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1、保护性耕作是国际农业技术发展保性耕作是国际农业技术发展的重要趋势,秸秆还田技术是机械化保护性耕作中关键的一项技术。使用机械化秸秆还田技术可以有效地解决农忙期间争农时、争劳力的矛盾,有力推动秸秆还田的农业全程机械化进程,避免由于焚烧秸秆产生的环境污染。本着一机多用、降低生产成本的原则,研制了既能满足玉米秸秆、根茬直接粉碎还田,又能单独实现旋耕作业的新型多功能玉米秸秆还田机。(1)在对秸秆粉碎及灭茬基本理论分析的基础上,提出多功能玉米秸秆还田机总体结构设计方案。采用卧式结构,主要由悬挂装置、变速箱、皮带传动、秸秆粉碎机构、灭茬旋耕机构、限深滚筒等组成。拖拉机输出
2、动力经万向节传递给变速箱,变速箱一轴经齿轮、皮带轮两级增速后,带动粉碎刀辊工作;另一轴经变速箱、皮带轮变速后带动灭茬旋耕刀辊工作。(2)设计了新型变速箱,实现了秸秆粉碎、灭茬、旋耕的复合或单项作业,结构简单,一机多用。主要由锥齿轮传动、拨叉、拨叉套、滚针轴承等组成。利用拨叉套与从动齿轮的离合来实现粉碎、旋耕动力的分离与结合,从而分别完成秸秆粉碎与灭茬复合作业或旋耕单项作业,实现一机多用之功能。(3)对样机进行了田间试验,作业质量满足农艺要求。试验结果表明:对秸秆和根茬具有良好的切碎效果,秸秆切碎平均长度为5.2cm,粉碎合格率≥98%,灭茬率≥90%,碎茬抛
3、撒均匀、覆盖率高,作业性能稳定。旋耕单项作业时,旋耕深度可达16cm,碎土率85.7%,作业后土碎地平,满足农艺要求,可直接进行后续播种作业。作物秸秆是农作物生产系统中一项重要的生物资源，作物秸秆资源的利用既涉及到整个农业系统中的土壤肥力、水土保持，也涉及到环境安全以及再生资源的有效利用等可持续发展问题。秸秆机械还田是解决秸秆处理问题的有效途径之一。目前，秸秆机械还田机具已成为我国农机近期研究的一个重要领域。关于稻麦秸秆整株还田的机具研究目前还存在很多问题。为了研究水稻整株秸秆还田机具各部件的结构参数、工作参数等因素对功率的影响，降低秸秆整株还田机具功率消耗
4、，本文对秸秆还田机具的各参数进行了设计和试验研究。(1)提出试验台的总体设计方案，通过对秸秆还田机的机理分析，选择(出)影响还田机作业质量的结构参数、工作参数作为主要研究因素；(2)对刀盘间距、刀的排列方式、刀片滑切角以及刀片安装角等主要工作部件的结构参数进行理论分析与优化设计；(3)合理选择、设计、加工测试系统的传感器部分，并对整个测试系统进行标定；(4)在影响参数中，选择了对机具作业状态和功率消耗有较大影响的刀盘间距、机器前进速度以及刀滚旋转速度三个参数作为试验因子，按照二次正交旋转组合设计试验方法，给出试验方案并进行了试验研究；(5)通过对试验数据的处
5、理分析，得到刀盘间距、机器前进速度以及刀滚旋转速度这三个因素对转矩影响的数学模型，并分析了这三个因素对转矩的影响规律；(6)通过对得到模型的理论分析，最终得到刀盘间距、机器前进速度以及刀滚旋转速度这三个因素对作业机具功率消耗的数学模型，并分析了这三个因素对功率消耗的影响规律。本文通过上述的试验和分析，给出了刀盘间距、机器前进速度以及刀滚旋转速度这三个因素在满足作业要求(覆盖率、埋草深度、碎土率)的前提下，降低功耗的最优组合方案，为进一步进行整机参数优化设计提供了重要的理论依据。长期定位肥料试验作为农田生态系统的重要研究方法,具有常规试验不可比拟的优点。本试验
6、选用山东省齐河县华店乡和焦斌乡两地代表黄淮海农区的潮土,设置秸秆不同用量与氮磷肥配施为6个主处理、两种土质为副处理,进行盆栽试验,对麦玉两熟长期不同施肥条件下土壤理化性质的动态变化、土壤钾库形态的转化、土壤养分的平衡状况、土壤酶的活性及微生物区系等进行了系统研究,初步探讨秸秆还田改土培肥的增产效应与机理,主要研究结果如下:1秸秆还田量与土壤盐分呈显著正相关。秸秆与化肥配施的土壤可溶性盐分有增加趋势。砂壤土含盐量高于中壤土。另外,土壤盐分也与气候和作物生育期等因素有关。2秸秆还田能改善土壤的通气状况,降低土壤容重和pH值,协调土壤水肥气热等生态条件,为根系生长
7、创造良好的土壤环境。3秸秆还田能显著增加土壤有机质积累,提高土壤养分的有效性。两种质地的土壤,其有机质季节积累和养分生物有效性的变化动态相似,即6月2日最高,6月22日最低。土壤有机质及有效养分含量都随施肥年限的延长而递减,且中壤土的各肥力指标均大于砂壤土。4秸秆还田量与水溶性钾、非特殊吸附钾、特殊吸附钾和非交换钾含量呈显著正相关,与矿物钾呈显著负相关。长期秸秆还田土壤钾素年度变化规律:非交换钾、特殊吸附钾呈逐年上升趋势;水溶性钾、非特殊吸附钾、矿物钾呈逐年下降趋势。5秸秆还田量与土壤有效铁、锌、锰之间呈显著正相关,与速效铜相关性不好;两种不同质地土壤微量元
8、素均有类似规律:除有效铜外,土壤有效锌、锰、铁季节性
