科研产出
大豆育种排种盘型孔参数仿真优化与试验
《农业工程学报 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：为满足小区育种技术对品种适应性的要求,从黑龙江地区大豆种子的物理参数统计出发,分析大豆种子充种过程,确定排种盘型孔直径、型孔深度、型孔倒角长度与大豆种子均径的比值关系.为了得到排种盘型孔的最佳尺寸参数,利用EDEM软件,仿真不同型孔尺寸的排种盘的排种情况,以排种盘的型孔直径比、型孔深度比、型孔倒角比为试验因素,以单粒率、多粒率、空粒率为试验指标,设计三元二次回归正交旋转组合试验,建立试验指标与试验因素间的数学模型.试验结果表明:对单粒率,型孔直径比影响为极显著(P<0.01),型孔深度比和型孔倒角比影响为显著(P<0.05);对多粒率,型孔直径比和型孔深度比影响为极显著(P<0.01);对空粒率,型孔直径比和型孔深度比影响为极显著(P<0.01),型孔倒角比对多粒率、空粒率均无影响(P>0.05).当型孔倒角比为0.14时,型孔直径比在1.73~1.91范围内,型孔深度比在0.76~1.25范围内时,可获得合格指数大于90%,重播指数小于5%,漏播指数小于5%.在最优参数组合下,制作行星齿轮式转位型孔排种盘,与非优化参数下制作的排种盘进行对比验证试验,试验结果表明:行星齿轮式转位型孔排种盘试验结果与仿真结果基本吻合,验证了仿真试验的准确性,同时与对照组相比,其具有最佳的作业性能,满足了品种适应性的要求.该研究可为小区育种排种器的优化设计提供理论参考.
关键词： 农业机械 优化 试验 大豆小区育种 窝眼轮型孔 EDEM仿真
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秸秆还田及氮肥调控对不同肥力白浆土氮素及水稻产量影响
《农业工程学报 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：三江平原是黑龙江省水稻主要种植区,白浆土是主要种稻土壤,在白浆土上开展秸秆还田试验研究,明确白浆土秸秆还田效果,根据土壤肥力水平调控氮素为秸秆还田提出因地制宜的土壤、施肥等管理技术提供参考。该文以白浆土为供试土壤,比较研究不同肥力白浆土上连续秸秆还田及调控氮素对水稻产量及土壤养分变化的影响。结果得出:高肥力土壤连续秸秆还田适合减氮,减氮10%连续3年水稻不减产,增产幅度为0.1%～6.94%,减氮20%以上产量降低,秸秆连续还田增加氮素水稻产量第1年与正常施肥比增产4.47%,第2年水稻产量比对照减产4.02%～31.86%,调氮降低幅度大;中、低肥力土壤秸秆还田水稻产量第1年比对照分别增加1.48%,4.52%,第2年调氮增产幅度会下降;秸秆还田使土壤有机质、氮素含量提高,在高肥力土壤上氮素过高使水稻前期分蘖量增多,水稻有效穗数降低,产量降低,减氮后可以避免土壤氮素过剩,水稻产量提高;中、低肥力土壤秸秆还田有利于增加土壤肥力水平,适当增加氮素可使水稻产量提高。
关键词： 土壤 氮素 水稻 秸秆还田 产量 氮肥调控 白浆土 不同肥力
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秸秆粉碎集条深埋机械还田对土壤物理性质的影响
《农业工程学报 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：为明确秸秆粉碎集条深埋后土壤物理性质变化特征,为秸秆集条深还技术应用与推广提供理论依据和技术指导.本文采用田间大区对比试验,开展秸秆集条粉碎机械深埋对土壤物理性质的影响研究,设置正常翻耕、秸秆耕层还田、秸秆集条深还3个处理.结果表明:与对照秸秆不还田处理比,连续还田3a,秸秆集条深埋处理0~30 cm土层土壤固相比率和容重分别降低 1.17%~6.21%和 0.02~0.14 g/cm3、容气度和田间持水量提高,土壤总孔隙提高幅度为 0.70%~5.98%,有效孔隙增加幅度为0.22%~2.69%,差异显著;与对照不还田处理比,耕层还田0~20 cm土层土壤固相比率和容重降低幅度分别为 2.42%~4.30%和 0.09~0.12 g/cm3、容气度和田间持水量得到提高,总孔隙和通气孔隙增加;秸秆集条深还作业土层深,每隔3年进行间隔作业,长期则可改善全田土壤物理性质,增厚耕层10 cm.
