深埋秸秆量和滴灌量对温室番茄品质、产量及IWUE的影响

为了优化东北寒区温室番茄生产中适宜深埋秸秆量和滴灌量,为该地区温室番茄产业的可持续发展提供科学依据,探讨了深埋秸秆量和膜下滴灌量对温室番茄品质、产量以及灌溉水利用效率(IWUE)的影响。通过温室小区试验,深埋秸秆量设置4个水平:0kg·hm-2(S0)、1.5×104kg·hm-2(S1)、3×104kg·hm-2(S2)、4.5×104kg·hm-2(S3);滴灌下限以田间持水量θ为基数,设置4个水平:50%θ田(W1)、60%θ田(W2)、70%θ田(W3)、80%θ田(W4),共16个处理。采用主成分分析法对番茄品质进行综合评价,以主成分综合得分量化番茄的品质指标;采用熵权法对番茄的品质、产量、灌溉水利用效率(IWUE)进行赋权,进而通过TOPSIS法对各处理下温室番茄进行综合评价。深埋秸秆量和膜下滴灌量均对番茄品质产生影响,主成分分析法对番茄品质综合评价的结果得出S1W2、S2W4为品质最优的两个处理;产量最高的S1W2处理相较于S2W4处理增产达18.7%,而且S1W2处理灌溉水利用效率达到峰值为62.54kg·m-3。TOPSIS综合评价的结果表明S1W2处理为综合效益最高的处理。番茄生育期内滴灌灌水下限控制在田间持水量的60%(整个生育期的灌水量为183.54mm),深埋段状玉米秸秆量为1.5×104kg·hm-2,在提高番茄的综合品质的同时又可以使产量和IWUE处于较高水平,从而获得最大的综合效益。

深埋秸秆和覆膜对土壤水分、玉米产量及品质的影响

为了探讨东北半湿润地区深埋秸秆和覆膜对土壤水分、玉米产量及品质的影响,以美津599为供试玉米品种,采用大垄双行种植方法,在沈阳地区进行田间小区对比试验.试验设置4 个处理：秸秆无膜（S）、秸秆＋覆膜（S＋M）、无秸秆＋覆膜（M）和无秸秆无膜（CK）,并对不同处理条件下土壤水分动态、玉米产量和品质进行分析.结果表明：S和S＋M 处理能够显著提高030cm 土层的土壤含水率,S 处理030cm 土层的玉米播种初始含水率分别比S＋M、M 和CK处理分别提高0.02,0.04,0.04cm3.cm^-3,玉米收获后,S 处理030cm 土层的土壤含水率比S＋M、M 和CK处理分别提高0.04,0.04,0.04cm3.cm^-3;S 和S＋M 处理的玉米产量均高于M和CK 处理,S＋M 处理产量最高,比S、M和CK处理分别增产0.731%、5.85%和10.75%.本研究结果还表明,半湿润地区深埋秸秆可有效提高农田土壤水分,深埋秸秆有效地利用了秋冬季降水资源,明显改善土壤的蓄水、保水和供水能力.覆膜措施在玉米生长中后期,不利于土壤水分状态的改善.

东北半湿润地区深埋秸秆周围土壤水分的动态变化

为了探讨深埋秸秆周围土壤水分动态变化规律，通过田间小区对比试验，设置4个处理：秸秆无膜（S）、秸秆＋覆膜（S＋M）、无秸秆＋覆膜（M）和无秸秆无膜（CK），分析了不同处理条件下土壤水分的动态。结果表明，深埋秸秆可有效提高春播前0～30cm土层土壤含水率，比无秸秆的处理高0．03cm／cm2;深埋秸秆处理提高了土壤对雨水的拦蓄存储能力，降雨后随时间延长这种作用更加明显。强降雨132h后，S处理与s＋M处理各层土壤含水率差异不显著，S处理0～30、30~40、40～60cm土层土壤平均体积含水率比M处理提高了0．01、0．03、0．04cm3／cm3，比CK提高了O．02、0．05、0．05cm3／cm3；在长期干旱情况下，深埋秸秆处理具有更好的持续保墒效果．S处理与S＋M处理保墒效果差异不显著，S处理0～30、30~40、40～60cm土层土壤平均体积含水率比M处理提高了0．01、0．02、0．06cm3／cm3，比CK提高了0．02、0．05、0．09cm3／cm3。深埋秸秆提高了土壤的含水率，起到了蓄水、抗旱、保墒的作用。

