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[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
魏万成 戴飞 张锋伟 张仕林 史瑞杰 刘元祥 沈鹏云
为研究旱地玉米全膜双垄沟垄体结构对其水热效应的影响程度,采用数值模拟方法对垄体结构和保温保水性能之间的关系进行研究。参考现有的全膜双垄沟种床构建农艺要求建立4种垄体模型,分别为T1、T2、T3和T4模型,对其雨水入渗和热平衡过程进行数值模拟,结合模拟结果对玉米全膜双垄沟垄体结构和相应的配套机具进行了优化。入渗模拟结果表明:在相同降雨边界条件下T2模型垄沟内土壤平均含水率最高(含水率为18.0%),其次为T4模型(16.9%)。热平衡模拟结果表明:在相同的温度边界条件下T4模型垄沟内土壤平均温度最高(温度值为23.5℃),T2模型最低(22.8℃),兼顾保温性和保水性2个因素,T4模型为最优模型。在T4模型的基础上对现有的全膜双垄沟垄体结构进行优化,优化后的垄体呈拱型结构,大垄拱顶弧半径为48 cm,大垄宽70 cm,垄高15 cm;小垄拱顶弧半径为22 cm,小垄宽40 cm,垄高20 cm;垄沟为梯形结构,沟底宽8～10 cm,沟底与大垄宽度比约1∶7,与小垄宽度比约1∶4。同时配套的起垄铺膜机具需要安装垄体整形装置,其形状和结构要与优化后的垄体相匹配,配套的直插式穴播机行走轮宽度应小于垄沟沟底宽度(8～10 cm),播种后膜孔半径保持在4～5 cm。
关键词：
全膜双垄沟 水热效应 数值模拟 农艺优化
[期刊] 农业现代化研究
[作者]
杨祁峰 刘广才 熊春蓉 张成荣 朱永永
采用田间小区试验研究了旱地玉米全膜双垄沟播技术不同覆膜模式的水分高效利用机理。结果表明,玉米播前至拔节期,秋季全膜双垄、顶凌全膜双垄和播前全膜双垄0-20cm土壤含水量较传统播前半膜平铺分别提高5.5-5.8%、4.5-4.7%和0-3.2%,1m土壤贮水量较播前半膜平铺分别增加48.4-51.7mm、36.4-38.8mm和0-25.6mm,正是由于秋季全膜双垄和顶凌全膜双垄前期较高的土壤含水量,从而有效解决了玉米4-5月份因春旱无法播种、出苗的瓶颈。全膜双垄沟播技术大幅度提高了农田降水利用率和玉米水分利用效率,使降水利用率最高达到76.8%、平均达到70.2%,使玉米水分利用效率最高达到3...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
赵凡
【目的】研究全膜双垄沟播玉米与传统栽培模式（露地垄作）玉米的生长势差异及光、热、水等生态因子资源的分配特征和增产机制，为该技术进一步推广提供科学依据。【方法】以春玉米＂临单２１７＂为材料，设全膜覆盖双垄沟播（１．２ｍ宽地膜）、半膜覆盖垄作（０．８ｍ宽地膜）、露地垄作（对照）３种模式，测定不同栽培模式下玉米叶面积指数、产量及其构成等指标，并记录生育期生态因子（生长天数、日照时数、有效积温、降水量），应用ＲｉｃｈａＲｄｓ生长方程，从动态数学模型的角度，建立不同生态因子与相对叶面积指数及其增长速率、增长速率变化率的模型，研究不同栽培模式下各生态因子资源量分配和作用特征的差异及增产机制。【结果】（１）．．．
[期刊] 中国农业科学
[作者]
王红丽 张绪成 宋尚有 马一凡 于显枫
【目的】从玉米季节性耗水调节产量和水分利用效率的角度,揭示旱地全膜双垄沟播的增产机制。【方法】通过测定土壤温度、含水量、玉米地上干物质和产量及其构成因子,以及计算土壤温度梯度等,探讨旱地全膜双垄沟播对玉米季节性耗水和产量的调节机制。【结果】全膜双垄沟播(PMF)和全沙覆盖平作(SM)对玉米生长期的水分环境有显著的调节作用。与裸地平作(CK)相比,PMF和SM能提高地温最低点玉米全生育期土壤温度梯度和地温最高点玉米拔节前土壤温度梯度,在显著高于CK和地温最高、最低点反方向温度梯度驱动下实现了对土壤水分的调节,使玉米在需水较少阶段保蓄更多的水分以供需水盛期利用;各处理玉米耗水高峰出现的时期与当年降...
