摘要：针对残膜打包装置工作中存在残膜包密度不合适、打包室空间不合理、结构复杂、残膜成包率低等问题,该研究设计了一种无芯卷膜式残膜打包装置,利用V字形布置的前后打包带代替辊筒构成打包室,结构简单,解决了辊筒缠膜的问题。建立了机具完成一行作业时打包装置生成的残膜包直径与农田每行长度的理论模型,并进行田间验证试验,结果表明合理的打包室空间应满足完成一行作业时打包装置生成的最小残膜包直径大于0.45 m。通过分析打包室内残膜包成型过程和运动过程,设计以残膜包密度和成包率为指标,打包前角、打包带表面状态和打包带线速度为因素的正交试验,试验结果表明:机具较优作业参数组合为打包前角35°,打包带表面状态为粗糙面,打包带线速度1.167 m/s。利用较优参数组合进行田间验证试验,残膜成包率为100%,残膜包密度平均值为121.137 kg/m^(3),满足设计要求,该研究结果可为残膜打包装置的设计与研究提供参考。

摘要：目前残膜回收机已经成为新疆棉田回收残膜的主要方式之一。在残膜回收机回收残膜的过程中,由于棉田的环境复杂多变,而现有的残膜回收机无仿形功能,导致入土部件的入土深度不稳定,这就造成残膜拾净率达不到预期结果等问题。4JSM-2.1A型棉秸秆还田及残膜回收联合作业机存在同样问题,所以根据此机型设计一套机-电-液配合的自动仿形系统,对地面仿形传感机构的运动进行分析,确定机械部件的关键参数,并对仿形系统进行场地试验和田间试验。结果表明,该机工作稳定可靠,整体仿形稳定,在机具作业速度为6.5~7 km/h时,其入土部件的入土深度平均值为91.6 mm,其标准差为3.13 mm,残膜拾净率达89.5%。

摘要：【目的】研究种植模式与灌溉定额对机采长绒棉产量及纤维品质形成的影响,为促进机采长绒棉产量与品质协同提供理论依据。【方法】试验在田间微区控制条件下进行,采用裂区试验设计,选择同一最适密度,以机采种植模式为主区:1膜3行(S_(3))、1膜4行(S_(4))和1膜6行(S_(6));灌溉定额为副区:3150 m^(3)/hm^(2)[W_(1),重度亏缺(田间持水量50%)]、4050 m^(3)/hm^(2)[W_(2),轻度亏缺(田间持水量75%)]和4980 m^(3)/hm^(2)[W_(3),充分灌溉(田间持水量100%)],分析种植模式与灌溉定额对机采长绒棉干物质积累、产量构成及机采品质的影响。【结果】棉花干物质的积累符合Logistic生长函数模型。同一灌溉定额下,随平均行距的扩大可提早进入干物质快速积累时期,S_(3)处理最大干物质积累速率平均分别比S_(4)和S_(6)处理增加0.62和0.77 g/(株·d)。在同一种植模式下,干物质积累速度和持续时长随着灌溉定额的增加而增加。平均行距和灌溉定额的增加,显著提高了单株结铃数与单铃质量及产量。同一灌溉定额下,随平均行距的扩大,化学脱叶效率显著提高,挂枝率显著降低,棉纤维半均长、整齐度和纺织参数得到显著改善;同一种植模式下,随着灌溉定额的增加,产量与纤维品质指标同样显著提高,但对纤维品质的影响未达到显著水平。【结论】等行距处理和轻度亏缺灌溉组合(S_(3)W_(2)),有利于干物质积累量向生殖器官的转移,单株结铃数和单铃重显著提高,且机采品质较好。

摘要：为探明北疆超晚冬播小麦高产生育特性和干物质积累分配规律,2016—2018年采用裂区设计研究了3个超晚冬播处理(B 0、B 1、B 2)与春播处理(B 3)对新春6号、新春27号、新春29号、新春43号的生育特性、叶面积指数、干物质积累和产量的影响。结果表明:超晚播小麦比春小麦(B 3)早出苗13~24 d、早成熟7~9 d,延长生育期2~18 d,增加穗粒数1.6%~45.5%、增加千粒重9.4%~19.5%;降低基本苗数15.6%~60.0%、总茎数峰值5.4%~24.2%、成穗数21.3%~36.7%、叶面积指数峰值25.7%~37.7%,可增加干物质积累质量4.4%~44.1%,提高经济系数6.4%~21.5%,增加产量11.4%~21.2%。各品种超晚冬播处理以11月初播种(B 2)产量较高。其中,新春27号B 2获得产量7852.8 kg·hm^-2,生育期较春小麦延长13 d,早熟9 d;基本苗数270万株·hm^-2、成穗数441.7万穗·hm^-2,最高叶面积指数4.6,干物质积累质量17685.7 kg·hm^-2,经济系数为0.47。新春27号在11月初播种,播量为1000万粒·hm^-2,可获得产量7852.8 kg·hm^-2。

