废旧地膜分选技术研究进展

地膜覆盖技术对提高农作物产量和抗旱能力具有显著效果,但废旧地膜的处理问题日益凸显,有效分离废旧地膜与杂质对于环境保护和资源再利用至关重要。文章梳理了当前国内外废旧地膜分选技术的进展,该技术主要包括:风力分选、负压分选、滚筒筛分选、水洗分选和多级分选等,其中风力分选和负压分选技术,因其高效环保而备受关注。同时,还探讨了利用数值模拟技术优化膜秆分离装置参数,梳理了我国在农用薄膜领域的相关政策与标准,并就如何完善回收体系和推广加厚高强度地膜等问题提出了建议。

免耕条件下不同秸秆覆盖量的土壤有机碳红外光谱特征

【目的】研究不同秸秆覆盖量免耕条件下不同剖面深度土壤的红外光谱特征,探讨免耕对土壤有机碳组成的影响及秸秆来源土壤有机碳在不同土层的分布特征。【方法】以吉林省梨树县黑土秸秆覆盖免耕长期定位试验区不同层次土壤为研究对象,对比分析无秸秆覆盖(CK)、33%秸秆覆盖、67%秸秆覆盖、100%秸秆覆盖4种处理土壤红外光谱特征。【结果】连续5年秸秆覆盖免耕种植后的土壤,红外光谱吸光值随着剖面层次的加深而降低;差减土壤矿物光谱后的谱图表明:0—5 cm土层土壤红外基团吸收明显增加,芳香碳、脂肪碳、烷基碳较之下层土壤具有明显的吸收峰。【结论】秸秆覆盖有利于有机碳在表层的累积,显著增加秸秆来源的芳香碳、脂肪碳及烷基碳含量。

中耕培土后覆盖秸秆对烤烟生长及养分吸收和产质量的影响

通过田间试验研究了中耕培土后垄面覆盖小麦秸秆对烟株农艺性状、根系及整株干物质累积、养分吸收和烟叶产量、产值和品质的影响。结果表明:中耕培土后垄面覆盖小麦秸秆对烟株前期的生长影响不大,但对打顶后烟株的生长有一定的促进作用;覆盖秸秆烟株表现为中、上部叶片扩展更好,叶面积系数增加,体内干物质累积和养分吸收增多。覆盖秸秆处理烟叶产量、产值和上等烟比例均显著高于对照,而在烤后烟叶化学成分含量和评吸结果方面,处理与对照较为接近。

渭北高原旱地春玉米不同种植模式水温效应及增产效益研究

为了寻求渭北旱地春玉米高产高效的种植方式,选择了几种不同的种植模式,对其蓄水、温度效应及增产效益进行了研究。结果表明,旱地春玉米冬闲期,地表采用秸秆整株压倒覆盖或秸秆粉碎覆盖,与翻耕裸地相比,土壤水分损耗明显减少。播种时采用的4种方式中,以倒秆覆盖膜侧种植的保水、增温效应最好,膜侧水温协调,植株生长健壮、增产增收效益十分显著,是旱地春玉米高产高效最佳的种植模式;碎秆覆盖露地种植、倒秆覆盖露地种植,前期因地温稍低,植株生长较弱,但中后期植株长势明显好于翻耕露地种植,亦有一定的保水、增产增收效果且易于操作,也是旱地春玉米高产高效种植的较好方式。该种植模式适用于渭北高原及同类地区。

旱塬地玉米耗水特点及提高水分利用率途径

研究结果表明 ,农田耗水主要在 1m以上土层 ,玉米对 0～ 50cm土层的水分利用率达6 0 % ;玉米农田棵间土壤水分蒸发占农田蒸散的 4 7 6 %～ 77 5% ,整个生育期棵间蒸发与叶面积指数呈负相关 ,玉米产量与蒸腾量呈正相关 ;秸秆覆盖可有效减少棵间土壤水分蒸发 ;

