一、机械化秸秆整体还田的试验研究与推广（论文文献综述）
李玥宾[1]（2021）在《油菜精量联合直播机覆草装置设计与试验》文中研究表明我国长江中下游地区,油菜种植一般为稻油轮作,在前茬水稻收获后,接茬油菜种植采用精量联合直播方式,一次性完成耕整地、播种施肥等油菜种植工序,具有轻简高效、节本增产等显着优势。长期的研究与生产实践发现,随着水稻产量的逐年增加,水稻收获后秸秆浮草量大,且稻茬田土壤黏重板结,在秸秆禁烧的条件下,联合直播作业机具易发生触土工作部件缠绕壅堵、种子落在秸秆上难以出苗等问题,稻茬田油菜直播时前茬秸秆浮草处理成为一个亟待解决的问题。在农艺方面,将秸秆覆盖在播种油菜后的厢面上,可以有效改良土壤结构、蓄水保墒、抑制杂草生长、促进油菜根系生长发育,达到增产的效果。本文将油菜种植农艺要求与秸秆机械化覆盖还田技术相结合,提出了“秸秆捡拾-推送-提升-抛撒”的覆草方案,设计了与油菜精量联合直播机配套的覆草装置并研制了油菜覆草直播机,通过理论分析确定了各关键部件结构参数和工作参数以及各部件之间的安装位置和安装角度,通过仿真与试验相结合,开展了机架的刚度强度分析以及振动测试分析,通过台架性能试验和田间试验测试整机的参数确定合理性以及作业效果,整机可一次作业较好地完成水稻秸秆浮草捡拾堆集输送、旋耕整地、开畦沟、施肥、油菜播种并覆草等工序。主要研究内容如下:（1）系统分析了国内外对机械化秸秆还田技术的研究,提出了“捡拾-推送-提升-抛撒”的机械化秸秆覆盖还田作业方案,设计了与油菜精量联合直播机配套的覆草装置,确定了各关键部件的结构和工作参数,并研制了油菜覆草直播机,主要包括:分析整机作业过程,确定了整机作业幅宽为2000mm;捡拾装置弹齿排数为4排,弹齿间距为65mm,弹齿杆长度为245mm,弹齿端部离地最小距离为35mm,捡拾滚筒转速为80r/min;螺旋输送装置叶片螺距为300mm,叶片外直径为300mm,滚筒轴径为76mm,螺旋叶片与输送壳体间距为5mm,中心轴转速为270r/min;提升-抛撒两段式链式输送装置的安装倾角为38°,L形链耙杆采用半圆齿形,耙齿杆高度为40mm,耙齿顶与输送槽底板距离为30mm,主动轮转速为350r/min。（2）通过开展油菜覆草直播机台架试验与田间功能性试验,验证了覆草装置能够较顺畅的实现秸秆浮草捡拾-推送-提升-抛撒功能,并能配合完成旋耕整地、开畦沟、施肥、播种后覆草等工序,但随工作时长增加,前机架在三点悬挂、后梁、斜拉杆筋板位置发生了轻微变形,试验结果为整机改进方案提供了依据。（3）对整机参数及覆草装置关键部件进行理论分析与结构改进设计,结合性能测试中出现的问题,确定改进后的覆草直播机:整机长度缩短了1000mm;总质量减少了200kg;简化了传动系统,确定了各旋转部件的传动比;配套动力由90kw降低到67.8kw;确定了捡拾装置的离地高度为45mm,秸秆捡拾装置与螺旋输送装置的安装角度为8°;链式输送装置改为单体式,输送槽宽度增大到550mm,链耙齿顶与输送槽底板距离缩小为20mm,主动轮转速为270r/min。（4）基于ANSYS/workbench软件对油菜覆草直播机的机架静力学分析和模态分析。静力学分析得到了机架最大应力点位于侧板和侧梁连接位置处,最大应力为82.92MPa,小于材料Q235的屈服强度,机架最大变形点位于后梁上,最大变形为1.76mm,满足静力学强度和刚度要求;模态分析得到了机架前六阶固有频率分别为15.68、17.13、23.31、23.94、26.21、49.36Hz,分析前六阶振型,前两阶振动主要发生在后梁与侧板尾部,三、四、五阶振动主要发生在机架斜拉杆上,第六阶振动主要发生在侧板支撑肥箱位置处,在此基础上,研究油菜覆草直播机机架在待机、空转、作业三种不同状态下的振动特性,开展了田间振动测试试验,采集振动信号,并将三种状态下的X、Y、Z三轴方向的前三阶振动频率信号与机架前三阶固有频率比较,相差较远,由此得到了改进后的油菜覆草直播机机架不易产生共振的结论。（5）开展了油菜覆草直播机性能试验与田间播种试验。台架试验测试在理论分析确定的覆草装置各部件工作参数下的缠草量,得到了稻草在工作部件上缠绕累积到0.1kg左右时便趋于稳定状态;测试了秸秆均匀铺放装置在210、240、270、300、330r/min五种不同转速下的秸秆覆盖均匀率,得到了秸秆均匀铺放装置最佳转速为300r/min;均匀布置浮草量为0.9kg/m2的作业工况,开展了田间测试得到秸秆捡拾率在每次试验中均超过90%,并验证了均匀铺放装置经台架试验确定的转速合理性;田间播种作业试验表明油菜覆草直播机各环节工作部件作业稳定,整机可一次作业较好地完成水稻秸秆浮草捡拾堆集输送、旋耕整地、开畦沟、施肥、油菜播种并覆草等工序。
高鑫权[2]（2021）在《红旗岭农场玉米秸秆还田量及机具选型研究》文中指出我国不仅是农业大国,也是玉米种植大国,玉米秸秆资源丰富,但秸秆还田率不到美、英等发达国家的1/3,不仅浪费资源,污染环境,也对耕地可持续性发展造成不利影响。将玉米秸秆粉碎后适量还田,并与还田机械合理配套,可以改善土壤耕层结构,增加熟土层肥力,最终达到降低作业成本、提高作物产量的效果。长期以来红旗岭农场玉米秸秆还田量没有统一标准,还田配套机械混乱,造成玉米种植收益偏低,为解决以上问题,本文对红旗岭农场不同玉米秸秆还田量及还田关键机械选型进行研究,通过对比试验在确定最佳还田量后,研究秸秆还田中关键机械的选型和配套,最终得出以下结论:（1）根据红旗岭农场实际生产作业情况,将玉米秸秆划分出五个不同的还田量,分别为0、3250、6500、9750、13000kg/hm2,在试验田进行不同还田量的对比试验,并在玉米的整个生长期,筛选出苗期、拔节期、乳熟期、成熟期四个具有代表性的阶段,通过对比同一时期不同还田量对土壤温度、含水率、土壤容重、有机质含量、玉米生长状况及产量的影响,得出最适合红旗岭农场的还田量为13000 kg/hm2的全量还田。在全量还田条件下,研究不同土壤含水率、翻埋时间、秸秆粉碎长度、翻埋深度对玉米秸秆腐解规律的影响,得出土壤含水率是玉米秸秆腐解最主要的因素,其次为翻埋时间、翻埋深度和秸秆长度。最优组合为土壤含水率29.25%,秸秆翻埋时间150天,翻埋深度10cm,秸秆粉碎长度4cm。（2）在红旗岭农场现有及待购买的玉米收获机中,筛选出6个备选机型,设定必要性强的6个评价指标,结合二阶模糊综合评判理论,得到6个预选收获机的综合得分,由高到低分别为约翰迪尔S670收获机24.1904分>凯斯6130收获机22.7144分>凯斯6088收获机21.2157分>凯斯4088收获机18.1806分>约翰迪尔C230收获机9.5971分>约翰迪尔3316收获机4.9239分,为红旗岭农场玉米收获机的选择提供了理论依据。（3）在红旗岭农场玉米秸秆还田关键机械中,预选出6个秸秆粉碎机和6个秸秆翻埋机,采用多变量综合评价法,得到最适合红旗岭农场的玉米秸秆粉碎机型依次为马斯奇奥TORNADO230、东方红1JH-250、格兰4J-280、格兰RXN400、开元刀神1JH-172、锐远1JH-230;翻埋机型为贝松HRPB71、雷肯欧派7、库恩MM1535T、库恩MM1534T、牧神1LFT550、龙丰1LFT450。玉米秸秆还田关键机械最佳组合为马斯奇奥粉碎机与贝松HRPB71翻埋机,在机械数量充足的情况下,优先选择综合得分高的机型进行配合作业。
祝英豪[3]（2020）在《秸秆还田旋埋刀辊作业机理及降耗研究》文中进行了进一步梳理课题组研制的旋埋刀辊能够解决长江中下游多熟制稻作区高留茬秸秆在板结黏重土壤环境下还田时的缠堵问题,但刀辊在功耗,作业平稳性以及秸秆掩埋深度方面仍有待进一步提升,因此本文以降低旋埋刀辊作业功耗提升还田效果为目的,通过建立土壤旋耕功耗预测离散元模型,分析刀辊作业机理及刀具间土壤相互扰动对刀辊作业效果影响机制,获取提升刀辊作业性能的途径,并以此为基础对原有刀辊结构及刀具参数开展合理设计和优化,通过田间试验分析刀辊的地域适用性。主要研究如下:（1）基于离散元方法,构建稻板田旋耕功耗预测模型,以辅助旋埋刀辊功耗检测。根据连续3年对稻板田土壤含水率的监测,发现土壤含水率与其塑限接近,说明稻板田土壤塑性较差,结合土壤受载后的形变及破坏特点,选定Hertz Mindlin with Bonding颗粒接触模型表征稻板田土壤的粘结和破坏情况。根据旋耕作业形式的特殊性和旋埋刀辊的结构特点,沿幅宽方向缩小旋埋刀辊的尺度,在旋耕测试平台的辅助下,完成标定参照试验。在离散元软件中建立旋耕作业模型,采用等步长爬坡试验方法,通过步阶次序建立接触参数与功耗指标之间的函数关系,依据标定参照试验功耗值,确定了稻板田旋耕功耗预测模型的接触参数取值,完成模型的建立。为进一步验证该模型的适用性,在不同作业工况下对普通旋耕刀辊和旋埋刀辊开展误差对比试验,结果显示预测误差均值为6.65%,范围在3.63%～9.48%之间,结合方差分析说明稻板田旋耕功耗预测模型适用于不同旋耕刀辊及工况下的功耗预测;还原刀辊真实尺度的田间试验功耗预测误差均值为7.28%,范围在2.50%～12.81%之间,刀辊结构在缩放过程误差变化较小,说明模型能够准确反映旋埋刀辊在稻板田作业的功耗情况。（2）以旋埋刀辊的核心刀具螺旋横刀为主要研究对象,通过构建刀具的数学模型,分析旋切土壤和旋埋秸秆过程以揭示刀辊作业机理,为后续旋埋刀辊的优化设计提供理论依据。针对螺旋横刀旋切土壤过程,分析切土角和隙角随转角的动态变化规律,在常规作业工况下,动态参数变化范围为±3.37°～±9.02°。为避免作业过程中负隙角的出现,则静态隙角取值应大于9.02°;切土角对功耗影响的仿真试验研究表明,随静态切土角的增加,螺旋横刀作业功耗呈先降后增的趋势,当静态切土角在30°～40°之间时,作业功耗较小。为进一步分析功耗在整个作业行程的分配情况,将螺旋横刀旋切土壤过程分为切土区间和抛土区间,切垡末点为切抛分界点,基于旋耕功耗预测模型分析耕深、牵引速度和刀宽对切土功耗与抛土功耗的影响,仿真结果显示,切土功耗远大于抛土功耗,随着耕深、牵引速度和刀宽增加,切土功耗和抛土功耗均递增,而抛切功耗百分比的变化分别为递增、递减和变化不明显,说明耕深对切土功耗影响更显着,牵引速度对抛土功耗更显着,刀宽对两者影响程度相当。针对螺旋横刀旋埋秸秆过程,分别从秸秆纵面和横面两个方向分析刀具对秸秆的作用,揭示了螺旋横刀对秸秆镇压掩埋、揉搓混埋和抛土覆盖的旋埋还田原理,分析了秸秆直立和倒伏两个状态的受力情况,当刀刃滑切角小于刀刃与秸秆的摩擦角时,秸秆沿刀刃不侧向滑移,符合螺旋横刀的秸秆掩埋要求;根据滑切角随刀具旋转的动态变化方程可知,在常规作业工况下,滑切角的变化可以忽略不计,近似等于刀刃的静态滑切角;为研究滑切角对秸秆滑移的影响,开展了秸秆滑切土槽试验,试验结果验证了秸秆掩埋条件的正确性,并给出了秸秆与刀刃摩擦角的范围为25°～30°,从秸秆掩埋的角度说明了现有螺旋横刀静态滑切角参数的合理性;为研究滑切角对作业功耗的影响,开展功耗预测仿真试验,试验结果表明功耗随螺旋横刀静态滑切角的增加而递减,因此静态滑切角在满足秸秆掩埋的条件下,应取较大值。