全降解植物纤维地膜在农业环境领域的研究动态

地膜在我国农业生产中发挥着重要作用,能够促进作物的生长发育,提高农业生产力。然而随着地膜的广泛应用,其造成的环境问题日益严重。近年来,伴随着可降解材料的不断开发与膜材料加工工艺的不断更新,为全降解植物纤维地膜的发展提供了契机。本文就纤维地膜出现的背景、现状、面临的问题及未来的发展趋势进行了分析与探讨。随着制备工艺的不断改进和人们对于环境问题的愈渐关注,植物纤维地膜将成为未来农业新材料发展的重要领域。

五种常见可降解地膜的研究应用现状和展望

地膜覆盖是广泛应用的农业技术,但目前使用的传统塑料地膜在带来巨大经济效益的同时,存在严重的生态环境污染问题,影响农业的可持续发展,发展可降解环保地膜是必然趋势。本研究系统阐述了国内外光降解地膜、生物降解地膜、光/生物双降解地膜、液态地膜和植物纤维地膜制备材料、制备技术和产品的研究进展与应用现状,以及五种可降解地膜的优势和不足,并对植物纤维地膜的研究方向和发展前景进行了展望。本研究结果为进一步发展绿色环保、可完全生物降解的农用地膜,促进农业的绿色可持续发展提供了理论依据。

基于PSO-SVR的植物纤维地膜抗张强度预测研究

为快速、准确地对生产过程中植物纤维地膜抗张强度进行预测,降低生产成本,提高原料利用率,以植物纤维地膜中试平台为依托,基于粒子群算法(PSO)优化支持向量机回归(SVR)模型,结合正交试验设计L25(56)方法,以纤维打浆度、施胶剂添加量、湿强剂添加量、地膜定量、混合比作为模型输入参数,以植物纤维地膜抗张强度为输出进行模拟预测,并将模拟结果与SVR、BP、RBF智能算法模型进行对比分析。结果表明:PSO-SVR模型能够较好地表达植物纤维地膜抗张强度与模型参数间的非线性关系,并能根据输入参数快速准确地对植物纤维地膜抗张强度进行预测,测试集样本中预测值与实际值间均方误差、决定系数和均方根误差为0.117 N2、0.915、0.342 N;与其他智能算法(SVR、BP、RBF)相比,PSO-SVR算法模型具有更高的适用性与稳定性。研究结果可为生产过程中不同抄造工艺参数下植物纤维地膜抗张强度的在线监控提供参考依据。

水稻插秧机植物纤维地膜敷设装置开口机构设计

针对自制的水稻插秧机植物纤维地膜敷设装置由秧爪直接进行开口插秧、而导致开口质量较差的问题,利用ADAMS建立了偏心齿轮式分插机构的运动仿真模型,通过轨迹跟踪及逐次逼近的方法确定了开口刀尖点的最优坐标为(-159.8,54.9)。依此建立双臂同步开口机构仿真模型并对开口插秧过程进行了仿真模拟,结果表明机构满足设计要求。最后,对同步开口机构开口刀的装配结构进行了优化设计。

再生植物纤维地膜的降解实验研究

介绍了再生植物纤维地膜降解的实验研究方法,检测分析了其干热老化实验结果,选择定量、抗张强度、伸长率为再生植物纤维地膜的追踪监测指标。在相同的田间实验环境条件下,以塑料地膜为参比,观测再生植物纤维地膜自然降解随时间变化的规律,为其降解的可控性提供实验依据。

基于久保田插秧机同步覆膜装置设计与试验

针对水稻覆膜插秧作业过程中存在覆膜质量不高、秧苗伤根现象严重及田间换行作业需人工断膜导致作业效率低等问题,研制了与久保田NSPU-68CM型覆膜插秧机相匹配的覆膜装置。根据农艺要求与原插秧机空间结构特点,提出相匹配的覆膜装置总方案,在不改变插秧机原有结构的基础上,增加了切膜装置、托膜装置和压边装置。田间试验结果表明:所敷设秸秆纤维基地膜采光面宽度合格率达95%以上,地膜贴合程度达98%,采光面机械破损程度小于5%,膜孔合格率达95%以上,压膜宽度5cm,压边深度4cm,膜孔总长度50mm,满足农艺要求。研究结果为应用秸秆纤维基地膜栽培有机(绿色)水稻奠定了基础。

全植物纤维地膜纸在北方水稻栽培中的应用研究

试验采取全植物纤维地膜纸的方式来进行水稻培育试验,结果表明:由于地膜的覆盖,盖在下面的杂草种子很难发芽,由于没有杂草与水稻争水、争肥、争光照,全部营养都集中在水稻上,使水稻的长势较健壮,分蘖数较多,结穗较大。采用地膜纸覆膜方法栽培水稻具有显著的经济效益和社会效益。