免耕覆盖还田下玉米秸秆氮素的去向研究

采用田间微区试验,以15N标记的玉米秸秆为研究对象,研究了免耕覆盖还田下玉米秸秆氮素经过4个生长季后的作物累积利用率、在土壤（0~60 cm）的残留率以及损失情况。试验共设2个处理：TS1为第1年15N标记秸秆覆盖还田,此后秸秆不还田;TS2为第1年15N标记秸秆覆盖还田,此后每年以非标记秸秆还田。结果表明：经过4个生长季后,两个处理间的玉米籽粒、秸秆的累积产量及总氮素吸收量的差异均不显著。在TS1处理中,秸秆氮素在籽粒和秸秆中的累积回收率分别为14.2%和6.7%,并分别高于TS2处理的12.4%和5.8%。与作物的累积回收率相比,更多的秸秆氮素被保持在土壤中。在TS1和TS2处理中,秸秆氮素在土壤中的残留率分别为40.9%和73.8%,而损失率分别为38.6%和8.1%。与TS1处理相比,TS2处理中较高的土壤微生物生物量碳和氮以及较低的矿质态秸秆氮的含量,说明连续秸秆还田在一定程度上提高了最初还田秸秆氮素在土壤中的微生物固持并降低了秸秆氮素的淋失风险,从而显著提高秸秆氮素在土壤-植物系统中的总回收率。因此,在温带农田生态系统中,长期的免耕结合秸秆覆盖还田可促进秸秆氮素的积累,这对提高和保持土壤氮素含量和稳定性具有重要的意义。

秸秆覆盖对红壤旱地间作生态系统小气候的影响

田间试验研究秸秆覆盖对红壤旱地间作生态系统小气候的影响结果表明,红壤旱地实施秸秆覆盖后湍流交换热通量增大、潜热交换热通量和土壤热通量变小,且使秸秆全覆盖和半覆盖处理近地面温度和土壤湿度增高、土壤温度和近地面湿度降低,秸秆覆盖具有蓄水保墒和低温效应。

红壤旱地不同覆盖方式对玉米产量及生态经济效益的影响

干旱严重制约了红壤旱地的开发利用.为减轻干旱对农业生产的影响,实现红壤旱地作物生产的可持续发展,作者于2004年7-10月对红壤旱地玉米进行了不同覆盖方式效益的比较试验.结果表明,覆盖种植有利于蓄水保墒,改善土壤物理性状,培肥地力,为玉米生长创造了良好的生态环境,有利于增产增收;特别是秸秆覆盖,在高温干旱季节可以降低土壤温度0.9℃,提高土壤含水量0.36%～1.96%,使土壤保持较高的含水量,其抗旱效果更佳.而地膜覆盖可提高土壤含水量0.59%～2.94%,提高0 cm土壤温度2.8℃,但温度过高不利于玉米生长,再加上地膜消耗,增产增收效应不明显,因此,地膜覆盖在高温的夏季不宜采用.

免耕栽培不同秸秆覆盖量下土壤温度变化研究

试验采用微区定位方法,研究免耕栽培条件下不同秸秆覆盖量对大豆田土壤温度的影响。结果表明：秸秆覆盖平作免耕栽培处理间随秸秆覆盖量增加,土壤温度呈下降趋势,较0%秸秆覆盖常规秋翻垄作对照比,0、30、60、100%秸秆覆盖免耕处理分别降低0.35~4.39、0.45~4.55、0.57~5.34、0.77~6.14℃;各生育时期间以苗期各处理土温与对照差异最大,开花以后土温差异变小;各处理不同土层间降温幅度为0.46~3.62℃,仍以苗期降幅最大为3.62℃。因此,在高纬度寒地应用秸秆还田免耕技术关键是在苗期采用增温措施,促进幼苗发育。

秸秆与根茬粉碎还田联合作业工艺及配套机具

研究了秸秆根茬粉碎还田联合作业工艺,并对秸秆根茬粉碎还田联合作业机的总体配置及传动系统的设计特点进行了阐述。试验表明,秸秆根茬粉碎还田联合作业工艺及配套机具能满足保护性耕作农艺要求,具有先进、实用、可行的特点。