（3）对于多刀种组成的旋埋刀辊,通过研究内部不同刀种对土壤的扰动情况,揭示刀具之间对土壤的相互作用机制,为后续刀辊优化设计提供理论依据。在纵向,基于周向刀具分布,建立螺旋横刀与旋耕刀的纵向切土位置方程,分析两刀相对切土位置关系,通过分部建模方式将旋埋刀辊分为旋耕刀部分与螺旋横刀部分,并以滞后角为变量,功耗与相对磨损为指标,开展纵向切土位置对周向刀具间相互影响的研究。仿真结果表明,随滞后角增大,对于功耗,旋耕刀持续递减,螺旋横刀持续递增,旋埋刀辊先减至相对平稳状态后递增;对于相对磨损,旋耕刀持续递减,螺旋横刀持续递增,旋埋刀辊先减后增;相对磨损的变化规律与功耗类似,总体呈现功耗增大,相对磨损增高的趋势。当滞后角取值使螺旋横刀纵向切土位置与旋耕刀重合时,此时旋埋刀辊功耗处于较低水平。在横向,旋耕刀正切部和螺旋横刀均对土壤有轴流侧推作用,对旋埋刀辊、旋耕刀辊（旋埋刀辊的旋耕刀部分）和螺旋刀辊（旋埋刀辊的螺旋横刀部分）依次开展仿真试验,获取土壤颗粒运动情况及刀辊所受轴向力。依据土壤颗粒运动情况可知,切土阶段土壤轴流效应弱于抛土阶段,且3种刀辊对土壤的轴流侧推作用由强到弱依次为旋耕刀辊、螺旋刀辊、旋埋刀辊;在旋埋刀辊中,刀具的耦合作用使土壤的运动由内部螺旋横刀决定。依据刀辊所受轴向力可知,同一段旋埋刀辊内的旋耕刀与螺旋横刀旋向相反符合轴向力相互抵消的设计原理,但根据轴向力动态特性曲线的正弦波动情况,发现目前旋埋刀辊存在轴向力波动较大的现象,针对旋埋刀辊轴向排列,提出刀具对称布置的解决方案。（4）基于旋埋刀辊作业机理和刀具间土壤相互扰动对刀辊作业效果影响机制,以及前期试验中存在的问题,设计一种人字型旋埋刀辊。针对功耗较大的问题,将原有螺旋横刀的静态切土角由73°降至40°,刀宽由25mm增至35mm,刀宽增加用来弥补因切土角变小而损失的抛土宽度,维持原有的抛土覆盖性能;针对秸秆掩埋深度不足的问题,将原与螺旋横刀匹配使用的ⅠT245旋耕刀替换为ⅠT225旋耕刀,在相同旋耕深度的条件下,能够增加20mm的秸秆掩埋深度,同时在保证原有秸秆掩埋深度不变的条件下,通过减少不必要的旋耕耕深起到了减阻降耗作用;针对机具轴向力波动大,作业平稳性不足的问题,设计了人字型的刀具排布方式和相匹配的刀盘组件,刀辊两侧旋耕刀沿轴向间距相等,采用同向相继切土减阻方式,以增强刀辊作业性能;针对刀辊耕后存在轮辙及田边遗留未耕区域的问题,将刀辊作业幅宽由1850mm增加至2200mm,刀辊作业幅宽大于拖拉机后轮外缘间距,能有效增加耕整平整度,避免刀辊耕作范围不足的现象出现。（5）针对设计的人字型旋埋刀辊与原有刀辊在螺旋横刀结构参数、旋耕刀匹配型号以及刀具排列上的差异,在各田况及工况条件下,分别开展田间对比试验,并对人字型旋埋刀辊在水田与旱地及不同秸秆地的应用进行评估。螺旋横刀优化检验试验显示,当螺旋横刀的静态切土角由73°降至40°,刀宽由25mm增至35mm后,低速1挡下540rpm和720rpm挡位,秸秆掩埋率分别提升0.16和0.78个百分点,功耗分别下降5.68%和8.44%;低速2挡下540rpm和720rpm挡位,秸秆掩埋率分别提升1.58和1.14个百分点,功耗分别下降6.66%和6.57%。刀具排布方式对比试验显示,相对于交错型旋埋刀辊,人字型旋埋刀辊在PTO转速为540r/min时,前进、竖直和幅宽方向平稳性分别提升了51.59%、31.34%、29.74%;PTO转速为630r/min时,三向平稳性分别提升了65.22%、36.09%、47.28%;PTO转速为720r/min时,三向平稳性分别提升了47.37%、25.24%、29.52%;人字型旋埋刀辊在3个转速工况下功耗依次下降了4.27%、4.37%和1.52%。旋耕刀刀型匹配对比试验显示,当耕深相同时,ⅠT225型刀辊较ⅠT245型刀辊功耗上升2.55%,秸秆掩埋率增加5.56%;当秸秆掩埋深度相同时,ⅠT225型刀辊较ⅠT245型刀辊功耗下降14.86%,秸秆掩埋率减少1.25%。经熵权法对两刀辊进行多指标综合评价,ⅠT225型刀辊指标评价得分最高为0.84,从秸秆掩埋质量角度分析,ⅠT225型刀辊无论从均匀性、深度、还是掩埋量方面均优于ⅠT245型刀辊。水旱两用秸秆旋耕掩埋还田机田间应用研究显示,人字型旋埋刀辊能够应对长江中下游多熟制稻作区的水田与旱地,柔性秸秆与硬质秸秆的还田作业,通用性较强。
杨松梅[4]（2020）在《随动式棉田残膜回收机设计及关键技术研究》文中进行了进一步梳理地膜覆盖栽培技术具有明显的增产效果,自从在我国推广后,地膜覆盖面积增长迅猛。目前我国地膜生产量和使用量均居世界第一,地膜已成为我国第四大农业生产资料。地膜植棉机械化、膜下滴灌和精量播种技术大幅提升了新疆棉花生产,目前新疆棉花种植面积和地膜使用量均居我国首位。然而,在地膜给人们带来巨大经济效益的同时,由于农田残膜回收工作不彻底,土壤中的残膜连年积累,严重危害了农业可持续发展。推行当年地膜全回收,逐步回收陈年地膜是解决农田残膜问题的可行思路,但厚度过小的地膜在秋季回收作业时易碎,导致小块的残膜与土壤混合难以回收。目前我国现有的残膜回收机存在回收率偏低,使用可靠性差的难题,因此针对以上问题,在施行耐候膜新国标的基础上,将农机、农艺、农膜相结合,采取整膜回收、翻转清杂、自动卷膜的设计思路。因此本文以新疆棉花田间地膜为研究对象,开展棉田地膜回收关键技术及随动式残膜回收机的研究,通过理论分析和试验研究等方法和手段,探究关键部件作业性能,对推动残膜回收技术的应用提供了有效的技术和装备支撑,对提高机械化残膜回收水平具有重要的实际意义。本文的研究内容主要包括以下几个方面:（1）试验关键因素及随动式残膜回收模式研究。研究了残膜所处的田间地貌,获得了与残膜回收有关的棉花的种植密度、棉田土壤物理特性、地膜表面杂质的分布情况、棉田地表平整度和耐候残膜的力学特性等基础数据,为关键部件的设计提供了理论支持;同时对随动式残膜回收模式进行了探讨,确定了随动式残膜回收机主体结构形式、工作原理和传动方案。（2）起膜机理分析与试验研究。根据经验和实际起膜需求,设计了一种起膜装置及三种不同形状的起膜齿,确定了起膜装置中起膜齿的排列及配合尺寸。探究了起膜机理,建立了起膜装置的力学模型;分析了稳定作业状态下起膜机构的受力情况,确定了仿形连杆尺寸;经起膜齿入土深度稳定性测试结果可知,开沟稳定性超过了80%,仿形机构结构设计合理,达到行业标准要求。为选择出最优起膜齿,以起膜齿类型为试验因素进行了单因素试验,以起膜率、作业阻力和土壤扰动和根茬起出率为考核指标。试验结果表明:在机具前进速度为4.5 km/h、起膜深度为40 mm的作业条件下,起膜齿类型显着影响起膜率、作业阻力和土壤扰动;起膜齿A具有最高的起膜率,其次是起膜齿B和C;起膜齿B的作业阻力最大,其次是起膜齿A和C;起膜齿B的土壤扰动最大,起膜齿A和C相近;三种起膜齿对根茬起出率指标的影响不显着。对试验结果进行分析,同时综合考虑随动式残膜回收机的作业条件和技术要求,得到了三种起膜齿中起膜齿A为最佳选择。（3）捡拾与脱膜装置设计。通过对捡拾和脱膜作业原理的研究,设计了一种集成捡拾、脱膜和清杂的装置,具体包括对捡拾钉齿、捡拾链条、捡拾滚筒、脱膜辊等主要工作部件的结构设计,并对关键部件进行理论分析,确定了捡拾钉齿、捡拾链条的排列等相关尺寸参数。建立捡拾钉齿运动模型,分析了捡拾钉齿的运动过程可知,其捡拾轨迹为摆线,同时通过分析残膜被顺利捡拾的条件,获得了捡拾速比的参数范围为11.3,为残膜回收机的田间试验提供依据。通过分析脱膜运动过程,得到了顺利脱膜的作业条件,结合耐候残膜的力学特性,理论上验证了脱膜结构设计的合理性。（4）卷膜装置设计与试验研究。设计了一种可实现自动卸膜和复位的带式卷膜装置,主要包括卷膜装置机架、卷膜辊、卷膜芯轴、气弹簧、自动卸膜液压系统等主要部件的结构设计。对试验材料即残膜和卷膜带之间的摩擦系数进行了测定;建立了卷膜带力学模型,并考虑结构和空间布局,得到了卷膜装置的驱动形式为双辊驱动;对卷膜辊装置受力分析,确定了气弹簧的参数和型号;对卷膜过程中的残膜受力分析,结合残膜的力学特性可知,为确保卷膜过程中残膜不出现被拉断等现象,需要限制膜卷的最大直径为0.5 m。为获得最佳的结构和运动参数,进行了多因素田间试验研究,考察各因素对卷膜质量的影响,试验结果表明:卷膜装置最优参数组合为机组前进速度为5.38 km/h,卷膜速比为1.19,卷膜倾角为80°,此时膜卷平均密度为122.7 kg/m3,膜卷满足残膜资源化利用要求。（5）整机田间试验。综合利用前期随动式残膜回收关键技术研究成果,研制了适用于新疆棉田的随动式残膜回收机并完成了样机的试制。以捡拾速比、机具前进速度和起膜深度作为试验因素,以残膜捡拾率和缠膜率作为优化目标,对残膜回收机进行了试验研究并建立了相关模型,对回归模型进行多目标优化并进行试验验证,试验结果表明:在捡拾速比、机具前进速度和起膜深度分别为1.08、5.6 km/h和45 mm时,残膜捡拾率为91.7%,缠膜率为1.6%,满足残膜回收作业要求。
薛香杰[5]（2020）在《建设农场玉米秸秆还田模式及关键机具选型研究》文中研究表明在我国目前农业生产中,玉米秸秆的还田率不高,玉米种植省份均存在秸秆焚烧、丢弃等问题,玉米秸秆还田技术的应用不够成熟,推广面积不大,玉米秸秆没有充分还田,导致土地在连年种植过程中肥力持续下降。将秸秆合理利用,机具合理配套,构建合理腐解层可进行培肥并恢复土壤地力,促进农作物增产增收,保护生态环境。为进一步优化建设农场玉米秸秆的还田模式及相应模式下的关键机械组合配置,提高秸秆还田效果,提高土壤有机质含量,建立合理腐解层,降低机械化生产作业成本,本文通过试验对比法进行了建设农场玉米秸秆不同还田模式的对比试验研究,确定适合建设农场的最佳秸秆还田式后,进行了关键作业机械的选型及配置研究,主要获得以下结论:根据建设农场实际生产条件,对现有的玉米秸秆全量粉碎还田、秸秆覆盖还田、高留茬还田三种玉米秸秆还田模式进行对比试验。通过对玉米的生育期调查及各时期玉米的生长指标调查,选择出最适合建设农场玉米生产的秸秆还田模式为玉米秸秆全量粉碎还田,并在该还田模式下进行玉米秸秆腐解规律的研究,得到影响玉米秸秆腐解的因素主次顺序为土壤含水率>腐解时间>深埋程度>玉米秸秆长度,最佳的参数组合为土壤含水24.8%,深埋时间为90天,玉米秸秆长度3cm以下,深埋程度为10cm,结合前期试验结果,可以看出秸秆长度为3cm以下,在10cm腐解层内降解时效果最好。通过运用多层评价模型的方法,在现有及待购买的收获机中,预选出适合建设农场玉米生产的农业机械,即翰迪尔S660谷物联合收获机、约翰迪尔9670谷物联合收获机、约翰迪尔S680谷物联合收获机,可为玉米实际生产过程中玉米收获机的安排提供参考。通过运用多层评价模型的方法,预选出打茬机械的排名为河北开原刀神双滚打茬机>金龙BY-280>库恩RM240>库恩RM450>SGTN-140型双轴灭茬机>SGTN-180型双轴灭茬机;深翻机械排名为雷肯EurOpal9（4铧）>雷肯EurOpal7（4铧）>格兰1LF550（5铧）>恒运调幅犁（4铧）>格兰LD200（4铧）>恒运343液压翻转犁（4铧）,最佳秸秆还田机械的配置为河北开原刀神双滚打茬机与雷肯EurOpal7（4铧）的组合。
