果园厩肥深施机土肥混合覆土装置设计与试验

针对果园厩肥传统深施方式存在肥料过于集中、利用率低等问题,本文设计了一种土肥碰撞混合覆土装置,主要由开沟机构、导流机构、排肥机构等组成;进行了螺旋搅龙输肥机构内厩肥颗粒的运动学分析以及切削抛送过程、导流分层过程土壤颗粒运动学分析,确定了关键参数范围,并以刀盘转速、搅龙转速和分土板偏角为因素、以土肥混合均匀度为评价指标进行台架试验,结果表明刀盘转速、搅龙转速和分土板偏角分别为152 r·min^(-1)、138 r·min^(-1)和29°时土肥混合均匀度为86.39%;对最优参数组合进行试验验证,结果显示混合均匀度为88.02%,与理论结果的相对误差为1.89%,表明该装置混合性能较好,可满足土肥混合作业要求。该研究结果可为土肥混合机械设计提供技术依据。

不同时间添加蚯蚓对矸石覆土生理生态的影响

为探究不同时间添加蚯蚓对矸石覆土中香根草(Vetiveria zizanioides)生理生态的影响,采用土柱试验,设置两种覆土厚度[30 cm(M)、50 cm(N)],每组覆土分别设4个处理组:单独种植香根草(CK)、接种蚯蚓20 d后添加香根草(A)、同时接种蚯蚓和添加香根草(B)、添加香根草20 d后接种蚯蚓(C)处理,分析覆土理化性质及香根草生理生态指标变化特征。结果显示:与CK相比,A、B和C处理均能使覆土pH显著降低趋向中性(P<0.05),提升覆土电导率(EC)、有机质(OM)、全氮(TN)和全磷(TP)含量。与CK相比,不同时间接种蚯蚓均能增加香根草发芽率、总重和叶绿素a含量,其中B处理光合色素(叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素)含量、A处理叶绿素b含量和C处理根系总长较CK均显著提高(P<0.05)。与CK相比,B处理降低香根草可溶性蛋白和脯氨酸含量效果较强,30和50 cm厚度覆土下B处理香根草可溶性蛋白较CK分别降低9.34%和4.69%(P<0.05),50 cm厚度覆土下脯氨酸含量较CK降低了5.55%(P<0.05),而A处理能显著提高香根草丙二醛含量。同一覆土厚度下,A处理仅在30 cm条件下显著降低香根草过氧化氢酶活性;B、C处理香根草超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性较CK相比均无显著差异(P>0.05)。冗余分析和相关性分析表明:A、C处理中覆土OM、TN是影响香根草生理生态特性主要环境因子,而B处理中覆土OM、TP是影响香根草生理生态特性的主要环境因子。研究结果可为蚯蚓-香根草联合应用于复垦土壤修复提供理论依据。

覆土种植杏鲍菇营养评价与效益分析

以工厂化种植杏鲍菇为对照,检测覆土种植不同采收期杏鲍菇的蛋白质、氨基酸、脂肪等营养成分和种植前后土壤养分含量,根据覆土种植投入产出计算效益,探讨冬闲田杏鲍菇覆土种植-菌渣还田-粮食/水果/蔬菜轮作种植模式的可行性。结果表明,不同采收期覆土种植杏鲍菇鲜品子实体蛋白质、脂肪、氨基酸等含量均高于工厂化种植,采收期对覆土种植杏鲍菇蛋白质含量影响较大,成熟初期含量最高,达4.19 g/100 g,是成熟期的1.3倍、孢子释放期的1.6倍、工厂化种植的1.9倍。覆土种植杏鲍菇必需氨基酸、呈味氨基酸含量均高于工厂化种植,E/T值接近FAO/WHO提出的优质蛋白质氨基酸组成值。菌渣还田后土壤有机质含量提高了116%,杏鲍菇从覆土到采收完毕共34 d,生物转化率可达136%,投入产出比达1:1.8。冬闲田覆土种植杏鲍菇子实体营养丰富,味道鲜美,经济效益好,菌渣还田可提高土壤有机质含量,适合在南方水稻主产区、荔枝等果园的林下冬春季推广应用。

