基于有限元分析的动力驱动耙的设计与试验

鉴于花生种植的土壤必须具备耕层深、土壤疏松、地面平整等特点,而旋耕机将土壤粉碎后不利于土壤保墒且耕深仅为8~15cm,为使翻耕后的土壤适合花生栽培,设计了1BQ-3动力驱动耙。为提高耙地工作稳定性,动力耙传动采用框架式齿轮箱多齿轮啮合传动方式,主要工作部件包括驱动耙碎土机构、传动机构、镇压机构和机架。对动力耙耙刀进行了运动学和动力学分析,探究了影响耙刀碎土切削阻力的主要因素,确定耙刀的滑切角为30°,并对动力耙耙刀等关键部件进行了重点设计。通过有限元分析,得出动力耙耙刀的最大应力、位移量、平均变形量。在青岛农业大学胶州试验基地进行田间试验,结果表明:在前进速度为2m/s、耙刀转速为300r/min时,耙刀碎土率为91.78%,耕深均值为26.3cm,可满足花生整地深度25cm以上的农艺要求及国家标准与花生栽植要求。

吉林省水稻秸秆秋耙浆还田技术分析及应用

水稻秸秆秋耙浆还田技术是一项在秋季水稻收获后将其秸秆粉碎、散布于田间并在耕层冻结前泡田后进行搅浆混埋还田的技术。该项技术能够提高土壤肥力、改善土壤结构,提高水稻产量和品质,节省除草剂和人工费用,在抑制病虫害等方面也有积极影响;同时,可保护农田生态环境、减少环境污染,有助于资源利用和农业可持续发展。政策激励、加强宣传与合作等方式都有利于该项技术的推广与应用。在技术实施过程中,可通过不断研究和实践对该项技术进行完善,进一步提高技术的可行性。

秸秆秋季湿耙还田对水稻不同生育时期叶片土壤生态化学计量特征的影响

为提高土壤肥力、充分利用秸秆资源,探究秸秆秋季湿耙还田对水稻叶片和土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征的影响及其与产量的关系,在辽宁省盘锦市采用随机区组设计,设置秸秆不还田(CK)、1年秸秆秋季湿耙还田(S1)和连续2年秸秆秋季湿耙还田(S2)处理,测定不同生育时期水稻叶片和土壤C、N、P含量,并计算其化学计量比。结果表明:S1和S2处理水稻成熟期的土壤有机碳含量分别比CK显著(P<0.05)提高8.71%和28.36%。S1、S2处理各生育时期的土壤全磷含量均显著高于CK,S2处理分蘖期和成熟期的土壤全氮含量显著高于CK。与CK相比,S1处理各生育时期的土壤碳磷比(C∶P)均显著降低,而S2处理仅拔节期的土壤C∶P显著降低。各处理的土壤氮磷比(N∶P)为2.02~2.74,除成熟期外,其余生育时期各处理的土壤N∶P均表现为S1<S2<CK,且各处理间差异显著。水稻叶片的C、N、P含量未受秸秆还田的显著影响,叶片N∶P为8.68~11.50。叶片碳氮比(C∶N)、C∶P与土壤有机碳、全氮呈显著正相关。与CK相比,S2处理显著提高了水稻的理论产量和实测产量。水稻产量与土壤有机碳、全氮、土壤C∶P和土壤C∶N呈极显著(P<0.01)正相关,与水稻叶片的生态化学计量特征无显著相关性。综上,短期连续秸秆秋季湿耙还田有利于提高稻田土壤的养分含量和水稻产量,但相对较低的叶片和土壤N∶P表明试验区域水稻生长受N限制,因此应在秸秆还田的基础上加强氮肥管理以确保水稻的稳产增产。

水稻秸秆秋季水耙浆还田对土壤及水稻性状的影响

以吉宏9和吉农大853为供试品种,研究了不同还田方式对水稻秸秆腐解情况、土壤性状、杂草发生情况及水稻性状的影响。结果表明,水稻秸秆秋季水耙浆还田处理的CH4排放总量约为秸秆春季还田处理的1/2,秸秆失重率相比春季还田处理提高7.1%,秸秆断裂拉力为春季还田处理的83.8%。连续2年秸秆秋季水耙浆还田后,土壤有机质含量增加6.1 g/kg,有效磷含量也有显著提升,相比秸秆春季还田处理,地力培肥效果更加明显。相比秸秆不还田处理,秸秆秋季还田处理插秧后大田的禾本科杂草株数明显减少,水稻产量提高4.9%。

