耕层构造对春玉米产量形成及生长发育特征的影响

为了探明不同耕层构造对春玉米产量形成和生长发育特征的影响,在农业部阜新农业环境与耕地保育科学观测实验站长期定位试验,设置了虚实并存耕层、全实耕层、全虚耕层、上虚下实耕层(CK)4种耕层结构,利用2011-2014年数据研究了不同耕层构造对春玉米产量形成及生长发育特征的影响。结果表明,4年平均产量虚实并存耕层与上虚下实耕层和全实耕层差异显著,分别增产17.64%,6.79%。无论在枯水年还是丰水年,虚实并存耕层构造增产的主要原因是百粒质量的提高。在干旱年份,特别是2014年遭遇严重伏旱的情况下,全实耕层表现出了一定的增产效果;枯水年(2011年)和丰水年(2012年)单株干物质虚实并存耕层比上虚下实耕层分别增加7.19%,7.88%;在干旱年份(2011年)耕层构造并不能促进株高和茎粗的增加,丰水年苗期(2012年)能够促进茎粗的增加。2011,2012年SPAD全生育期平均值虚实并存耕层比上虚下实耕层分别增加2.66%,3.94%;在枯水年(2011,2014年)虚实并存耕层和全实耕层的光合速率高于上虚下实耕层,在丰水年(2013年)虚实并存耕层和全虚耕层的光合速率高于上虚下实耕层。综合分析认为,虚实并存耕层是提高春玉米产量和改善作物生长发育特征的最优耕层结构;研究结果可为辽西旱作农业区合理耕层构建、确定适宜的耕作技术和实现作物的高产稳产提供参考。

粉垄耕作对甘蔗光合生理特性及产量品质的影响

为了探明粉垄耕作下甘蔗光合生理特性与甘蔗高质高产的相关性,阐明粉垄条件下甘蔗光合生理特性的响应,以‘桂糖42号’为供试品种,设常规耕作(CK)和粉垄耕作(粉垄)共2个处理,采用田间随机区组设计,每个处理设3次重复。结果表明:甘蔗伸长期,粉垄甘蔗的叶绿素含量、苹果酸脱氢酶(NADP-MDH)活性、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)活性、核酮糖1,5-二磷酸羧化酶(RuBPC)活性分别比常规耕作甘蔗提高5.4%、18.6%、23.5%和30.9%,差异均达显著。此外,粉垄甘蔗的净光合速率(P_(n))、气孔导度(Cond)、蒸腾速率(T_(r))在伸长期和成熟期也显著大于对照。粉垄耕作下甘蔗单茎重、茎长、茎径、有效茎与理论产量等农艺性状均达到显著差异,单茎重提高32.7%,茎长增加13.1%,茎径增加17.6%,有效茎数量提高5.3%,理论产量增加20741 kg/hm^(2);纯度、锤度、蔗汁糖分和甘蔗糖分等工艺品质也均达显著差异,分别提高5.2%、9.0%、14.5%和13.4%。粉垄耕作能提高甘蔗伸长期光合作用相关的酶活性、叶绿素含量和净光合速率等生理指标,提高了光合作用,促进甘蔗生长,提高甘蔗产量与品质。

中置螺旋分土开沟装置的设计与试验

针对1GQ-1.6型中置铧式犁起垄机在高稻茬黏重土壤环境中作业壅泥缠草、沟边土壤堆积、厢面土块不细碎等问题,将原有中置铧式犁设置成双翼开沟犁,并在中置双翼开沟犁后部旋耕刀轴上左右对称设置分土螺旋,以最大土壤推送量为目标,设计了分土螺旋的螺旋叶片直径、螺距及螺旋升角;基于农艺要求的沟型,设计了双翼开沟犁犁体高度、宽度,研制出由机架、双翼开沟犁、可调深度机构、中间变速箱、分土螺旋和旋耕刀辊组成的螺旋分土开沟装置。室内土槽试验结果表明,中置螺旋分土装置工作性能的各项评价指标均符合国家标准和农艺要求,其中沟深稳定性系数和厢面平整度系数分别达到94.67%、97.53%。

分组立式耕耙犁碎土器的设计研究

碎土器是耕耙犁的主要工作部件之一。分组立式是耕耙犁的常见结构形式。简述分组立式耕耙犁碎土器的工作原理,详细介绍犁体与刀辊配置及其参数选择,并说明主要工作部件的设计方案。

耕作模式和播种方式对旱地小麦产量形成的影响

于2015—2017年在山西省闻喜旱地小麦试验示范基地开展大田试验,以耕作模式为主区,设休闲期深翻和免耕两种模式,以播种方式为副区,设探墒沟播、膜际条播和常规条播3种方式,研究旱地小麦土壤水分、产量形成和经济效益的差异。结果表明:休闲期深翻显著提高旱地小麦播前0~300 cm土壤蓄水效益,达46.97%~240.44%;提高旱地小麦生育时期土壤耗水量,达6.48%~13.07%;提高穗数、穗粒数、千粒重和产量,分别达3.32%~7.22%、3.67%~6.53%、1.11%~3.61%、10.23%~13.16%。探墒沟播和膜际条播较常规条播显著提高了旱地小麦茎蘖成穗率,达5.99%~16.87%,显著提高穗长0.8~1.7 cm,提高可孕小穗数1~3个;提高了穗数、穗粒数,分别达5.28%~15.75%和1.51%~11.25%,此外,休闲期深翻后采用探墒沟播较膜际条播减少投入1200元·hm^(-2),主要是旋耕机械投入、地膜和回收地膜人工投入,增加经济效益622~754元·hm^(-2)。休闲期深翻后采用探墒沟播较常规条播减少投入300元·hm^(-2),主要为耕地机械投入,增加经济效益1430~1899元·hm^(-2)。总之,休闲期深翻有利于蓄积休闲期降水,改善底墒,且结合探墒沟播更有利于提高0~300 cm土壤蓄水量,从而优化产量构成因素,实现增产增效。