中小型矸石堆场免覆土生态治理技术研究

以攀枝花市某煤矿中小型矸石堆场为研究对象,提出了一种集坡面生态防护、集水装置、土壤改良和植被配置为一体的适用于中小型矸石堆场边坡植被的免覆土快速恢复技术.通过坡面治理技术、土壤改良技术和植物修复技术,制定修复方案,以改善边坡的立地条件,降低矸石堆场对生态环境的影响.研究表明,该方法实施150 d后,研究区植被覆盖度达95%以上,植物存活率达到95%以上,水土流失率减少了85%以上,显著提高了矸石堆场边坡植被的恢复效果,降低了矸石堆场对周边生态环境的影响.该研究为中小型煤矸石堆场免覆土生态修复提供了一种有效的技术手段,有望推动矸石堆场的生态重建及矿区环境的良性发展.

雪被厚度对土壤温湿度的影响

以牡丹江森林生态系统国家定位观测研究站为平台,针对雪被覆盖期(积雪形成期、积雪稳定期、积雪融化期)雪被厚度、土壤温度、土壤含水量三者间的相关关系开展研究。结果表明,土壤含水量在积雪期呈现先降低再升高趋势,同一时期的不同雪被厚度土壤含水量无显著差异;积雪形成期及稳定期,雪被厚度与土壤温度呈显著正相关,随着雪被厚度增加,土壤温度升高。该研究对加深非生长季土壤生态认知、解释温度升高、林窗或林冠下生境变化等规律具有重要意义。

高速精量播种机阿基米德螺线型弧面双齿盘覆土装置设计与试验

针对现有重型精量播种机在高速作业时存在覆土装置影响播种均匀性、种沟内种子被“架空”等问题,基于阿基米德螺线切刃曲线与挤压式覆土原理相结合的思路,设计了一种阿基米德螺线型弧面双齿盘覆土装置,实现了覆土厚度适宜且均匀一致,降低覆土作业对播种均匀性影响的目的。本研究对覆土装置的结构参数、覆土量进行分析,确定了影响覆土效果的主要参数取值范围;利用EDEM离散元仿真技术建立了覆土装置-种子-土壤间的离散元模型,对关键参数进行仿真优化,确定弧面双齿盘的最优参数组合;通过田间试验对该装置的作业性能进行了验证。研究结果表明:影响弧面双齿盘作业性能的主要结构参数为阿基米德螺线型弧面双齿盘的中心间距、安装倾角、入土深度。当弧面双齿盘的中心间距为142.6mm、安装倾角为20°、入土深度为55mm时,该装置通过性能良好,覆土厚度均匀一致,平均厚度为47mm,合格粒距标准差、变异系数与空白对照组分别相差0.22mm、1.81个百分点,对播种均匀性影响小,满足精量播种的农艺要求。

地下室顶板车行荷载简化计算及补强方法探索

通过调查分析施工荷载特性和地下室顶板极限承载力影响因素,利用荷载规范研究结论,简化地下室顶板车行荷载对顶板结构受力影响的计算方法,并以兰州市某高校公寓楼地下室顶板为研究对象进行实体验证。在顶板荷载设计基础上,通过顶板增加覆土、利用地下室顶板未拆除的钢管架支撑等措施,作为施工临时道路,可满足施工阶段施工车辆满载行车需要。在此基础上,综合分析评估了地下室顶板采取覆土及加固措施可行性及注意事项,为其它工程的后期建设施工提供了合理的计算方法和评估依据。

