河西绿洲灌区不同耕作方式对春小麦土壤水分和产量的影响

在河西地区采用节水灌溉栽培方式,研究传统耕作(CT)、平作固定道(ZT)、固定道垄作(PRB)和垄作沟灌(FRB)4个处理下春小麦土壤水分、蓄水量、蒸散量、产量及其构成和水分利用效率的变化。结果表明,0～10cm土层PRB含水量分别高出CT、FRB、ZT处理13.70%、23.50%、4.80%,春小麦全生育期不同土层的土壤含水量和0～120cm土壤储水量也表现出PRB>ZT>FRB>CT的趋势。不同处理春小麦蒸散量差异很大,阶段蒸散量表现出CT>ZT>FRB>PRB,三叶期—抽穗期相差最大,CT分别比FRB、ZT和PRB高出15.56%、23.59%和38.73%,阶段蒸散量高峰值集中于生长中后期。PRB处理成穗数在4个处理中达到最大,分别比FRB、CT和ZT处理高出17.03%、2.40%和7.19%。PRB水分利用效率最高,比FRB、CT和ZT处理高出22.57%、30.49%和18.95%。PRB处理耗水量比FRB、CT和ZT处理少6.70%、28.80%和12.68%。可见,PRB处理节水效果明显,且达到增产的效果。

固定垄保护性耕作条件下松垄割刀性能对比分析

在固定垄保护性耕作体系下,针对宽垄沟灌条件下水分渗透难的问题,基于土壤力学接触模型,设计了平刀、缺口刀和V形刀3种松垄割刀。利用ANSYS软件对其进行有限元静力学分析,施加载荷数值来自于纯剪切与两面楔模型对3种割刀受力进行分析计算,得出割刀的应力分布图和变形云图。结果显示,3种割刀设计强度均满足要求,变形较小。结合层次分析法与功效系数法,以割刀理论受力、作业油耗、土壤体积含水率增量为评价指标,确定使用V形松垄割刀作业的综合效益最高。

垄作割刀的设计与试验

针对固定道保护性耕作沟灌情况下,水分侧渗速度慢等问题,研制了两种形式的垄作割刀。通过田间试验分析了两种割刀对土壤含水量、地温及春小麦植株性状的影响。结果表明:经过割刀处理的垄能够有效地促进侧渗,较好地改善春小麦植株性状,提高其产量。

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%。