为实现旱区果园秸秆覆盖机械化和农业废弃物资源的高效利用,研制一种将秸秆等农业废弃物均匀覆盖于矮砧苹果园行间的果园秸秆覆盖机。采用自走式履带底盘和车箱大容积设计,以提高果园环境的适应性和作业效率。由液压马达驱动的车箱链板拨料机构和下料辊相配合,实现连续定量铺料,厚度可调。试验结果表明:秸秆覆盖厚度均匀,菌渣覆盖厚度标准差≤1.37 mm,宽度满足要求;下料辊正转时,下料量大,可实现厚层覆盖,此时下料辊转速与覆盖厚度正相关;下料辊反转时,下料量小,可实现薄层覆盖,此时拨料机构转速与覆盖厚度正相关。建立了菌渣覆盖厚度与车速、下料辊(或拨料机构)转速的二元线性模型,R~2≥0.979,表明覆盖厚度在3.6～13.1 cm范围内可灵活调整。该机也可用于污染土壤修复,蚯蚓养殖床铺设等作业。

为实现果园秸秆覆盖机同步覆土功能,解决果园秸秆覆盖存在的火患隐患和秸秆因风雨集堆的问题,提出一种对抛式覆土方案,对对抛式覆土装置的核心部件抛土轮进行结构设计并确定抛土轮直径、叶片数、作业转速等关键参数,采用EDEM仿真软件,分析抛土轮入土深度、转速、抛土角对覆土效果的影响规律;在自行研制的试验台架上对单个抛土轮进行抛土覆土试验。试验结果表明:抛土轮覆土宽度为152.3～251.3cm,覆土厚度10.4～18.3mm,覆土厚度标准差1.4～4.1mm,漏盖率为0,符合果园秸秆层薄土盖压作业要求;分别建立了抛土角、入土深度、转速与覆土厚度和覆土宽度的模型,其决定系数分别为0.943 6和0.932 2,覆土厚度与覆土宽度模型拟合良好。

为了揭示土壤耕作和秸秆覆盖对苹果园土壤保蓄水性能及土壤肥力的影响,研究设置了以土壤耕作(免耕、翻耕、旋耕)为主处理,秸秆覆盖(秸秆覆盖、无覆盖)为副处理的裂区试验,对比分析了各处理果园土壤水分贮量、土壤肥力等性状。结果表明,免耕裸地与翻耕裸地处理的保蓄水效应在果树不同生长期表现不同,在5月份免耕裸地处理1 m土层内土壤贮水量高于翻耕裸地处理,而在10月份免耕裸地处理显著低于翻耕裸地处理;秸秆覆盖各处理1 m土层内土壤贮水量均明显高于无覆盖各处理,耕作与秸秆覆盖相结合在整个土壤水分测定过程中均以免耕秸秆覆盖土壤贮水量最高且较稳定;耕作与秸秆覆盖相结合显著提高了有机质含量,土壤速效肥含量明显增加,...

为研究作物秸秆覆盖对改善农田自然降水利用效果的作用 ,采用人工降雨的方法模拟小雨、中雨和大雨 3种不同降雨强度 ,对雨后玉米、小麦秸秆覆盖地与裸地 0～ 2 0cm土层土壤含水率分布情况进行了试验。结果表明 :小雨后 ,由于秸秆覆盖阻滞入渗的作用 ,秸秆覆盖地 0～ 5cm土层土壤含水率短时间内低于裸地 ,但降雨后 2 4h玉米秸秆覆盖地已与裸地持平 ,以后逐渐高于裸地 ,降雨后 5 2h小麦秸秆覆盖地已高于裸地 ,且裸地水分蒸发量高于秸秆覆盖地 ;中雨后 ,秸秆覆盖阻滞入渗作用表现在土壤 5～ 2 0cm土层 ;大雨后 ,秸秆覆盖阻滞入渗作用表现在10～ 2 0cm土层。秸秆的吸水性会暂时阻...

