角21.0°、回收口面积1 120.0 cm2、作业速度5.0 km/h、田间秸秆覆盖量1.1 kg/m2时，秸秆还田比例为52.3%；当参数组合为清秸弹齿偏角21.0°、回收口面积890.0 cm2、作业速度8.0 km/h、田间秸秆覆盖量1.1 kg/m2时，秸秆还田比例为71.9%。该研究实现了秸秆还田比例的参数可调控，可为免耕覆秸种植模式在寒区的推广应用提供技术支撑。