深埋秸秆条件下温室番茄根层土壤温度变化特征

为明确温室番茄在膜下滴灌条件下深埋秸秆量对地温影响的综合效应,设置了0 kg/hm^2(CK)、1.5万kg/hm^2(T1)、3.0万kg/hm^2(T2)、4.5万kg/hm^2(T3)4种不同秸秆量处理,通过无线土壤墒情监测系统对番茄生长过程中距垄台表面15、30、45 cm处地温与土壤含水率动态变化进行实时监测,研究深埋秸秆量和土壤水分对温室番茄在膜下滴灌条件下不同深度土壤温度的影响特征。结果表明,在膜下滴灌条件下温室番茄深埋秸秆处理能够有效提高埋设秸秆后春夏茬番茄的地温和土壤含水率,各层土壤地温平均升高0.29~0.93℃,其中T1处理含水率最高,为25.14%;T3处理增温幅度最大,为0.93℃;而秋冬茬番茄土壤地温有降低的趋势,但不同秸秆还田量处理土壤含水率高于对照,各层土壤地温平均下降0.04~0.91℃,其中T2处理含水率最高,为27.42%,且降温幅度最小,为0.06℃。表明深埋秸秆量对土壤温度日变幅与土壤深度的相关性有一定影响,其影响春夏茬略小于秋冬茬。

深埋秸秆及淋洗处理对盐碱土壤改良效果研究

为解决东北地区盐碱地秸秆还田低温限制的问题,该研究采用深埋秸秆的方法提升秸秆发酵的环境温度,并叠加淋洗处理对土壤盐碱化进行改良,以吉林省莫莫格自然保护区典型苏打盐碱土壤为研究对象,通过建立微区试验,对比深埋秸秆和深埋秸秆后叠加淋洗两种处理对盐碱土壤性质的影响,探究深埋秸秆及淋洗处理对盐碱土壤改良效果和影响机制。研究结果表明:(1)深埋秸秆处理能够增加各剖面土壤有机碳含量,叠加淋洗处理使中上层土壤有机碳含量进一步增加:同对照(CK)相比,深埋秸秆处理能够增加各剖面土壤有机碳含量,在100~120 cm增加最多、表层土壤增加最少,分别为31.65%和12.12%;叠加淋洗处理后,土壤有机碳含量进一步提升,平均增加约7.2%。(2)深埋秸秆处理能够增加土壤中下层(40~120 cm)氮素含量:铵态氮含量平均增加56.37%,硝态氮含量平均增加12.71%,均在100~120 cm增加最多。(3)深埋秸秆处理能够增加土壤下层(80~120 cm)速效磷含量:速效磷含量在土壤下层平均增加55.07%,对0~80 cm土壤无显著影响。同CK对照相比,两种处理均可降低盐碱土壤pH值和电导率,提高含水率和土壤酶活性,主成分分析显示,深埋秸秆叠加淋洗处理对盐碱土壤的改良效果更好。