张刚[6]（2020）在《太湖地区稻麦两熟制农田秸秆还田综合效应研究》文中认为稻麦两熟制是我国太湖流域主要的种植制度之一,秸秆还田是实现当地农田可持续高产稳产的重要农业措施。然而,秸秆还田也对当地生态环境产生了不同程度的影响。因此,明确秸秆还田的综合效应（经济和生态效益）有利于区域农田生态系统筛选适宜秸秆还田模式。本研究以始于2009年6月的土柱模拟试验和2012年6月的田间定位试验为研究对象,研究了稻麦两熟农田生态系统不同秸秆还田模式和氮肥用量（W、R、WR,N0、Nr、N1、N2分别代表稻季麦秸还田、麦季稻秸还田、稻秸麦秸双季均还田,不施氮、氮肥减量、推荐施氮、常规施氮）对农田的经济效益和土壤肥力变化、氮磷径流流失、温室气体排放的影响,以及基于秸秆的吸附特性探讨了秸秆还田对土壤重金属生物有效性的影响,并采用综合指数法对秸秆还田模式的综合效应进行评价。本文主要研究结果如下:（1）秸秆还田原状土柱试验结果表明,麦秸还田配施适量氮肥较单施化肥处理水稻增产约2.48%～12.8%,其中WN1（稻季麦秸还田+推荐施氮）处理产量最高;水稻氮肥利用率随施氮量的增加呈下降趋势,而秸秆还田能提高水稻氮肥利用率,其氮肥农学效率和表观利用率较单施化肥处理分别提高1.4～3.4 kg grain/kg N和1.8%～4.0%;稻季氨挥发损失量、氮肥的淋溶损失量和土壤残留量均随施氮量的增加而增加。在施氮量240 kg N/hm2时,秸秆还田较单施化肥处理氨挥发损失量增加18.2%,但土壤残留氮量增加10.1 kg/hm2,氮素淋溶损失量减少30.9%,氮肥总损失率降低6.0%。因此,在稻麦两熟地区采用WN1处理即可提高水稻氮肥利用率,增加水稻产量,又可降低氮肥损失。（2）秸秆还田田间试验的产量和经济效益分析表明,秸秆还田增加水稻产量,以RN1（麦季稻秸还田+推荐施氮）和WRN1（稻秸麦秸双季均还田+推荐施氮）模式下水稻增产幅度较高,而小麦产量随秸秆还田年限呈“减产-稳产-增产”的变化趋势;稻秸麦秸均还田下推荐施氮处理下水稻和小麦周年产量较常规施氮增产2.71%。秸秆还田增加稻季氮肥利用率,但降低麦季氮肥利用率,周年利用率呈增加趋势。与WN1模式相比,RN1和WRN1模式显着增加氮肥的周年利用率。还田秸秆的周年农学利用率、增产率、边际产量分别以RN1、WRN1、RN1模式最高,RN1模式对作物产量的周年增产效果高于WRN1模式。整体而言,推荐施氮和秸秆还田增加稻田的周年净效益,以水稻净收益为主,占周年净收益的68.9%～79.4%;RN1、WRN1、WN1较N1模式周年净收益分别增加4825、4149、1676yuan/hm2,WRN1和RN1处理的周年新增纯收益率显着高于WN1处理,增幅分别为13.3%和16.9%。因此,从农民经济收益角度来看,稻麦两熟农田生态系统应采用RN1或者WRN1模式。（3）秸秆还田进行3个稻麦连作周期后,耕层土壤理化性质监测结果表明,秸秆还田条件下,推荐施氮处理下土壤肥力优于常规施氮处理。推荐施氮条件下,不同秸秆还田模式均提高稻田耕层土壤肥力。较不还田模式,耕层土壤容重和pH分别降低0.09 g/cm3和0.26个pH单位;耕层土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量和C/N比分别增加9.62%、3.19%、13.0%、33.9%、17.8%、6.49%。本试验中,WRN1和RN1模式对土壤肥力的改善效果高于WN1模式。（4）基于秸秆还田田间试验,监测了一个稻麦连作周期的田面水和径流水中N、P养分浓度。结果表明,与不还田相比,秸秆还田显着降低了稻季和麦季的N径流风险,稻季田面水中NH4+-N和NO3--N浓度分别降低31.5%和47.1%,麦季分别降低19.6%和11.7%;秸秆还田增加了稻季和麦季的P径流风险,分别增加17.8%和30.0%。不同秸秆还田模式中,RN1模式下稻田田面水中可溶性总N（DTN）和可溶性总P（DTP）浓度均低于WRNI和WN1模式,其中DTN浓度显着高于不还田模式,而DTP浓度与不还田模式没有差异。稻秸麦秸均还田条件下,与常规施氮相比推荐施氮处理下作物产量和田面水中DTP浓度没有显着变化,但田面水中DTN浓度降低12.4%。因此,在保证周年产量的前提下,在稻麦两熟地区采用RN1模式可以有效防控稻田的周年N、P径流损失。（5）基于秸秆还田田间定位试验,监测了不同还田模式下稻田温室气体排放情况。监测结果表明,CH4集中在水稻分蘖期排放,占稻季总排放量的54.2%～87.5%,N2O集中在穗肥期,占稻季总排放量的46.7%～51.4%。CH4增温潜势（GWP）占稻季总GWP的87.5%～98.5%,是稻季温室效应的主要贡献者。秸秆还田处理下,稻田N2O排放量降低,但CH4排放量显着增加,最终导致总GWP显着增加。WN1、WRN1和RN1处理下稻田总GWP分别是N1处理的3.45、3.73和1.62倍,温室气体排放强度（GHGI）分别是N1处理的3.00、2.96和1.52倍。在3种秸秆还田处理下,RN1模式的GWP和GHGI显着小于WN1和WRN1模式,对温室效应的贡献最小。在秸秆还田条件下,推荐施氮处理可以保持水稻高产稳产,但稻田GWP和GHGI显着低于常规施氮处理,降幅分别为16.5%和30.1%。因此,在本区域采用RN1模式有有利于减缓秸秆还田带来的温室效应。（6）基于重金属污染土壤的盆栽试验,研究了秸秆还田对土壤重金属生物有效性和水稻籽粒重金属含量的影响。结果表明,向重金属污染土壤中添加秸秆可以改善水稻的生长发育,提高水稻产量,本试验中半量秸秆还田（5.0 t/hm2）处理产量显着高于不还田处理,增产约21.0%。秸秆还田下土壤有机质增加10.0%,pH略有降低,Eh显着降低。秸秆还田加强了污染土壤对Cr、Cu、Ni、Pb的固持,土壤渗漏水中重金属含量显着降低,降低了土壤重金属生物有效性,水稻籽粒Cr、Cu、Ni、Pb含量较对照处理分别降低7.14%、9.77%、30.1%、8.65%。从水稻产量、土壤对重金属的固持和籽粒重金属含量来看,秸秆还田措施在增加水稻产量的同时可以降低土壤重金属的生物有效性,降低水稻籽粒重金属污染风险。本试验中半量秸秆还田处理的效果优于秸秆全量处理。（7）基于秸秆还田定位试验的监测数据,以水稻和小麦产量效益、土壤养分、稻季田面水N、P浓度和温室气体排放量为评价指标,采用综合指数法评价秸秆还田模式的综合效应。结果表明,评价指标中生态效应指标权重为0.741,高于产量效应指标权重。在施用推荐施氮量下,不同秸秆还田模式均增加稻田的综合效益,其中稻秸还田模式的综合效应指数最高（0.808）,稻秸麦秸均还田模式次之（0.716）,麦秸还田模式最低（0.511）;在稻秸麦秸均还田条件下,过量施氮降低稻田的综合效益,较推荐施氮处理综合效应指数降低0.195。因此,在太湖地区稻麦两熟农田生态系统中,建议当地政府推广“麦季稻秸还田+推荐氮肥”（RN1）模式,这一模式的综合效益最高,能够兼顾作物产量与生态环境效益。
陈博闻[7]（2020）在《水稻秸秆全量深埋还田机设计与试验》文中指出水稻是我国主要粮食作物之一,“如何处理水稻秸秆”这一问题始终困扰着黑龙江乃至东北地区水稻的生产。尽管针对秸秆处理问题国家提出“秸秆五化方针”,但东北地区暂时还没有完善、成熟的收储运体系,离田成本较高,因此水稻秸秆就地机械化还田成为了当前解决秸秆处理难题的首要选择。综合分析国内外各种机械化还田模式及研究现状,东北地区作业环境应采用水稻秸秆整秆深埋还田作业模式对水稻秸秆进行机械还田。本文针对目前水稻秸秆整秆深埋还田作业存在牵引动力需求大、作业过程中壅土现象严重的问题,结合北方寒地水稻一熟田作业环境及秸秆还田农艺要求,运用理论分析、虚拟仿真、试验设计等方法对水稻秸秆全量深埋还田机展开研究与设计。（1）以北方寒地水稻一熟田作业环境、秸秆还田农艺要求及土壤物料特性为研究对象,通过实地调研、物理试验相结合的方法对北方寒地水稻一熟田作业环境、秸秆还田农艺要求及土壤物料特性进行测定分析,测量指标主要包括:机具前进速度、秸秆留茬高度、单位面积秸秆鲜重、土壤坚实度、土壤含水率等作业环境;摩擦系数、堆积角、土壤容重等土壤物料特性;及碎土率、地面平整度、作业效率、油耗和还田率等农艺要求,为后续水稻秸秆全量深埋还田机结构设计和虚拟仿真参数设定提供重要的参考依据。（2）通过对水稻秸秆还田作业过程分析,确定机具前方壅土现象是导致机具牵引动力需求过大的主要原因之一。通过查阅文献及理论分析,确定增强刀具抛土能力可以解决机具前方壅土问题,并选用凿型刀刀型对还田刀进行重新设计。（3）根据水稻秸秆全量深埋还田机工作过程中土壤与还田刀间的相对运动状态,将水稻秸秆全量深埋还田机工作过程划分为加速阶段、抛运阶段及空转阶段,基于运动学及动力学原理,构建工作过程中各阶段土壤与还田刀间相对运动状态随时间变化规律的数学模型,并利用MATLAB软件对数学模型进行求解,确定还田刀弯折线角度为55°,还田刀弯折角度为77°,还田刀切向宽度为100mm,刀辊转速为190r/min,在此参数条件下,抛扬时间0.0426 s时,土壤颗粒与还田刀相对静止,土壤颗粒首次被抛扬时绝对速度方向为刀辊后方。随后对还田刀排列布置进行设计,完成水稻秸秆全量深埋还田机旋耕装置设计。（4）根据已设计水稻秸秆全量深埋还田机旋耕装置结构参数,对水稻秸秆全量深埋机传动系统、罩壳及挡草栅进行设计,确定传动箱传动比为54:23,副传动箱齿轮模数为8.15,齿数分别为19、31、23,确定了水稻秸秆全量深埋还田机罩壳曲线的阿基米德螺旋线方程,并根据碎土率国家标准农艺要求确定相邻两挡草栅条间距为3.6cm,挡草栅上均布58个挡草栅条,完成水稻秸秆全量深埋还田机整机配置。（5）为探究各结构参数、运动参数对水稻秸秆深埋还田机的影响机理、验证构建理论数学模型的正确性,结合水稻秸秆全量深埋还田作业环境及土壤颗粒物料特性,基于离散元法及试验设计思想,利用EDEM软件对土壤颗粒工作过程运动状态进行数值模拟,设计分别以刀具切向宽度、弯折线角度和刀辊转速为因素的3个单因素虚拟仿真试验,试验结果与理论分析相符,并以单因素试验结果为依据设计三因素五水平旋转正交回归试验,试验结果证明水稻秸秆全量深埋还田机结构参数及运动参数设计合理。