土壤水分下限对固定道垄作小麦生长及产量的影响

为确定固定道垄作小麦生长和高产的适宜土壤水分下限,通过田间裂区试验,设置了4个土壤水分下限水平(分别为计划湿润层土壤田间持水量的40%、55%、70%和85%),研究了传统耕作和固定道垄作方式下土壤水分下限对小麦叶面积系数、干物质积累、产量和水分利用效率的影响。结果表明,固定道垄作栽培能够明显提高小麦的叶面积指数和促进干物质积累,增加产量和水分利用效率。在土壤水分下限为田间持水量的70%时,固定道垄作栽培的小麦叶面积指数和干物质积累量较大,穗数、穗粒数、千粒重和产量最大,水分利用效率也较高。综合来看,在河西绿洲灌区,固定道垄作小麦的适宜土壤水分下限为田间持水量的70%。     

肥料减施下玉米-大豆间作对作物产量和昆虫群落组成及多样性的影响

为探究肥料减施下玉米-大豆间作对作物产量和昆虫群落组成及多样性的影响,在玉米、大豆单作及二者间作下施以标准肥料750 kg/hm~2和减半肥料375 kg/hm~2,于作物生长期调查田间昆虫群落组成及多样性,并在收获期对玉米和大豆进行测产。结果表明:与单作玉米相比,间作玉米在施用标准肥料下的百株生物量、百株籽粒重和千粒重分别显著增加78.33%、85.35%和38.71%,而在施用减半肥料下则分别显著增加90.91%、135.73%和33.33%;相同种植模式下,与施用标准肥料相比,减半肥料使单作玉米百株籽粒重显著降低22.45%。与单作大豆相比,在施用标准肥料下,间作大豆的百株籽粒重和千粒重分别显著降低49.47%和11.54%,在施用减半肥料下,间作大豆的百株生物量、百株籽粒重和千粒重分别显著降低73.94%、50.51%和17.39%;相同种植模式下,与施用标准肥料相比,减半肥料使大豆在单作和间作下的百株籽粒重分别显著降低65.02%和65.73%,使间作下大豆的百株生物量和千粒重分别显著降低73.14%和17.39%。与单作相比,间作均显著降低了标准肥料和减半肥料处理下玉米和大豆害虫群落的物种数、多样性指数和均匀度指数,还显著降低了标准肥料和减半肥料处理下玉米天敌昆虫群落的物种数和优势度指数以及大豆天敌昆虫群落的物种数和均匀度指数。表明玉米-大豆间作能有效提高玉米产量,降低虫害发生,但对大豆生产不利,而间作条件下减施肥料对玉米产量的影响更小。建议在田间生产中可将夏玉米和大豆间作种植,更有利于通过生态学方法控制田间害虫发生和增加作物总体产量。     

草地振动式间隔松土机设计与试验

针对我国草原长期过载放牧,造成土壤板结严重,导致草原退化的问题,设计了9ST-460型草地振动式间隔松土机.该机采用间隔配置的梯形框架式松土部件,利用曲轴连杆机构产生的向上激振力,对通过松土部件的土壤进行强制振动疏松,实现了在不破坏草原植被的条件下,对高坚实度草原土壤的松土作业.田间试验表明:机具在前进速度1 m/s、振动频率10.0 Hz情况下,作业稳定,松土效果明显.经检测,松土平均深度20.01 cm,松土比43.4%,植被破坏率1.6%,生产率0.85 hm~2/h,达到了技术要求.作业后土壤容积密度和坚实度平均降低了30.0%和48.8%,可以获得适合牧草生长的虚实并存的耕作层,提高了土壤的蓄水保墒能力,天然草地和人工草地牧草产量分别增产73.99%和68.65%.     

基于GIS的保护性耕作技术适宜性区划方法

目前保护性耕作技术类型繁多且我国地区差异较大,大面积推广存在很大困难,以免耕为例构建了该项保护性耕作技术适宜性区划的指标体系,并选取内蒙古武川县为实证研究区域,在利用GIS技术的基础上采取AHP加权法、聚类分析法等对其进行了免耕技术的适宜性区划,得到了较为合理的区划结果.为其他类型的保护性耕作技术适宜性区划研究提供了借鉴和参考.     

轮胎压实对机具牵引阻力的影响

研究了华北平原小麦、玉米一年两熟区固定道保护性耕作对机具田间牵引阻力的影响,对比分析了固定道与非固定道处理下机具田间作业的滚动阻力、开沟器牵引阻力和总牵引阻力.与非固定道保护性耕作时深松、小麦和玉米播种作业相比,固定道保护性耕作下机组总牵引阻力分别降低14.6%、13.3%和13.3%;滚动阻力分别降低26.9%、21.9%和19.7%,平均降低22.9%;机具牵引阻力分别降低7.5%、7.2%和12.4%,平均降低8.8%.固定道处理的开沟器牵引阻力平均比非固定道处理降低22.0%.与非固定道相比,固定道总牵引油耗在3种作业时分别降低17.6%、12.4%和9.1%.试验结果表明,固定道保护性耕作显著降低机具田间牵引阻力,减少了机具田间作业油耗.     