秸秆深埋配施硫酸铝对西辽河平原地区苏打盐碱土水盐运移的影响

为探索秸秆深埋和硫酸铝改良剂配施交互作用对苏打盐碱地水盐运移的影响,在通辽市科尔沁左翼中旗开展覆膜滴灌下不同硫酸铝用量与秸秆深埋的田间试验,以甜菜为指示作物,常规处理为对照(CK),在有无秸秆深埋(A、B)的条件下分别设置4水平硫酸铝添加量(30、60、90、120 g/m^(2)),揭示硫酸铝用量、秸秆深埋与土壤含水率、盐分的相关关系,提出覆膜滴灌及秸秆深埋下适宜的硫酸铝用量。结果显示,未添加秸秆处理中B3处理0~50 cm土体平均含水率最高(23.8%),比CK高8.2%,且平均含盐量最低(1.69 g/kg),比CK低12.6%;添加秸秆处理中A3处理0~50 cm土体平均含水率最高(26.6%),比B3处理高2.8%,平均含盐量也最低(1.57 g/kg),比B3处理低19%,且平均积盐率最低,比B3处理降低7.6%;A3处理在10~20和20~30 cm处土壤含水率均显著高于B3处理(P<0.05),在0~10和20~30 cm处土壤含盐量较B3处理显著降低(P<0.05);A3处理0~30 cm各土层均有脱盐趋势,达到显著水平(P<0.05),平均脱盐率11.5%;硫酸铝和秸秆深埋交互作用与土壤含水率呈极显著正相关(0.808),与土壤含盐量呈显著负相关(-0.564)。秸秆深埋和硫酸铝改良剂综合作用可有效降低土壤pH值0.53~0.94,缓解土壤碱化度20.5%~21.9%。覆膜滴灌及秸秆深埋下硫酸铝用量在72~104 g/m^(2)为适宜当地的推荐用量。研究结果可为西辽河平原地区盐碱土壤改良提供理论依据。

盐渍化耕地秸秆深埋配施氮对玉米根系及产量的影响

为探究盐渍化耕地秸秆深埋下不同施氮水平对玉米根系形态和产量的影响,在河套灌区开展了为期两年的田间试验。试验设置对照(CK)、不施氮(N0)、施氮135 kg·hm^(-2)(N1)、施氮180 kg·hm^(-2)(N_(2))、施氮225 kg·hm^(-2)(N_(3))5个处理,分别在拔节期、吐丝期、成熟期采集玉米根系样品。结果表明,盐渍化耕地秸秆深埋下,适量施氮(N_(2))显著促进玉米根系生长,全生育期总根长、根表面积和根体积,相比N0处理分别增加67.65%、86.71%和62.95%,根干质量两年平均增加94.63%,根冠比平均增加16.43%。过量施氮(N_(3))虽对40~60 cm土层根系有促进作用,但总体上仍表现出抑制作用,相较于N_(2)处理,N_(3)处理生育期总根长、根表面积和根体积分别减少12.45%、17.48%和18.07%,根干质量两年平均减少11.68%,根冠比平均减少8.22%。相比CK处理,适量施氮(N_(2))处理两年平均增产4.96%。因此,建议河套灌区玉米适宜的施氮水平为180 kg·hm^(-2),研究成果可为优化盐渍化地区玉米施氮水平及提高秸秆资源化利用提供理论依据。

直注式秸秆捡拾粉碎深埋机设计与试验

为提升秸秆深埋质量,针对秸秆深埋过程中秸秆捡拾效果差、输送方式单一、输送效率低、深埋率低等问题,提出一种直注式秸秆深埋还田方法,设计了直注式秸秆捡拾粉碎深埋机,阐述了整机结构和工作原理。对关键部件进行了设计分析,设计了无护圈式捡拾装置,分析了捡拾装置各个运动阶段与弹齿的运动轨迹,确定了4个运动阶段所对应的相位角;设计了以运秸螺旋输送器和运秸叶片为主的机械输送装置、以抛秸风叶和运秸导管为主的气力输送装置。对秸秆输送量进行分析,明确了运秸螺旋输送器结构参数,得出了运秸螺旋输送器最低转速;对运秸叶片和抛秸风叶进行了动力学分析,确定了运秸叶片和抛秸风叶结构,明晰了影响秸秆输送效果的关键因素为机具前进速度、运秸螺旋输送器转速、抛秸风叶转速、运秸叶片倾角和抛秸风叶倾角,并确定了影响因素范围。仿真试验结果表明,机具前进速度和运秸螺旋输送器转速存在交互作用,最佳作业参数:机具前进速度为3 km/h、运秸螺旋输送器转速为1200 r/min和抛秸风叶转速为1600 r/min。田间试验结果表明,平均秸秆捡拾率和平均深埋率分别为91.02%,90.03%;运秸导管出口处风速和作业扭矩分别为1.78~26.83 m/s、61.55~214.78 N·m,各工作部件运行稳定,满足秸秆深埋还田作业要求,为秸秆深埋还田机研发和改进提供了依据。