秸秆覆盖对梨园土壤养分的影响

测定了 3种梨园———不灌覆盖园、不灌无覆盖园和灌溉园不同土层中有机质、全氮、全磷、全钾和速效氮、速效磷、速效钾的含量。结果表明 ,秸秆覆盖后 ,梨园表土层 (0～ 2 0cm)中的有机质和全氮、全磷、全钾含量均有所提高 ,而下层 (2 0～ 4 0cm)土壤中的含量却有所降低。不同土层中的速效磷和速效钾含量均明显增高 ,尤其是速效磷 ,表土层中的含量增加了 3倍以上 ,平均增加约 1倍半。表土层中的速效氮有所降低 。

免耕条件下不同秸秆覆盖量对土壤木质素含量的影响

【目的】研究不同秸秆覆盖量免耕对土壤木质素(VSC)含量的影响,探讨免耕作对土壤有机碳截获和平衡的影响过程和机制。【方法】以吉林省梨树县黑土免耕作长期定位试验田的表层土壤为研究对象,对比分析无秸秆覆盖、33%秸秆覆盖、67%秸秆覆盖、100%秸秆覆盖4种处理土壤中木质素的变化特征。【结果】与无覆盖相比,经过4年连续秸秆覆盖后,木质素在土壤表层聚集,随着土壤深度的增加,木质素含量逐渐减少;随着覆盖量的增多,0—2 cm土层中VSC含量逐步增大,100%覆盖是无覆盖处理的5.06倍;5—20 cm土层中各处理间VSC含量差异并不显著;木质素来源碳在有机碳中的相对比例随着深度的增加而减少;与无覆盖相比,秸秆覆盖增加了木质素来源碳在有机碳中的相对比例;秸秆覆盖后,木质素丁香基单体(S)与香草基单体(V)比值(S/V)以及肉桂基单体(C)与S单体比值(C/V)减少,S类和V类单体的酸醛比(Ac/Al)s和(Ac/Al)v增大,表明秸秆还田不同程度降低了土壤有机质的氧化程度。【结论】秸秆覆盖免耕条件下,植物来源木质素在土壤表层选择性积累,延缓了木质素的氧化,增加了土壤有机碳的截获量和稳定性。

抛送式秸秆粉碎还田机风场模拟

对抛送式秸秆粉碎还田机进行三维建模,应用CFD技术对其风场进行了模拟研究。采用湍流模型和SIMPLE算法进行求解,通过对速度分布场分析,初步得出了甩刀刀柄迎风面积、留茬高度、刀尖间隙、前(后)风口高度、侧面间隙等因素对风场影响的基本规律。

一年两熟区夏玉米免耕施水播种机施水量试验研究

针对一年两熟地区夏季玉米免耕施水播种机施水量的问题,通过试验对种植土壤设定了不同的含水量及不同的秸秆覆盖量,在保证玉米出苗率和生长高度下的条件下,测定了其条沟施水量,为夏玉米施水播种机具的关键部件及其相关研究提供了设计依据。

免耕秸秆覆盖对大豆田土壤含水量的影响

试验采用微区定位方法，研究免耕栽培条件下不同秸秆覆盖量时大豆田土壤含水量的影响。结果表明：随着秸秆覆盖量的增加，不同生育时期各处理不同土层的土壤含水量变化均呈增加趋势，0％、30％、60％、100％秸秆覆盖免耕处理平均土壤含水量均显著高于常规垄作处理，平均增幅0．99％～3．77％，其中以100％秸秆覆盖处理保水效果最佳；秸秆覆盖后，免耕大豆在前期表层土壤水分富集现象显著，不同秸秆覆盖处理5cm土层土壤含水量在播种至出苗期分别较常规垄作处理增加4．81％～9．43％。因此，秸秆覆盖地表还田应因地而异，干旱区适宜，而低湿易涝区则不适宜应用秸秆覆盖地表还田技术。

夏玉米水分胁迫与反冲机制及其应用

通过定点试验研究了不同生育期水分胁迫对夏玉米生理生态过程的影响。结果表明,不同生育期水分胁迫对夏玉米产量及其构成因素的敏感因子不同。土壤水分胁迫首先作用于作物叶片,叶水势下降后,叶片生长、光合作用及光合产物的运输均随之下降。适度水分胁迫可诱发反冲机制,秸秆覆盖可缓解水分胁迫并对反冲机制有增益作用。反冲机制对旱作农业、农业节水有广泛指导意义。