（6）为检测水稻秸秆全量深埋还田机田间作业性能,于黑龙江省各地进行田间性能检测试验。采用三因素三水平正交试验对机具作业性能及各指标对作业性能影响规律进行田间性能验证试验,试验证明机具可在留茬高度140～260mm,离地间隙40～100mm,前进速度1.6～3.0km/h的作业环境下完成作业,各项指标均高于农艺要求,并利用方差分析及极差分析方法揭示了各因素对各指标的影响规律,并分析各因素对各指标的影响机理。在黑龙江省呼兰区进行了水田田间对比试验,在土壤环境较为粘重的情况下,对水稻秸秆深埋还田机、旋耕机及铧式犁作业效果进行对比,试验结果表明,水稻秸秆全量深埋还田机除牵引动力、油耗方面略高于旋耕机外,其余作业指标均远优于旋耕机,而铧式犁无法在此土壤环境下完成作业。在黑龙江各地区进行田间适应性验证试验,试验结果表明,水稻秸秆全量深埋还田机可以在牵引动力67.11kw的情况下完成作业且作业效果满足农艺要求。其中七星农场田间试验中,对秸秆翻埋深度进行测量,试验结果表明绝大多数水稻秸秆翻埋深度均在5cm以上,不会影响后续插秧作业质量;阿城区田间试验结果表明,水稻秸秆全量深埋还田机在粘重土壤环境下牵引动力52.20kw无法满足作业要求。本文将为水稻秸秆全量深埋还田作业提供技术参考与理论支撑,有效降低水稻秸秆还田机作业牵引机具动力需求,减轻机具前方壅土现象,促进水稻秸秆还田技术的推广与应用,加快水稻生产全程机械化进程。
张海波[8]（2020）在《建设农场玉米机械化耕种模式对比研究》文中进行了进一步梳理近年来我国玉米种植面积不断扩大,玉米产量也随之增加,同时所带来的大量秸秆如何处理也成为日益关注的重点。随着保护性耕作技术的不断普及和推广,玉米秸秆处理还田及土壤耕种方式也式也越来越多样化。黑龙江省建设农场目前玉米种植主要采用秸秆焚烧+深松耕种模式。该模式虽然方便秋整地,降低种植成本,但秸秆焚烧造成了资源浪费,且带来非常严重的空气污染;同时,在传统耕种模式过程下,过量的化肥使用,导致土壤板结,肥力降低,产量下降等多方面的问题逐渐显现。因地制宜,因时制宜研究适合建设农场的玉米机械化保护性耕作模式对农场未来农业发展有着重要作用。本文根据建设农场现有作物种植模式和农机装备条件,以秸秆处理和耕作方式为因素,以秸秆还田量为水平,采用裂区田间试验方案,对比秸秆焚烧+深松耕种模式（FS）、100%秸秆粉碎+深松还田耕种模式（HS100）、50%秸秆粉碎+深松还田耕种模式（HS50）、30%秸秆粉碎+深松还田耕种模式（HS30）和100%秸秆粉碎+深翻耕种模式（HF）等五种耕种模式,探究不同的耕作方式对播前土壤温湿度变化、土壤肥力以及下季作物产量、成本和种植收益的影响关系,不同秸秆还田量对土壤的各项特性以及作物产量和种植收益的对比关系,得出如下结论:（1）不同耕种模式对播前土壤温度变化影响显着。其中50%秸秆粉碎+深松还田模式（HS50）与30%秸秆粉碎+深松还田耕种模式（HS30）土壤温度提升效果显着。（2）不同耕种模式对土壤中碱解氮、速效钾和有机质等土壤肥力指标有影响,提升效果存在差异。其中100%秸秆粉碎+深松耕种模式（HS100）、50%秸秆粉碎+深松耕种模式（HS50）和100%秸秆粉碎+深翻耕种模式（HF）对土壤有机质含量提升显着;100%秸秆粉碎+深翻耕种模式（HF）和100%秸秆粉碎+深松耕种模式（HS100）对碱解氮含量提升显着。（3）不同耕种模式对作物种植的产量和最终收益有影响,其中50%秸秆粉碎+深松耕种模式（HS50）的种植收益提升空间最大。综上,采用50%秸秆粉碎+深松耕种模式（HS50）在对土壤温湿度、土壤肥力、产量等综合效益上明显优于其他方法,研究结果为建设农场及周边地区在玉米种植模式改变,改善生态环境、提高土壤肥力、增加农民收益的提供有益参考。
周华[9]（2020）在《稻油轮作区秸秆还田深旋埋联合耕整机试验与仿真研究》文中研究说明稻油轮作区作物收获后秸秆残留量大,留茬较高,土壤板结黏重,秸秆还田难度较大。针对以上问题,本文基于课题组的前期研究,以降低秸秆还田旋埋刀辊功率,增加旱耕秸秆埋覆深度及秸秆土壤混埋程度为主要目的,设计了秸秆还田深旋埋联合耕整机。通过对水稻和油菜秸秆滑切特性的研究,设计了滑切型自激振动深松装置,并借助离散元仿真、土槽试验和田间试验等方法对其作业过程和效果进行了分析,在深旋埋联合耕整试验的基础上对秸秆还田旋埋刀辊进行了合理设计和优化,最后通过田间试验后秸秆空间分布的研究检验了深旋埋联合耕整机的作业效果。主要研究结论如下:（1）对水稻和油菜秸秆分别进行了慢速切割和快速切割试验,获得了秸秆切割的较优滑切角范围。水稻秸秆的慢速切割和油菜秸秆的快速切割对切割刀具不同的滑切角表现出了不完全相同的特性。慢速切割中,滑切角为60°时,单位直径滑切力最小,滑切角为45°时,单位直径滑切功耗最小;快速切割中,滑切角为30°时,单位直径滑切力和功率均最小。因此,在考虑深松和秸秆还田刀具的设计时,可以优先选择的滑切角范围为30°～60°。（2）设计了一种滑切型自激振动减阻深松装置,主要包括利用滑切原理设计的滑切型铲柄及相应的自激振动装置。通过建立动力学方程对滑切型铲柄的重要参数滑切角进行了理论分析及参数设计,并通过建立几何方程对铲柄的实际切土刃口角进行了分析及计算。以牵引阻力为试验指标,对深松铲进行了土槽对比试验,其中固定连接滑切型深松铲在各速度下相比于弧形深松铲减阻7.79%～8.81%,自激振动连接滑切型深松铲在各速度下相比于弧形深松铲减阻15.45%～20.05%。根据粘壤土粘结特性,基于DEM仿真软件建立了具有粘结特性的双层土壤模型,对JKR土壤接触模型重要参数表面能进行了标定,结果表明当耕层土壤表面能为42 J/m2,底层土壤表面能为48 J/m2时,牵引阻力仿真值与试验值误差最小,为0.89%。DEM仿真分析显示,深松土壤扰动宽度、扰动高度、扰动角度和中心宽度等参数与田间实际测量值误差均小于10%,说明土壤离散元模型与实际田间土壤状况较吻合。土壤颗粒的微观运动分析显示,深松过程中土壤颗粒经历了先向前向上的运动,后又经历了向下向后的运动。深松过后的土壤颗粒间隙显着增加,达到了较好的土壤疏松效果。深松作业过后在沟槽底部形成了明显的鼠道,对于土壤的蓄水保墒具有重要作用。开展了滑切型自激振动深松装置参数优化试验,各因素对牵引阻力和土壤蓬松度的显着性影响从大到小的顺序均为前进速度、弹簧预紧力、铲柄滑切角。软件分析最优工作参数组合:弹簧预紧力为6.67 k N、铲柄滑切角为44.21°、前进速度为0.44m/s时,深松牵引阻力为3.77 k N,土壤扰动系数为60.21%,土壤蓬松度为7.70%。田间验证试验显示,在最优工作参数下,深松牵引阻力为3.84 k N,土壤扰动系数为57.00%,土壤蓬松度为8.33%,与软件分析值的误差分别为1.82%、5.63%和7.56%,验证了响应面分析的可信度。（3）结合课题组已研发的秸秆还田旋埋刀辊设计了秸秆还田深旋埋联合耕整机。对深旋埋联合耕整机进行了受力和功耗模型分析,计算了旋埋刀辊的作业参数对前进速度的影响,并分析了秸秆还田旋埋刀辊的关键部件螺旋横刀滑切埋覆秸秆的机理。作业性能试验表明,深旋埋联合作业功率消耗小于单独深松和单独旋埋两项作业之和,说明深松作业改善了旋埋的作业条件,降低了旋埋作业的功率消耗,在拖拉机1挡和2挡速度下其总功率分别占两项作业之和的85.0%和82.2%,秸秆埋覆率为92.0%,耕后地表平整度为1.0 cm,均大于质量评定指标,满足农艺要求。高留茬油菜秸秆还田试验作业质量均值对比中,深旋埋联合耕整机（SSR）秸秆粉碎长度合格率为89.1%,秸秆埋覆率为93.0%,下半埋覆层秸秆占比ηC为52.9%,这些数值均优于秸秆旋埋还田机（SR）,其中ηC值SSR相较于SR增加了10.7%。PTO转速和拖拉机前进速度对SSR及SR条件下ηC值均有显着影响。SSR和SR的动力消耗对比显示,先进行深松作业可显着减小动力输出轴扭矩,SSR在各对应工况下动力输出轴扭矩范围保持在381～412 N·m之间,相较于SR减小22.39%～34.04%。PTO转速和拖拉机前进速度对SSR和SR总功耗都有显着影响。（4）针对旋埋刀辊结构方面存在的问题,对刀盘和弯刀的结构进行了优化。优化的刀盘取消了径向通槽,通过改用两个螺栓孔来定位弯刀的位置,既实现了弯刀和螺旋横刀的自由拆卸,又令刀盘的加工难度大大降低,刀盘厚度也相应减小,减轻了安装质量。优化后的弯刀设置了与刀盘相匹配的螺栓孔,同时弯刀的刃口由单面刃口改为双面刃口以减小入土阻力,并在弯刀端部设计了相应的卡槽直接定位螺旋横刀位置,既实现了螺旋横刀的快速准确定位,还显着降低了加工误差。针对旋埋刀辊作业质量方面的问题,对旋耕刀的排列进行了优化。以轴向推土量为参考依据,在常用耕深情况下计算出了1把螺旋横刀需要2.33把旋耕刀来平衡轴向侧推效应,因此,在旋埋刀辊一个区间3把螺旋横刀对应7把旋耕刀的基础上增加一左一右2把旋耕刀,这样既相当于没有增加轴向推土量,又提升了旋耕刀数量,还可令每两把螺旋横刀间分布三把旋耕刀。油菜秸秆还田对比试验表明,优化后的旋埋刀辊相比于原旋埋刀辊在秸秆埋覆率和秸秆粉碎率等作业质量上均有提升,而功率消耗略有增加。水稻秸秆还田试验表明,优化后的旋埋刀辊可有效实现水稻秸秆的埋覆,且作业后耕层底部平坦。（5）针对3种耕作工具:传统旋耕机（TR）、秸秆旋埋还田机（SR）及深旋埋联合耕整机（SSR）进行了秸秆还田后的秸秆空间分布效果检测。通过设计的秸秆三维坐标测量装置测量了秸秆还田后秸秆在土壤中的空间坐标,将所测得的空间坐标导入三维绘图软件还原了秸秆在土壤中的空间分布,并将其在三维图中量化及可视化显示。不同的耕作工具对秸秆还田的效果影响较大。相对而言,TR作业后秸秆的切断效果不好,地表残留了较多的秸秆,并且在耕作深度的底层埋入秸秆较少,划分的单元格内秸秆平均长度较小,无秸秆单元格数量较多。与TR相比,SR和SSR作业后的秸秆平均长度分别减小了48.2%和52.7%,地表仅残留了少量秸秆,在耕作深度的底层秸秆层占比分别增加了154.9%和214.1%,单元格内的秸秆平均长度分别增加了114.9%和98.6%,无秸秆单元格数量分别减小了40.2%和36.0%。利用离散元法建立了相应的仿真模型,并与田间试验设定了相同的作业参数。在分层处理中,仿真与实测结果表明,SR和SSR埋入土壤中的秸秆量都明显大于TR,尤其埋入土壤下层的秸秆量均是TR的数倍。TR、SR和SSR作业后各层秸秆占比仿真值和实测值的变异系数均呈递减趋势,其中TR仿真值和实测值的变异系数最大,分别为55.8%和68.2%,SSR的变异系数最小,分别为28.8%和28.7%。离散元仿真与田间试验结果表明,SSR秸秆还田后,秸秆在土壤中垂直分布和水平分布的均匀性都最优。离散元仿真较好地拟合了实际田间作业后秸秆的空间分布状态,相对误差在可接受范围内。