高产漆酶菌株Irpex lacteus TY-3的分离鉴定及酶学性质研究

漆酶具有特殊的催化能力,能降解木质素和腐殖质等,在染料降解及脱色、生物漂白与制浆和食品工业等多个领域具有广泛的应用前景。文章从土壤中分离筛选获得高产漆酶的菌株,利用形态学和分子生物学对其进行鉴定,并命名为Irpex lacteus TY-3。文章对菌株TY-3的酶学性质进行研究,结果显示该菌漆酶酶活最适温度为35℃,热稳定性在20~30℃条件下最好;最适pH值为2.5,在2.0~3.0之间维持着较高的酶活,但pH值超过3.0后酶活急剧下降;Co^(2+)、Mg^(2+)、Zn^(2+)、Cu^(2+)、Ag^(+)金属离子对漆酶与ABTS反应有激活作用,其中Co^(2+)、Mg^(2+)作用最明显,而Fe^(2+)对漆酶和底物ABTS反应有严重的抑制作用。文章的研究结果丰富了产漆酶微生物的种质资源库,为漆酶的工业化应用提供理论依据。

玉米-小麦一年两熟保护性耕作体系试验研究

采用将夏玉米、冬小麦两季作物作为整体来研究适合华北一年两熟地区保护性耕作技术体系,确定了耕作和覆盖两个因素,包括免耕、深松、耙地、翻耕4种耕作方法,以及100%秸秆覆盖,50%秸秆覆盖和0覆盖3种秸秆覆盖水平。筛选设计了8种保护性耕作和2种传统翻耕共10种体系的试验方案。试验中测定了土壤含水量、容重、地温等参数和根系、产量等作物指标。试验结果表明,我国华北地区实施保护性耕作有利于节约用水,提高水分利用效率,增加作物产量。试验得出最适合的两种保护性耕作体系是:玉米-小麦全程免耕100%秸秆覆盖体系、玉米深松100%秸秆覆盖+小麦免耕100%秸秆覆盖体系。

不同草地恢复方式对新麦草草地土壤和植被的影响

通过草地补播、草地施肥、草地重耙以及草地施肥结合草地重耙等不同的草地恢复方式 ,对退化新麦草草地土壤和植被影响进行研究 ,探讨华北农牧交错带地区人工草地恢复的最佳方式。试验结果表明 :不同的草地恢复方式对草地的恢复效果不同 ,补播适合于重度退化的新麦草草地 ,施氮肥、重耙和施氮

轻型水田除草机的设计及试验

结合我国水稻生产实际设计了一种行走与除草相结合的轻型水田除草机。该机采用汽油发动机提供动力,通过齿轮减速和锥齿轮换向系统驱动除草轮行走并除草。运用ANSYS有限元流固耦合仿真技术对除草齿与水田土壤的作用过程进行分析,设计出一种防下陷和入土性能较好的耙压式除草轮。在田间性能测试中,以土壤泥脚深度、水层厚度和除草轮转速为因素,以主轴平均扭矩、除草率和伤苗率为指标对轻型水田除草机进行试验,结果表明:各因素对平均扭矩和除草率两者的影响程度从大到小排列均为:水层厚度、土壤泥脚深度、除草轮转速。各因素对伤苗率影响均不显著。轻型除草机在泥脚深度为300mm时,主轴平均扭矩较小,除草率较高。随着水层厚度的增大,平均扭矩呈下降趋势,而除草率则呈上升趋势。随着除草轮转速的增大,平均扭矩呈先上升后下降趋势,除草率则呈上升趋势。轻型除草机在泥脚深度为300mm、水层厚度为60mm和除草轮转速为160r/min时工作性能较佳,主轴平均扭矩为20.84N·m,除草率为93.2%,伤苗率为1.2%。

链耙式残膜回收与茎秆粉碎联合作业机设计

针对新疆现阶段农业生产中农膜污染日益严重、回收治理缺乏有效手段的情况,设计了1种链耙式残膜回收与茎秆粉碎联合作业机,主要用于作物秋收后回收当年残膜与茎秆粉碎还田。田间生产试验表明:机具结构设计合理,可实现一机多用,提高机具利用率与生产效率;但秸秆残茬抛送与退膜辊清退残膜方面仍存在缺陷,需在后续工作中持续改进。

