东北冷凉风沙区不同保护性耕作措施对玉米耕层土壤肥力水平的影响

以东北冷凉风沙区普遍采用的玉米垄作保护性耕作方式为研究对象,通过定点试验(2004～2007年),研究不同保护性耕作措施对玉米耕层土壤肥力水平的影响.研究结果表明:不同保护性耕作措施下的土壤微生物数最均大于传统耕作(CK),其中留茬覆盖(B2)>留茬(B1)>火茬(B3).灭茬方式(B3)的土壤脲酶活性最高,留茬覆盖(B2)处理前期土壤脲酶活性较低,但后期增长迅速.留茬覆盖(B2)措施对土壤碱性磷酸酶活性的影响最显著.不同保护性耕作措施土壤有机质含量均高于传统耕作(CK),其中留茬覆盖(B2)比对照高1.58%,但差异不显著.同一种保护性耕作措施下土壤有机质含量都表现出随覆盖年限的延长而提高的趋势,留茬覆盖(B2)方式的有机质含量增加明显,2007年比2004年增加0.18g·kg~(-1).年际间不同保护性耕作措施下的土壤碱解氮、速效磷和速效钾的含量均高于传统耕作(CK),且随着保护性耕作方式实施年限延长,同一种保护性耕作措施下的土壤碱解氮和速效磷的含量呈现增加趋势,其中留茬覆盖(B2)的增幅最大,2007年比2004年分别增加35.3%和32.7%.     

链式深耕机刀具切削土壤数值模拟

为解决南方山区地形复杂问题,研制了一种小型履带式链式深耕机,设计要求是要达到耕深25cm。为此,应用有限元分析理论及Solid Works建立刀具模型,导进ANSYS/LS-DYNA软件中,创建了土壤的几何模型,然后运用该软件对单个刀具切削土壤过程进行数值模拟,旨在揭示单个刀具-土壤的工作机理。同时,对其切削力以及切削深度进行了分析,验证了所研制出的深耕机可以满足25cm的设计耕深要求,而且得到一个周期内刀具切削土壤的Von Mises Stress等效应力云图,为分析切削力及深耕机刀具与土壤相互作用的数值模拟方面的研究提供了参考。     

浅耕对西藏高原退化草甸土壤和植物群落特征的影响

草地管理对植被和土壤会产生重要的影响。为探讨浅耕措施对高寒草甸的影响, 对西藏高原当雄县典型退化高寒草甸浅耕处理地块的土壤理化性质和植物群落变化进行调查。结果显示, 浅耕实施12年后, 草地土壤性质得到改善, 表层土壤含水量提高35%, 而土壤容重降低了28%。0-10和10-20 cm土壤可利用无机氮含量分别显著提高了3.2倍和1.7倍。同时, 植物群落组成也发生了改变, 植被盖度显著增加, 杂草类物种丰富度显著降低, 可食性丛生类禾草植物重要值显著升高, 成为优势物种, 草地生产力提高。试验结果表明, 在退化高寒草甸适度浅耕有利于改善退化高寒草甸的水分、养分状况, 提高可食性牧草的生产力, 但从物种多样性保护和群落稳定性维持角度来看仍存在一定的风险。     

Soil organic matter quality as influenced by tillage,lime, and phosphorus

In Eastern Canada, cereal yields are often restricted by soil acidity and low fertility. Continuous cereal production can also lead to soil structural degradation. The addition of lime and fertilizers and the adoption of conversation tillage practices are proposed solutions which may have a positive impact on soil quality. The objective of the present work was to assess the impact of 3 years of different tillage practices and P additions, and of a single lime addition on organic C and total N, microbial biomass C, and on N mineralization at the surface layer (0–7.5 cm) of a Courval sandy clay loam (Humic Gleysol). The easily mineralizable N, total amount of N mineralized in 22.1 weeks, the rate of N mineralization, and microbial biomass C were significantly greater in the minimum tillage than in the moldboard plow treatment. Chisel plow treatment showed intermediate values. The ratios of potentially mineralizable N and of easily mineralizable to total soil N were also significantly larger under minimum tillage and chisel plowing than under moldboard plowing. The lime and P treatments had no significant effect on the measured soil quality parameters. The total amount of N mineralized per unit of biomass C decreased as the tillage intensity increased, suggesting a decrease in the efficiency of the biomass in transforming organic N into potentially plant-available forms and thus a loss in soil organic matter quality. The results of this study indicate that conservation tillage practices such as rototilling and chisel plowing are efficient ways of maintaining soil organic matter quality when old pastures are brought back into cultivation.     

