坡耕地垄作区田最佳挡距数学模型及其检验

根据黑龙江省垄体的几何图形，推导出各种坡度垄作区田单个浅穴容积Ｖ的计算公式。建立了最佳挡距数学模型Ｌ＝１６８θ－０．５０。在利用人工模拟降雨检验此模型时，选择了２°，４°和６°坡的玉米和大豆坡耕地，比较最佳挡距、最大挡距和不设土挡的开放垄的拦蓄降雨量。最佳挡距拦蓄降雨量分别是５４．８ｍｍ，５０．４ｍｍ和４２．０６ｍｍ，比最大挡距分别多拦蓄１８．４ｍｍ，１９．９ｍｍ和１９．７ｍｍ降雨。比不设土挡的分别多拦蓄４９．４ｍｍ，４４．６ｍｍ和３９．９ｍｍ。在自然降雨条件下，６°大豆坡耕地最佳挡距的产量比最大挡距和不设挡的对照区分别增产２２．３％和３６．８％。

坡耕地垄作区田保水增产效益的研究

为了有效地防治坡耕地水土流失，改善生态环境，保障农业高产稳产，研究工作依据坡耕地垄作区田的土挡最佳间距数学模型，确定了不同垄向坡度条件下的土挡最佳间距。并对其保土增产效益进行了探索。结果表明：垄作区田能就地拦蓄降雨，使土壤含水量增加３．２％～８．８％，促进作物生长，使大豆增产１７．５％～１８．０％，玉米增产１８．２％～２０．２％，每公顷净增产值大豆为５５５～５７５元，玉米为９２７～９７５元。

坡耕地垄作区田水土保持效益的研究

黑龙江省的耕地约有５０％是坡耕地，在顺坡垄作改为横坡垄作以后，减轻了水土流失。但由于微地形的起伏变化，垄向仍然存在着一定的坡度，遇较大降雨仍能产生较强的水土流失。为此，探索一条防治坡耕地水土流失更为有效的途径是发展农业生产，改善生态环境的迫切需要。该文采用天然降雨和人工降雨方法对本课题组由数学模型所确定的最佳土挡间距进行了充分验征。结果表明：大豆增产１４．５％～２２．８％，玉米增产１６．２％～１９．７％，径流量减少８５％～１００％，冲刷量减少９０％～１００％，径流发生时间延长１５～１７倍。

垄作区田的设计方法

垄作区田作为水土保持措施已在黑龙江省丘陵地区推广应用。由于垄作区田能拦截流失土壤和地面径流 ,其防止水土流失的效果十分明显。由于垄作区田能形成土壤水库 ,增加土壤湿度 ,因此具有节水增水作用。本研究提出了一种新的区田设计方法 ,并编成计算机程序 。

有限供水和垄作区田的技术集成效应研究

在我国东北的半干旱地区,由于春旱造成的土壤墒情不足,严重影响着大田作物的发芽和出苗。进而严重地影响着作物的生长发育和产量。坐水种是一种较好的抗旱播种方法,苗期补灌技术也是一种旱地农业生产措施,垄作区田不仅是一项水土保持措施,而且也能改善土壤的水分环境,促使作物增产。在田间试验基础上,对有限的坐水、补水和垄作区田的技术集成对东北半干旱地区玉米产量的影响进行了研究,并予以了定量的描述,以求为东北半干旱地区玉米的节水栽培提供出一套可调控的定量化组合方案。

基于人工模拟降雨试验的垄作区田水土保持效益的变化研究

[目的]研究垄作区田在不同降雨条件下发生溢流和损毁的情况和水土保持效益的变化,为实施垄作区田的适宜条件评价和水土保持效益的评价提供依据。[方法]对垄作区田和顺垄耕作实施不同雨强的人工模拟降雨实验,分析二者的产流产沙过程和水土保持效益变化。[结果]雨强大于60mm/h时,区田有溢流产生,但土档不会损毁,水土保持效益略有降低;雨强大于60mm/h时,区田土档在溢流后很快损毁,水土保持效益有明显的下降。区田未损毁情况下的蓄水效益为87.5%,保土效益为88.2%;区田损毁后的蓄水效益降至34.1%,保土效益降至21.0%。[结论]垄作区田在60mm/h雨强下具有良好的水土保持效益,超过60mm/h时,由于土档在溢流后容易损毁,从而使其水土保持效益显著下降,丧失了拦蓄径流和泥沙的能力。

垄作区田在黑龙江省坡耕地上应用研究

针对黑龙江省坡耕地沟垄耕作在保持水土方面存在的问题，采用天然降雨和人工模拟降雨相结合的方法，研究了改垄作为垄作区田的有关技术及垄作区田的蓄水保土及其增产效益。结果表明，在传统垄作基础上，利用Ｌ＝１６５．４９θ－０．４７确定的最佳土间距值修筑垄作区田，可使垄向坡度在５°以下的坡耕地承受１０年一遇、历时３０分的特征降雨量３７ｍｍ；与传统的垄作相比，垄作区田可减少径流量３６％以上、减少冲刷量６５％以上，农作物平均增产１７％左右。改垄作为垄作区出投资少，效益显著，方法简便，应大力推广。