地膜覆盖结合秸秆深埋条件下盐渍土壤呼吸及其影响因素

【目的】研究土壤呼吸排放特征及其影响因素是评价土壤碳平衡的基础。本课题组前期研究发现在地表下35 40 cm处埋设作物秸秆隔层结合地表地膜覆盖,具有明显的耕层控抑盐效果。但由于秸秆隔层结合地膜覆盖调控土壤微环境,可能影响土壤CO2的排放。然而,相关研究特别是基于野外试验的研究还比较缺乏,不利于正确评价该技术措施的综合效应。为此本研究拟通过相关试验揭示不同耕作方式对河套灌区盐渍化土壤呼吸的影响。【方法】本文以位于河套灌区实施秸秆深埋三年后的典型盐碱地农田为研究对象,观测研究地膜覆盖结合秸秆深埋条件下盐渍化土壤呼吸及温度、水分、盐分、有机质等影响因素的动态变化。该研究主要分析翻耕(CK)、翻耕结合地膜覆盖(PM)、上盖地膜下埋秸秆(PM+SL)和秸秆深埋(SL)4种耕作措施下盐渍化土壤呼吸速率的动态变化及其与影响因素的关系。【结果】1)4种耕作方式的土壤呼吸速率在食葵全生育期内均呈降低趋势,PM+SL处理在整个生育期内土壤呼吸速率最高,PM次之,SL处理呼吸速率仅在蕾期较CK略高,其余时期与CK基本持平,在盛花期、成熟期10:00和15:00两个关键时间点各处理间土壤呼吸值同样表现为:PM+SL>PM>SL>CK;各耕作方式0—40 cm土壤温度变化趋势保持一致,仅在收获期出现差异;PM+SL处理0—40 cm土壤含水量在所有处理中均为最低值,但其在控盐和增加有机质上明显优于其它处理;2)土壤呼吸速率与0—40 cm土壤温度呈极显著的正相关关系(P<0.01),与0—40 cm土壤水分、盐分、有机质含量无相关性。拟合方程显示盐渍化土壤呼吸受土壤温度、水分、盐分的综合效应影响。【结论】干旱区域盐渍化土壤的呼吸速率受土壤温度、水分、盐分等因素的综合影响,在该区域通过上盖地膜下埋秸秆等相应措施起到保温抑盐效果的同时,可增强食葵根系生长以及微生物的代谢活动。

气力式秸秆深埋还田机输送装置设计与试验

针对合理耕层构建技术指标要求,设计了气力式秸秆深埋还田机输送装置。其主要结构参数为:输送管截面为0. 2 m×0. 2 m方形管;叶轮直径为0. 55 m,叶轮宽度为0. 17 m,进气口直径为0. 26 m,风机壳宽度为0. 2 m;螺旋轴直径为0. 09 m,螺旋叶片外径为0. 25 m,螺距为0. 2 m,螺旋叶片厚度为0. 003 m,螺旋外径与输送管内表面间隙为0. 005 m。通过玉米悬浮速度试验测得,长度为10 cm玉米秸秆上、中、下部分悬浮速度分别为10. 4、12. 3、12. 7 m/s,平均值为11. 9 m/s,试验结果与仿真误差为7%。基于气固耦合理论,通过CFD-DEM气固耦合法对输送装置内的气固两相流模拟研究,表明弯角30°、转速为1 800 r/min时输送管道中,秸秆最小速度为5. 21 m/s,所对应的气流速度为17～27 m/s,出口处玉米秸秆速度为6. 06 m/s,气流速度为2～27 m/s,秸秆输送效果最佳。田间试验结果表明,气力输送装置性能参数最优组合为:风机转速1 800 r/min,秸秆覆盖量1. 2 kg/m2,叶片弯角30°。田间验证试验得深埋合格率为93. 2%,有效提高了深埋质量。

