基于盐碱地治理技术的组合非驱动水稻秸秆压埋机研制

论文摘要

水稻是我国第一大粮食作物,其种植模式主要有插秧和直播两种,但均对种植地表的状况要求很严格。传统的耕整地方法在无秸秆覆盖和根茬高度也很低的地表状况下,通过翻耕或旋耕后泡田,利用水田耙或打浆机达到插秧或水田直播前耕整地技术要求。近年来,随着水稻秸秆全量还田的新农艺技术发展,传统的铧式犁或旋耕机耕地机具与水田耙和打浆机等整地机具不适于新农艺技术要求,为水稻机械化种植技术环节造成极大影响。设计研制适应新农艺技术要求的水田耕整地机具不仅具有重要的理论意义,也是当前水稻种植条件下必须解决的技术与装备,具有更为重要的现实意义。吉林省白城地区是我国东北苏打盐碱地典型区域,以工程手段为载体,利用作物秸秆培肥土壤,同时,将秸秆根茬压埋于耕层底部,形成秸秆隔层,有效阻止底层盐碱上移是实现苏打盐碱地生态治理的重要措施。本文针对水稻秸秆整株全量还田的新农艺技术要求以及东北苏打盐碱地生态治理技术要求,设计与制作了基于有机培肥技术的组合非驱动水稻秸秆根茬压埋复式作业机,即通过不同工作部件的有机组合,仅利用拖拉机牵引功率,克服了驱动式耕整地机械工作部件缠草、堵塞问题,实现秸秆全量覆盖条件下水稻机械插秧对池田条件要求。本文主要研究内容与结果如下:1.水稻秸秆全量还田新农艺技术调研与田块物理性能测试。对白城地区推广的水稻秸秆全量还田技术及水稻机械化插秧农艺要求进行实地考查和调研分析,测试了覆盖于田块表面的秸秆根茬状况以及田块土壤物理性状。全量还田方式为利用全喂入式或半喂入式水稻联合收割机作业后,秸秆呈揉搓杂乱状态或完整的横向条铺状态铺放于地表,根茬高度较大。测得秸秆还田量7500Kg/hm~2,根茬平均高度为95mm,土壤含水率27%,PH值9.4。2.组合非驱动水稻秸秆根茬压埋复式作业机设计与制作。依据对田块内秸秆、根茬及土壤物理性状的调研与测试结果,确定了整机与部件的结构参数。利用Solidworks软件完成了组合非驱动水稻秸秆根茬压埋复式作业机整机三维实体设计,依据水稻秸秆全量还田的新农艺技术特点与水稻机械化插秧农艺技术要求,设计了星轮式搅土辊、圆盘组合式压草辊和圆孔式压茬起浆辊三个工作部件,机具作业幅宽1800mm,星轮式搅土辊直径600mm,圆盘组合式压草辊直径750mm,圆孔式压茬返浆辊直径700mm,孔径65mm。3.样机制作与田间试验。设计制作了组合非驱动水稻秸秆根茬压埋复式作业机试验样机,结合秸秆全量还田技术方式与田块测试分析结果,提出组合非驱动水稻秸秆根茬压埋复式作业机试验条件与方案,泡田时间不少于24小时,地表平均水深80mm。对试验样机通过组合不同工作部件进行田间试验与测试。组合非驱动水稻秸秆根茬压埋机的压埋率为85%,秸秆根茬压埋深度198mm。试验结果表明,组合非驱动水稻秸秆根茬压埋机较好的满足了水稻秸秆全量还田新农艺条件下作业要求,形成了秸秆隔层,达到了设计目的。本文研究内容对进一步促进水稻秸秆全量还田技术推广应用、增强盐碱地生态治理效果具有重要的理论与实际意义。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 冯伟志

导师: 施继红

关键词: 水稻秸秆,全量还田,盐碱地,非驱动

来源: 吉林农业大学

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技

专业: 自然地理学和测绘学,农业基础科学,农业基础科学,农艺学,农艺学

单位: 吉林农业大学

分类号: S156.4;S141.4

DOI: 10.27163/d.cnki.gjlnu.2019.000534

总页数: 48

文件大小: 1961K

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