幼果期调亏对不同覆膜柑橘产量品质及水分利用效率的影响

调亏灌溉具有节水保肥、提质增效等特点,该研究尝试在调亏灌溉基础上引入地表覆膜技术,利用覆膜的保水控水作用,解决水分亏缺带来的土壤水分不足及后期减产问题。以鄂西地区树龄10 a的柑橘树（红肉脐橙,枳砧）为研究对象,探究覆膜条件下水分亏缺对柑橘品质、产量及水分利用效率（water use efficiency, WUE）的影响。试验于2019－2021年在幼果期设置轻度（L：80%～90%田间持水量）、中度（M：70%～80%田间持水量）、重度（S：60%～70%田间持水量）3个程度水分亏缺水平,另设置A（日本透湿性膜）、B（杜邦特卫强膜）、C（中国银黑双色膜）和不覆膜4个覆盖水平,以不覆膜充分灌溉为对照进行试验。结果表明：水分亏缺和覆膜均可显著改善柑橘果实品质（P<0.05）,其中M-A和M-B处理是提高柑橘品质的最优处理。水分亏缺和覆膜对产量及WUE的影响也达到显著水平,两者均能有效提高WUE,L和M处理均显著增加了柑橘产量,而S处理显著减小了柑橘产量,且两者的交互作用对产量及WUE影响也显著,其中M-A和M-B处理的产量和WUE均达到最高水平,2019、2020、2021年M-A和M-B处理的产量分别为44 793.6、45 325.1、43 126.8 kg/hm2和44 870.5、44 727.7、41 783.5 kg/hm2,WUE分别为7.31、7.68、7.08 kg/m3和7.47、7.47、6.89 kg/m3。因此,最优处理为柑橘品质、产量和WUE均达到较高水平的M-A和M-B。该研究可为鄂西地区柑橘产业的灌溉管理和提质增效提供理论依据。     

1MSF-3型残膜回收机机架的设计与优化

1MSF-3型残膜回收机的主要承载部件是宽幅可折叠式机架,其强度和刚度直接影响了残膜回收机的正常作业。为此,首先利用Solid Works软件建立宽幅可折叠式机架三维参数化模型,并将模型导入ANSYS Workbench中进行静态特性分析,获得其在作业情况下的等效应力及等效位移云图;其次,基于AWE环境下的Design Explorer模块,采用DOE方法 ,以宽幅可折叠式机架中的各个梁横截面尺寸作为设计变量,以应力和位移为限制条件,质量作为优化指标对机架进行多目标设计优化。结果表明:优化后机架质量减少了10%,满足力学性能要求;机具结构的设计合理,为残膜回收机的设计提供了理论支持。     

不同类型地膜覆盖的抑草与水热效应及其对马铃薯产量和品质的影响

地膜覆盖被广泛应用于马铃薯栽培中,随之而来的白色污染以及杂草问题十分严重。为筛选适宜黄淮海地区的马铃薯专用地膜,以马铃薯品种荷兰15为供试材料,在2013—2015年进行大田定位试验,设置黑白配色地膜(BW)、透明生物降解地膜(BI)和普通聚乙烯地膜(CK)覆盖3个处理,研究其抑草与水热效应及其对马铃薯产量和品质的影响。结果表明,与CK相比,BW和BI分别减少杂草密度44.1%~58.5%和26.7%~38.3%。马铃薯生育前期,CK增温效果明显;在淀粉积累期,BW的温度日变化幅度较小,控温效果显著。干旱年份(2014)BW保墒效果显著优于BI和CK。与CK相比,降水正常(2013)和干旱年份BW分别增产6.2%和8.2%;干旱年份BI增产7.1%;而湿润年份(2015),不同地膜处理间马铃薯产量无显著差异。与CK相比,BW处理淀粉含量提高18.3%~37.6%,BI提高7.0%~28.9%;BW维生素C含量提高1.0%~4.3%;BW与BI均显著降低了马铃薯块茎中蛋白质含量。因此,用黑白配色地膜和生物降解地膜替代普通地膜,可降低膜下杂草密度,创造更适宜的土壤温度和水分条件,有利于马铃薯增产和改善品质。     

