基于逆向工程的混肥搅拌器重构及CFD模拟

以灌溉施肥系统重要组成部分混肥搅拌器为研究对象,基于逆向工程技术,对搅拌器叶片进行三维重构和偏差分析,结果显示:重构叶片曲面90%以上区域精度达到±0.1 mm。基于ICEM软件对搅拌器流场域进行建模和非结构网格划分,采用多重参考系法、欧拉模型和RNG k-ε湍流模型实现不同搅拌速度和桨叶离槽底高度下搅拌器性能的CFD模拟,对不同工况下搅拌器的搅拌效果进行分析讨论,为混肥搅拌器的应用和优化设计提供一定参考依据。     

不同地膜覆盖对土壤温度及水分的影响

地膜覆盖栽培技术的发展虽然极大地提高了农作物的产量,给农民带来巨大的经济效益,但同时也导致农田土壤污染现象的产生,为此发展可降解地膜势在必行。为了探讨可降解地膜覆盖的田间效应,在大田条件下,通过可降解地膜、液态地膜、普通地膜覆盖及露地栽培玉米对比试验,研究了可降解地膜、液态地膜覆盖对土壤温度和水分的影响。结果表明,可降解地膜覆盖能够明显提高地下5~20 cm的土壤温度,提高地下0~40 cm的土壤水分。可降解地膜覆盖对土壤的保温保水作用与普通地膜相当,以可降解地膜取代普通地膜应用于农业生产具有可行性。液态地膜由于受降雨影响较大,在露地种植的情况下应当慎用。     

不同降解膜覆盖对土壤水热与玉米生长的影响

为进一步研究验证不同降解地膜的田间应用效果,在大田条件下以露地栽培为对照,进行了可降解地膜H(江苏淮安产,降解周期120 d)、可降解地膜T(台湾产,降解周期120 d)和普通地膜覆盖玉米栽培试验,探讨不同地膜覆盖对土壤水分和温度、玉米生长发育、产量及相关性状的影响。结果表明,与露地对照相比,可降解地膜H覆盖能够明显提高玉米生育前中期(播种至大喇叭口期)0~60 cm土壤水分含量,提高播种后63 d内地下10、20 cm土壤温度,具有较好的土壤保墒、增温、保温作用;而可降解地膜T在玉米生育前期(播种至拔节期)作用较好,到玉米生育中期(大喇叭口期)其作用已经减弱。可降解地膜H和T覆盖均使玉米出苗率提高,分别为95.8%、95.3%,露地为93.6%;生育进程加快,生育期分别比露地缩短12 d、8 d;可降解地膜H覆盖能明显促进玉米中后期地上部干物质的积累,株高、茎粗及叶面积增加,穗部性状改善,秃尖缩短,穗粒数和千粒重增加,比露地增产40.7%,而可降解地膜T的覆盖效果(增产14.3%)虽然优于露地对照,但要差于H和普通地膜(增产39.5%)。研究认为,可降解地膜H的覆盖效果与普通地膜相当,而可降解地膜T的覆盖效果次之。在生产中应用可降解地膜,应根据当地环境条件进行选择。     

不同地膜覆盖对玉米生长和产量的影响

为进一步研究验证不同类型环保地膜的田间应用效果,在大田条件下以露地栽培为对照,进行了普通地膜、可降解地膜和液态地膜覆盖玉米栽培试验,对不同地膜覆盖下玉米的生长发育状况、产量及构成因子进行了测定分析。结果表明,可降解地膜覆盖能够明显提高玉米出苗率,比露地对照高5.0%,差异显著;增加地上部干物质积累,使株高、茎粗、叶面积增加,促进穗的生长发育,使秃尖缩短,增加穗粒数和千粒重,产量比露地对照提高40%,差异显著;可降解地膜覆盖效果与普通地膜相似。而液态地膜覆盖对玉米出苗、干物质积累及株高、茎粗、叶面积变化的影响作用较小,虽然在一定程度上提高了玉米产量,但仅比露地对照高0.5%,差异不显著。     

灌水量对冬小麦产量和水分利用效率的影响

为准确掌握限水条件下冬小麦高产高效的灌溉制度,分析比较了2019—2020年(枯水年)冬小麦不同灌溉量处理(127、172、217、262、315 mm)对土壤水分含量、作物产量构成因素指标及水分利用效率等指标的影响.结果表明,随着灌溉量的增加,冬小麦产量构成因素千粒重、穗粒数、穗数变化趋势较一致,均为先增加后减少.当灌水量为127～217 mm时,随着灌水量的增加,千粒重、穗粒数、穗数显著增加;当灌水量为217～315 mm时,随着灌水量的增加,千粒重、穗粒数、穗数呈缓慢减少的趋势,但差异不显著.当小麦生育期灌水量217 mm、春季关键期3次灌水、每次灌水60 mm时,冬小麦产量和水分利用效率达到最高,分别为8396.72 kg/hm2和19.19 kg/(hm2·mm).     

不同覆膜处理对土壤水分温度及春玉米产量的影响

为了研究可降解地膜的农用特性以及对不同种可降解地膜进行择优,试验通过对比研究的方法,对一般大田条件下普通地膜,不同可降解地膜以及露地栽培条件下土壤的温度、水分以及产量性状进行了对比研究。结果表明：在玉米生育前期,各地膜组均可以有效提高地下0~40 cm土壤水分含量,地下5~25 cm土壤温度,保温作用持续65天,其保水保温作用均表现为普通地膜与可降解地膜1差异不大,可降解地膜2次之,露地处理最差。普通地膜、可降解地膜1、可降解地膜2玉米增产率分别为19.5%,22.0%和13.1%,说明可降解地膜1和普通地膜对玉米产量影响显著且差异不大。由此可得,可降解地膜1代替普通地膜从事农业活动具有实际可操作性。