1GF-2.4型膜上覆土机参数优化与试验

为解决新疆地区番茄、辣椒等因膜上移栽后覆土量不足造成的烧苗、错位、畸形苗等问题,设计一种适用于作物苗期膜上作业的覆土机,介绍整机构成及作业参数,并阐明取土盘、绞龙螺旋覆土装置、调节机构等关键部件工作原理。通过理论计算及优化确定绞龙螺旋覆土装置的主要参数:绞龙轴直径42 mm,长度1 110 mm,幅宽1 500 mm;绞龙螺旋叶片间距340 mm、螺距170 mm、螺旋升角16°。以覆土装置转速、机具前进速度及开沟深度为试验因素,覆土合格率为试验指标,进行三因素五水平二次回归正交组合试验,建立覆土合格率数学回归模型,最终获得机具最优工作参数组合:绞龙转速为306 r/min,机具前进速度为2.6 km/h,开沟深度为10 cm。田间验证试验表明,1GF-2.4型膜上覆土机覆土合格率均值为92.6%,满足作业要求。

旱地小麦全膜覆土播种一体机的研制

旱地小麦全膜覆土播种一体机是针对全膜覆土穴播技术而研制的,该机可一次性完成旋耕、镇压、铺膜、覆土、播种等工序。该机采取旋耕抛土与铲土板相配合的取土方式,保证了充足的土壤来源,设计了输送带链传动的输土装置、外槽轮式覆土装置,实现了膜上均匀覆土和覆土厚度的控制。设计了仿形机构,实现了穴播装置的地面仿形,并对仿形机构进行动力学仿真,分析了仿形机构的仿形效果。通过样机田间试验测定,覆土厚度的平均值为1.074 cm,覆土宽度的平均值为121.283 cm符合农艺要求,覆土的厚度、宽度的变异系数分别为23.37%和0.96%,符合设计要求。通过实验测定,旋耕镇压后的土壤容重和土壤孔隙度符合农艺要求。

膨胀土路基边坡等厚式封面层稳定性计算方法研究

对膨胀土路基边坡进行封面处理 ,是保证边坡稳定工作的常用工程措施之一。由于封面土与膨胀土路堤间的界面成为整个路堤的薄弱环节 ,由此会导致封面土本身产生稳定性丧失问题 ,需要对封面土层进行稳定性计算分析。对于等厚式封面土层 ,目前常用的分析方法均是根据无限长平行坡的假设来进行的 ,但实际路基边坡是有限长的 ,这种方法所假定的滑动面与实际不符。按笔者通过实验所得的滑动面位置 ,对膨胀土路基边坡等厚式封面土层的稳定性计算公式进行了推导 。

生物可降解地膜对土壤肥力及马铃薯产量的影响

以‘紫花白’为试验材料,设置裸地(对照)、聚乙烯塑料地膜覆盖、生物可降解A膜覆盖、玉米秸秆覆盖、生物可降解B膜覆盖5种覆盖栽培方式,分别于苗期、块茎形成期、块茎膨大期、淀粉积累期、成熟期采集0~20cm土层土样,于成熟期称量马铃薯块茎重量、测定土壤肥力及计算马铃薯产量,研究不同生物降解地膜对土壤肥力及马铃薯产量的影响。结果表明,生物可降解A膜、玉米秸秆、生物可降解B膜覆盖均可增加土层肥力,其中生物可降解B膜覆盖效果最为显著,可提高土壤有机质2.51 g/kg、碱解氮7.24 mg/kg、有效磷16.05 mg/kg、速效钾9.68 mg/kg。各覆盖处理与裸地相比较,马铃薯块茎产量增加了6.25%、21.18%、17.07%、31.71%。因此,采用生物可降解地膜覆盖可以改善土壤肥力状况,提高马铃薯产量,且以生物可降解B膜覆盖效果最好。