保墒措施对山南地区人工林土壤水分时空特征的影响——以雪松人工林为例

为探究山南地区人工林在不同保墒措施下土壤含水率的变化,以雪松人工林为研究对象,共设计覆盖、滴灌处理4个,各处理分别为稻草覆盖、地膜覆盖、滴灌和地膜覆盖加滴灌,并设对照处理1个,对雪松人工林0~20 cm和20~40 cm土层的土壤含水率进行测定。结果表明:1年中各种保墒措施下雪松人工林的土壤含水率均呈“几”字型分布,且不同保墒措施在不同季节的效果不同。不同处理20~40 cm土层土壤含水率的大小为地膜覆盖加滴灌的>地膜覆盖的>稻草覆盖的>滴灌的>对照的。地膜覆盖加滴灌处理在全年的保墒效果均最佳,0~20 cm土层的土壤含水率可达29.32%,20~40 cm土层的土壤含水率可达29.7%,均明显高于对照处理的。不同土层的土壤含水率随季节性变化大,春、冬季浅土层与深土层的土壤含水率接近,夏季0~20 cm浅土层的土壤含水率低于20~40 cm深土层的,秋季0~20 cm浅土层的土壤含水率略高于20~40 cm深土层的。地膜覆盖加滴灌是山南地区雪松人工林土壤水分保持的最佳保墒措施。

干旱地区不同颜色覆膜对土壤水热及茴香产量的影响

以“民勤2号”茴香为试材,采用大田随机区组设计方法,设置无覆盖(NM)、黑色地膜覆盖(BM)、透明地膜覆盖(TM)3个试验处理,测定了干旱区不同颜色覆膜下茴香农田土壤的含水量、温度、株高及产量,通过比较测定数据探究不同颜色覆膜对土壤水热及茴香产量的影响,以期为该地区茴香覆膜栽培技术应用提供参考依据。结果表明:覆膜可以提高茴香全生育期及不同土层土壤含水量,BM显著高于其他处理;不同生育期茴香农田土壤温度及不同生育期0~100 cm土层的土壤温度均表现为覆膜处理高于无覆膜处理,且BM>TM>NM;茴香株高、产量试验均表现为覆膜处理高于无覆膜处理,且BM增加效果最为显著。综上,覆黑色地膜在提高土壤含水量和土壤温度、增加茴香产量方面具有重要作用。

不同植物覆盖下蕉园土壤化学性质和酶活性的变化特征

【目的】通过对植物覆盖下蕉园土壤化学性质及酶活性进行研究,明确植物覆盖对蕉园土壤质量影响的变化特征,以期为用地养地结合的蕉园种植模式提供数据支持。【方法】以无覆盖物的传统裸露种植方式为对照,以人工种植大翼豆[Macroptilium atropurpureum(DC.)Urb]和自然生杂草为覆盖处理,通过连续3年田间小区定位试验,分析植物覆盖下蕉园土壤化学性质及酶活性的变化特征。【结果】植物覆盖显著改善了蕉园土壤化学性质及酶活性(P<0.05),与对照相比,大翼豆覆盖处理的土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷分别提升51.92%、38.00%、41.86%、20.85%、29.70%;大翼豆覆盖处理的土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶及磷酸酶活性分别提高34.19%、50.28%、33.41%、101.54%。植物覆盖措施在1年内有效改善了蕉园土壤有机质、碱解氮及有效磷含量,而对土壤全氮及全磷含量的影响则需要覆盖处理2年以上才能达到显著水平;主成分分析结果表明,大翼豆覆盖处理对土壤酶活性影响较自然生杂草处理显著。【结论】与传统裸露种植方式相比,两种覆盖模式均显著提高了土壤化学性质和酶活性,且豆科植物覆盖效果明显优于自然生杂草,宽窄行种植配合豆科植物覆盖处理,能有效改善土壤质量,可作为云南干热河谷区域香蕉产业健康发展的技术模式。

免耕播种机可调节式覆土镇压装置的设计

播种时覆土镇压作业的质量对作物出苗和产量具有一定影响。针对现有的播种机覆土镇压装置作业效果不佳的问题,设计一种可调节式覆土镇压装置,并在整体结构优化改进的基础上,增设镇压力测控系统,以期在作业过程中实现自动调节,从而提高覆土镇压作业质量。

