根系生长与土壤物理性状之间的关系

根系生长在土壤之中,土壤物理条件的改变会对根系生长产生直接或间接的影响.为此,通过分析土壤主要物理条件,对土壤物理环境与作物生长之间的关系进行了评述,并对目前研究中存在的不足及今后需深入的研究领域提出了建议.     

Application of the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) to predict the impact of alternative management practices on water quality and quantity

Alternative land management practices such as conservation or no-tillage, contour farming, terraces, and buffer strips are increasingly used to reduce nonpoint source and water pollution resulting from agricultural activities. Models are useful tools to investigate effects of such management practice alternatives on the watershed level. However, there is a lack of knowledge about the sensitivity of such models to parameters used to represent these conservation practices. Knowledge about the sensitivity to these parameters would help models better simulate the effects of land management. Hence, this paper presents in the first step a sensitivity analysis for conservation management parameters (specifically tillage depth, mechanical soil mixing efficiency, biological soil mixing efficiency, curve number, Manning's roughness coefficient for overland flow, USLE support practice factor, and filter strip width) in the Soil and Water Assessment Tool (SWAT). With this analysis we aimed to improve model parameterisation and calibration efficiency. In contrast to less sensitive parameters such as tillage depth and mixing efficiency we parameterised sensitive parameters such as curve number values in detail.In the second step the analysis consisted of varying management practices (conventional tillage, conservation tillage, and no-tillage) for different crops (spring barley, winter barley, and sugar beet) and varying operation dates. Results showed that the model is very sensitive to applied crop rotations and in some cases even to small variations of management practices. But the different settings do not have the same sensitivity. Duration of vegetation period and soil cover over time was most sensitive followed by soil cover characteristics of applied crops.     

保护性耕作中深松技术的应用研究

为推广保护性耕作技术,在法库地区3个乡镇进行深松技术应用试验。对深松地块和传统耕作地块各项指标进行测定,结果表明：深松地块比对比田土壤水分含量高、玉米长势好、产量高。证明应用深松技术可增强土壤蓄水保墒能力,有利于玉米生长发育,促进农民增收。     

2BMJ-7型高速气吸式原茬精密播种机的研制

针对目前保护性耕作中垄作免耕播种机技术不完善的问题,研制了2BMJ-7型高速气吸式原茬精密播种机。介绍了该机的整机结构、主要特点及主要技术参数,并对该机采用的关键技术进行了研究。该机采用了电液自控仿形、种肥电子监测和分层精量施肥等先进技术,能一次完成破茬、开沟施肥、播种和覆土镇压等项作业,较好地满足了东北地区原茬精密播种技术的发展需要。     

不同灌排模式稻田排水中氮磷流失规律

为了研究不同灌排模式稻田排水中氯磷流失规律,以集成合理的节水灌溉与控制排水技术,在江苏高邮开展田间试验.试验区排水斗沟出口处设水位调控闸门,在水稻不同生育阶段对排水沟水位及田间水分进行控制,形成新型的控制灌排模式.与常规灌排模式进行对比,两年田间试验成果表明,控制灌排模式较常规灌排模式节水16.7%,增产7.1%,排水总量减少54%,水稻全生育期稻田排水中NH4+;-N、NO3-N与TP流失总量分别减少38.07%、82.29%和52.15%,节水减排和降污效果显著.采用控制灌排模式,通过实施灌水调控和排水管理.控制了氮磷流失关键时期的排水量.高效利用了水分和养分,取得了节水高产、减排控污的效果.     

1JMY280型水田秸秆埋压机的设计及试验

基于水稻整株秸秆还田模式的需求,设计1JMY280型水田秸秆埋压机。机具的性能试验结果表明:秸秆埋压效果理想,无漏埋现象,作业后地表平整,符合后续机械化插秧作业要求。整机结构合理,性能稳定,各项性能指标均达到设计要求。     