春马铃薯膜上覆土技术的应用研究

春马铃薯栽培过程中需要人工抠破地膜放苗。采用地膜覆盖露地栽培、一垄双行栽培模式，通过膜上覆土技术代替人工破膜，考查膜上覆土的时间和厚度对出苗率、生育期、商品薯率的影响，探索适合当地马铃薯的栽培方式。研究表明，处理7、8和9顶芽距地表2 cm时覆土，覆土厚度相同，出苗率最高、出苗时间较早，出苗率分别为89.24%、94.97%、95.33%；处理7和8平均生育期与对照一致，均为86天；商品薯率与商品薯产量、生育期、出苗率显著正相关，处理8和9的商品薯率比对照显著增加约5%，其他各处理均表现出不同程度的减产，减产范围为6%~65%；处理8生育期为86天，商品薯率为96.40%，高于处理9，与对照相近，为最佳处理。结果表明，马铃薯顶芽距离地表2 cm时，覆土2~3 cm的处理最优。实施膜上覆土解决了人工破膜的弊端，对马铃薯产业持续健康发展具有一定意义。

膨胀土路基边坡等厚式封面层稳定性实验研究

对膨胀土路基边坡进行封面是一种保证其正常使用的工程措施 .但封面土与膨胀土路堤间的界面又变为整个路堤的薄弱环节 ,导致了封面土本身的稳定性问题 .对于等厚式封面土层 ,目前常用无限长的平行坡方法进行稳定性分析 .但路基边坡是有限长的 ,这些方法所假定的滑动面与实际不符 .笔者通过实验研究发现 ,有限长边坡的实际滑动面位置与无限长的平行坡方法所假定的滑动面不同 .按实验所得的滑动面位置 ,推导出计算膨胀土路基边坡等厚式封面土层稳定性系数的公式 .最后 。

简化花生覆膜AnM栽培新技术的研究

经１９９２～１９９４年试验，简化了花生覆膜ＡｎＭ栽培新技术的工序。建立并采用了一套新方法，最重要的是播行膜上盖土垅高７．５ｃｍ，子叶节出膜后撤除其上的土，残留的备供扶持下针。

膨胀土路基边坡封面土层的分析研究

膨胀土路堤边坡封面是一种保证其正常使用的工程措施。但封面土与膨胀土路堤间的界面又变为整个路堤的薄弱环节。本文综合考虑封面土稳定性以及占地指标和土方量等涉及工程造价的因素 ,进行相关分析 。

毛乌素沙地地膜—地布覆盖下土壤水势动态

在毛乌素沙地东南缘风沙滩区进行为期1年的野外连续定位观测试验,设置3组覆垄沟渗处理,即地膜加防草地布覆垄(MB)、防草地布覆垄(DB)和无覆垄空白对照(CK)。利用MPS-6水势温度传感器监测沟表下5,15,30 cm深度30 min间隔的土壤水势和土壤温度。结果表明:(1)3组处理的土壤水势日变化均呈现余弦曲线变化特征,在5 cm土层处土壤水势日变幅较大,土壤水势值为-600^-120 kPa,呈MB>CK>DB;在15 cm土层处,土壤水势较高且变幅较小,变化在-180^-90 kPa,呈DB>CK>MB;在30 cm土层处,土壤水势保持基本稳定,MB与DB处理的水势较高,稳定在-100 kPa左右,CK较低,稳定在-285 kPa左右;(2)土壤水势年内变化存在2个低谷,主要发生在土壤水处于冻结状态的冬季和蒸发强烈的夏季;3组处理土壤水势年均值表现为:5 cm处,MB>CK>DB;15 cm处,DB>CK>MB;30 cm处,MB=DB>CK,主要原因是覆盖条件下,白天土壤积温较高,夜间向上的温度梯度大,15 cm处土壤水分上移速度较快,地表膜布下积水,无膜布则蒸发,故表现为地表以下5 cm处MB水势较大,15 cm处水势较小;同时,MB条件下降雨入渗量最大,表层水分大;30 cm处MB和DB条件下,水势近似相同,但都大于裸地,主要原因是该地区降雨量较小,大部分降雨在无覆盖条件下不能下渗至30 cm处;(3)3组处理在0—30 cm土层,冻融期土壤水势受大气相对湿度及风速影响较大,非冻融期土壤水势受风速影响最大,其次是大气温度与相对湿度。试验表明5 cm土层MB保湿效果更好,而15 cm土层DB的保湿效果更好,30 cm土层MB和DB条件下水势接近,此结果可为沙漠地区固沙和植被恢复提供参考。