1JHL-2型秸秆深埋还田机设计与试验

为了改善土壤耕层结构,协调土壤水、肥、气矛盾,有机养分消耗与积累矛盾,实现秸秆深埋还田,研制了1JHL-2型秸秆深埋还田机,主要由秸秆粉碎装置、螺旋开沟装置、输送装置、落料装置和覆土装置等组成。该机具收集两垄秸秆埋于一条垄沟,可实现秸秆垄沟隔行交替深埋,一次完成秸秆粉碎、收集、开沟、深埋、镇压等多项作业,适用于东北平原中南部棕壤土区合理耕层构建的秸秆深埋还田的技术要求。通过对秸秆在输送装置上的斜抛运动分析和土壤颗粒相对于螺旋式开沟器动力学分析,确定了机具的结构参数与性能参数:秸秆粉碎装置的作业幅宽为120 cm,输送装置的工作宽度为80 cm,螺旋式开沟器开沟宽度为40 cm;秸秆粉碎轴转速为1 620 r/min,Y型甩刀的刀尖线速度为40 m/s,输送带带速为1.416 m/s。通过田间试验得到,在机具前进速度为3 km/h,开沟装置转速为270 r/min,开沟深度为28 cm的情况下,秸秆切碎合格率为93.5%,秸秆深埋率为92%。达到了秸秆深埋还田、增强土壤有机质的要求,实现虚实并存的耕层结构,为秸秆深埋还田机的设计和评价提供参考。

旋耕式秸秆深埋还田开沟机设计与试验

针对铧式犁在秸秆深埋还田作业过程中作业效果不理想的缺点,研制了一种能够应用于大田秸秆深埋还田的旋耕式开沟机。首先,利用SOLIDWORKS三维软件进行了总体结构及关键部件设计,研制了1KG-70型秸秆深埋还田开沟机,并对关键部件进行了动力学分析,建立了动力学数学模型;其次,利用ADAMS仿真软件对关键部件进行了仿真分析,表明开沟刀片采用对称布置有利于开沟刀轴工作平稳;最后,以旋耕式秸秆深埋还田开沟机前进速度、旋耕转速、导土板角度为试验因素,抛土距离为试验指标,采用正交试验方法进行了田间试验,通过方差分析研究了不同因素对试验指标的影响,优化了旋耕式秸秆深埋还田开沟机结构参数。分析结果表明:前进速度和导土板角度对抛土距离影响极显著,旋耕转速对抛土距离影响较显著。田间试验结果表明:前进速度为1m·s-1、旋耕转速为300r·min-1、导土板角度为60°时,平均抛土距离为85cm,碎土率为96.7%,说明该旋耕式秸秆深埋还田机具有很好的碎土效果并能满足抛土要求。

秸秆深埋还田仿生开沟装置优化与试验

为解决秸秆深埋还田工作中开沟深度不够、深埋率低、开沟阻力大等问题,对自行研制的气力式秸秆深埋还田机的开沟装置进行了优化设计。提出一种仿螳螂前端足曲线的秸秆开沟刀参数优化设计,利用阿基米德等进螺线设计的侧切刃具有滑切能力,可切割土壤完成开沟作业。利用Matlab对螳螂前端足进行二值化、膨胀、边缘坐标处理得到仿生开沟刀,使用离散元软件EDEM对设计出的仿生开沟刀和普通开沟刀进行仿真对比,并对仿真结果进行土槽试验验证。试验分析结果表明,相比于普通开沟刀,仿真开沟刀在开沟过程中可减少9. 48%的阻力。利用Design-Expert 8. 0软件的二次正交旋转组合试验设计结合响应面法,分别建立秸秆深埋率和工作效率与机具前进速度、秸秆深埋深度和秸秆覆盖量的回归数学模型。通过分析表明,各因素对秸秆深埋率的影响由大到小依次为:秸秆覆盖量、秸秆深埋深度、机具前进速度;各因素对工作效率的影响由大到小依次为:机具前进速度、秸秆深埋深度、秸秆覆盖量;交互作用中,秸秆深埋深度和秸秆覆盖量、机具前进速度与秸秆覆盖量对工作效率影响显著。经过优化求解,在深埋率权重为0. 7、工作效率权重为0. 3的情况下得到开沟装置最佳工作参数,在机具前进速度为1. 63 m/s、秸秆深埋深度为27. 97 cm、秸秆覆盖量为340. 54 kg/hm2时,秸秆深埋率为90. 491%,工作效率为5. 4 hm2/h。

