麻山药种植区黏质土壤离散元参数标定与试验

麻山药种植区黏质土壤基质颗粒之间黏结特性理论研究的缺乏,很大程度上阻碍了麻山药收获机械化的发展。本试验首先利用土壤直剪试验,测定了黏质土壤的极限剪力;其次在EDEM软件中选用黏结模型作为黏质土壤颗粒间的接触模型,基于Plackett-Burman试验设计筛选出了对极限剪力有显著影响的参数,之后通过Box-Behnken试验得到仿真模型最优参数,最后通过仿真试验和田间试验对结果进行校验。试验优化得到最优参数:黏结刚度9.344×10^(5) N、土壤剪切模量为5.976×10^(6) Pa、土-土滚动摩擦系数0.168,该参数下极限剪力值为131.16 N,误差为1.07%。田间试验与仿真试验阻力分别为8413.70 N和8587.68 N,相对误差2.06%。试验说明优化参数下所建立土壤模型准确可靠,该研究结果可为深根茎类作物收获过程中离散元仿真提供理论基础和技术支撑。

太行山区黏质土壤条件下侧柏容器育苗技术改良试验

太行山区多是以褐土性土为主要土类的黏质土壤。该土壤存在着土质黏重、透气性差、宜板结等特性,采用常规的容器育苗技术,出苗率、成苗率均较低,育苗成效差。1977年开始对常规容器育苗技术的覆土、浇水环节进行改良试验。结果显示:出苗率、成苗率比用常规容器育苗方法平均提高22.8和23.5个百分点,解决了黏质土壤条件下的侧柏容器育苗出苗率、成苗率低的技术难题。

黏质土壤条件下侧柏容器育苗技术改良试验

容器育苗不同于其它育苗方式,它缩短了育苗周期,节省了土地资源和劳动力,具有多方面的优势,因此得以在全国范围内推广实施。目前,该项技术已在全国多地实施过,均取得了非常好的效果,出苗率和成苗率都有显著提高。本文对黏质土壤条件下侧柏容器育苗技术改良进行讨论。

磁力搅拌法改进土壤阳离子交换量测定的研究

针对传统土壤阳离子交换量测定方法中的玻璃棒搅拌所存在的分析效率低的问题,开展了运用磁力搅拌替代玻璃棒搅拌的探索性研究。通过平行性实验、条件实验、实验室间对比和不同黏粒含量土壤的CEC测定结果检验,分析了磁力搅拌法的精准度、可操作性、稳定性和适用性。结果表明,磁力搅拌法测定土壤CEC的准确度、精密度均不低于甚至高于玻璃棒搅拌方法,土壤CEC测定值与土壤标准物质认定值吻合。当搅拌时间在1 min、搅拌速度850 r·min–1以上时,延长搅拌时间和提高搅拌速度对分析结果无影响。不同实验室间测定结果相关性好、没有显著性差异。相比传统的玻璃搅拌法,磁力搅拌法具有操作简单、高效,测定结果稳定性好、精准度高等优点,非常适用于大批量土壤CEC的测定。

铀尾矿库中核素U(Ⅵ)的扩散迁移试验

利用自制的设备,采用水平土柱吸渗法,测定了不同参数土壤中铀溶液的质量浓度,通过Fick扩散第二定律推导的公式计算其扩散系数。并对比氯离子迁移试验,探讨了时间、距离、土质、孔隙度等对铀扩散的影响,进而研究尾矿库中核素U(Ⅵ)的运移扩散规律。结果表明:铀和氯离子在砂质土壤中的扩散均比在黏质土壤中快,氯离子在黏土中的扩散系数D=0.354×10^(-3)m^3/d,在砂土中的扩散系数D=1.830×10^(-3)m^3/d,铀在黏土的扩散系数D=0.950×10^(-3)m^3/d,在砂土中的扩散系数D=1.623×10^(-3)m^3/d;铀在土壤中的质量浓度随扩散时间延长逐渐增大,且与扩散距离呈比例关系;铀在土壤中的扩散系数随土壤孔隙度增大而变大。