覆盖型岩溶区高速铁路综合选线研究

南玉高铁沿线覆盖型岩溶和膨胀岩(土)广泛发育,岩溶发育程度强烈,膨胀岩(土)多呈弱—中等膨胀性,给高速铁路勘察设计、施工运营全生命周期均带来较大风险和挑战。通过分析沿线地形地貌、特殊的岩溶地质特征和工程环境特点,提出针对性的勘察方法和选线原则,前期选线贯彻“短距通过,傍山绕避”原则,针对确实无法绕避的岩溶强烈发育区,提出“双向跨越”思路,安全、经济地跨越深溶槽,以期为覆盖型岩溶区高速铁路勘察设计及工程建设提供借鉴。

山东枣园地被植物对土壤固碳能力的影响

为明确枣园常用地被植物吸收二氧化碳(CO_(2))能力及其对土壤固碳能力的影响,选择可有效降低空气中温室气体的鼠茅草、长柔毛野豌豆和油菜等草品种,以自然生草为对照,研究分析不同地被植物吸收碳的能力,刈割覆盖后生物量损失量、残渣分解初期碳含量、分解末期碳含量和土壤有机碳含量的变化,为枣园地被植物选择提供依据。结果表明:长柔毛野豌豆吸收碳的能力最强,达3596.7~4822.3kg·hm^(-2)·a^(-1);自然生草刈割覆盖并分解3个月后残渣剩余碳最多,在1164.55~2529.97kg·hm^(-2);油菜碳释放碳量高于其他3种地被植物,平均5679.7 kg·hm^(-2)·a^(-1),最高达6316.67kg·hm^(-2)·a^(-1),是对照的1.56倍;油菜使土壤固定的有机碳最多,达4790.75kg·hm^(-2)·a^(-1),为对照的1.4倍。

基于RUSLE模型的妫水河流域土壤侵蚀时空变化特征

[目的]为揭示流域土壤侵蚀时空变化特征并开展可持续流域治理工作。[方法]基于妫水河流域1995—2018年降雨、土壤、数字高程模型及土地利用数据,采用GIS技术与RUSLE模型的方法定量分析妫水河流域土壤侵蚀时空特征,并对流域土壤稳定性进行评价。[结果](1)1995—2018年,流域内林地和草地面积均呈下降的趋势,2018年林地和草地面积分别为4.41×10^(4),0.84×10^(4)hm^(2),较1995年分别下降13.52%和10.61%。耕地面积由1995年的3.53×10^(4)hm^(2)增加至2018年的4.07×10^(4)hm^(2)。建筑用地面积逐渐增加,由1995年的0.59×10^(4)hm^(2)增加到2018年的1.90×10^(4)hm^(2)。(2)妫水河流域内土壤侵蚀模数呈波动性变化,由1995年的8.71 t/(hm^(2)·a)降至4.56 t/(hm^(2)·a)后,于2018年升至11.07 t/(hm^(2)·a)。(3)妫水河流域土壤侵蚀强度以微度侵蚀和轻度侵蚀为主,1995—2015年,土壤侵蚀强度逐渐降低并保持稳定,中度及以上土壤侵蚀面积比例由4.95%降至3.05%,2018年后升至7.42%。(4)妫水河流域在研究时段内土壤稳定性降低,不稳定土壤面积升高。[结论]妫水河流域城市化的进程中,林草覆盖度略有降低;土壤侵蚀强度整体下降,但在后期略有提高;不稳定土壤所占面积较少。研究结果可为妫水河流域综合治理及土地利用规划提供依据。