张殿卿[10]（2019）在《不同刀具水田搅浆埋茬效果与功耗试验研究》文中提出水田机械化整地是水稻全程机械化生产的一个重要作业环节,整地质量的好坏也会直接影响到水稻机插秧的作业效果、水稻秧苗根系生长发育、田间管理等后续作业环节。传统的整地模式工序较为繁琐,整地时期长,耗时费力,效率较低。保护性耕作少免耕理念的提出推进了水田整地技术的发展,不仅农机市场上开始出现许多的免耕灭茬搅浆机,即一次作业可以完成旋耕埋草、平地起浆要求的新机型。而且关于水田埋茬搅浆机方面的研究成果也是层出不穷,然而现有的水田搅浆的研究大多针对水田搅浆机的设计创新和作业效果调查,少有对水田搅浆机的作业机理的研究。旱作旋耕作业后的秸秆三维空间分布状态的研究有很多,但是却没有人对水田搅浆作业后秸秆在泥浆层中的长度分布与数量分布百分比。因此,本文针对不同刀具的搅浆作业效果:包括搅浆深度稳定性、埋茬深度、秸秆垂直空间分布、作业能耗与刀型、转速、刀座排列方式以及土壤基本物理条件之间的相互关系进行深入研究,基于实验室田间原位耕作力学实验台基础上,进行了田间原位搅浆试验,对其耕深稳定性、埋茬效果、作业能耗进行研究,并且在大田条件下对1GKN-260B水田埋茬耕整机进行了埋草起浆、作业油耗性能评价。为南方水稻种植区的水田整地提供一定的理论依据与技术参考。本文的主要研究内容和结果具体如下:（1）为了研究土壤物理参数（含水率、容重、总孔隙度）和力学参数（土壤紧实度）对搅浆作业效果（搅浆深度稳定性、埋草、能耗）的影响,本文对试验地块土壤参数和秸秆密度进行了系统的调查分析。其结果显示试验地块秸秆密度392.14 kg/亩。上水前0-20 cm 土层土壤的平均含水率在22.20%,平均容重1.40 g/cm3,总孔隙度47.29%,并且随着土层深度的增大,容重逐渐增大,孔隙度和含水率逐渐减小,0-45 cm 土层平均土壤紧实度1241.21 kPa,并且随土层深度增加逐渐增大。（2）为了研究水田搅浆作业的搅浆深度稳定性、埋草、搅浆机理,本文基于实验室田间原位耕作力学试验台,进行了田间原位搅浆试验台架的搭建,并针对IT225、IIT195、IIIT175三种旋耕刀进行了水田埋茬搅浆试验,评价各刀具在刀辊转速分别为280 r/min、348 r/min、510 r/min时的埋茬性能、工作能耗差异,试验结果表明同一转速条件下,ⅠT225旋耕刀的耕深稳定性最好,ⅢT175旋耕刀的耕深稳定性次之,ⅡT195旋耕刀的耕深稳定性最差,ⅠT225旋耕刀作业后的秸秆余量最少80.10g,植被覆盖率B=92.87%。同一转速条件下,三种旋耕刀的扭矩功耗没有明显差异,这表明带水旋耕作业时,刀辊转速是影响旋耕作业扭矩功耗的关键因素。并选出作业性能较好的IT225旋耕刀。（3）为了对专用搅浆刀和常规IT225旋耕刀搅浆作业后的埋茬效果进行更精细的评价,基于国标《水田平地搅浆机（GB/T24685-2009）》的基础上,本文提出了秸秆垂直空间分布的调查方法,把搅浆作业后的泥浆层分为0-5 cm、5-10 cm、10-15 cm三个深度区间,用自制的面积30 × 30 cm2,高40 cm样桶,在尽量不扰动秸秆位置的情况下,将方形样桶缓慢压入泥浆中,将每一层的秸秆全部取出,冲洗、晾晒、采用Digimizer软件进行图像处理分析每一层的秸秆量与长度分布.其结果显示专用搅浆刀作业后秸秆主要分布在5-10 cm的泥浆层,且5-10 cm的长秸秆居多;IT225旋耕刀作业后的秸秆主要分布在0-5 cm,且多数短秸秆裸露在地表,部分长秸秆倾斜分布在0-5 cm与5-10 cm泥浆层间。（4）为了研究1GKN-260B水田埋茬耕整机的作业油耗,本文对上水后的试验地块持续进行土壤紧实度调查,从上水完成开始计时,采用25点随机取样法,每隔3 h测试一次,调查分析土壤紧实度随泡水时间的变化规律,并分别在上水后12h、24h、36 h、48 h进行一次搅浆作业,对比每次作业油耗,分析对应时间土壤紧实度对作业油耗的影响,试验结果表明:随泡水时间的增加,土壤紧实度逐渐下降,并且在0-12 h快速下降,12-36 h 土壤紧实度缓慢下降,36-48 h 土壤紧实度基本稳定在300 kPa左右。拖拉作业油耗也随着泡水时间的增加逐渐降低,泡水36h以后进行水田埋茬搅浆作业油耗较小,成本低。
二、机械化秸秆整体还田的试验研究与推广（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、机械化秸秆整体还田的试验研究与推广（论文提纲范文）
（1）油菜精量联合直播机覆草装置设计与试验（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外机械化秸秆还田技术研究现状 |
| 1.2.2 国内机械化秸秆还田技术研究现状 |
| 1.3 研究目标与研究内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 第二章 覆草装置结构设计与分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 整机结构设计与工作过程 |
| 2.2.1 整机结构 |
| 2.2.2 工作过程 |
| 2.3 覆草装置关键部件设计与分析 |
| 2.3.1 秸秆捡拾装置结构设计与分析 |
| 2.3.2 螺旋输送装置结构设计与分析 |
| 2.3.3 链式输送装置结构设计与分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 覆草装置性能测试与改进 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 性能测试与分析 |
| 3.2.1 台架试验 |
| 3.2.2 田间试验 |
| 3.3 油菜覆草直播机改进方案 |
| 3.4 关键环节工作部件设计及安装位置 |
| 3.4.1 拾秸集秸环节关键部件位置关系确定 |
| 3.4.2 链式输送装置基本参数改进 |
| 3.4.3 秸秆均匀铺放装置基本参数设计 |
| 3.4.4 整机传动路线 |
| 3.5 基于ANSYS仿真机架有限元分析 |
| 3.5.1 机架静力学分析 |
| 3.5.2 机架模态分析 |
| 3.6 整机结构 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 油菜覆草直播机试验与分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验条件 |
| 4.2.1 土壤参数测试 |
| 4.2.2 秸秆参数测试 |
| 4.3 振动特性测试方法与分析 |
| 4.3.1 试验内容与方法 |
| 4.3.2 试验结果与分析 |
| 4.4 性能试验方法与分析 |
| 4.4.1 试验内容与方法 |
| 4.4.2 试验结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录1:符号注释说明 |
| 附录2:攻读硕士学位期间所发表论文及申报专利 |
| 发表学术论文 |
| 申报国家专利 |
（2）红旗岭农场玉米秸秆还田量及机具选型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究的目的和意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国内外玉米秸秆还田研究进展 |
| 1.3.2 国内外玉米秸秆还田机械研究进展 |
| 1.4 研究的主要内容与方法 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究方法 |
| 1.5 技术路线 |
| 2 玉米秸秆不同还田量的对比试验 |
| 2.1 玉米秸秆还田的农艺要求 |
| 2.2 试验目的 |
| 2.3 试验材料与方法 |
| 2.3.1 试验地概况 |
| 2.3.2 试验机械及仪器 |
| 2.3.3 试验内容 |
| 2.4 试验结果分析 |
| 2.4.1 不同还田量对土壤温度的影响 |
| 2.4.2 不同还田量对土壤水分的影响 |
| 2.4.3 不同还田量对土壤容重的影响 |
| 2.4.4 不同还田量对土壤有机质含量的影响 |
| 2.4.5 不同还田量对玉米生长性状的影响 |
| 2.4.6 不同还田量对玉米产量的影响 |
| 2.5 玉米秸秆腐解规律的研究 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 红旗岭农场玉米收获机选型研究 |
| 3.1 玉米收获机械选型 |
| 3.1.1 选型要求 |
| 3.1.2 选型方法 |
| 3.1.3 选型程序 |
| 3.2 基于二阶模糊综合评判的玉米收获机选型 |
| 3.2.1 二阶模糊综合评判理论分析 |
| 3.3 玉米收获机备选机型的确定 |
| 3.4 玉米收获机评价指标的确定 |
| 3.5 玉米收获机选型结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 红旗岭农场玉米秸秆粉碎机与翻埋机选型研究 |
| 4.1 选型要求 |
| 4.2 选型程序 |
| 4.3 玉米秸秆粉碎机和翻埋机备选机型的确定 |
| 4.4 玉米秸秆粉碎机和翻埋机评价指标的确定 |
| 4.5 玉米秸秆粉碎机和翻埋机选型结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（3）秸秆还田旋埋刀辊作业机理及降耗研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 旋耕作业机理研究现状 |
| 1.2.2 秸秆还田技术及装备研究现状 |
| 1.2.3 耕作部件减阻降耗研究现状 |
| 1.3 研究内容与方法 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 拟解决的关键问题 |
| 1.3.3 研究方法与技术路线 |
| 第二章 稻板田旋耕功耗预测模型研究 |
| 2.0 引言 |
| 2.1 土壤物理特性 |
| 2.1.1 土壤质地 |
| 2.1.2 土壤液塑限试验 |
| 2.1.3 土壤三轴压缩试验 |
| 2.2 离散元接触模型 |