开沟合垄深施肥耕耙犁的设计

为提高肥料的利用率,开发设计一种开沟合垄深施肥耕耙犁。介绍机具的主要结构组成和工作原理,探讨传动系统、碎土器和工作部件的选型和设计思路,为肥料深施作业提供性能可靠的实用机具。

翻转式犁式挖坑机深松刀的设计与ANSYS分析

针对翻转式犁式挖坑机深松刀进行了设计及ANSYS分析,首先根据资料确定出深松刀尺寸,建立了Pro/E三维模型,利用ANSYS对其进行了网格划分,最后得出了深松刀尺的应力云图,找到了深松刀易破坏的薄弱环节。结果显示:在设计深松铲时,注意刀柄与刀刃的接口处的位置,只要保证了这个位置的强度,深松刀就能正常工作。

旋耕机的加装设计

水田经旋耕机作业后,有时需要人工或用其他设备进行整理才能达到农艺要求。加装一个水田平整杠,可有效提高水田的平整度及作业质量;若加装一个旱地开沟犁,可直接在耕整作业后开沟起垄,提高机具综合利用率。

耥坑保水中耕法及其结果初步分析

本耕作方法主要适用于北方旱田,特别是山坡地。一般大田耕作方法都是起垄种植,耪地过后不久就要耥地—用犁杖将两条垄之间耥上垄沟,同时为庄稼培土。其最大缺点是:短时间急速降雨会顺着垄沟流走,既不能保证农田有足够水分,又导致大量土壤侵蚀。经过多年观察,文章第一作者发明了耥坑保水法:在耥地的同时让垄沟变成一个个密集的小坑,相当于在农田中修筑了无数微型水库,有利于最大限度保持水土。该法改变了上千年的耕作传统,明显提高粮食产量,减少水土流失,并有利于保护环境,减少洪灾,值得大面积推广。

1LQ-2400型起垄犁的研制

根据本溪地区保护性耕作技术推广要求,研制出与中型轮式拖拉机配套的1LQ-2400型破茬起垄中耕犁。阐述该机整体设计方案,介绍其关键参数与技术创新点。该机具有结构简单、性能可靠、使用方便、价格低廉的优点,适应辽东山区大田粮食生产垄作地区的土壤特性和农艺要求,有很好的推广应用价值。

休闲期深翻和探墒沟播对旱地小麦水氮资源利用的影响

为明确旱地麦田休闲期深翻和探墒沟播对农田水氮资源利用的影响,于2016—2018年在山西省闻喜县开展田间试验。试验采用二因素裂区设计,主区为休闲期深翻和免耕,副区为探墒沟播和常规条播。结果表明:与免耕处理相比,休闲期深翻处理显著提高了土壤蓄水效率(增幅38.3%~42.2%)、土壤耗水量(增幅9.2%~13.2%)和植株各生育时期氮素积累量,从而使产量显著提高7.1%~12.0%、周年水分利用效率提高5.5%~14.0%、氮肥吸收效率提高4.4%~10.3%、氮肥偏生产力提高7.1%~12.0%。与常规条播处理相比,探墒沟播处理显著提高了生育期总耗水量(增幅2.0%~4.8%)和植株各生育时期氮素积累量,从而使产量显著提高6.8%~12.4%、生育期水分利用效率提高4.5%~7.2%、氮肥吸收效率提高4.4%~10.3%、氮肥偏生产力提高6.9%~12.4%。总之,旱地小麦休闲期深翻配套探墒沟播有利于蓄存和利用自然降水,提高植株氮素积累量,进而实现小麦高产。

干旱年型深翻与探墒沟播对旱地小麦产量形成的贡献

为明确旱地麦田探墒沟播增产增效机理,2015-2016年在山西农业大学闻喜小麦基地开展大田试验,研究休闲期耕作播种方式对旱地麦田土壤水分消耗、产量和水分利用效率的影响。结果表明,旱地麦田休闲期深翻利于蓄积降雨,提高底墒46.74mm,增产10.77%~13.38%,提高净收入1.62%~5.56%。探墒沟播较常规条播越冬、拔节期0~300cm土壤蓄水量显著提高,分别达11.24~22.35、17.11~25.56mm,深翻条件下显著降低播前-拔节耗水量及其所占比例,提高拔节后耗水量,提高生育期总耗水量11.89~21.13mm;降低越冬-拔节群体分蘖增加率和拔节-开花减少率,提高成穗率、穗长、小穗数和可孕小穗数;增加穗数、穗粒数和千粒重,产量和水分利用效率分别提高16.39%~19.12%和12.67%~13.15%,分别提高净收入和产投比103.25%~111.12%和30.27%~35.93%。此外,生育期探墒沟播耗水增产作用大于休闲期深翻。总之,旱地麦田休闲期深翻结合探墒沟播有利于降低生育前期耗水,减少早春无效分蘖发生,提高成穗率和可孕小穗数,实现增产增效,效果显著。