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机械化整地方式对低洼水田土壤理化性质及水稻产量影响
《农业工程学报 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：低洼地是黑龙江省分布在三江平原地区的地势较低的一类耕地土壤,由于地势低、易受渍涝影响,土壤生产力低,作物产量低而不稳,提高这类土壤生产力对农业生产尤为重要.该文以低洼地典型的一类土壤沼泽土为供试土壤,采用大田对比试验的方法,开展旋耕、深松、深翻、深松鼠洞4种不同机械化整地方式对低洼水田理化性质改良效果的研究.结果表明:与常规旋耕比,深松、深翻机械整地可以使0~30cm土层土壤含水率降低10.03%~27.23%,土壤透水性提高,土壤容重增加0.05~0.18 g/cm3、增幅为6.60%~16.98%,差异显著,深松、深翻使土壤硬度提高,总孔隙降低幅度3.16%~11.92%,滞水现象得到改善,深松鼠洞机械整地效果与旋耕比差异不明显;在排水晒田后,土壤温度明显上升,平均每天增加1~2℃,深松效果好于深翻,土壤氮素供应强度增加;深松整地水稻产量连年增加,第1年增产4.21%,第2年增产10.46%,达到显著水平,深翻对水稻产量无影响,第2年有增加趋势,差异不显著,深松鼠洞整地第1年和第2年水稻产量与旋耕比无差异显著,在深松鼠洞改土技术及机械研发上要进行新的改进与探讨.
关键词： 机械化 土壤 整地 低洼水田 沼泽土 土壤物理性质 产量
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秸秆还田量对土壤团聚体有机碳和玉米产量的影响
《农业工程学报 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：为明确秸秆深还田对土壤团聚体及有机碳和作物产量的影响,在辽宁省半干旱地区进行了6年秸秆深还田小区定位试验,秸秆施用量分别为0(CK)、6 000 kg/hm~2(T1)、12 000 kg/hm~2(T2)、18 000 kg/hm~2(T3)、24 000 kg/hm~2(T4),将秸秆还入>20～40cm土壤亚表层,利用干筛、湿筛得到不同粒级土壤团聚体。结果表明:秸秆添加与CK比可降低土壤0～20 cm和>20～40 cm土层土壤容重;土壤机械性团聚体主要集中在>0.25 mm粒级,而水稳性团聚体主要集中在<0.25mm粒级,与CK处理比秸秆的添加增加了土壤机械稳定性团聚体平均重量直径(MWD)和土壤水稳性团聚体MWD,随秸秆还田量增加,MWD值增大;秸秆深还田使各粒级团聚体有机碳均高于CK,对>20～40 cm土层土壤团聚体碳含量的影响大于0～20 cm土层;秸秆深还田可增加玉米产量,随秸秆还田时间延长,不同秸秆还田量对玉米产量增加存在差异,2016年玉米产量测定结果各处理与CK比,T1增产4.66%、T2增产6.71%,T3增产5.37%、T4增产8.82%。秸秆深还田,能够提升土壤团聚体的稳定性,有利于增加土壤团聚体碳含量,对土壤质量和玉米产量的提高具有促进作用。
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有机无机肥配施黑土胡敏酸结构光谱学特征
《光谱学与光谱分析 》 2019 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：土壤有机质是土壤的重要组成部分,在土壤肥力、环境保护、农业可持续发展等方面都具有重要作用。腐殖质作为土壤有机质的主体,对土壤的一系列性质和形态产生影响,其数量、组成和性质可以反映一定的成土条件和过程,是土壤肥力的重要指标。由于腐殖质分子组成的不确定性,各种方法均存在一定的局限性,优化寻求更为准确可靠的腐殖酸表征方法已成为当前研究的热点。施肥方式改变土壤中胡敏酸的组成与结构,但短期的影响程度难以用常规的测定技术检测出来。利用38年的黑土长期定位试验,通过腐殖质组分HA的分离和纯化,多种光谱分析方法的联合应用,从物质结构的角度分析土壤中单施有机肥和有机无机肥配施对黑土HA有机化合物的分子结构变化的影响。分析显示, M和MNPK施肥处理较CK处理均可提高土壤有机碳和HA含量,增加土壤中HA的总反应热、中温放热值、 2920/1720值、脂族C含量、 f450/500值,表明单施有机肥和有机无机肥配施后土壤HA芳构化程度降低,脂族含量增加,结合简单化,但M施肥处理增加幅度小于MNPK施肥处理。分析结果表明:多种光谱技术的联合应用,可以相互认证其结果的准确性。同时试验结果也证明有机无机肥配施较单施有机肥,更能提高土壤有机碳和土壤HA的脂族C含量,增加作物产量,培肥地力。
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草甸白浆土稻秆氮利用效率及氮素调控对水稻产量的影响
《农业工程学报 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：为明确三江平原草甸白浆土水稻秸秆还田条件下如何进行施肥,以期为秸秆全量还田条件下水稻氮肥的优化施用提供理论依据和技术指导.该文在白浆土上进行了秸秆氮利用试验、秸秆还田氮素优化施用试验、及氮素调控时期的试验研究.结果表明:通过15N同位素示踪确定,秸秆氮对水稻植株氮素累积量贡献率为6.49%~7.48%,对茎叶氮素累积量的贡献率为3.26%~4.16%,对籽粒贡献率为8.67%~9.74%;秸秆氮素当年总利用率为6.51%~7.65%;调节碳/氮比有利于提高秸秆氮素利用率.大田试验证实秸秆还田条件下施氮量连续3a比常规施氮量减少10%,排水性好的田块有增产效果,3a平均增产6.17%,减氮20%以上产量低而且年际间不稳,减氮时期适合均衡减氮和基肥减氮,蘖肥和穗肥减氮减产极显著;排水性不良田不适合减氮,减氮导致减产.不同土壤秸秆还田后氮素调控有差异,要因地制宜根据土壤条件制定相应的氮素管理措施.