| 2.2.1 土壤颗粒参数 |
| 2.2.2 接触模型确定 |
| 2.2.3 接触参数标定方案 |
| 2.2.4 接触参数标定对照试验 |
| 2.2.5 虚拟标定试验 |
| 2.3 功耗预测模型验证 |
| 2.3.1 模型适用性分析 |
| 2.3.2 原尺度旋埋刀辊功耗预测 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 旋埋刀辊旋切土壤及旋埋秸秆机理研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 螺旋横刀数学模型 |
| 3.2.1 螺旋横刀结构参数 |
| 3.2.2 螺旋横刀数学建模 |
| 3.3 螺旋横刀旋切土壤过程分析 |
| 3.3.1 运动轨迹 |
| 3.3.2 土壤切削参数分析 |
| 3.3.3 切土与抛土功耗分析 |
| 3.4 螺旋横刀旋埋秸秆过程分析 |
| 3.4.1 秸秆旋埋还田原理 |
| 3.4.2 滑切角动态变化分析 |
| 3.4.3 滑切角与秸秆滑移量的关系 |
| 3.4.4 滑切角与功耗的关系 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 刀具间土壤相互扰动对刀辊作业效果影响机制研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 刀具纵向扰土对刀辊作业效果影响分析 |
| 4.2.1 周向刀具纵向切土位置建模 |
| 4.2.2 刀具纵向扰土仿真分析 |
| 4.3 刀具轴向扰土对刀辊作业效果影响分析 |
| 4.3.1 土壤横向运动分析 |
| 4.3.2 旋埋刀辊轴向力分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 人字型旋埋刀辊的设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 整机结构与工作原理 |
| 5.2.1 整机与刀辊结构 |
| 5.2.2 动力传递 |
| 5.2.3 工作原理与技术参数 |
| 5.3 刀具优化分析 |
| 5.3.1 螺旋横刀参数优化 |
| 5.3.2 旋耕刀刀型匹配 |
| 5.4 刀具排布及配套部件设计 |
| 5.4.1 螺旋横刀排布设计 |
| 5.4.2 旋耕刀排布设计 |
| 5.4.3 基于人字型排列的刀盘组件设计 |
| 5.5 刀辊作业幅宽分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 旋埋刀辊田间试验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 试验仪器与设备 |
| 6.2.1 田间作业设备 |
| 6.2.2 测试仪器与工具 |
| 6.3 测试项目与方法 |
| 6.4 螺旋横刀优化检验试验 |
| 6.4.1 试验目的 |
| 6.4.2 试验条件 |
| 6.4.3 试验材料与方法 |
| 6.4.4 试验结果与分析 |
| 6.5 刀具排布方式对比试验 |
| 6.5.1 试验目的 |
| 6.5.2 试验条件 |
| 6.5.3 试验材料与方法 |
| 6.5.4 试验结果与分析 |
| 6.6 旋耕刀刀型匹配对比试验 |
| 6.6.1 试验目的 |
| 6.6.2 试验条件 |
| 6.6.3 试验材料与方法 |
| 6.6.4 试验结果与分析 |
| 6.7 水旱两用秸秆旋耕掩埋还田机田间应用研究 |
| 6.7.1 水田与旱地的秸秆旋埋还田研究 |
| 6.7.2 稻油轮作模式的秸秆旋埋还田研究 |
| 6.8 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录1:课题来源 |
| 附录2:注释说明 |
| 附录3:作者简介 |
| 致谢 |
（4）随动式棉田残膜回收机设计及关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 农田残膜污染治理装备的研究概况 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.2.3 残膜回收机械化技术发展趋势 |
| 1.3 研究内容和方法 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 研究技术路线 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 影响残膜回收试验关键因素及随动式残膜回收模式研究 |
| 2.1 影响残膜回收试验关键因素研究 |
| 2.1.1 研究作业区域的基本地貌 |
| 2.1.2 种植密度及自然概况 |
| 2.1.3 耐候地膜的力学特性研究 |
| 2.1.4 验证卷收残膜的可行性 |
| 2.2 随动式残膜回收模式研究 |
| 2.2.1 秸秆还田-随动式残膜回收联合作业机总体设计 |
| 2.2.2 随动式残膜回收机的工作原理 |
| 2.2.3 传动方案设计 |
| 2.2.4 技术难点和关键问题 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 起膜装置设计与试验研究 |
| 3.1 起膜装置整体结构与工作原理 |
| 3.1.1 起膜装置整体结构 |
| 3.1.2 起膜装置工作原理 |
| 3.2 起膜齿研究 |
| 3.2.1 起膜齿结构设计 |
| 3.2.2 起膜齿受力分析 |
| 3.2.3 起膜齿排列 |
| 3.2.4 起膜齿与捡拾滚筒的配合 |
| 3.3 仿形装置研究 |
| 3.3.1 仿形装置结构设计 |
| 3.3.2 仿形机构受力分析 |
| 3.3.3 仿形连杆尺寸的确定 |
| 3.3.4 起膜齿入土深度稳定性测试 |
| 3.4 试验研究 |
| 3.4.1 试验方案 |
| 3.4.2 指标的测定 |
| 3.4.3 试验结果与讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 捡拾与脱膜装置设计 |
| 4.1 捡拾与脱膜装置总体结构和工作原理 |
| 4.1.1 总体结构 |
| 4.1.2 工作原理 |
| 4.2 残膜捡拾链条设计 |
| 4.2.1 捡拾链条结构设计 |
| 4.2.2 捡拾钉齿在链板上的排列 |
| 4.2.3 捡拾链板的布置 |
| 4.3 捡拾作业条件分析 |
| 4.3.1 捡拾钉齿运动分析 |
| 4.3.2 残膜受力分析 |
| 4.3.3 捡拾装置受力分析 |
| 4.4 捡拾滚筒 |
| 4.4.1 结构设计 |
| 4.4.2 工作过程与原理 |
| 4.5 脱膜装置 |
| 4.5.1 脱膜装置结构 |
| 4.5.2 工作原理 |
| 4.5.3 脱膜作业条件分析 |
| 4.6 清杂螺旋输送器 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 卷膜装置设计与试验研究 |
| 5.1 卷膜装置结构和工作原理 |
| 5.1.1 卷膜装置结构 |
| 5.1.2 卷膜装置传动系统与工作原理 |
| 5.2 关键部件设计 |
| 5.2.1 卷膜带设计 |
| 5.2.2 卷膜芯轴设计 |
| 5.2.3 气弹簧设计 |
| 5.2.4 自动卸膜液压系统 |
| 5.3 试验与结果分析 |
| 5.3.1 试验条件 |
| 5.3.2 试验因素与指标 |
| 5.3.3 试验结果与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 整机田间试验 |
| 6.1 试验材料与方法 |
| 6.1.1 试验材料 |
| 6.1.2 试验方法 |
| 6.2 试验方案设计 |
| 6.3 试验结果与分析 |
| 6.3.1 回归模型的建立与检验 |
| 6.3.2 各因素对性能指标的影响 |
| 6.4 参数优化与试验验证 |
| 6.4.1 参数优化 |
| 6.4.2 试验验证 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要研究结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 导师及作者简介 |
| 致谢 |
（5）建设农场玉米秸秆还田模式及关键机具选型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 玉米秸秆还田及机械研究现状 |
| 1.2.1 国外的研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 研究主要内容与方法 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 研究方法 |
| 1.4 技术路线 |
| 2 秸秆还田模式对比试验研究 |
| 2.1 玉米秸秆还田模式的选择 |
| 2.1.1 玉米秸秆还田的农艺要求 |
| 2.1.2 玉米秸秆还田模式选择的原则 |
| 2.2 不同玉米秸秆还田模式的对比试验 |
| 2.2.1 试验目的 |
| 2.2.2 试验时间及地点 |
| 2.2.3 试验机具、设备及方法 |
| 2.2.4 试验方案 |
| 2.3 试验结果分析 |
| 2.3.1 不同秸秆还田模式下土壤理化性质影响 |
| 2.3.2 不同秸秆还田模式土壤养分含量影响 |
| 2.3.3 不同秸秆还田模式下土壤酶活性影响 |
| 2.3.4 不同秸秆还田模式下土壤微生物量影响 |
| 2.3.5 不同秸秆还田模式玉米生理状态测定 |
| 2.4 秸秆全量粉碎还田模式下合理腐解层的确定 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 建设农场玉米收获机的选型研究 |
| 3.1 玉米收获机选型研究 |
| 3.1.1 农业机械的选型要求 |
| 3.1.2 选型的目标 |
| 3.1.3 选型方法 |
| 3.1.4 选型的程序 |
| 3.1.5 作业机器的机型参数 |
| 3.2 多层评价模型对玉米收获机械的选型 |
| 3.2.1 多层评价模型理论分析 |
| 3.2.2 玉米收获机选型及结果分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 建设农场玉米秸秆还田机械配置研究 |
| 4.1 秸秆打茬机和深翻犁的选型研究 |
| 4.1.1 还田机具的选型配置要求 |
