秸稈深施還田蓄水效應(yīng)與秸稈深施機(jī)性能的試驗(yàn)研究

【摘要】：秸稈還田可以使土壤孔隙度增大、容重變輕、蓄水能力增強(qiáng)、有機(jī)質(zhì)增加,具有保護(hù)環(huán)境和培肥地力增加糧食產(chǎn)量等多種效益,其方法主要為秸稈覆蓋和秸稈翻壓。近年來(lái)將秸稈還田與深松作業(yè)結(jié)合形成的秸稈深施還田法,除具有傳統(tǒng)秸稈還田方法的優(yōu)點(diǎn)之外,還具有提高土壤蓄水能力和提升春季土壤溫度的作用。因此研究秸稈深施還田的蓄水效應(yīng)及其深施機(jī)械的性能為實(shí)施秸稈深施還田提供技術(shù)依據(jù)是十分必要的。 本文研究了秸稈深施還田的土壤蓄水效應(yīng),設(shè)計(jì)了螺旋式秸稈深施機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng),并對(duì)秸稈深施機(jī)進(jìn)行性能的試驗(yàn)研究,主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下： 1)秸稈深施還田的土壤蓄水效應(yīng) 在試驗(yàn)室對(duì)試驗(yàn)土槽內(nèi)土壤進(jìn)行秸稈深施,分別深施大豆秸稈、玉米秸稈與水稻秸稈,不進(jìn)行秸稈深施的土槽作為對(duì)照組。然后對(duì)土槽內(nèi)土壤實(shí)施人工降雨,測(cè)量降水前后土壤水分,考察深施不同種類秸稈與不同深施時(shí)間的土壤水分變化情況、分析秸稈深施還田對(duì)土壤蓄水能力的影響。結(jié)果表明3種秸稈均能增強(qiáng)土壤蓄水能力,秸稈深施半個(gè)月深施大豆秸稈和玉米秸稈土壤在15cm土層含水量平均高出對(duì)照組4.3%和4.5%；秸稈深施9個(gè)月深施大豆、玉米和水稻秸稈土壤分別在20cm土層比對(duì)照土壤含水量平均高1.2%、2.3%和2.4%；秸稈深施22個(gè)月深施玉米秸稈土壤在20cm土層比對(duì)照土壤含水量平均高1.7%。 2)對(duì)螺旋式秸稈深施機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì) 試驗(yàn)系統(tǒng)采用變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)秸稈深施機(jī),通過變頻器控制變頻電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到控制秸稈深施機(jī)螺旋軸轉(zhuǎn)速的目的,完成秸稈深施作業(yè)試驗(yàn)。 3)秸稈深施機(jī)性能的試驗(yàn)研究 秸稈深施機(jī)的行進(jìn)阻力試驗(yàn)研究,采用正交回歸試驗(yàn)方法分析研究了深施深度、行進(jìn)速度、土壤密度對(duì)行進(jìn)阻力的影響,并得出回歸方程。由方程中可知,行進(jìn)阻力與深施深度和土壤密度有較顯著的相關(guān)關(guān)系,深施深度越大行進(jìn)阻力越大,土壤密度越大行進(jìn)阻力越大,使整機(jī)消耗功率增加。 秸稈深施機(jī)的輸送性能試驗(yàn)研究,采用二次回歸正交旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)方法研究了螺旋軸轉(zhuǎn)速(40～200r/min)和秸稈長(zhǎng)度(5～45mm)對(duì)秸稈深施流量和填充系數(shù)的影響,得到了相應(yīng)的回歸方程。從方程分析中可知,轉(zhuǎn)速越大深施流量越大,秸稈長(zhǎng)度越大,深施流量越?。唤斩掗L(zhǎng)度小于10mm時(shí),轉(zhuǎn)速對(duì)深施填充系數(shù)的影響較小。秸稈長(zhǎng)度大于25mm時(shí),深施填充系數(shù)隨轉(zhuǎn)速的增加而增加。轉(zhuǎn)速小于60r/min時(shí),秸稈長(zhǎng)度越大填充系數(shù)越小。轉(zhuǎn)速大于120r/min時(shí),秸稈長(zhǎng)度對(duì)深施填充系數(shù)的影響較小。此外,對(duì)秸稈深施機(jī)輸送不同作物秸稈性能進(jìn)行試驗(yàn)研究,研究秸稈種類對(duì)深施流量的影響。在其他參數(shù)同樣的條件下,深施玉米秸稈的深施流量最大,其次為大豆秸稈,深施流量最小的為水稻秸稈。 【關(guān)鍵詞】：秸稈深施 秸稈還田 秸稈深施機(jī) 土壤水分
【學(xué)位授予單位】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：S224.29
【目錄】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 1 引言11-19
• 1.1 研究的目的與意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外秸稈還田機(jī)械研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)秸稈還田機(jī)械化現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 國(guó)外機(jī)械化秸稈還田技術(shù)現(xiàn)狀14-16
• 1.2.3 機(jī)械化秸稈還田技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)16
• 1.3 秸稈深施還田方法16
• 1.4 課題研究的主要內(nèi)容16-17
• 1.5 技術(shù)路線17-19
• 2 秸稈深施還田蓄水效應(yīng)試驗(yàn)研究19-33
• 2.1 試驗(yàn)方案19-20
• 2.1.1 試驗(yàn)材料19
• 2.1.2 試驗(yàn)方法19-20
• 2.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析20-32
• 2.2.1 秸稈深施半個(gè)月后土壤含水量變化21-24
• 2.2.2 秸稈深施9個(gè)月后土壤含水量變化24-27
• 2.2.3 秸稈深施22個(gè)月后土壤含水量變化27-29
• 2.2.4 土壤含水量在水平方向上分布情況29-30
• 2.2.5 秸稈深施時(shí)間對(duì)土壤含水量的影響30-32
• 2.3 討論32
• 2.4 小結(jié)32-33
• 3 秸稈深施試驗(yàn)裝置33-37
• 3.1 秸稈深施裝置33-35
• 3.1.1 秸稈輸送部件33-34
• 3.1.2 控制及傳動(dòng)系統(tǒng)34-35
• 3.2 土槽導(dǎo)軌試驗(yàn)臺(tái)35-37
• 4 秸稈深施機(jī)行進(jìn)阻力試驗(yàn)研究37-46
• 4.1 試驗(yàn)方案與儀器37-41
• 4.1.1 測(cè)試儀器37-38
• 4.1.2 測(cè)試原理38-39
• 4.1.3 傳感器標(biāo)定39
• 4.1.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)39-41
• 4.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析41-46
• 4.2.1 行進(jìn)阻力試驗(yàn)41-43
• 4.2.2 數(shù)據(jù)處理與分析43-46
• 5 秸稈深施機(jī)性能試驗(yàn)研究46-60
• 5.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)46-48
• 5.1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法46
• 5.1.2 試驗(yàn)因素的選擇46-47
• 5.1.3 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)47-48
• 5.2 試驗(yàn)結(jié)果分析48-54
• 5.2.1 秸稈深施流量指標(biāo)的試驗(yàn)結(jié)果分析48-51
• 5.2.2 秸稈深施填充系數(shù)指標(biāo)的試驗(yàn)結(jié)果分析51-54
• 5.3 秸稈種類對(duì)深施流量的影響試驗(yàn)54-59
• 5.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)55
• 5.3.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析55-59
• 5.4 小結(jié)59-60
• 6 結(jié)論60-61
• 致謝61-62
• 參考文獻(xiàn)62-65
• 攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文65

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