覆膜冬小麦的生理生态效应研究

本文通过分析覆膜与不覆膜冬小麦的生理生态指标 ,总结了覆膜冬小麦的叶水势、光合速率、蒸腾速率等的变化规律 ,揭示了覆膜冬小麦节水、增产的机理 ,提出覆膜在不同生育阶段的不同效应情况 ,指出了适时揭膜的合理性。

毛乌素沙漠地膜-地布覆盖下土壤温度变化特征

为了研究地膜+地布相结合的覆盖方式对毛乌素沙漠地区土壤温度的影响,在毛乌素沙漠东缘风沙滩区选取试验点,设置地膜+防草地布覆盖(MB)、防草地布覆盖(DB)以及裸地(CK)3个处理方式,开展为期1 a的浅层土壤温度原位监测试验,对比不同覆盖对温度变化规律的影响。结果表明:MB覆盖区地表下5、15、30 cm土层土壤的年均温度比DB覆盖区分别高出0.5℃、0.6℃和0.4℃,比CK分别高出1.0℃、0.8℃和1.0℃;冻融期在同一土层深度处均表现为CK最长、DB次之、MB最短;同一土层深度处3个处理的土壤温度之间存在显著性差异(P<0.05),以MB覆盖条件下土壤保温效果最好,CK最差;MB覆盖区在5、15、30 cm土层土壤深度处≥5℃地积温比DB覆盖区分别高4.0%、4.0%和3.0%,比CK分别高8.0%、7.0%和9.0%;降雨前、中、后,同一土层深度处土壤温度日较差以MB覆盖区最大,DB覆盖区次之,CK最小;近地表大气温度与土壤温度呈正相关,同一土层深度处,覆盖条件下其相关性较大,裸地较小。试验表明地膜+地布覆盖处理保温效果明显,适合植物生长。

全膜双垄沟膜面气流场与种床覆土互作过程模拟研究

为进一步提升全膜双垄沟种床构建质量,合理膜面覆土及减少扬尘,探究膜面覆土与气流间互作规律,本文以甘肃省定西市临洮县境内52986号气象观测站点近30年的年平均风速1.32 m/s、年平均极大风速18.07 m/s、月平均极大风速26.5 m/s为仿真数据来源,以正北方向为基准,以农户经验选择覆膜方向范围0°~90°的最小值、中间值、最大值为全膜双垄沟种床构建方向,分别建立T1(0°)、T2(45°)、T3(90°)3个种床模型,采用CFD-DEM气固耦合技术,得出不同风速、不同方向下全膜双垄沟种床覆土与气流场间的互作机制,综合空气流场、太阳辐射能、耕地利用率对全膜双垄沟种床构建的影响,对其构建方法进行优化,最后进行了田间验证试验。种床覆土表面流场分析表明:当空气流速恒定时,横腰带覆土表面空气最大流速由大到小依次是T3、T1、T2,大垄面覆土空气流速与标准空气流速差值由大到小依次是T3、T1、T2。种床覆土过程分析表明:当空气流速恒定时,种床及土壤颗粒对气流影响程度由大到小依次是T3、T1、T2,气流对颗粒影响程度由大到小依次是T3、T1、T2。由此可知T3模型种床及覆土表面气流速度最大,所受气流影响最大,膜面覆土移动距离最大,易形成扬尘,同时大垄面覆膜交接点极易渗入气流,引起大风揭膜现象,影响作物生长,危及经济效益。优化后的种床构建方法应遵循种床覆土位移最小、太阳辐射能最大、构建效率最快、南坡(向阳坡)耕地优先、南北走向耕地优先原则,优先采用模型依次是T1、T2、T3。田间试验结果表明:当空气流速为2.77 m/s、风向北风时,平均种床合格率由大到小依次是T2、T1、T3,覆膜效率、耕地利用率、采光面积占有率由大到小依次是T1、T3、T2,试验结果与仿真模拟结果高度一致,验证了模型的可靠性。