發(fā)布時間：2020-10-22 03:06

　　 深松鏟的布置方式對土壤的擾動效果和阻力能耗有較大影響。針對深松鏟布置形式多樣,缺乏鏟距布置微觀機(jī)理研究等問題,通過離散元仿真、數(shù)字化土槽試驗(yàn)和大田試驗(yàn)相結(jié)合的方法,研究深松鏟錯位布置對土壤擾動行為的影響,為深松鏟的優(yōu)化布置提供決策依據(jù)。(1)土壤物理參數(shù)的測量以及相關(guān)邊界模型的建立。通過烘干法、快剪試驗(yàn)、篩分等方法獲取土壤的密度、含水量、質(zhì)地、抗剪強(qiáng)度等物理參數(shù),在此基礎(chǔ)上,設(shè)置相應(yīng)的土壤參數(shù)和接觸參數(shù),建立土壤顆粒邊界模型和深松鏟模型,為離散元仿真模型的建立提供基礎(chǔ)。(2)深松鏟錯位與同排布置對土壤擾動的仿真與試驗(yàn)對比研究。以土壤擾動系數(shù)、土壤蓬松度、深松比阻、鏟前堆積角為評價指標(biāo),借助離散元仿真分析方法對錯位與同排布置下深松作業(yè)時土壤的擾動過程、土壤擾動量、擾動速度進(jìn)行對比分析,通過土槽試驗(yàn)驗(yàn)證仿真的準(zhǔn)確性。結(jié)果表明:深松鏟錯位布置可充分釋放深松鏟對土壤的擾動作用,避免鏟間區(qū)域土壤互作用力的無效抵消,減少耕作時的土壤堆積,降低耕作阻力,提高作業(yè)效果。(3)錯位布置深松鏟橫向與縱向鏟距變化對土壤擾動行為的影響。借助離散元仿真分析方法對錯位布置深松鏟鏟間土壤擾動量和擾動速度隨橫向鏟距和縱向鏟距的變化規(guī)律進(jìn)行研究,識別鏟距變化對鏟間土壤擾動的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn):隨著橫向鏟距的增大,鏟間土壤的擾動量逐漸變小,X方向、Y方向的運(yùn)動速度逐漸減小,Z方向的運(yùn)動速度逐漸增加。隨著縱向鏟距的增大,土壤的擾動量和X方向的運(yùn)動速度呈先增大后減小的變化趨勢,Y方向和Z方向的運(yùn)動速度呈先減小后增加的變化趨勢。(4)錯位布置深松鏟鏟距的優(yōu)選。為分析錯位布置深松鏟鏟距變化對耕作效果的影響,對不同橫向和縱向鏟距的深松鏟進(jìn)行田間試驗(yàn),優(yōu)選出最優(yōu)深松鏟布置方案。結(jié)果表明,隨著橫向鏟距的增大,土壤擾動面積逐漸變大,耕作阻力先減小后增大;隨縱向鏟距的增加,土壤擾動面積差異不大,耕作阻力呈先減小后增大的變化規(guī)律。當(dāng)橫向鏟距和縱向鏟距為35cm和30cm時耕作比阻最小。
【學(xué)位單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S222
【部分圖文】：

第一章緒論1.1 課題的研究背景與意義耕作是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。耕作可以改變土壤的質(zhì)地、孔隙度等物理特性，影響土壤與外界空氣、水分、溫度等的條件的交換，從而為作物的生長發(fā)育提供不同的環(huán)境(Xu D and Mermoud A 2001; 丁啟朔等 2007)。過去的 30 年中，我國大部分土地以小型農(nóng)機(jī)具進(jìn)行翻耕或旋耕作業(yè)，小型農(nóng)機(jī)具多次進(jìn)地與連年作業(yè)導(dǎo)致土壤的反復(fù)壓實(shí)，使耕作層與心土層間生成堅(jiān)硬的犁底層，阻斷了上下層土壤間水、肥、氣、熱的流通與傳遞，破壞土壤的養(yǎng)分輸送能力，同時阻礙著土壤上下水氣的貫通和天然降水的貯存，降低蓄水保墑能力。農(nóng)作物只能在逐漸變淺的耕作層生長，根系發(fā)展沒有空間，養(yǎng)份吸收不上來，造成農(nóng)作物生長不良，抗風(fēng)、抗旱、抗病能力不足。另外，翻耕和旋耕作業(yè)機(jī)械滅殺了蚯蚓等生物，破壞了土壤原有的毛細(xì)管孔隙結(jié)構(gòu)，造成地表裸露，引起土壤風(fēng)蝕、水蝕。

第一章緒論1.1 課題的研究背景與意義耕作是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。耕作可以改變土壤的質(zhì)地、孔隙度等物理特性，影響土壤與外界空氣、水分、溫度等的條件的交換，從而為作物的生長發(fā)育提供不同的環(huán)境(Xu D and Mermoud A 2001; 丁啟朔等 2007)。過去的 30 年中，我國大部分土地以小型農(nóng)機(jī)具進(jìn)行翻耕或旋耕作業(yè)，小型農(nóng)機(jī)具多次進(jìn)地與連年作業(yè)導(dǎo)致土壤的反復(fù)壓實(shí)，使耕作層與心土層間生成堅(jiān)硬的犁底層，阻斷了上下層土壤間水、肥、氣、熱的流通與傳遞，破壞土壤的養(yǎng)分輸送能力，同時阻礙著土壤上下水氣的貫通和天然降水的貯存，降低蓄水保墑能力。農(nóng)作物只能在逐漸變淺的耕作層生長，根系發(fā)展沒有空間，養(yǎng)份吸收不上來，造成農(nóng)作物生長不良，抗風(fēng)、抗旱、抗病能力不足。另外，翻耕和旋耕作業(yè)機(jī)械滅殺了蚯蚓等生物，破壞了土壤原有的毛細(xì)管孔隙結(jié)構(gòu)，造成地表裸露，引起土壤風(fēng)蝕、水蝕。

松鏟錯位布置對土壤擾動影響的仿真與試驗(yàn)研究較多、使作物根系發(fā)達(dá)、吸水肥能力增強(qiáng)、光嫌氣性微生物大量繁殖、數(shù)量增多、活性加強(qiáng)性分解，進(jìn)而減弱潛在養(yǎng)分釋放，促進(jìn)腐殖質(zhì)8a, 1988b; 丁元書 2005)。這種耕層結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)肥力(王亞東 2005)。同時，虛實(shí)耕層結(jié)構(gòu)在時，能夠改變土壤中水、肥、氣、熱的上、下布狀況，調(diào)節(jié)了供需關(guān)系，從而創(chuàng)造出一種獨(dú)良好條件（(郭家萌等 2016; 閆偉平等 2016;
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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2 李偉;高喜杰;張帥磊;黃玉祥;朱瑞祥;;前鏟入土角對分層深松土壤擾動的影響研究[J];中國農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào);2017年08期

3 王憲良;胡紅;王慶杰;李洪文;何進(jìn);陳婉芝;;基于離散元的土壤模型參數(shù)標(biāo)定方法[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2017年12期

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10 黃玉祥;杭程光;苑夢嬋;汪博濤;朱瑞祥;;深松土壤擾動行為的離散元仿真與試驗(yàn)[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2016年07期

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3 陳坤;后掠式弧形深松鏟柄的結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D];吉林農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

4 丁元書;虛實(shí)并存耕作技術(shù)推廣研究[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2005年

5 王亞東;虛實(shí)并存（間隔）耕作產(chǎn)生發(fā)展及其啟示[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2005年

本文編號：2851010