水稻秸秆-薄膜连续叠加覆盖对三叶鬼针草的控制效果

入侵植物三叶鬼针草(Bidens pilosa L.)严重危害我国农林畜牧业的生产。为探究生态高效控制三叶鬼针草的方法,开展了水稻秸秆与塑料薄膜相结合覆盖控制入侵杂草的研究。试验在以三叶鬼针草和马唐[Digitaria sanguinalis(L.)Scop.]为主的自然杂草荒地进行,设置不同稻秆覆盖量(0kg·m~(-2)、1kg·m~(-2)、1.5kg·m~(-2)),于冬季进行稻秆覆盖,春季在稻秆覆盖的基础上覆盖薄膜。通过测定秸秆覆盖中期(2月12日)和薄膜覆盖中期(4月12日)的午间土壤温度、土壤相对含水量和近地表空气温湿度等环境指标和杂草生物量、种子萌发量、杂草群落结构和土壤种子库等群落指标,探究该方法控制入侵杂草的效果和机制。结果表明:冬季水稻秸秆覆盖显著降低了草地午间土壤温度、近地表空气温度、三叶鬼针草生物量和种子萌发量、优势杂草盖度和从属种的种类和数量;覆盖1.5 kg·m~(-2)稻秆的处理对各类指标的影响程度均大于1 kg·m~(-2)的处理。春季叠加薄膜覆盖导致浅层土壤高温干燥、近地表空气高温高湿;叠加薄膜覆盖处理使三叶鬼针草的土壤种子密度在0～5cm的土层内显著低于未做覆盖处理的对照,降低了79.49%;叠加薄膜覆盖处理的入侵杂草全部死亡且无种子萌发。说明冬季采用水稻秸秆覆盖,春季再叠加覆盖薄膜能有效防控三叶鬼针草的生长蔓延,在薄膜覆盖之前,覆盖1.5 kg·m~(-2)稻秆的处理对三叶鬼针草的防控效果要好于1 kg·m~(-2)的处理,在薄膜覆盖处理后,两个稻秆覆盖量处理对三叶鬼针草的防控效果均达到100%。本研究结果可为不同季节采用不同的控制方法及其组合模式防控入侵杂草的扩散提供参考。     

极端干旱区降解膜对滴灌棉花土壤水热及产量的影响

为了探明降解膜在哈密盆地滴灌棉花种植的应用效果,选取降解膜M1,M2,M3,M4及普通塑料地膜PE(CK)开展对照试验,研究降解膜的降解性能及其对滴灌棉花土壤水热变化与产量的影响.结果表明:M2在覆膜80 d左右最早出现降解、180 d左右进入残存期,生育期末仍有小块地膜残片存在;而降解膜M1与M3于生育期末才进入崩解...     

镇江新区春季设施栽培辣椒不同地膜覆盖比较试验

为减少农田"白色污染",建立健全地膜回收体系,对春季设施栽培辣椒不同地膜覆盖进行比较试验.试验结果表明,黑色强化膜有明显的增温作用,可促进辣椒生长和增产,较普通地膜增产5％,且易于回收,研究结果为强化膜在镇江新区推广应用提供了理论依据.     