秸秆还田作为农作物秸秆的有效利用方式之一,能培肥地力,蓄水保墒。为了改善东北地区耕层变浅、犁底层上移、玉米秸秆产量大、后续处理困难等问题,设计了一种秸秆直注深埋还田机。该机由秸秆粉碎装置,输送装置、开沟装置和覆土装置组成,能一次性完成秸秆捡拾、输送和深埋等作业内容,可将地表秸秆埋至地下300mm土层中,满足打破犁底层,构建合理耕层,提高秸秆利用率的要求。该机输送装置中部安装卸料室,实现秸秆从两侧向中间聚拢并向下运动的效果。通过对输送装置分析得知,螺旋叶片设计直径315mm,螺距315mm,当螺旋轴转速为350～450r·min-1时,卸料效果良好。参考双翼铧式开沟器作业后的土壤截面设计了柳叶形直注铲,该铲底端秸秆出口设计成流线型柳叶状,铲横截面形状为椭圆形。通过分析计算得出直注铲设计高400mm、铲宽320mm、圆心角θ=60°时,铲横截面积为9.92×104mm2,满足卸料要求,同时能达到开沟破土并回填部分土壤的作业效果。以拖拉机前进速度、秸秆覆盖量和输送装置转速为因素,以秸秆还田率为指标,设计了正交试验。结果表明:拖拉机前进速度和输送装置转速对还田率影响显著,当前进速度为5km·h-1,输送装置转速为450r·min-1时,还田率为90.5%。该试验结果表明了机具作业性能符合设计要求,卸料室和直注铲的设计为秸秆还田机输送装置和开沟装置的优化设计提供理论和实践参考。

研究了耕作和残茬覆盖对果园土壤保蓄水能力及土壤酶活性的影响,设置以耕作(深松、翻耕、免耕)为主处理,覆盖(秸秆覆盖、无覆盖)为副处理的裂区试验,翻耕无覆盖为对照,对比分析了土壤水分贮量、土壤酶活性、苹果产量及品质等性状的影响。结果显示:玉米秸秆覆盖与间隔深松相结合,可以增加苹果园土壤的蓄水和保水能力,降水7 d后测定1 m土层贮水量比免耕不覆盖多62.47 mm,苹果收获后1 m土层内土壤贮水量比免耕无覆盖多9.2%;土壤酶活性增加,特别是表层土壤,效果更加明显(P<0.01);苹果百果重有所增加,比免耕不覆盖百果重增加了16%。在渭北旱源苹果生产基地,采用秸秆覆盖加间隔深松技术能起到较好的保...

通过室内外试验 ,对秸秆覆盖条件下播种的土壤临界含水率进行了试验研究。结果表明 ,在试验盆用塑料薄膜覆盖的条件下 ,测得玉米种子发芽出苗的土壤临界含水率为 1 4 % (体积含水率为 0 .2 0 0 2cm3 ·cm-3 )。由室外试验建立秸秆覆盖条件下耕层土壤水分运动规律的数学模型 ,经过数值模拟得到田间播种的临界含水率 :无覆盖的土壤重量含水率为 1 4 .89% (体积含水率为 0 .2 1 2 9cm3 ·cm-3 ) ,5cm厚麦秸覆盖的土壤重量含水率为 1 4 .36 % (体积含水率为 0 .2 0 5 4cm3 ·cm-3 ) ,8cm厚麦秸覆盖的土壤重量含水率为 1 4 ....

【目的】揭示不同覆盖方式对渭北旱作苹果园土壤贮水的影响,为该区域改进果园土壤水分管理措施提供理论依据。【方法】通过田间小区定位观测,对比分析秸秆覆盖、地膜覆盖、生草覆盖及裸地处理果园土壤孔隙度、土壤贮水库容及土壤贮水量等性状。【结果】秸秆覆盖明显提高了土壤孔隙度、土壤贮水库容及贮水量。覆盖3年后,各处理0—60cm土层平均土壤孔隙度大小为秸秆覆盖>生草覆盖>裸地>地膜覆盖,地膜覆盖降低了土壤孔隙度;在0—60cm土层,秸秆覆盖处理土壤饱和贮水量、吸持贮水量及滞留贮水量分别较裸地及地膜覆盖高2.18、0.84、1.34mm及2.52、1.15、1.36mm,生草处理土壤饱和贮水量、吸持贮水量及滞...