垄沟覆盖集雨模式对玉米根际土壤微生物多样性的影响

为明确垄沟覆盖集雨模式对玉米根际土壤微生物群落结构及多样性的影响,选取“登义”2号为试验材料,采用单因素完全随机试验设计,以常规平栽不覆盖为对照(CK),依次设置垄覆普通黑色地膜沟不覆盖(HL)、垄覆液态地膜沟不覆盖(YL)、垄不覆盖沟覆秸秆(NJ)、垄覆液态地膜沟覆秸秆(YJ)、垄覆普通黑色地膜沟覆秸秆(HJ)共计6个处理,利用Illumina高通量测序技术分析土壤微生物群落构成及多样性。结果表明:(1)垄覆膜沟覆秸秆的集雨模式均有利于玉米增产、提高水分利用效率,其中HJ处理的穗行数、千粒重、产量及水分利用效率均最大,分别较对照CK提高11.22%、31.31%、88.02%、79.83%,且与CK间差异均显著(P<0.05),而垄无覆盖沟覆秸秆的NJ处理的产量及水分利用效率均较CK低。(2)垄覆地膜各处理均能显著提高微生物群落多样性,且能改变微生物结构,但垄无覆盖沟覆秸秆的NJ处理却不能。(3)各处理的微生物群落组成在门、纲水平上均受到覆盖集雨模式的影响。土壤微生物群落中主要优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)和拟杆菌门(Bacteroidetes);主要优势菌纲为γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria,占比25.8%)、拟杆菌纲(Bacteroidia,占比8.4%)和α-变形菌纲(Alphaproteobacteria,占比7.7%),且垄沟覆盖有助于提高土壤微生物丰富度、多样性和均匀度指数,即垄沟集雨模式可通过改变土壤微生物门、纲水平的结构及组成,实现玉米增产的效果。

梨园行内蛇莓覆盖在季节更替中的土壤微生物群落研究

为研究梨园行内蛇莓覆盖对土壤的改善效果,以地布覆盖作为对照,通过对2020—2022年蛇莓覆盖下春季、夏季、秋季土壤理化性质及微生物群落进行分析,研究蛇莓覆盖对土壤微生态的影响。结果表明:(1)梨园行内蛇莓覆盖能提高湿度、降低温度,改善果园小气候,提高土壤过氧化氢酶活性(SCAT)和有机质(SOM)、碱解氮(AN)含量,改善土壤质量,促进梨树生长。土壤养分含量在秋季最多,夏季最低。(2)基于OTU分析,细菌在土壤中的一致性、多样性要强于真菌,真菌的差异性要强于细菌。梨园土壤行内覆盖能提高微生物α多样性指数,降低β多样性指数,提高物种丰富度和稳定性。随着季节的更替,细菌的稳定性降低,真菌的稳定性提高。(3)秋季对照(AGC)、处理(AIC)在主坐标分析(PCoA)、非度量多维尺度分析(NMDS)等分析中均聚在一起,其余组聚在一起,说明季节更替对土壤微生物的作用大于2年蛇莓覆盖,秋季与春夏两季微生物群落差异较大。(4)细菌、真菌门水平分别以Proteobacteria、Ascomycota为主,属水平分别以unidentified Gammaproteobacteria、unclassified_Fungi为主,种水平分别以Acidobacteria bacterium WWH4、Fungi_sp.为主。(5)SCAT与微生物有较强的相关性,AN、速效钾(AK)分别与细菌、真菌的多样性相关性较强。综上所述,梨园行内蛇莓覆盖有益于果园微生态的改善,作为一种新的行内覆盖模式对土壤管理模式的更新有一定的参考意义。

细粗粒覆盖层对膨胀土边坡防渗效果数值研究

为了研究由一层细粒土层下覆一层粗粒土层组成的毛细阻滞护坡结构对膨胀土边坡防渗效果的影响,采用初应变法将膨胀土中湿度应力以类似温度应力场的形式施加到土体上,通过数值软件实现对膨胀土边坡吸湿膨胀的数值模拟,将等效塑性应变完全贯通作为边坡稳定性的判别准则。数值模拟结果表明:毛细阻滞护坡结构层形成强透水层,能有效防止降雨入渗,达到较好的护坡效果;0.5 m厚细粒土层+0.2 m厚粗粒土层组成的毛细阻滞结构护坡效果与1.5 m水泥改性土护坡结构相当。毛细阻滞生态护坡结构对膨胀土边坡有较好的护坡效果。研究成果可以为相关膨胀土边坡防护提供理论和设计依据。