基于离散元法的耕层残膜拉伸性能研究

由于耕层残膜回收机关键农机部件设计优化过程中缺乏准确的残膜离散元模型参数,在一定程度上制约了耕层残膜回收机残膜受力机理分析与机构优化改进。本文以棉田耕层残膜为研究对象,对耕层残膜含量和极限拉伸力进行测定,得到不同耕层深度、不同厚度的残膜含量和极限拉伸力。根据测定结果,利用EDEM软件选用Hertz-Mindlin with Bonding接触模型对耕层残膜进行离散元模型参数标定,选用单位面积法向刚度、单位面积切向刚度、临界法向应力、临界切向应力、粘结半径、接触半径为试验因素。通过Plackett-Burman试验,确定影响Bond键的主要参数有单位面积法向刚度、临界法向应力和粘结半径。通过最陡爬坡试验和Box-Behnken试验,最终确定最优的Bonding模型显著参数单位面积法向刚度、临界法向应力、粘结半径分别为2.36×105N/m3、6.47×104Pa、0.004mm,对参数进行了仿真试验验证,误差为5.88%,满足要求。通过对比物理试验与仿真试验的拉伸过程耕层残膜状态与拉伸曲线,表明了耕层残膜模型合理性,为后期耕层残膜回收机仿真与膜土分离机理研究提供了理论支撑。     

北墙不同外倾角对日光温室表面风压与体型系数的影响

针对日光温室薄膜人工清洗劳动强度大、自动化清洗设备缺乏的现状,该研究设计了一种日光温室薄膜全自动清洗机。为减小整机质量并降低成本,采用双蜗轮蜗杆电机分别驱动清洗主机的毛刷与爬升轴;设计地面移位换行装置,用以承载清洗主机沿温室长度方向移动;为实现自动换行清洗,设计棚顶移位换行装置,调整棚顶吊绳安装高度,避免吊绳在换行作业时与棚面产生干涉而影响换行质量或损伤薄膜。基于多传感器融合与数据校验技术,保证清洗主机、棚顶与地面移位装置间的协作实时性、一致性及可靠性。为验证设计方案的合理性与可行性,以参照日光温室跨度、脊高、肩高参数10:1制作模型温室,按外形尺寸5:1加工清洗样机,并进行对齐、倾斜偏移及清洗效果验证试验。结果表明,清洗主机升降时的水平偏移量在±3°以内,左右偏移量在±7 mm以内（换行操作时各偏移量无累积）;地面与棚顶移位换行装置的单次换行误差与多次换行累计误差均在1 mm左右;毛刷材料选型与关键参数设计合理,可对薄膜表面灰尘进行有效清洗,洗净率为95.4%,清洗效果明显。该清洗机在丰富国内日光温室清洗装备类型的同时,有效解决了团队前期研发清洗机质量大、易伤膜、自动化水平低等问题,为温室大棚薄膜相关清洗设备的设计研发提供了参考。

     

紫胶树脂-羟丙基甲基纤维素复合膜的特性研究

为改善紫胶树脂成膜后的物化性能, 使用羟丙基甲基纤维素(HPMC)与紫胶树脂进行物理共混制备复合膜, 分别以ω(HPMC)为0%、10%、20%、30%、40%、50%进行共混, 并对复合膜的特性进行测定和分析。结果表明:紫胶树脂与HPMC可以通过水相物理共混法进行共混成膜, HPMC的加入可以提高紫胶树脂膜的致密程度; ω(HPMC)为40%时, 复合膜的玻璃化转变温度最低, 熔融温度及所需热量最高, 即作为耐热材料使用时, 该配比条件下的抗熔融流变性最佳; ω(HPMC)为40%时, 复合膜的亲水性最佳; 复合膜的水溶性及吸湿性均随着HPMC含量的增加而增加。     

“张持”式顺向残膜捡拾机构的设计与试验

针对现有残膜捡拾机构工作过程中土和杂物聚集在机组前进的方向造成的拥堵问题,为减小工作阻力,利用捡拾齿与土壤间阻力和弹簧拉力,设计了"张持"式顺向残膜捡拾机构,其包含摇臂装置和捡拾装置等装置仅在拖拉机拖拽下完成残膜捡拾,适应拖拉机前进速度。对捡拾齿进行受力分析和运动学分析,确定捡拾齿的直径为15 mm、周向排列数量14、轴向间距140 mm;通过分析捡拾齿闭合过程确定了轨道形状。田间试验表明,在机具作业速度5.15 km·h^-1、入土深度8.49 cm、张持距离7.61 cm时拾膜率达86.40%。