通过对连续三年生物覆盖的旱地果园苹果树和清耕旱地果园菜果树的各种生物学特征及产量、质量的比较、分析发现 :生物覆盖可以截获地表径流、改善土壤结构、缓解旱地果园的干旱问题 ,从而促进果树根、枝、叶的生长及产量、质量的提高 ,是旱地果园生产中值得推广的一项措施。

针对铧式犁在秸秆深埋还田作业过程中作业效果不理想的缺点，研制了一种能够应用于大田秸秆深埋还田的旋耕式开沟机。首先，利用ＳＯＬＩＤＷＯＲＫＳ三维软件进行了总体结构及关键部件设计，研制了１ＫＧ－７０型秸秆深埋还田开沟机，并对关键部件进行了动力学分析，建立了动力学数学模型；其次，利用ＡＤＡＭＳ仿真软件对关键部件进行了仿真分析，表明开沟刀片采用对称布置有利于开沟刀轴工作平稳；最后，以旋耕式秸秆深埋还田开沟机前进速度、旋耕转速、导土板角度为试验因素，抛土距离为试验指标，采用正交试验方法进行了田间试验，通过方差分析研究了不同因素对试验指标的影响，优化了旋耕式秸秆深埋还田开沟机结构参数。分析结果表明：前进速．．．

设不添加秸秆和生物炭的对照(CK)、全量秸秆覆盖(S10)、半量秸秆覆盖(S5)、全量生物炭覆盖(B10)、半量生物炭覆盖(B5)和半量秸秆+半量生物炭覆盖(BS5)共6个处理，其中全量、半量覆盖量分别为11.6、5.8 t/hm~2，开展室内原状土培养试验，于20℃恒温培养箱中，预培养7 d后正式培养32 d，研究玉米秸秆及其生物炭覆盖对黄壤养分和温室气体排放的影响。结果表明：在短期的室内培养条件下，秸秆与生物炭覆盖对土壤有机质、全氮、碱解氮和有效磷的质量分数影响并不显著；BS5土壤pH显著高于S10和B5的；与CK相比，S10、S5和B5显著降低了土壤中速效钾质量分数；秸秆和生物炭覆盖均提高了土壤CO_2累积排放量，BS5的CO_2累积排放量显著高于CK和S10的；与CK相比，B5的CH_4累积排放量降低了93.39%，而BS5的CH_4累积排放量增加了21.50%；秸秆和生物炭添加均有降低N_2O累积排放量的趋势，其中秸秆或生物炭单独覆盖处理的N_2O累积排放量均为负值，即土壤由N_2O排放源转为汇，S10的N_2O累积排放量显著低于CK的，两者混合覆盖土壤虽有一定的降低效果，但仍为N_2O的排放源；所有处理均具有潜在温室效应，随秸秆或生物炭覆盖量增加全球增温潜势(GWP)呈下降趋势，以BS5的GWP最高，显著高于CK和S10的。可见，半量秸秆+半量生物炭覆盖导致的潜在温室效应最为明显，不利于生态环境的友好发展，在实践中应根据生产实际对秸秆的利用方式及使用量进行选择。

为明确淮北地区玉米生产的适宜秸秆覆盖量,研究了不同秸秆覆盖量M0(0 kg/hm2)、M1(3 000 kg/hm2)、M2(6 000 kg/hm2)、M3(9 000 kg/hm2)、M4(12 000 kg/hm2)、M5(15 000 kg/hm2)和M6(18 000 kg/hm2)对玉米生长、光合和产量的影响。结果表明,玉米节间长和株高随秸秆覆盖量的增加呈先增加后下降的趋势,并以M4最高。适宜的秸秆覆盖量可显著增加玉米叶绿素密度和单株绿叶面积,但当秸秆覆盖水平增加到一定程度,不同秸秆覆盖量效果间的差异不再明显。玉米群体干物重受秸秆覆盖的影响明显,并以M4处理最高,分别比M0和M6在...