秸秆旋埋还田后空间分布效果仿真与试验

对传统旋耕机(TR)、秸秆旋埋还田机(SR)和深松+秸秆旋埋还田机(SSR)进行了秸秆还田离散元仿真和田间试验对比。通过设计的秸秆三维坐标测量装置对秸秆在土壤中的空间坐标进行了测量,并在三维绘图软件中还原了秸秆在土壤中的空间状态,及秸秆在三维图中量化及可视化显示。对取样立方体进行分层、横向及纵向划分等探究了秸秆在土壤中垂直分布及水平分布的均匀性。利用离散元软件建立了相应的仿真模型,并与田间试验设定了相同的作业参数,在仿真作业完成后,通过设置不同尺寸的Geometry Bin计算区域内秸秆数量,并分别对应实际田间作业的分层、横向和纵向划分。在分层处理中,仿真与实测结果表明,SR和SSR埋入土壤中的秸秆量都明显大于TR,尤其是埋入土壤下层的秸秆量均是TR的数倍。TR、SR和SSR作业后各层秸秆占比仿真值和实测值的变异系数均呈递减趋势,其中SSR的变异系数最小,分别为28. 8%和28. 7%。3种耕作装备下仿真值与实测值的变异系数相差不大,平均误差为9. 6%。横向和纵向划分中,TR、SR和SSR的各区域秸秆占比仿真值和实测值的变异系数无绝对规律,SSR的变异系数均最小。离散元仿真和田间试验结果表明,SSR秸秆还田后,秸秆在土壤中垂直分布和水平分布的均匀性均最优。离散元仿真较好地拟合了实际田间作业后秸秆的空间分布状态,相对误差在可接受范围内。     

基于田间摄像的多参数水稻土深松扰动行为与效应研究

耕作机具的土壤扰动行为密切联系土壤失效机理与耕作效应,是优化耕作系统的重要依据。本研究通过土壤耕作原位综合测试平台开展单铲深松试验,从5个方位录制深松视频,同时配合使用微地貌测试、耕作阻力测试、EDEM仿真、深松扰动剖面土壤紧实度测试和深松理论检验,探究深松铲入土角α和耕深D对水稻土深松扰动过程、土壤失效机理及深松效应的影响。结果表明,摄像法提取的纵向碎土距离R、扰动宽度W及抬土高度H与α和D显著相关,可用于水稻土深松扰动行为的定量表述。摄像法显示水稻土难以脆性断裂,铲两侧发生非对称性土壤剪切失效。土壤沿曲柄攀升,抬土高度H随α增大,随D减小,表明深松铲的设计参数和作业参数同时影响抬土能力。R随对应耕深范围内铲的纵向水平长度L线性增加,W随α线性增加。地表平整度S和扰动宽度W均在耕深20 cm时最大。深松土壤扰动行为的EDEM仿真从微观层面再现了摄像法记录的非对称性失效、侧向挤压失效和深松新月形失效现象,表明该离散元模型用于解析水稻土深松力学的科学性。EDEM仿真进一步显示出应力集中区沿铲尖与铲柄破土刃周期性上下移动,同时也对铲下方底层土造成挤压。深松扰动剖面土壤紧实度等值线图验证了仿真过程中铲尖下方形成的土壤压实带,并直观展示出耕深30 cm时,犁底层土壤因侧向挤压流变形成的沟槽状紧实壁面。本文结合田间原位摄像法的多参数测试研究可为深松铲和耕作系统的优化提供依据。     

基于玻璃化转变的稻谷变温热风干燥工艺研究

为保证稻谷干燥后品质、提高干燥效率,基于不同含水率稻谷的玻璃化转变温度,提出变温热风干燥工艺。采用三因素五水平中心组合试验方法,以稻谷温度、初始含水率和热风风速为影响因素,以稻谷爆腰指数、整精米率和干燥时间为评价指标,研究稻谷玻璃化转变温度、恒温和变温干燥特性,模拟解析稻谷干燥过程中传热传质规律,以5、10、15℃的变温幅度进行变温干燥试验。结果表明,稻谷玻璃化转变温度与其含水率呈负相关,恒温干燥最佳工艺参数为稻谷温度47℃、初始含水率22.0%、热风风速0.50 m/s,干燥后稻谷爆腰指数70、整精米率57.67%、干燥时间195 min;与恒温干燥相比,以5℃和10℃为变温幅度的变温干燥工艺,干燥后稻谷爆腰指数分别降低了20和10,整精米率提高12.6、7.7个百分点,干燥时间缩短30 min和60 min。研究表明,基于玻璃化转变的稻谷变温热风干燥工艺明显改善了稻谷干燥后品质,提高了干燥效率。     

我国耕整地机械化技术研究

耕整地机械化技术是最基本的农田作业机械化技术,在农业生产中占有极其重要的地位,因此,世界各国的耕整地机械在不断更新发展。结合我国实际．阐述耕整地机械化技术的概念及技术内容,介绍国外耕整地技术的发展趋势,分析我国耕整地技术的发展现状和趋势。