我國旱區(qū)作物在機械化播種施肥作業(yè)過程主要存在土壤擾動大,施肥技術落后且施肥量大,易造成作業(yè)后土壤蓄水保墑能力差、前期燒種和后期脫肥等問題。針對以上問題,本文提出了一種十字槽播種施肥方式,一次開溝可實現種子、種肥雙側分施及種肥、基肥的分層施放,設計了相應的新型十字槽開溝器,有效減少了開溝器作業(yè)過程中的土壤擾動,在大施肥量下避免了前期燒種和脫肥現象。本文主要完成的工作及結論如下:(1)十字槽開溝器結構方案的確定基于十字槽播種施肥方式,確定了以芯鏵式開溝器為立刀并在兩側加裝橫刀的十字槽開溝器結構總體設計方案,并進行了排種、排肥性能及可行性預試驗,結果表明設計方案可行。(2)十字槽開溝器設計根據玉米播種施肥的農藝要求,確定十字槽開溝器橫刀長度為80 mm、厚度為10 mm、橫刀刃角為30°;通過分析確定了兩側橫刀的入土角取值范圍為15°~45°、后傾角的取值范圍為0°~40°,并完成了十字槽開溝器試驗裝置的三維建模及試制。(3)土槽試驗在室內土槽完成了十字槽開溝器結構參數優(yōu)化試驗,試驗結果分析表明:以土壤擾動率、土壤側拋距離、水平合力為評價指標,十字槽開溝器在作業(yè)速度為4.1 km/h下,橫刀后傾角為20.6°、入土角為17°時作業(yè)效果最好。(4)基于追蹤器示蹤法的微觀土壤擾動規(guī)律探究使用不同顏色且編號不同的追蹤器分別表示不同深度處的土壤,對開溝器開溝后土壤運動進行微觀和定量的分析。結果表明:當入土角為45°時,隨著入土角增加,土層的混合程度增加;表層土壤擾動范圍最大,表層土壤在本層內的比例為74%;入土角為45°時,下層濕土翻到表層的比例最大為17%;入土角為45°時,隨著入土角增加,表層干土翻到底層的比例為33%。入土角為30°時和45°時表層追蹤器側拋量分別為14個和13個,表明表層土壤的側拋的增加率減小。
【學位單位】：西北農林科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：S223.2
【部分圖文】：

第一章 緒論意義要的干旱國家之一，干旱、半干旱及半濕潤偏旱煥文 2002)，干旱缺水嚴重制約了我國農村和農業(yè) 1-1 所示。干旱地區(qū)農業(yè)面臨的主要問題——生產量低、經濟效益差等。我國西北干旱、半干旱量低；生態(tài)脆弱，過度開墾和不合理的耕作方式劇，沙塵暴發(fā)生的頻率也越來越高(李友軍等 2008嚴重(樊軍等 2007; 李智佩等 2006; 周曉蔚等 2實現干旱、半干旱地區(qū)保水固土，提高經濟效益

耕作機具和技術研究方面居于世界前列，已具有相對成熟的保護性耕作技術和作業(yè)機具(茍文等 2012; 顧耀權等 2013; 楊家華和王瑞 2018)。國外實行農場化管理模式，土地面積一般較大，其免耕播種機具多采用大功率拖拉機驅動，多采用牽引式，機具作業(yè)幅寬較大、縱向尺寸大、機具重量大、破茬容易但是功耗大。多使用圓盤式開溝器和氣力式排種器，普遍能實現精量播種，作業(yè)效率高，作業(yè)質量好。目前免耕播種代表性機具主要有：(1) John Deere l590 型免耕條播機，如圖 1-2 所示。采用牽引式掛接，幅寬大，運輸時可折疊，采用圓盤開溝器，通過機具自重將開溝器壓入土壤。使用外槽輪排種器，可實現 4 個播種檔位調節(jié)，能精確播種，種子通過圓盤邊緣落入土壤，單個金屬圓盤覆土覆蓋種子。適合于大豆、小麥、玉米等作物的免耕作業(yè)。作業(yè)方便、效率高、作業(yè)質量好(高普云和鄧健 2004)。(2) 美國 Great Plains 1008NT 型免耕條播機，如圖 1-3 所示。采用牽引式掛接，整機離地間隙大，采用預加壓的渦輪犁刀或波紋圓盤破茬，高強度雙圓盤開溝器開溝，配有播量調節(jié)檔位，株距調節(jié)方便，可實現小播量播種，整機重量相對較大。燕麥、小麥、苜蓿及肥料可分箱混裝(Huanwen Gao 2007; Luo 2011; Wan et al.2012)。

耕作機具和技術研究方面居于世界前列，已具有相對成熟的保護性耕作技術和作業(yè)機具(茍文等 2012; 顧耀權等 2013; 楊家華和王瑞 2018)。國外實行農場化管理模式，土地面積一般較大，其免耕播種機具多采用大功率拖拉機驅動，多采用牽引式，機具作業(yè)幅寬較大、縱向尺寸大、機具重量大、破茬容易但是功耗大。多使用圓盤式開溝器和氣力式排種器，普遍能實現精量播種，作業(yè)效率高，作業(yè)質量好。目前免耕播種代表性機具主要有：(1) John Deere l590 型免耕條播機，如圖 1-2 所示。采用牽引式掛接，幅寬大，運輸時可折疊，采用圓盤開溝器，通過機具自重將開溝器壓入土壤。使用外槽輪排種器，可實現 4 個播種檔位調節(jié)，能精確播種，種子通過圓盤邊緣落入土壤，單個金屬圓盤覆土覆蓋種子。適合于大豆、小麥、玉米等作物的免耕作業(yè)。作業(yè)方便、效率高、作業(yè)質量好(高普云和鄧健 2004)。(2) 美國 Great Plains 1008NT 型免耕條播機，如圖 1-3 所示。采用牽引式掛接，整機離地間隙大，采用預加壓的渦輪犁刀或波紋圓盤破茬，高強度雙圓盤開溝器開溝，配有播量調節(jié)檔位，株距調節(jié)方便，可實現小播量播種，整機重量相對較大。燕麥、小麥、苜蓿及肥料可分箱混裝(Huanwen Gao 2007; Luo 2011; Wan et al.2012)。

【參考文獻】

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本文編號：2831119