深松与秸秆覆盖还田对半干旱区土壤碳组分和玉米产量的影响

为促进黑龙江省西部半干旱区土壤固碳和玉米增产,以黑龙江省农业科学院耕作与秸秆长期定位试验田为研究对象,以CK(常规种植)、NFG(秸秆覆盖还田)、SFG(深松+秸秆覆盖还田)3种处理对土壤有机碳、不同粒径有机碳、水溶性有机碳含量及玉米产量的影响进行分析,研究深松与秸秆覆盖还田对半干旱区土壤碳组分和玉米产量的影响。结果表明,(1)本试验中,在0~10 cm和10~20 cm土层的土壤有机碳和水溶性有机碳含量顺序均为SFG>NFG>CK。(2)<0.053 mm粒级团聚体有机碳含量明显高于>0.250 mm和0.053~0.250 mm粒级,在0~10 cm土层,SFG、NFG处理土层>0.250 mm、<0.053 mm和0.053~0.250 mm粒级团聚体有机碳含量均比对照CK提高10%以上。(3)在10~20 cm土层,SFG处理>0.250 mm粒级和NFG处理0.053~0.250 mm粒级团聚体有机碳含量增加较为明显。(4)不同处理之间玉米穗长、穗粗和穗行数差异不显著,穗粒数和产量差异达到显著水平,其中SFG和NFG处理分别较CK产量提高了28.57%和15.10%。产量与土壤有机碳含量之间呈极显著正相关关系,与团聚体有机碳和水溶性有机碳含量呈显著正相关关系。

较大纵坡浅覆土大断面矩形顶管顶进控制技术

以杭州地铁3号线支线留下站A1-A2出入口连接通道为背景,结合工程地质情况,介绍了始发井及接收井端头加固、较大纵坡及覆土较浅顶进控制等施工技术,对顶管变形和地表沉降监测结果进行了详细分析,阐述了顶管施工引起的周边土体变形特征。现场监测结果表明,采用有效、综合的顶管施工控制措施,避免了顶管下穿范围内的地面沉降问题。

砒砂岩覆土区典型小流域土壤可蚀性K值空间变异特征

[目的]研究砒砂岩覆土区典型小流域土壤可蚀性的空间变异特征,为砒砂岩覆土区土壤侵蚀机理深入探究和土壤侵蚀有效防治提供科学依据。[方法]以内蒙古准格尔旗砒砂岩覆土区二老虎沟小流域为研究对象,采集0—10 cm和10—20 cm土层共144份土壤样品,基于EPIC模型估算土壤可蚀性K值,并利用GIS和地统计学方法分析土壤可蚀性K值空间变异特征。[结果](1)二老虎沟小流域土壤砂粒、粉粒、黏粒和有机碳均呈中等变异程度,除黏粒和有机碳为中等空间自相关性外,其他土壤属性均呈弱空间自相关性。(2)小流域土壤可蚀性K值介于0.018 7~0.047 6 t·hm^(2)·h/(hm^(2)·MJ·mm),0—10 cm和10—20 cm土层K值变异系数分别为15.5%和20.3%,属中等变异强度;0—10 cm土层K值主要受随机性因素影响,呈弱空间自相关性,而10—20 cm土层受随机性因素和结构性因素共同影响,为中等空间自相关性。(3) 3种克里格插值方法结果表明:小流域土壤可蚀性K值空间变异受海拔和坡度影响明显,其总体分布趋势为西部和东南部较高、中部及偏东部较低;普通克里格插值方法较适宜应用于砒砂岩覆土区小流域,其估算结果可较好地显示土壤可蚀性的整体和局部两方面的空间变异特征。(4)在垂直空间变异上,0—10 cm和10—20 cm土层土壤可蚀性K值总体分布规律相似,但10—20 cm土层土壤可蚀性K值较0—10 cm土层空间变异更为明显。[结论]海拔和坡度对砒砂岩覆土区典型小流域土壤可蚀性K值空间变异影响明显,未来应优先对坡面和坡顶区域进行土壤侵蚀防治。