[期刊] 农业现代化研究
[作者]
徐文强 熊春蓉 张永祥 杨祁峰 牛芬菊 张雷
试验通过全膜双垄沟播覆盖种植与不同玉米秸秆还田方式,研究对其土壤理化特性及玉米产量的影响。结果表明:采用全膜双垄沟播种植方式,经秸秆还田后耕层土壤养分含量变化表现为整株还田>秸秆粉碎>免耕留茬,秸秆还田后的土壤容重明显降低但免耕留茬一膜两年用后的土壤容重增大。秸秆还田对土壤水分与温度的影响,在玉米生育前期经秸秆还田后的土壤温度与水分均显著低于对照,在玉米生育后期秸秆腐解后对土壤水分起到一个补偿效应。就玉米产量变化而言,表现为全膜覆膜+整株秸秆还田>全膜覆膜+秸秆粉碎还田>全膜双垄沟播>免耕留茬一膜两年用>露地种植,玉米全膜双垄沟播较露地种植增产达到显著水平,玉米采用全膜双垄沟播种植结合秸秆还田...
[期刊] 地域研究与开发
[作者]
王海鸿 吴頔
基于１９９１—２０１１年甘肃省各地区玉米生产面板数据，以雨养旱作农业技术革命——全膜双垄沟播技术为视角，在对玉米产量时空尺度分析的基础上，运用灰色系统关联分析法，构建关于玉米产量及其１０个影响因素的交互作用关联度模型，分２个时段对玉米生产驱动机制进行阐析。研究结果表明：２００３年以来，甘肃省玉米产量出现突发性持续上升的根本原因是大面积推广全膜双垄沟播技术，反映该技术的指标——地膜玉米覆盖面积已成为影响玉米产量的首要因子，对甘肃省玉米生产空间格局变迁产生了深刻影响。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
周永杰 谢军红 李玲玲 王林林 罗珠珠 王进斌
【目的】明确氮肥减量条件下耕作方式对土壤呼吸、碳排放、作物产量的影响,揭示玉米生长与土壤碳排放的关系。【方法】于2018—2019年依托2012年布设于甘肃农业大学旱作农业综合实验站的耕作方式及氮肥减量长期定位试验。本试验以具有良好集雨抑蒸、增温保墒作用的全膜双垄沟播技术为前提,采取二因素裂区设计,主区为4种耕作方式:翻耕(T1);旋耕(T2);深松耕(T3)和免耕(T4),副区处理为两个施氮水平:氮肥减量(N1:基施氮200 kg·hm~(-2))和传统施氮(N2:基施200 kg·hm~(-2)+拔节期施100 kg·hm~(-2))。研究不同处理的玉米生长、土壤呼吸速率特征、碳排放量和土壤有机碳含量的变化,分析碳排放效率(CEE)及净生态系统生产力(NEP)。【结果】(1)耕作方式及施氮水平显著影响全膜双垄沟播玉米的生长,耕作方式对干物质积累的影响主要在灌浆期和成熟期,免耕处理显著提高了该时期的干物质积累量、生长率和净同化速率,较其他耕作方式籽粒产量提高2%—15%;施氮水平在拔节期—开花期对干物质的影响较大,但同一耕作方式下N1与N2水平的产量差异不显著。(2)土壤呼吸速率呈先升高后降低的单峰曲线,在大喇叭口期—开花期达到峰值,耕作方式对土壤呼吸、碳排放量及碳排放效率的影响大于施氮水平,免耕处理的土壤呼吸速率较旋耕、翻耕和深松耕分别降低了4.3%、12.9%和24.3%,总碳排放量降低了21.5%、13.4%和31.2%,碳排放效率提高26.5%—55.9%;免耕减施氮肥较其他处理碳排放总量降低489—1 917.5 kg·hm~(-2),碳排放效率提高了20.1%—56.2%。(3)所有处理均表现为大气CO_2的"汇",但免耕和减施氮肥表现出更强的碳汇效应,与传统翻耕相比,免耕处理0—5 cm土层有机碳含量增加了11.3%(P