| 4.1.2 还田机具的选型配置目标 |
| 4.1.3 还田机具的选型配置过程 |
| 4.1.4 还田机具机型参数 |
| 4.2 多层评价模型对秸秆还田机械与收获机械的选型 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（6）太湖地区稻麦两熟制农田秸秆还田综合效应研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 前言 |
| 1.1 我国秸秆资源及利用方式分析 |
| 1.2 秸秆还田的产量效应 |
| 1.3 秸秆还田的生态环境效应 |
| 1.3.1 秸秆还田和土壤培肥 |
| 1.3.2 秸秆还田和农田氮磷养分流失 |
| 1.3.3 秸秆还田和稻田温室气体 |
| 1.3.4 秸秆还田和土壤重金属生物有效性 |
| 1.3.5 秸秆还田和农田病虫草害 |
| 1.4 秸秆还田综合效应研究 |
| 1.5 太湖地区稻麦两熟农田生态系统秸秆还田的科学问题 |
| 1.6 研究内容、目标和技术路线 |
| 1.6.1 研究内容 |
| 1.6.2 研究目标 |
| 1.6.3 技术路线 |
| 第二章 麦秸还田与施氮量对水稻产量、氮肥利用及损失的影响 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 试验区概况 |
| 2.1.2 试验设计 |
| 2.1.3 测定项目与方法 |
| 2.1.4 计算方法及数据分析 |
| 2.1.5 数据分析 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 秸秆还田和施氮量对水稻产量的影响 |
| 2.2.2 秸秆还田和施氮量对水稻氮素利用率的影响 |
| 2.2.3 秸秆还田和施氮量对稻田氨挥发损失的影响 |
| 2.2.4 秸秆还田和施氮量对稻田氮素淋溶损失的影响 |
| 2.2.5 秸秆还田和施氮量对氮肥土壤残留量的影响 |
| 2.2.6 秸秆还田和施氮量对稻田氮肥总损失量的影响 |
| 2.3 讨论 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 秸秆还田模式和施氮量对稻麦周年产量、经济效益的影响 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 试验设计 |
| 3.1.2 产量测定 |
| 3.1.3 计算方法及数据分析 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 秸秆还田模式和施氮量对水稻小麦周年产量的影响 |
| 3.2.2 秸秆还田模式对秸秆利用率的影响 |
| 3.2.3 秸秆还田模式对氮肥农学利用率的影响 |
| 3.2.4 秸秆还田模式和施氮量对稻田收益的影响 |
| 3.3 讨论 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 秸秆还田模式和施氮量对稻田土壤肥力的影响 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 试验设计 |
| 4.1.2 样品采集和测定 |
| 4.1.3 计算方法及数据分析 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 秸秆还田模式对土壤养分含量的影响 |
| 4.2.2 秸秆还田模式对土壤有机质含量的影响 |
| 4.2.3 秸秆还田模式对土壤pH的影响 |
| 4.2.4 秸秆还田模式对土壤C/N比的影响 |
| 4.2.5 稻秸麦秸均还田下施氮量对土壤肥力的影响 |
| 4.3 讨论 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 秸秆还田模式和施氮量对稻田氮磷径流风险的影响 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 试验设计 |
| 5.1.2 样品采集和测定 |
| 5.1.3 计算方法及数据分析 |
| 5.2 结果与分析 |
| 5.2.1 秸秆还田模式和施氮量对稻季田面水氮素浓度的影响 |
| 5.2.2 秸秆还田模式和施氮量对稻季田面水磷素浓度的影响 |
| 5.2.3 秸秆还田模式对麦季径流水氮磷浓度的影响 |
| 5.2.4 秸秆还田模式和施氮量对水稻和小麦产量的影响 |
| 5.3 讨论 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 秸秆还田模式和施氮量对稻田温室气体的影响 |
| 6.1 材料与方法 |
| 6.1.1 试验设计 |
| 6.1.2 气样采集和测定 |
| 6.1.3 全球增温潜势和温室气体排放强度的计算 |
| 6.1.4 土壤分析和水稻产量测定 |
| 6.1.5 数据计算与统计 |
| 6.2 结果与分析 |
| 6.2.1 秸秆还田模式和施氮量对水稻产量和土壤有机碳的影响 |
| 6.2.2 秸秆还田模式对稻季CH_4排放通量的影响 |
| 6.2.3 秸秆还田模式对稻季N_2O排放通量的影响 |
| 6.2.4 稻秸麦秸均还田下施氮量对稻季CH_4和N_2O排放通量的影响 |
| 6.2.5 秸秆还田模式和施氮量对稻季CH_4和N_2O温室效应的影响 |
| 6.3 讨论 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 秸秆还田对土壤重金属生物有效性的影响 |
| 7.1 材料与方法 |
| 7.1.1 供试材料 |
| 7.1.2 试验设计 |
| 7.1.3 样品采集和测定 |
| 7.1.4 数据计算与统计 |
| 7.2 结果与分析 |
| 7.2.1 秸秆还田对水稻产量性状的影响 |
| 7.2.2 秸秆还田对土壤渗漏水中DOC的影响 |
| 7.2.3 秸秆还田对土壤溶液pH和Eh的影响 |
| 7.2.4 秸秆还田对土壤有机质和pH的影响 |
| 7.2.5 秸秆还田对土壤渗漏水重金属含量的影响 |
| 7.2.6 秸秆还田对水稻重金属吸收的影响 |
| 7.2.7 秸秆还田对土壤重金属含量的影响 |
| 7.3 讨论 |
| 7.4 小结 |
| 第八章 秸秆还田模式综合效应评价 |
| 8.1 评价指标和评价方法 |
| 8.2 结果与分析 |
| 8.2.1 秸秆还田模式评价指标的无量纲化和正向化处理 |
| 8.2.2 秸秆还田模式各项评价指标的隶属度 |
| 8.2.3 秸秆还田模式各项评价指标的权重 |
| 8.2.4 秸秆还田模式的综合效应评价 |
| 8.3 讨论与小结 |
| 第九章 结论 |
| 9.1 主要结论 |
| 9.2 创新点 |
| 9.3 不足与展望 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 参考文献 |
（7）水稻秸秆全量深埋还田机设计与试验（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 研究内容与方法 |
| 1.4 研究技术运用路线 |
| 2 物料参数及农艺要求测定 |
| 2.1 作业环境及农艺要求 |
| 2.1.1 牵引机具前进速度测定 |
| 2.1.2 土壤含水率测定 |
| 2.1.3 作业环境及农艺要求调研 |
| 2.2 水田土壤物理参数测定 |
| 2.2.1 土壤摩擦系数测定 |
| 2.2.2 土壤堆积角测定 |
| 2.2.3 土壤容重测定 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 整机结构及工作原理 |
| 3.1 总体结构及工作原理 |
| 3.2 壅土原因分析 |
| 3.3 关键部件 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 关键部件分析及设计 |
| 4.1 刀型分类与选型 |
| 4.2 刀辊设计 |
| 4.3 工作过程理论分析及模型建立 |
| 4.3.1 加速阶段 |
| 4.3.2 抛运阶段 |
| 4.3.3 空转阶段 |
| 4.3.4 数学模型分析 |
| 4.3.5 还田刀排列方式 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 整机配置及设计 |
| 5.1 传动系统设计 |
| 5.2 罩壳设计 |
| 5.3 挡草栅设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 仿真试验及田间试验 |
| 6.1 虚拟试验设计与分析 |
| 6.1.1 土壤模型建立 |
| 6.1.2 虚拟仿真试验设计 |
| 6.2 田间性能验证试验 |
| 6.2.1 田间试验条件及准备 |
| 6.2.2 田间试验结果 |
| 6.3 田间对比试验 |
| 6.4 田间适应性验证试验 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文 |
（8）建设农场玉米机械化耕种模式对比研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的目的与意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 玉米及其各地区耕种模式 |
| 1.2.2 玉米茬土壤耕作方面研究 |
| 1.2.3 秸秆还田对土壤养分,物理性状及作物产量的研究 |
| 1.2.4 玉米茬机械整地对土壤养分,物理性状及作物产量的研究 |
| 1.2.5 建设农场现阶段耕种模式分析 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 2.试验设计与方法 |
| 2.1 试验区概况 |
| 2.2 试验设计 |
| 2.3 测定项目与方法 |
| 2.4 数据统计与分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3.不同耕作模式下土壤物理性状变化的对比分析 |
| 3.1 不同耕作模式下土壤温、湿度的变化及影响分析 |
| 3.1.1 不同耕种模式下土壤温度的变化规律 |
| 3.1.2 不同耕种模式对土壤湿度的影响分析 |
| 3.1.3 本章小结 |
| 3.2 不同耕作模式对土壤养分的影响 |
| 3.2.1 不同耕种模式对土壤有机质含量的影响 |