坡耕地垄作区田保水增产效益研究

为了有效地防治坡耕地水土流失,改善生态环境,保障农业高产稳产,本研究依据坡耕地垄作区田的土挡最佳间距数学模型确定了不同垄向坡度条件下的土挡最佳间距,并对其保土增产效益进行了探索。结果表明:垄作区田能就地拦蓄降雨,使土壤含水量增加3.2%～0.8%,促进作物生长,使大豆增产17.5%～18.0%,玉米增产18.2%～20.2%,单位面积净增产值:大豆为555～575元/hm^2,玉米为927～975元/hm^2。

东北垄作区耦合仿生镇压轮设计与试验

针对东北垄作地区春播时风大、雨少、温度高等造成的土壤水分蒸发快、缺苗严重等现象,借鉴现有镇压方式对种子周围土壤的压实研究,以蜗牛和扇贝触土外凸曲面为仿生对象,设计了耦合仿生镇压轮。耦合仿生镇压轮可以从两侧挤压土壤,使湿润的土壤压缩,保持土壤含水率和土壤温度,促进种子生长。采用耦合仿生方法,提取了蜗牛触土横面外凸曲线与扇贝纵向横面外凸曲线,在AutoCAD中对曲面逆向重构,获得轮子表面的凸包体,并遵循横向受力均匀和径向等间隔的原则,将凸包体排列在镇压轮表面,设计了耦合仿生镇压轮。离散元仿真试验结果表明:耦合仿生镇压轮作业时无明显壅土现象,耕作阻力较传统刚性镇压轮降低了8.7%。田间试验结果表明:相比于传统刚性镇压轮,耦合仿生镇压轮作业后平均土壤硬度增加17.7%,土壤含水率增加15.15%,土壤温度升高15.4%,出苗率提高2.9%,出苗时间平均缩短1.68天,耦合仿生镇压轮结构合理,作业性能优良。

推广坡耕地垄作区田技术 既防止水土流失,又增产粮食

坡耕地水土流失问题。世界关注。早在三四十年代国内外就开始研究防治坡耕地的水土流失问题,但因种种原因,未能取得突破性的进展。据资料显示,全国有1/3的耕地为坡耕地,黑龙江省高达60％。哈尔滨市有66.45％的耕地水土流失,令人心慌。专家认为,土壤一旦流失,就难以恢复,因靠自然界生成的2.56mm土壤,需要200年至400年时间,比土壤流失的速度慢100倍至400倍。 1998年长江、松花江、嫩江流域的特大洪水再次警示人们:水土保持,迫在眉睫!

垄作区田治理坡耕地水土流失的有效措施

分析了垄作区田的效益,提出了实施垄作区田的技术要求。

垄作区田技术在水土流失治理中的应用及效益

从5个方面论证九三垦区垄作区田技术以及工程效益。

坡耕地垄作区田挡距模型研究

垄作区最佳挡距模型在垄向坡度＜６°的坡耕地均可应用。该模型在２°、４°、６°坡上经模拟降雨试验，径流深减少３２．８ｍｍ和１８３，侵蚀量减少１５．６ｔ／ｈｍ２和６．１ｔ／ｈｍ２，土壤含水量增加２８．５ｍｍ，玉米增产１９．７％，如将公式中的参数改动后亦可在其他地区运用。

黑龙江省中部漫川漫岗区坡耕地的治理──垄作区田水土保持措施的应用

本文对黑龙江省中部漫川漫岗侵蚀区坡耕地利用现状和采取的水土保持耕作措施进行了总结分析，提出了在黑龙江省坡耕地治理中应用垄作区田技术标准和发展方向。

垄作区小麦套种覆膜玉米模式

兴安盟1990年推广面积3.5万亩,1991年计划推广12万亩,盟农业技术推广站推荐可供适宜垅作区推广小麦套种覆膜玉米五种模式。模式一:畦田规格宽为4.1米,其中畦面宽3.6米,畦埂宽50厘米,畦埂高30厘米。覆膜玉米间种小麦。硅中间种小麦,麦带占地宽1.2米,利用9行播种机播种,麦行距14厘米,每亩米麦间种田内小麦占地播量10公斤,保苗15～20万株,靠埂两边各留1.2米带种玉米。

人工模拟降雨方法检验坡耕地垄作区田挡距模型

在坡耕地上采取垄作区田措施,有较好的保持水土作用及作物增产效果.经几年试验研究,建立了坡耕地垄作区田最佳土挡间距的数学模型,本试验通过人工模拟降雨的方法对最佳土挡距模型进行检验.检验结果证明,最佳土挡距模型是可行的,在垄向坡度6°以下的裸地上可承受10年一遇、历时30min的特征值降雨.

红壤低丘坡耕地垄作草垱区田的种植效应试验

为了使"垄作区田"这一农耕措施在多雨地区不降低水土保持作用,在湖南省衡南县油子岭低山丘陵区,选取横坡种植、垄作区田、垄作草垱区田共3个不同的水土保持耕作措施为试验处理,以传统顺坡垄作为对照,通过坡面径流小区试验,对湘中红壤坡耕地垄作草垱区田种植效应进行了研究。在相同降雨条件下,各小区径流量、侵蚀量、养分流失量均是顺坡耕种(CK)>横坡耕作(CT)>垄作区田(RA)>垄作草垱区田(PF),而作物产量则相反,产量从高到低依秩为PF>RA>CT>CK;产流、产沙达最大值的时间是暴雨后10Min、5Min,和前人研究结果均是10Min有区别。因此,垄作草垱区田是红壤坡耕地防治水土流失、培肥地力的有效措施,应用前景广阔,应积极的加以推广。