基于Delphi可视化编程的旋耕埋草机功耗检测研究

旋耕埋草机在作业过程中受到的阻力较大,尤其是在土壤粘重的地区作业,其功耗问题是制约该机发展的重要因素。针对高茬秸秆还田旋耕埋草机实际功耗大小不清楚、刀辊作业时运动参数与功耗的关系不明确等问题,根据功耗检测的基本原理,采用Delphi可视化编程软件,设计了一种新的旋耕埋草机功耗检测系统。该系统由4个模块组成,包括设计采集模块、传感器模块、数据分析模块和Delphi可视化显示模块。将该系统安装在旋耕埋草机上,对其性能进行了检测,并得到了转速、力矩和功耗等检测结果。该检测结果通过数据处理可以在Delphi开发的界面上进行可视化显示,为旋耕埋草机动力分配和节能降耗的研究提供了可借鉴的数据参考。     

长期免耕水稻田土壤的生物特征研究

对经过 10年半旱式免耕定位试验的水稻土主要微生物类群数量和微生物生物量的变化进行对比研究 ,结果表明 :实行半旱式厢作及垄作免耕法能够迅速地提高土壤有机质、全氮、全磷和速效氮、磷的水平 ;微生物数量和微生物生物量变化一般存在季节性规律 :春季高 ,夏季至夏末降低 ;各处理土体上层和下层 (0～ 7.5 cm,7.5～15 cm)的基本肥力特征及微生物特征无明显区别 ;免耕处理土壤 ,其微生物的季节性变幅较小 ,垄上或厢上土壤微生物生物量甚至表现反季节性 ,整个生长季节内稳中有升 ,有利于土壤有机物质的转化和土壤肥力的发挥     

氧化还原条件对土壤磷素固定与释放的影响

为探讨水稻土由氧化环境转为还原条件时对土壤磷素固定与释放的影响,选择18种水稻土样品进行室内模拟实验,通过测定不同条件下磷的等温吸附曲线和采用氧化铁试纸测定法进行多次提取以对比淹水前后土壤磷的累计解吸量,发现大部分供试样品的固磷能力在淹水条件下有了显著的提高,全部样品在淹水后磷的释放量都有不同程度的减少。进一步的研究表明淹水条件下土壤对磷的固定与释放的变化主要与淹水后土壤Eh的降低和pH的升高而导致的大量无定形铁的形成有关。     

Tillage and land use effects on soil microporosity in Ohio, USA and Kolombangara, Solomon Islands

Micropores are important to soil moisture retention and plant growth. Microporosity and pore size distribution were evaluated using mercury intrusion porosimetery on aggregates from 35-year-old experiments started in 1962 at Wooster (40.5 °N, 82 °W) and South Charleston (39.8 °N, 84 °W) in Ohio, USA and from three land use practices on Kolombangara (8 °S, 157 °E) in Solomon Islands. Tillage treatments in Ohio included: moldboard plowing (MP), chisel plowing (CP), and no-till (NT) with continuous corn. The land use treatments in Kolombangara included: natural forest (NF), traditional farming (TF) and topsoil removal (TR). Pore size measured in aggregates ranged from 0.2 to 100 μm in diameter. Median pore radius was significantly (P < 0.05) larger for NT than for MP and CP treatments at Wooster, but not at South Charleston. Tillage treatments had significant effect on the volume of both storage and residual pores for both sites in Ohio. Volume of storage and residual pores were higher for Wooster than South Charleston soil. At Kolombangara, the NF treatment had significantly larger median and peak pore radii, and microporosity than TF and TR treatments. There was, however, no significant difference among treatments in the volume of pore size distribution. These data support a recommendation for adoption of no-till or conservation tillage in soils of the temperate region, and of minimal disturbance and effective erosion control in soils of the tropics.     

农田耕作措施对近地表风沙运动的影响

我国北方传统耕作模式的犁耕、耙磨及磨平整地措施对农田近地表风沙活动影响显著。通过对春季半干旱沙区农田风沙活动的观测,本文对犁耕、耙磨磨平两种处理下近地表0~60 cm内输沙率和风沙流结构随田块长度的变化规律进行了研究。结果表明,耙磨磨平处理破坏了犁耕在农田地表形成的非可蚀性土块结构,使近地表0~60 cm内输沙率增大,在强沙尘事件中增加幅度可达数10倍。犁耕地表上输沙率随田块长度的增加呈指数关系递增,而耙磨磨平后风沙流发育的饱和路径长度减小,在强沙尘事件中近地表输沙率随田块长度的增加而递减。此外,上风向处犁耕地表低层输沙比例(Q0-10/Q0-60)小于耙磨磨平地表,且随田块长度的增加逐渐增大,而耙磨磨平后风沙流结构随田块长度的变化不大。