［目的］本文旨在研究秸秆和土壤颗粒从固态到流态转变的非线性运动过程。［方法］推导建立土壤固态－流态转变非线性动态过程本构方程，基于离散单元法（ＤＥＭ），模拟研究推土板在草颗粒影响下的阻力变化；搭建含秸秆耕作试验平台，建立７、１３和１９ ＭＭ ３种尺寸的秸秆离散元模型。［结果］由于耕作过程改变了其原有土壤的表面形态，耕作后的土壤孔隙比增加，犁后出现明显的浅沟；随着耕作的不断推进，部分颗粒会受到二次切割分离；牵引速度越大，圆盘犁面前缘隆起土颗粒越多，犁面前缘所受土壤的阻力越大，所需牵引力越大；７和１９ ＭＭ秸秆向两侧位移明显，而１３ ＭＭ秸秆沿犁面前缘位移明显，该尺寸秸秆与犁面发生二次接触，导致速．．．

【目的】分析秸秆覆盖还田对桑园土壤真菌群落结构组成的影响,为优化桑园施肥管理措施、保障桑园土壤健康提供参考依据。【方法】随机设置秸秆覆盖还田桑园(SR)和非秸秆覆盖还田桑园(对照,CK)2个处理,45 d后分别采集2个处理的土壤样品,基于高通量测序技术,对比分析各处理土壤真菌的Alpha多样性、不同分类水平相对丰度占比、LEfSe分析结果和FUNGuild功能预测。【结果】SR土壤中指示真菌丰富度的Ace和Chao1指数及表征多样性的Shannon指数与CK相比均无显著差异(P>0.05)。在门分类水平,子囊菌门(Ascomycota)真菌是SR土壤的优势真菌门,其相对丰度占比为83%;unclassified_k__Fungi和球囊菌门(Glomeromycota)真菌是CK土壤的优势真菌门类。在属分类水平,unclassified_f__Microascaceae、Apiotrichum,unclassified_o__Hypocreales、腐质霉属(Humicola)、曲霉属(Aspergillus)、杯盘菌属(Ciboria)、支顶孢属(Acremonium)、假埃希氏菌属(Pseudallescheria)和毛孢子菌属(Trichosporon)等是SR土壤中富集的特有优势真菌属,其相对丰度占比分别为10.62%、8.37%、5.25%、4.83%、4.12%、1.67%、1.35%、1.09%和1.23%,但缺失CK土壤中存在的Saitozyma,unclassified_c__Eurotiomycetes、Sistotrema、青霉属(Penicillium)、unclassified_o__Xylariales、马利亚霉属(Mariannaea)和粉褶菌属(Entoloma)优势真菌属。LEfSe分析结果显示,子囊菌门真菌是SR土壤中相对丰度占比最大的优势真菌门,unclassified_k__Fungi和球囊菌门是CK土壤中相对丰度占比排在前2位的优势真菌门;unclassified_f__Microascaceae、Apiotrichum、unclassified_o__Hypocreales和腐质霉属是SR土壤中相对丰度占比排在前4位的优势真菌属,Saitozyma、unclassified_k__Fungi和unclassified_c__Eurotiomycetes是CK土壤中相对丰度占比排在前3位的优势真菌属。FUNGuild功能预测结果显示,与CK相比,秸秆覆盖还田桑园土壤中富集了更丰富的腐生营养型真菌。【结论】与非秸秆还田桑园相比,秸秆覆盖还田桑园土壤中富集了腐质霉属、曲霉属和支顶孢属等特有优势有益真菌属,有助于维护桑园土壤健康和有效保障桑树健康生长。

为了探讨渭北旱原有效的蓄水保墒途径，在陕西乾县、武功等地开展了秸秆覆盖耕作的试验研究。试验结果结表明，冬小麦在夏闲期和生长期采用秸秆覆盖，能显著增加土壤蓄水量，尤其可使土壤上层长期保持湿润状态。据测定，以覆盖６０００ｋｇ／ｈｍ２秸秆的蓄水保墒效果最好，与不覆盖相比，夏闲末２ｍ土层可多蓄降雨４１．９ｍｍ，同时，秸秆覆盖还能改善土壤结构，提高土壤肥力，在坡地并能有效控制水土流失。一般可使冬小麦增加产量２０％左右。