秸秆深埋下灌水量对土壤水盐分布与夏玉米产量的影响

为探究秸秆深埋下土壤水盐分布与夏玉米产量对灌水量的响应,于2017年和2018年在河套灌区进行了秸秆深埋下单次灌水定额60 mm(W1)、90 mm(W2)、120 mm(W3)3个处理及常规135 mm为对照(CK)处理的大田试验。结果表明:秸秆深埋下耕作层含水率随灌水量的增加先增后减,成熟期W1处理的两年平均含水率较CK降低21.3%,而W2和W3较CK提高8.6%和9.4%;秸秆隔层持水量随灌水量的增加先增后降,成熟期W1持水量较CK平均降低10.9%,而W2和W3较CK平均提高16.1%和17.1%;生育期W1、CK处理在隔层积盐,W2、W3处理脱盐,生育末期W1和CK平均积盐率为27.0%和11.1%,而W2和W3平均脱盐率为7.6%和7.1%;W1和W3较CK平均减产20.9%和0.5%,W2较CK平均增产1%,但W1、W2、W3处理的水分利用效率较CK分别提高15.2%、17.3%和5.1%(P<0.05)。当耕层含盐量为1.45~1.48 g/kg,单次灌水定额为82~111 mm时,秸秆深埋耕作模式可实现节水稳产的目标。

秸秆深埋还田机螺旋开沟装置的设计与试验

秸秆深埋还田机在进行田间作业时,能否开出符合机具作业要求的深沟是秸秆深埋的关键。目前国内秸秆还田机种类繁多,但具有深埋作用的机具相对较少,东北地区常年使用小四轮拖拉机进行田间作业,犁底层逐年加厚上移,导致土壤耕层变浅,土壤肥力下降,影响了作物产量。针对这一情况,设计一种具有螺旋开沟装置的秸秆深埋还田机,探究单螺旋开沟装置和并排双螺旋开沟装置的优缺点,并通过田间试验最终确定螺旋开沟装置的主要结构配置。通过对螺旋开沟过程中土壤颗粒的运动过程分析,确定螺旋叶片的主要参数,单轴螺旋线对称布置的螺旋开沟器为变螺距螺旋,最大螺旋升角为16°,双轴并排布置的螺旋开沟器恒定螺距,螺旋升角为16°。经过理论计算分析得开沟器转速为268r·min^(-1)。为寻找最合适的开沟装置,确定螺旋装置的最优工作运动参数,以拖拉机前进速度、螺旋开沟装置转速和开沟深度为试验影响因素,以单螺旋和双螺旋的开沟深度合格率和秸秆深埋率为试验指标,设计三因素三水平正交试验。试验结果表明:当拖拉机前进速度为3km·h^(-1),开沟装置转速为270r·min^(-1),开沟深度为28cm时,安装有双螺旋开沟器的秸秆还田机开沟稳定,开沟深度合格率为99.1%,深埋秸秆的效果最好,深埋率可达91.4%。试验结果可为螺旋式秸秆深埋还田机开沟装置的选择提供理论和实践依据。

旋转锹式玉米秸秆深埋还田机的设计

针对目前秸秆存在随意堆放、大面积焚烧和利用率低等问题,在研究国内外秸秆还田机的发展现状基础上,设计了一种旋转锹式还田机。利用Solid Works软件对旋转锹式玉米秸秆深埋还田机进行了三维建模,运用ANSYS软件对其关键部件旋转锹和刀轴进行了有限元分析。力学分析表明:应力主要集中在刀片背后弯曲部分,在正切刃部分变形最大。模态分析表明:工作时刀轴的振动频率远低于固有频率范围内的最小频率,不会发生共振。研究成果可为秸秆深埋还田机的设计和改进提供参考。

