基于微结构量化的枣园根土复合体各向异性试验

作     者：王得伟 王旭峰 尤泳 王天一 惠云婷 王德成 WANG Dewei;WANG Xufeng;YOU Yong;WANG Tianyi;HUI Yunting;WANG Decheng

作者机构：中国农业大学工学院北京100083 塔里木大学机械电气化工程学院阿拉尔843300 

基　　金：国家自然科学基金项目(32360073) 国家重点研发计划项目(2022YFD2202102) 塔里木大学中国农业大学科研联合基金项目(ZNLH202304) 

出 版 物：《农业机械学报》 (Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery)

年 卷 期：2024年第55卷第11期

页      码：402-416页

摘      要：为确定南疆枣园切根抚育作业工艺,测定了枣园土壤含水率、坚实度、孔隙度、容重、粒径分布等物理参数,统计了枣园待切根区的根系聚集深度、土壤含根量等,确定了切根区位置为距树干750 mm和切根作业深度应在0~200 mm范围内可调的农业技术要求。研究结果表明,根土复合体具有各向异性,取样角θ为0°、45°、90°时,根土复合体抗剪强度T关系为T0°45°90°。为分析根土复合体产生各向异性现象的原因,采用扫描电镜(SEM)获取了根土复合体在不同取样方向上的微观结构图像,通过PCAS软件处理并获取了根土复合体微观结构参数。将根土复合体的宏观图像、微观图像、微观结构参数、抗剪强度参数结合,定性和定量分析了根土复合体产生各向异性的原因及规律,得到微观结构参数与抗剪切强度相关性由强到弱依次为孔隙概率熵、孔隙形态分维数、颗粒形状系数、孔隙形状系数、颗粒概率熵、颗粒形态分维数。根据研究结果提出根土复合体抗剪强度测定时,环刀应垂直于耕作过程产生的实际剪切发生面方向取样。本研究可为枣园切根抚育机具设计和研发提供理论依据,为土壤耕作类部件优化设计、耕作类部件与土壤相互作用关系等研究提供参考。

主 题 词：枣园 切根 根土复合体 环刀取样 各向异性 微观结构参数 

学科分类：0828[工学-建筑类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.6041/j.issn.1000-1298.2024.11.039

馆 藏 号：203155737...