液压驱动式圆盘耙设计与仿真试验

【目的】针对长江中下游地区土壤黏重板结、秸秆量大和土壤含水率波动大的作业情况,设计一种液压驱动式圆盘耙。【方法】分析确定圆盘耙结构和作业参数及液压驱动系统的设计,依据机组前进速度确定圆盘耙组转速;分析得出缺口圆盘耙片的运动轨迹及满足功能要求的耙片临界偏角;基于ANSYS/LS-DYNA对圆盘耙片切削土壤过程进行有限元仿真分析。【结果】圆盘耙组转速为60~168 r·min^(-1),耙片临界偏角为23°。仿真结果表明:圆盘耙片刃口切削土壤其耕作阻力呈周期性变化,随切削土壤深度的增加耕作阻力逐渐变大,后趋于稳定;对比被动圆盘耙片与液压驱动圆盘耙片作业效果,液压驱动圆盘耙片抛翻土量大,耕深稳定。田间试验表明:液压驱动式圆盘耙耕深为85~120 mm,耕深稳定性变异系数为9.6%。【结论】液压驱动圆盘耙组作业效果达到设计要求。

苏打盐碱土草原退化防治技术研究

通过苏打盐碱土退化草原的现场试验示范，研究了草原切耙、人工播种、围栏封育及追施氮肥等措施对草原退化的防治作用。结果表明：草原切耙可明显降低土壤容重，提高土壤孔隙度和田间持水量；切耙后人工补播及追施氮肥可使草原快速复壮，草原产草量大幅度提高，植被覆盖度得以较快恢复。草原切耙后人工播种并围栏封育是防治草原退化的有效措施，在此基础上追施氮肥可进一步加速草原复壮进程。

翻耙干扰下生物结皮对水分入渗及土壤侵蚀的影响

为改善生物结皮对土壤水分的负面影响,通过野外定位观测试验,从水分入渗、产流产沙两方面探讨黄土高原水蚀风蚀交错区生物结皮在3种翻耙强度下的水土保持效应。结果表明:(1)相比裸土,生物结皮对入渗和径流的表现形式并非单一的增加或减少,在雨季初期增渗减流,随雨季推进入渗减少,径流增加;(2)翻耙生物结皮促进入渗,减少径流。同裸地对照相比,轻度翻耙结皮增渗15.0%,减流22.6%,中度翻耙结皮增渗36.6%,减流29.3%,重度翻耙结皮增渗14.4%,减流9.6%;(3)翻耙生物结皮对泥沙量有显著影响。与裸地相比,轻度翻耙结皮减少泥沙量54.8%,中度翻耙结皮减少泥沙量45.5%,重度翻耙结皮减少泥沙量10.4%。综合考虑入渗和土壤侵蚀认为,轻度、中度翻耙生物结皮可以在不明显增加土壤侵蚀的前提下,促进入渗,减少径流,改善土壤水分状况。

退化草原轻耙处理过程中植物种多样性变化的研究

利用多年样方资料的统计分析,对退化草原群落轻耙处理后恢复过程中的生物多样性变化规律及引起这些变化的主要植物种群进行研究,结果表明:在退化群落耙地恢复过程中,整个群落的物种丰富度变化不大,物种分布的均匀性指数随演替过程呈现波动下降的趋势,多样性指数也呈现波动下降的趋势,恢复后期有所升高,且物种分布的均匀性是造成物种多样性指数变化的主要原因。羊草(Leymuschinensis)的密度和生物量的变化与多样性指数具有极显著的负相关关系。冷蒿(Aartemisiafrigida)、洽草(Koeleriacristata)的密度和生物量与多样性指数具有极显著的正相关关系。隐子草(Cleistogenessquarrosa)、变蒿(A.commutata)的密度与多样性指数具有极显著的正相关关系。多样性指数与耙地处理后的恢复年限(11a间)的关系可表示为: 以密度为指标的多样性指数Dn=3.579-0.665Lnx (r=-0.9185); 以生物量为指标的多样性指数Dw=4.4-0.7696Lnx (r=0.8667)。

退化羊草草原轻耙处理后30年植物群落恢复演替规律研究

在中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站利用统计方法研究了退化羊草草原耙地处理后植物群落恢复演替规律.通过对30年数据的分析,结果表明：在30年群落恢复演替过程中,群落种类组成呈现明显的先上升后下降的变化,上升源于处理初期一二年生植物的侵入,下降源于自由竞争中一二年生植物逐渐被竞争力更强的多年生禾本科植物所取代;群落密度则呈现先波动上升后经剧烈下降后逐渐稳定,上升源于禾本科植物通过增殖而占据更多的生态位,稳定源于经过激烈竞争后群落演替的平稳;群落物种多样性和均匀度的变化均呈现先波动下降而后逐渐稳定,下降源于禾本科植物优势度的不断增大,稳定源于经过充分竞争种群格局趋于稳定.轻耙处理下退化羊草草原群落30年恢复演替可划分为4个阶段：第一阶段（1年）为冷蒿＋羊草＋丛生小禾草群落;第二阶段（2～3年）为羊草＋冰草＋一二年生杂类草群落;第三阶段（4～22年）为羊草＋冰草＋多年生杂类草过渡群落;第四阶段（23～30年）为羊草＋大针茅＋丛生禾草群落.