绿肥翻压对烟地红壤微生物及土壤养分的影响

为探讨绿肥对烟地红壤改良培肥的生物机制,试验以冬闲地为对照,研究了紫花苕绿肥翻压及麦茬翻压对烟地红壤微生物、土壤酶活性及养分含量的影响。结果表明,绿肥翻压处理的土壤细菌、放线菌、土壤酶活性、土壤有机质及养分含量均高于麦茬翻压地和冬闲地,变化差异达到显著(p<0.05)或极显著水平(p<0.01),而真菌数均以麦茬地较高。绿肥翻压地分别与麦茬翻压地和冬闲地比较:在越州试验区的土壤细菌分别提高1.74×106、2.61×106cfu.g-1,放线菌提高1.35×104、0.65×104cfu.g-1,土壤脲酶提高1.5、1.68 mg.g-1,酸性磷酸酶提高2.9、3.09 mg.g-1,过氧化氢酶提高1.2、2.54 mL.g-1,多酚氧化酶提高1.91、7.58 mg.kg-1,土壤有机质提高16.36、26.22 g.kg-1,土壤碱解N提高42.52、54.31 mg.kg-1,土壤速效磷(P2O5)提高6.22、7.57 mg.kg-1;在晋宁试验区的土壤细菌分别提高2.52×106、3.95×106cfu.g-1,放线菌提高1.17×104、1.62×104cfu.g-1,土壤脲酶提高1.77、2.0 mg.g-1,酸性磷酸酶提高1.13、1.24 mg.g-1,过氧化氢酶提高1.45、2.19 mL.g-1,多酚氧化酶提高4.81、11.34 mg.kg-1,土壤有机质提高10.18、19.43 g.kg-1,土壤碱解N提高41.34、54.43 mg.kg-1,土壤速效磷(P2O5)提高4.79、5.86 mg.kg-1。     

不同耕作制度下棉田杂草滋生情况调查研究

采用随机调查的方法,对不同耕作制度下棉田杂草的种类和数量进行调查研究,从中发现,不同的耕作制度对杂草种类和数量的消长有很大的影响.免耕不覆秸秆、免耕覆秸秆、翻耕覆膜及翻耕不覆膜四种处理下,以免耕不覆秸秆条件下杂草的种类和数量最多,由此调查还可知道在免耕条件下覆盖秸秆也是控制棉田杂草滋生的一种有效措施.     

小四轮拖拉机附加驱动叶轮的研究

附加驱动叶轮是为提高8.8～11 kW小四轮拖拉机旱地犁耕作业时附着性能而研制的。对驱动叶轮的几个主要参数的确定进行了探讨，并在休闲地中进行了牵引性能对比试验。结果表明，附加驱动叶轮后拖拉机的牵引功率提高了19.3%，牵引效率提高了19.4%，滑转率在20%以下时，挂钩牵引力达4 000 N，完全满足土壤比阻在56 kPa以下的旱地深耕需要，为小型轮式拖拉机广泛用于农田作业提供了一条新的途径。     

免耕播种机浅旋清茬斜置式防堵装置设计与试验

针对黄淮海地区玉米免耕播种作业时,过量小麦秸秆残茬堵塞开沟器的问题,提出一种以拨离残茬和浅旋根茬形式实现苗床清整的斜置式防堵装置。通过理论分析对防堵装置结构参数进行设计,确定了各参数的范围和相互关系,并根据装置结构对耕刀拨茬入土和脱茬离土的过程进行受力分析,确定了影响工作性能的因素。运用离散元方法模拟防堵装置在田间作业过程,以秸秆清除率、土壤扰动系数和功耗为评价指标,对装置倾角、转速和前进速度进行回归分析和显著性检验,确定了各因素对评价指标的影响及主次顺序。通过对回归模型进行多目标函数优化求解,得到最优参数组合为：转速400r/min、前进速度6km/h、倾角18.5°,此时秸秆清除率为74.5%、土壤扰动系数为34.7%、功耗为1.36kW。以优化得到的参数对装置进行土槽试验,试验结果表明：转速为400r/min、前进速度6km/h、倾角18.5°时,秸秆清除率为92.5%、土壤扰动系数为29.6%、功耗为1.51kW,试验结果与仿真试验优化结果相吻合,满足设计要求。     

蒙吉陕三省半干旱区退化草原改良配套技术研究

本课题在内蒙古、吉林和陕西三省区八个试验点,经三十年的试验研究,总结出-套退化草原改良技术。试验结果表明,在干旱及半干旱草原地区影响牧草产量的最基本因素是土壤水份的缺乏。基于上述生态学原理,东北西部及内蒙古东部地区,在以根茎禾草为主的退化草原用浅耕翻法改良;在内蒙古高原中部以丛生禾草为主的典型草原用松土法改良;在内蒙古西部和陕北黄土高原撂荒地用补播法改良。新研制的9SSB－1.75型和9SF－2.45型两种草原松土补播机以及在肝“八五”期间研制的草原改良多用机均可在天然草原作业,使开沟、松土、播种、施肥和镇压-次完成,使用稀土、根瘤菌、保水剂研制成的种子丸在均可提高保苗率。目前推广面积15.5万公顷。1995年国家科委批准为国家级科技成果重点推广项目(96140601A)。     

犁耕机组作业行程率计算及试验验证

在分析现有机组作业行程率计算公式的基础上，就犁耕作业推导出新的计算公式和最佳小区宽度计算式。与现有公式相比，新算式具有较强的理论性和实用性，尤适于小地块作业情况。试验结果证实了新算式的正确性。