玉米秸秆深埋还田机螺旋开沟装置参数优化与试验

在中国东北地区棕壤土玉米的生产过程中,通过秸秆深埋还田的方法,打破犁底层,在增加深层土壤肥力、蓄水保墒和构建合理耕层结构的同时,解决了秸秆有效处理问题。1JHL-2型秸秆深埋还田机能够对覆盖在地表的秸秆一次性完成粉碎、收集、开沟和掩埋作业。为了解决其开沟阻力大、整机受力不均和前进直线性差等问题,对其螺旋开沟装置进行了参数优化设计。针对开沟过程中叶片易粘土堵塞等问题,对螺旋开沟装置的螺旋叶片表面进行了仿生优化设计。通过动力学分析,确定出螺旋开沟装置的最佳结构参数。以玉米秸秆深埋率、开沟功耗和机组直线行驶最大偏移量为试验指标,以机具前进速度、开沟器转速和开沟深度为试验因素,进行三元二次回归正交旋转组合试验。试验结果表明:螺旋开沟器的最佳工作参数组合为:前进速度1.04 m/s、开沟器转速275 r/min、开沟深度28.5 cm。在最优参数组合下,田间试验验证表明:秸秆深埋率的均值为92.03%,开沟功耗均值为17.7 k W,机组直线行驶最大偏移量为74 mm,满足玉米秸秆深埋还田技术要求。

秸秆深埋还田施肥机的设计

根据秸秆施肥深埋还田的农艺要求,设计一种具有施肥、覆土、起垄、碎土等功能的秸秆深埋还田机。田间试验结果表明,机具的各项作业指标均能达到深埋还田的农艺要求,能够为秸秆深埋还田技术的推广提供机具支撑。

秸秆深埋条件下不同施氮水平对玉米产量和氮吸收利用的影响

为探究秸秆深埋条件下不同施氮水平对玉米产量和氮吸收利用的影响,以玉米为研究对象,设置秸秆深埋(无秸秆、秸秆深埋)为主因素,施氮水平(无氮、低氮、中氮、高氮)为副因素,测定玉米的产量、籽实氮积累量和氮肥利用效率。结果表明,与无秸秆处理相比,秸秆深埋可增加玉米产量,增加幅度在4.61%~9.88%之间。在秸秆深埋条件下,各施氮水平玉米产量之间存在显著差异(P<0.05)。玉米籽实氮积累量随施氮量增加而增加,施氮量与籽实氮积累量之间存在极显著正相关(P<0.01),高氮时秸秆深埋的籽实氮积累量高于无秸秆处理。氮肥农学利用率随施氮量增加而增加,偏生产力随施氮量增加而降低,高氮时秸秆深埋的氮肥农学利用率最高为14.61 kg/kg。秸秆深埋处理可以提高氮肥偏生产力。综上,在实际生产中,秸秆深埋时适当增施氮肥生产效果较好。

减量施氮及秸秆深埋对春玉米地土壤电导率和硝态氮淋溶的影响

通过在中国科学院长武黄土高原农业生态试验站半覆膜种植春玉米大田试验,研究了减氮及秸秆深埋对土壤电导率、土壤硝态氮淋溶和玉米产量的影响,旨在为提高氮肥利用效率和保护环境提供理论依据。试验设5个处理3个重复,处理包括不施氮(CK)、常规施氮(CON1,N 250kg/hm2)、常规施氮加秸秆(CON2,N 250kg/hm2+秸秆)、减量施氮(CR1,N 200kg/hm2)和减量施氮加秸秆(CR2,N 200kg/hm2+秸秆)。测量了春玉米各生育期土层剖面土壤电导率、收获期土壤硝态氮含量和春玉米产量。结果表明:土壤电导率在分蘖期、拔节期40—150cm土层出现峰值,在抽穗期、成熟期40—200cm土层出现峰值,峰值范围下移。在0—150cm土层范围内,土壤电导率整体呈现CON2>CON1,CR2>CR1。在0—150cm土层范围内,常规施氮土壤电导率高于减量施氮。与常规施氮相比,减量施氮减少了土壤剖面硝态氮含量,同时,采取秸秆深埋措施也能减少土壤剖面硝态氮含量,并延缓硝态氮的淋溶下移。与常规施氮相比,减量20%施氮增产9.59%。施氮条件下,秸秆深埋时,有利于提高作物产量,提高氮肥增产潜力。秸秆深埋有利于提高土壤电导率,减少土壤硝态氮含量,阻控土壤硝态氮向下淋溶,提高玉米产量。