关键词： 土壤 秸秆 氮 白浆土 秸秆还田 15N标记 氮利用率 氮素调控 产量
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基于因子分析和聚类分析的粳稻品质指标研究
《中国食品学报 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：以108个粳稻品种为试材,测定糙率等25项品质指标,运用差异性分析和相关分析探索指标间的相互关系,利用因子分析和聚类分析确定代表性品质指标。结果表明:25项指标中变异系数超过10%的共有10项。相关性分析共得到300个相关系数,其中在0.05水平存在显著相关性的为31个,在0.01水平存在显著相关性的为69个。因子分析提取了9个公因子,解释的累积方差贡献率达到80.78%。应用系统聚类方法将所有指标聚成8类,包括粳稻的淀粉特性、成熟度、营养品质、籽粒特性、蒸煮品质、粒型特征、颜色特征和碾磨品质。综合分析最终确定8项粳稻品质代表性指标,即消减值、长宽比、垩白度、蛋白质、糙米白度、直链淀粉、千粒重和整精米率。本文旨在为粳稻品质评价提供研究基础。
关键词： 粳稻 品质指标 差异性 相关性 因子分析 聚类分析
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秸秆粉碎集条深埋机械还田模式对玉米生长及产量的影响
《农业工程学报 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了明确秸秆粉碎集条深埋还田的技术模式对作物生长及产量的影响。该文应用自主研发的秸秆集条还田机械,与五铧犁同步耕作,实现秸秆集条侧施深还田,采用田间大区对比试验研究,设置正常翻耕(对照CK),秸秆耕层还田,秸秆粉碎集条深埋还田3个处理,连续3 a试验。结果表明:与正常翻耕相比,秸秆粉碎集条深埋还田没有降低出苗率,秸秆耕层还田玉米出苗率降低3.3%~3.5%,差异显著(P<0.05);与正常翻耕和秸秆集条深还处理相比,秸秆耕层还田的玉米苗期株高降低3.1~4.5 cm,茎粗降低2.3~2.5 mm,干物质量降低15.8%~17.2%,成熟期株高降低13.3~17.9 cm,茎粗降低3.1~4.0 mm,干物质量降低8.0%~10.8%,根系总量和总根长降低,正常翻耕和秸秆集中还田间无差异;秸秆粉碎集条深埋还田与正常翻耕相比,随还田年限增加,产量有增加趋势,耕层还田连续3 a表现明显减产,差异显著。秸秆集中还田可以克服秸秆耕层还田存在的问题,而且不减产,可以使秸秆有效归还到土壤中。
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基于长期定位试验的松嫩平原还田玉米秸秆腐解特征研究
《农业工程学报 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了研究松嫩平原还田玉米秸秆的腐解特征和养分释放规律,该试验采用尼龙网袋法,设置埋土和覆盖地表2种玉米秸秆还田方式,进行连续4 a的定位观测。结果表明:1)还田玉米秸秆的腐解速率和养分释放率都表现为埋土处理大于覆盖地表。秸秆腐解主要集中在还田的前3年,3 a累计腐解率达到91.70%和81.96%,其中第1年腐解率分别为60.63%和45.53%。2)还田玉米秸秆中养分释放的快慢顺序为K>P>C>N。埋土和覆盖处理秸秆中钾的释放主要在还田第1年,释放率达到了96.26%和84.04%;而磷、碳和氮的释放则主要集中在还田前3年,其中磷释放率为92.03%和83.29%;碳释放率为90.96%和82.06%;氮释放率为91.70%和81.96%。3)还田玉米秸秆中半纤维素的腐解速度快于纤维素,木质素最慢。其中埋土和覆盖处理秸秆半纤维素2 a腐解率为88.78%和86.30%;纤维素2 a腐解率为80.42%和70.86%;而木质素3 a累计腐解率为78.63%和66.48%。
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