科研产出
基于PLC控制的等径凸轮传动自动变速秸秆粉碎还田装置设计与试验
《农业机械学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：为提高玉米秸秆粉碎还田机具作业质量，解决传统秸秆粉碎还田机械作业参数不可实时调节等问题，基于等径凸轮机构往复运动原理，设计了一种基于PLC控制的自动变速秸秆粉碎还田装置。通过分析地表支撑条件下秸秆粉碎过程中受力变化，确定影响秸秆粉碎效果主要因素，利用LS-Dyna软件确定主要因素取值范围；通过理论计算和动力学仿真分析，优化粉碎刀运动轨迹并确定粉碎机构关键部件参数。为提高玉米秸秆粉碎合格率，建立“泵-阀-马达”调速模型，设计人机交互界面进行作业参数设置，实现不同秸秆覆盖量情况下，秸秆粉碎装置作业参数快速匹配，以机具前进速度、秸秆覆盖量为试验因素，以秸秆粉碎合格率为评价指标进行单因素试验。试验结果表明，当田间秸秆覆盖量一定时，随着主轴转速增加，粉碎合格率呈明显上升趋势；当主轴转速一定时，随着田间秸秆覆盖量的增加，粉碎合格率有所下降；当主轴转速超过200 r/min时，秸秆粉碎合格率均达到90%以上，基本保持不变。为进一步验证试验结果，进行变速秸秆粉碎方式与定速秸秆粉碎方式对比试验。试验结果表明，变速秸秆粉碎方式秸秆粉碎合格率为92.17%,优于定速秸秆粉碎方式。该装置实现了秸秆粉碎还田作业参数精准控制，为秸秆粉碎还田机具智能化发展提供了技术支撑。
关键词： 秸秆覆盖 变速粉碎还田装置 等径凸轮 比例调速 PLC控制
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秸秆覆盖条件下滨海盐渍土蒸发对近地层微气候变化影响的模拟研究
《干旱地区农业研究 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为明确秸秆覆盖后微气候对盐渍土水盐运动的调控机理,通过室内土柱试验,模拟研究了盐渍土蒸发过程（0～17 717 min）中不同秸秆覆盖量(0、0.3、0.6、0.9 kg·m-2和1.2 kg·m-2,分别以CK、A、B、C和D表示)对近地层微气象因素（地表土壤温度、空气温度、相对湿度）、湍流热通量、蒸发强度及水盐运动的影响。结果表明,秸秆覆盖可有效提高近地层土壤温度和近地层空气温度,A、B、C和D处理的地表土壤温度比CK分别增加了21.9%、27.4%、27.2%和33.5%,地表上方15 cm处空气温度比CK分别增加了1.02%、0.59%、0.95%和1.54%;无外热源补给条件下,A、B、C和D处理的湍流交换系数比CK分别低了73.3%、62.8%、29.9%和51.7%,湍流热通量分别增加了80.2%、70.6%、52.8%和69.6%,潜热通量分别低了84.9%、79.4%、57.6%和69.8%,差异显著;秸秆覆盖对土壤蒸发强度的抑制作用主要在蒸发前期（0～10 000 min）,且A、B、C和D处理的蒸发强度比CK处理分别降低了12.4%、52.5%、26.7%和60.3%（p<0.05）,随着秸秆覆盖量的增加表层0～1 cm土层土壤电导率呈降低趋势,表明秸秆覆盖在一定程度上可以抑制土壤盐分向地表积聚。
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不同覆盖方式对盐碱地花生生长发育和土壤水盐变化的影响
《花生学报 》 2020
摘要：利用前茬小麦秸秆设置半覆盖(播种行覆盖,T1)、全覆盖(T2)及无覆盖(对照,T0)平播花生3个处理,研究不同覆盖方式对盐碱地花生生长发育及土壤水盐变化的影响.结果表明,T1和T2花生出苗率较T0分别提高22.8%和29.3%;播种54 d后,T1和T2使盐碱地花生叶面积指数较T0显著增加20.9%~43.1%;T1和T2土壤温度随花生生育期呈先升后降趋势,土壤相对含水量和电导率则呈"W"型下降趋势,且花生生育后期T2土壤返盐程度较T0和T1分别降低33.8%和63.7%.可见,盐碱地花生播种后覆盖前茬小麦秸秆有利于提高花生出苗率,提高叶面积指数,达到控碱抑盐、保苗增效的目的,且全覆盖优于播种行覆盖.
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北方旱作区保护性耕作技术研究现状及展望
《中国农机化学报 》 2019 北大核心
摘要：保护性耕作是以机械化技术、装备及手段作为载体的现代农业新技术。本文分析北方平原旱作区保护性耕作技术研究现状,并提出针对黄淮平原区、东北黑土区、松嫩平原区的保护性耕作解决方案。针对现阶段我国保护性耕作技术存在的问题,从优化机具关键部件、加强基础理论研究、农机与农艺融合等方面提出解决方法。以期通过更好地优化保护性耕作模式、筛选配置新型机械、提高机械作业与农艺要求的吻合度来建立不同旱作区保护性耕作全程农艺化机械作业技术体系,开展节本保墒、阻控耕层土壤退化的全程机械化保护性耕作新技术,确保适宜的保护性耕作技术顺利实施与推广应用。总结北方旱作区在保护性耕作技术推广上面临的问题,展望保护性耕作的发展方向,为我国保护性耕作的研究提供有效建议。
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耕作方式对土壤微生物和土壤肥力的影响
《生态环境学报 》 2009 北大核心 CSCD
摘要：通过2年田间定位试验,对比研究了免耕+秸秆覆盖、旋耕+秸秆覆盖和传统耕作三种耕作方式对土壤温度、土壤呼吸速率、土壤微生物数量和土壤肥力状况的影响。结果表明:秸秆覆盖对地温的影响存在"双重效应";土壤温度、土壤呼吸速率和土壤微生物量碳三者之间存在凸面关系;秸秆还田后耕作措施对土壤0～10和10～20cm的微生物数量的影响不同,但均能增加土壤微生物量;土壤微生物能够加快秸秆中的有机碳向土壤有机质的转化速率;土壤微生物量碳可以作为反映土壤生产力状况的重要生物学指标之一。
关键词： 免耕 秸秆覆盖 土壤微生物 土壤肥力 土壤呼吸速率 土壤温度
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