| 3.2.2 不同耕种模式对土壤碱解氮含量的影响 |
| 3.2.3 不同耕种模式对土壤有效磷含量的影响 |
| 3.2.4 不同耕种模式对土壤速效钾含量的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 不同耕种模式对成本及产量的影响研究 |
| 4.1 不同玉米耕种模式成本分析 |
| 4.2 不同玉米耕种模式对作物产量的分析 |
| 4.3 作物种植收益对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 5.结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（9）稻油轮作区秸秆还田深旋埋联合耕整机试验与仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与目的 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 深松机具研究现状 |
| 1.2.2 秸秆还田机研究现状 |
| 1.2.3 联合耕整机研究现状 |
| 1.3 研究内容与方法 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 拟解决的关键问题 |
| 1.3.3 研究方法与技术路线 |
| 第二章 滑切型自激振动深松装置设计与试验 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 秸秆力学特性研究 |
| 2.2.1 水稻秸秆力学特性研究 |
| 2.2.2 油菜秸秆力学特性研究 |
| 2.3 深松装置的结构与工作原理 |
| 2.4 关键部件参数设计 |
| 2.4.1 滑切型铲柄参数设计 |
| 2.4.2 深松铲受力分析 |
| 2.4.3 自激振动弹簧参数设计 |
| 2.4.4 铲柄强度分析 |
| 2.4.5 连接调节装置设计与运动避障分析 |
| 2.5 深松铲土槽对比试验 |
| 2.5.1 试验设备与方法 |
| 2.5.2 试验结果与分析 |
| 2.6 田间性能试验 |
| 2.6.1 试验条件 |
| 2.6.2 试验方法 |
| 2.6.3 结果与分析 |
| 2.7 滑切型深松铲运动过程离散元仿真 |
| 2.7.1 仿真模型建立 |
| 2.7.2 作业效果宏观分析 |
| 2.7.3 土壤颗粒微观运动分析 |
| 2.8 滑切型自激振动深松装置参数优化试验 |
| 2.8.1 试验条件 |
| 2.8.2 试验方法 |
| 2.8.3 结果与分析 |
| 2.8.4 验证试验 |
| 2.9 本章小结 |
| 第三章 秸秆还田深旋埋联合耕整机研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 深旋埋联合耕整机结构与工作原理 |
| 3.2.1 整机结构 |
| 3.2.2 工作原理 |
| 3.2.3 整机参数设计 |
| 3.2.4 动力传递方式 |
| 3.2.5 整机功耗模型 |
| 3.3 秸秆还田旋埋刀辊结构 |
| 3.3.1 旋埋刀辊结构 |
| 3.3.2 旋埋刀辊作业参数 |
| 3.3.3 秸秆埋覆原理 |
| 3.4 深旋埋联合耕整机性能试验 |
| 3.4.1 试验目的 |
| 3.4.2 试验条件 |
| 3.4.3 试验设备与测量方法 |
| 3.4.4 试验方法 |
| 3.4.5 结果与分析 |
| 3.5 高茬油菜秸秆田耕整试验研究 |
| 3.5.1 试验条件 |
| 3.5.2 试验方法 |
| 3.5.3 数据处理方法 |
| 3.5.4 结果与分析 |
| 3.5.5 讨论 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 秸秆还田旋埋刀辊结构优化与试验 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 旋埋刀辊结构优化 |
| 4.2.1 现存问题 |
| 4.2.2 刀盘、弯刀的结构优化 |
| 4.2.3 基于轴向推土量的旋耕刀排列优化 |
| 4.3 旋埋刀辊验证试验 |
| 4.3.1 油菜秸秆还田对比试验 |
| 4.3.2 水稻秸秆还田试验 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 秸秆还田空间分布效果试验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验条件 |
| 5.3 试验设备 |
| 5.4 试验方法 |
| 5.4.1 试验设计 |
| 5.4.2 土壤取样方法 |
| 5.5 秸秆三维坐标测量方法 |
| 5.5.1 秸秆三维坐标测量装置 |
| 5.5.2 测量方法 |
| 5.5.3 秸秆空间分布量化及可视化 |
| 5.6 秸秆的空间分布分析方法 |
| 5.6.1 秸秆长度 |
| 5.6.2 秸秆的层占比 |
| 5.6.3 秸秆的单元格分布 |
| 5.6.4 数据分析方法 |
| 5.7 结果与讨论 |
| 5.7.1 秸秆长度 |
| 5.7.2 秸秆的层占比 |
| 5.7.3 秸秆的单元格分布 |
| 5.7.4 讨论 |
| 5.8 秸秆还田空间分布效果的仿真对比 |
| 5.8.1 耕作模型建立 |
| 5.8.2 土壤-秸秆颗粒模型及参数 |
| 5.8.3 仿真过程 |
| 5.8.4 结果与分析 |
| 5.8.5 讨论 |
| 5.9 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录1:课题来源 |
| 附录2:注释说明 |
| 附录3:作者简介 |
| 致谢 |
（10）不同刀具水田搅浆埋茬效果与功耗试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内研究概况 |
| 1.2.2 国外研究概况 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 工作假说与研究内容 |
| 1.3.3 研究路线 |
| 参考文献 |
| 第二章 试验地土壤物理状态调查与分析 |
| 2.1 试验研究区概况 |
| 2.2 测定项目与方法 |
| 2.2.1 秸秆密度测量 |
| 2.2.2 土壤容重 |
| 2.2.3 土壤总孔隙度 |
| 2.2.4 土壤含水率 |
| 2.2.5 土壤内聚力 |
| 2.2.6 土壤紧实度 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 秸秆密度调查情况 |
| 2.3.2 土壤容重与总孔隙度 |
| 2.3.3 土壤含水率 |
| 2.3.4 土壤紧实度随土层变化情况 |
| 2.3.5 水稻土土壤内聚力随土层变化情况 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 冬季稻茬地不同旋耕刀的搅浆试验研究 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 试验地概况 |
| 3.1.2 试验装备 |
| 3.1.3 试验设计 |
| 3.2 测定项目与方法 |
| 3.2.1 搅浆作业深度与稳定性的测试 |
| 3.2.2 植被覆盖率的测定 |
| 3.2.3 工作能耗测试 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 搅浆作业深度与稳定性分析 |
| 3.3.2 植被覆盖率 |
| 3.3.3 作业能耗分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 旋耕刀与搅浆刀的埋茬起浆试验研究 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 试验地概况 |
| 4.1.2 试验装备 |
| 4.1.3 试验设计 |
| 4.2 测定项目与方法 |
| 4.2.1 搅浆作业深度与稳定性的测试 |
| 4.2.2 搅浆作业后秸秆的垂直空间分布情况测试 |
| 4.2.3 工作能耗测试 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 搅浆作业深度与稳定性分析 |
| 4.3.2 搅浆作业后秸秆的垂直空间分布情况分析 |
| 4.3.3 工作能耗分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 免耕灭茬搅浆机埋茬与能耗试验研究 |
| 5.1 试验概况 |
| 5.2 试验装备 |
| 5.3 测定项目与方法 |
| 5.3.1 土壤紧实度随泡水时间变化的测试调查 |
| 5.3.2 搅浆深度的测试方法 |
| 5.3.3 搅浆后地表平整度 |
| 5.3.4 埋茬效果测试及评价 |
| 5.3.5 作业油耗 |
| 5.4 结果与分析 |
| 5.4.1 土壤紧实度随泡水时间变化的测试调查 |
| 5.4.2 搅浆深度与地表平整度 |
| 5.4.3 埋茬效果测试与评价 |
| 5.4.4 作业油耗 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
四、机械化秸秆整体还田的试验研究与推广（论文参考文献）
- [1]油菜精量联合直播机覆草装置设计与试验[D]. 李玥宾. 华中农业大学, 2021(02)
- [2]红旗岭农场玉米秸秆还田量及机具选型研究[D]. 高鑫权. 黑龙江八一农垦大学, 2021(10)
- [3]秸秆还田旋埋刀辊作业机理及降耗研究[D]. 祝英豪. 华中农业大学, 2020
- [4]随动式棉田残膜回收机设计及关键技术研究[D]. 杨松梅. 吉林大学, 2020
- [5]建设农场玉米秸秆还田模式及关键机具选型研究[D]. 薛香杰. 黑龙江八一农垦大学, 2020(09)
- [6]太湖地区稻麦两熟制农田秸秆还田综合效应研究[D]. 张刚. 南京林业大学, 2020
- [7]水稻秸秆全量深埋还田机设计与试验[D]. 陈博闻. 东北农业大学, 2020(07)
- [8]建设农场玉米机械化耕种模式对比研究[D]. 张海波. 黑龙江八一农垦大学, 2020(09)
- [9]稻油轮作区秸秆还田深旋埋联合耕整机试验与仿真研究[D]. 周华. 华中农业大学, 2020
- [10]不同刀具水田搅浆埋茬效果与功耗试验研究[D]. 张殿卿. 南京农业大学, 2019