关键词：
玉米 免耕 减氮 土壤呼吸 碳平衡 产量
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
李星瑞 石林榕 赵武云 戴飞
针对全膜双垄沟播直插式玉米播种装置的核心部件单面凸轮控制的穴播杆水平位移不精确、振动较大等问题,设计采用双面凸轮代替。在沟播机虚拟样机基础上,生成双面凸轮内外接触轨迹曲线,由于生成的双面凸轮轨迹在奇点处过渡急剧,会造成凸轮与顶杆运动过程中冲击过大而无法实现设定的运动,甚至卡死,对轨迹过渡奇点段进行了圆弧过渡优化,对优化前后的凸轮在x、y方向位移曲线进行了对比,相应位移量较小。经沟播机虚拟样机仿真,双面凸轮驱动下的成穴器在入土前不会与地面发生干涉;对双面凸轮进行的冲击力和拉力作用下最大形变和应力进行分析的结果表明,双面凸轮在受到最大冲击力和拉力时最大变形量为0.092 mm,且其最大Von–Mi...
[期刊] 中国农业科学
[作者]
张建军 樊廷录 党翼 赵刚 王磊 李尚中
【目的】研究全膜双垄沟播玉米在陇东雨养农业区产量和生育指标同步提高的最佳种植密度、氮肥施用量及运筹方式,制定合理的栽培措施。【方法】本试验以先玉335为试材,在全膜双垄沟播种植条件下设置了2个氮肥用量(150、225kg·hm-2),2个密度(6×104、7.5×104株/hm2)和5个氮肥追施比例及时期(底肥100%;拔节期追施100%;底肥50%、拔节期50%;底肥50%、拔节期30%、抽雄期20%;底肥50%、拔节期10%、抽雄期40%)。通过3年田间试验,研究种植密度、氮肥用量及运筹方式对旱地春玉米产量及生理指标的影响。【结果】在试验氮肥用量及密度范围内,相同施氮量随种植密度增加,玉米...
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
王松林 高爱民 王波 戴飞 韩正晟
为提高弹齿式旱地全膜双垄沟残膜回收机的拾净率,以起膜齿齿数、起膜齿入土深度、搂膜耙齿齿径和齿数为试验因素,拾净率为试验指标,进行单因素试验;在单因素试验基础上,选取对拾净率影响显著的因素——起膜齿齿数、起膜齿入土深度、搂膜耙齿齿径进行三因素三水平正交试验,并对试验数据进行极差分析,以确定残膜回收机最佳工作性能参数。正交试验结果表明,起膜齿齿数为4个,起膜齿入土深度为50 mm,前、中、后搂膜耙齿齿径分别为10、8和6 mm时,拾净率最高,为93.6%。重复试验结果表明:该机残膜拾净率为93.4%,远高于75%的标准,能满足残膜回收作业质量要求。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
任小龙 贾志宽 陈小莉 韩清芳 韩娟
【目的】探明沟垄微型集雨种植(垄体覆膜沟内种植)适宜的降雨量范围,为确定合理的微型集雨种植模式提供科学依据。【方法】在夏玉米生长期,人工模拟大、中、小3种降雨量(440、340和230mm),定期测定传统平作(T1)和沟垄微型集雨种植(T2)条件下土壤水分和耕层地温,并分析了农田水分利用效率(water use efficiency,WUE)。【结果】在玉米全生育期230、340和440mm降雨量下,沟垄微型集雨种植农田200cm土层平均储水量分别较平作(平作不起垄不覆膜)增加了2.3%、5.2%和4.5%,耕层0～5cm平均地温分别增加了1.2、1.1和1.0℃。在全生育期230mm和340...