旱地玉米免耕整秸秆覆盖土壤养分、结构和生物研究

４年试验结果表明，免耕整秸秆半覆盖可增加表层土壤有机质积累，提高土壤养分含量，土壤徽生物量也相应增加，从而改善了土壤结构，提高了土壤肥力。

秸秆覆盖条件下宽幅精播冬小麦茎秆抗倒性研究

为研究秸秆覆盖和宽幅精播对冬小麦茎秆抗倒伏的影响,采用宽幅精播和常规种植,设置秸秆覆盖和不覆盖2种覆盖方式,研究了宽幅精播和秸秆覆盖对冬小麦茎秆主要物理性状参数、机械强度和抗倒伏指数等的影响。结果表明,在拔节期和抽穗期各灌60mm的情况下,冬小麦生育后期茎秆抗倒伏特性与株高、重心高度和倒数第二节间壁厚有较强的相关性。无秸秆覆盖条件下,宽幅精播冬小麦抗倒伏指数和常规种植没有显著差异,而在秸秆覆盖条件下宽幅精播冬小麦抗倒伏指数则显著提高。秸秆覆盖显著降低冬小麦产量,但宽幅精播种植模式能够通过增加穗数弥补秸秆覆盖造成的产量损失。秸秆覆盖和宽幅精播相结合有利于改善冬小麦的抗倒性能,但显著降低冬小麦产量。

秸秆纤维地膜覆盖栽培哈椒试验研究

为研究玉米和水稻秸秆纤维地膜覆盖栽培作物性能,并完善其制造工艺技术,采用随机区组试验方法,以裸地作为空白对照,实施玉米秸秆纤维地膜、水稻秸秆纤维地膜和传统塑料地膜4个处理覆盖栽培哈椒小区多重比较试验,研究秸秆纤维地膜的抑草、增温、保墒和降解性能及其对哈椒植株高度和产量影响。结果表明,玉米、水稻秸秆纤维地膜间的抑草、增温、保墒性能无显著差异,分别在68和110 d内完全降解;两种秸秆纤维地膜抑草性能显著优于传统塑料地膜的;秸秆纤维地膜与传统塑料地膜的保墒性能无显著差异,土壤含水量显著高于裸地的;秸秆纤维地膜覆盖处理的地表及地下10 cm土壤总积温与裸地对照无显著差异,极显著低于传统塑料地膜的;秸秆纤维地膜覆盖栽培哈椒的植株高度和产量显著高于裸地的,与传统塑料地膜无显著差异。

前置式大垄原茬地种床整备装置设计与试验

为解决东北寒区部分播种机在秸秆重度覆盖还田地区无法正常播种作业问题,基于2BMFJDL4型原茬地免耕精量播种机侧向清秸覆秸原理,结合玉米大豆1.1 m大垄轮作宽窄行种植模式,设计了一种前置式原茬地种床整备装置。通过理论分析和计算机仿真,设计了装置结构和液压系统,确定了其作业关键参数范围,液压系统分析结果表明,液压悬挂系统和液压驱动系统各执行元件的同步性能、转速和扭矩均满足作业技术要求。应用Design-Expert 8.0.6软件和三因素三水平正交试验方法,以作业速度、种床整备单元组刀轴转速和种床整备刀齿入土深度为试验因素,以清秸率、覆秸均匀度和每个种床整备单元组刀轴旋转功耗为评价指标,实施参数组合优化田间试验。结果表明,在参数组合为作业速度7.2 km/h、种床整备单元组刀轴转速600 r/min、种床整备刀齿入土深度30 mm时,清秸率为91.03%,覆秸均匀度为92.61%,每个种床整备单元组刀轴旋转功耗为7.96 kW,性能满足生产农艺技术要求;研究结果为提高播种机利用率和原茬地免耕覆秸播种机械化技术模式在玉米秸秆全量还田地区的推广应用提供了技术支持。