农机耙片用新型铸态贝氏体钢的组织与耐磨性

为改进耙片的材质和工艺 ,研制出一种新型铸态贝氏体钢 ,采用液态挤压铸造使耙片一次成形 ,以代替原 6 5 Mn钢及传统生产工艺。该铸态贝氏体钢通过合金化和控制冷却速度的方法 ,不需热处理而在铸态下直接得到贝氏体组织和所需性能。试验结果表明 ,新型铸态贝氏体钢的耐磨性明显优于热处理后 6 5 Mn钢。其洛氏硬度为 4 6～ 5 0 HRC,冲击韧性 ak≥ 2 6 J/cm2 ,对 6 5 Mn钢的相对耐磨系数为 1.2

基于组态王与PLC的远程控制系统

文章简要介绍了耙料机的工艺操作流程,设计了一套由组态王、触摸屏、PLC 和无线通讯模块构成的耙料机无线远程控制系统。并叙述了远程控制系统的构成,系统方案、软件结构、系统编程及组态,最后详细介绍了开发中需要解决的问题以及解决方法。

少耕整地技术的发展与新机具

可持续发展和保护性耕作是耕作机械发展的首要内容。国外农业机械已经达到了系列化、标准化和社会化生产的水平,并将机、电、液、自动化及卫星定位等高新科技应用于耕作机械。我国的耕作机械也得到了长足发展,复式少耕联合整地技术是国内外农业机械的发展趋势,具有保护土壤、保持生态环境和符合保护性耕作农艺要求的复式、少耕、联合耕整地机具在农业生产中将发挥重要作用。

测墒补灌条件下深松和耙压对冬小麦耗水特性和产量的影响

为探索适于冬小麦高产节水的耕作模式,通过裂区试验,在小麦全生育期不灌溉、拔节期和开花期测墒补灌两种水分管理方式下,设置旋耕、深松＋旋耕、深松＋旋耕＋耙压2遍共3种耕作方式,研究了测墒补灌条件下深松和耙压对冬小麦耗水特性和籽粒产量的影响。结果表明,深松能明显促进小麦拔节后对0-200cm土层土壤贮水的吸收,显著提高产量和水分利用效率。与深松＋旋耕处理相比,深松＋旋耕＋耙压2遍处理显著减少小麦播种至越冬前对土壤水分的消耗,在全生育期无灌水的条件下总耗水量减少,籽粒产量和水分利用效率明显提高;在小麦拔节期和开花期测墒补灌条件下,深松＋旋耕＋耙压2遍处理小麦在拔节至开花期和开花至成熟期的阶段耗水量和日耗水量明显提高,籽粒产量显著增加,水分利用效率无显著变化。

科尔沁西部碱化草甸草地改良配套技术试验研究

对科尔沁西部典型重度碱化草地进行了改良试验研究,采用的方法包括翻耙补播沙打旺Astragalus adsurgens、施N肥、施土壤改良剂(石膏)。经过3年改良试验,结果表明,这些技术的有机结合可以显著地提高碱化草甸草地牧草的产量和质量,土壤理化性质明显改善:翻耙补播沙打旺增加草地产量2.18-3.52倍;土壤容重、pH值、含盐量下降;土壤水分状况、孔隙度、有机C、全N、速效N、速效P等均明显增加;在翻耙补播的基础上施用(NH4)2SO475-225 kg/hm2和CaSO41 500-4 500 kg/hm2,牧草产量可分别提高4.5%-20.2%和17.4%-49.9%。

基于组态王与PLC的远程控制系统

文章简要介绍了耙料机的工艺操作流程,设计了一套由组态王、触摸屏、PLC和无线通讯模块构成的耙料机无线远程控制系统,并叙述了远程控制系统的构成、系统方案、软件结构、系统编程及组态,最后详细介绍了开发中需要解决的问题及解决方法。