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
林静 齐林 李宝筏 薄鸿明 吴南 高文英 张桐嘉 孟凡成
为了满足东北地区旱地合理耕层构建技术的要求,改善土壤耕层结构,实现秸秆混埋还田,研制了一种玉米秸秆条带混埋还田机。该机具主要由限深破茬装置、弹齿清垄装置、深松装置、混拌装置、镇压装置等组成,可以同时在三个垄沟内将地表上的秸秆混埋于15～20cm深度的土壤中,同时完成清垄、深松、镇压等多项作业,适合东北棕壤土区旱地合理耕层的构建技术要求。通过对弹齿清垄装置的运动轨迹分析得出,当机具前进速度范围在1.1～1.6m·s~(-1)时,弹齿清垄器的弹齿端部的绝对速度为1.73～2.51m·s~(-1),弹齿的拨草范围角为46°。通过对混拌装置的运动轨迹分析得出,当机具前进速度为1.38m·s~(-1)时,混拌刀切土节距为4.6cm,单条混拌幅宽为350mm,混拌刀辊的转速为300r·min~(-1)。并根据切土节距和混拌耕深设计了一种C型混拌刀,通过分析计算得到了C型混拌刀的各项参数以及侧切刃的阿基米德螺线方程。利用二维软件CAXA和三维软件Solidworks对混拌刀进行参数设计和实体模型的建立,同时利用ANSYS Workbench对所设计的混拌刀进行静力学分析来验证混拌刀结构的合理性。通过Design-expert软件对田间试验数据分析得出各因素对田间秸秆混埋率的影响主次顺序为:混拌深度>秸秆覆盖量>机具前进速度。最佳试验条件:在机具前进速度为1.25m·s~(-1),混拌深度为17.5cm,田间秸秆覆盖量为0.93kg·m~(-2)的条件下,秸秆混拌率为94.6%。该试验结果验证了机具作业性能达到了设计要求,为条带秸秆还田机的改进设计提供理论和实践参考。
关键词：
秸秆还田 合理耕层 深松 清垄 条带混埋
[期刊] 中国农业科学
[作者]
张绪成 王红丽 于显枫 侯慧芝 方彦杰 马一凡
【目的】间套作是克服马铃薯连作障碍、提高降水利用效率和农田生产力的有效途径，但在半干旱旱作区发展间套作，必须选择基于水分承载力的模式。【方法】依托４年大田定位试验，测定全膜覆盖垄沟种植马铃薯单作（ＰＭ）、马铃薯蚕豆间作（ＰＦ）、马铃薯豌豆间作（ＰＳ）和马铃薯扁豆间作（ＰＨ）的土壤温度、土壤贮水量、作物产量等指标，计算耗水量、经济收益和水分经济收益率，明确其产量和水分效应，并评价其农田水分持续性。【结果】间作有利于缓解６—７月份的高温胁迫，在２０１２—２０１４年，ＰＦ、ＰＳ和ＰＨ处理在该时期０—２５ ｃＭ土层的土壤温度较ＰＭ处理下降０．８—３．６℃、０．４—２．８℃和０．８—１．８℃。间作促进作．．．
[期刊] 中国农业资源与区划
[作者]
王存教
该文以甘肃省在"十一五"期间大力推行的"全膜双垄沟播"旱作农业技术为例,对甘肃省农业功能区的划分进行了拓展和展望。研究表明,该项农业关键技术的创新与推广将会使甘肃省中部的11个干旱县由"就业和生活保障"功能区转变为"农产品供给"功能区,从而承担马铃薯种植、玉米制种等多项特色农产品产业发展的重要任务。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
刘玉华 史纪安 王帅飞 张少杰
【目的】探讨不同带型垄沟集雨种植系统水分入渗特性，为农田垄沟集雨种植的垄沟带型优化设计提供依据。【方法】采用土槽和人工降雨模拟试验，在相同的初始含水率（10%）和降雨条件（降雨强度为16 mm/h，降雨量24 mm，试验历时81 min）下，在土槽内分别设计宽带型垄沟（垄宽和沟宽均为60 cm）和窄带型垄沟（垄宽和沟宽均为45 cm），2种垄沟均为1∶1带型，垄高15 cm，借助数码相机记录垄沟断面土壤湿润锋动态，利用时域反射仪（TDR）测定沟中心、垄沟交界、垄腰、垄顶及垄中心05，510，1015，15
关键词：
垄沟集雨种植 土壤水分 湿润锋 模拟研究
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