摘要：【目的】研究不同种植密度和氮肥施用量对76 cm等行距机采棉根系形态指标及产量的影响。【方法】采用裂区设计,分别为主区密度(M_(1):22.5×10^(4)株/hm^(2)、M_(2):18×10^(4)株/hm^(2)、M_(3):13.5×10^(4)株/hm^(2))和副区氮肥(N_(1):0 kg/hm^(2)、N_(2):300 kg/hm^(2)、N_(3):600 kg/hm^(2)),分析不同种植密度和施氮量对机采棉根系各形态指标、产量及构成因素的影响。【结果】施氮量为N_(2)(300 kg/hm^(2))可使籽棉产量显著增加10.6%~14.5%。但施氮量过高(600 kg/hm^(2))时,干物质积累量会有所下降。适当提高种植密度和施氮量对棉花根重密度、根长密度、根表面积密度、根体积和根系平均直径等指标均有促进作用。最高处理M_(1)N_(2)(22.5×10^(4)株/hm^(2),300 kg/hm^(2))在根系质量和根体积分别比最低处理M_(3)N_(3)(13.5×10^(4)株/hm^(2),600 kg/hm^(2))高34.3%、50.1%,在根系平均直径和平均根表面积分别比最低处理M_(3)N_(2)(13.5×10^(4)株/hm^(2),300 kg/hm^(2))分别高36.1%、56.2%.根长密度在处理M_(1)N_(3)(22.5×10^(4)株/hm^(2),600 kg/hm^(2))下最大,比最低处理高M_(3)N_(2)20.8%。最佳高产组合为M_(2)N_(2)(18×10^(4)株/hm^(2),300 kg/hm^(2)),较最低组合M_(2)N_(3)(18×10^(4)株/hm^(2),600 kg/hm^(2))高18.5%。【结论】种植密度为18×10^(4)株/hm^(2),施氮量(纯氮)为600 kg/hm^(2),能促进新疆南疆地区76 cm等行距机采棉种植模式产量提升和形成良好的根系构型。

摘要：【目的】研究种植密度和灌溉定额互作对棉生长发育特征及产量形成的影响,建立76 cm等行距机采棉种植技术体系。【方法】采用裂区试验设计,以种植密度为主区,灌溉定额为副区,设置种植密度13.5×10^(4)株/hm^(2)(M1)、18×10^(4)株/hm^(2)(M2)和22.5×10^(4)株/hm^(2)(M3,CKd),灌溉定额3150 m^(3)/hm^(2)(W_(1))、4050 m^(3)/hm^(2)(W_(2),CKi)和4950 m^(3)/hm^(2)(W_(3))。研究种植密度和灌溉定额互作对76 cm等行距机采棉生长发育、产量及其构成因素的影响。【结果】株高随密度和灌溉定额的增加而升高,单位面积叶片数、果枝数、蕾数、花数以及铃数在不同灌溉定额下均以高密度下数量最大。种植密度和灌溉定额对生殖器官质量与营养器官质量的比例(RVR)、单位面积结铃数和籽棉产量有显著的互作效应。植株干物质总重随密度和灌溉定额的增加呈上升趋势,生殖器官质量与营养器官质量的比例(RVR)均在W_(1)下最大。棉铃生长率(BGR)与群体生长率(CGR)、棉铃生长率(BGR)和群体生长率(CGR)与单位面积结铃数(Boll number)、单位面积结铃数(Boll number)和单位重(Boll weight)与籽棉产量呈显著正相关,在铃期棉铃生长率(BGR)和群体生长率(CGR)与Boll weight呈显著负相关。籽棉产量上M3W_(1)、M2W_(2)和M1W_(3)处理最高,三者无显著差异。【结论】76 cm等行距与传统(10+66)cm种植模式M3灌溉定额相同时,76 cm等行距机采棉种植模式单铃重较M1、M2密度显著低;降低种植密度能够提高单铃重;降低密度和灌溉定额有利于增加生殖器官质量与营养器官质量的比例(RVR),增加灌溉定额有利于株高和干物质积累量的增加。优化种植密度和灌溉定额能够促进棉株生长,利于产量提高,当种植密度为22.5×10^(4)株/hm^(2),灌溉定额为3150 m^(3)/hm^(2)时,采用76 cm等行距机采棉种植有利于产量的提高。

摘要：水资源短缺和土壤环境污染严重是制约农业可持续健康发展的瓶颈,迫使农民开发和采用可持续的农业生产技术。水分运动机理和氮肥残留行为是评价干旱地区农业水肥管理水平的依据,提高水氮利用效率是降低环境污染这一重要科学问题的重要途径。本研究采用裂区试验设计,以灌溉量为主区,设2250(低灌溉量,W1)、3450(传统灌溉量,W2)和4650 m^(3) hm^(-2) (高灌溉量,W3) 3个灌溉量;设0 (空白,N1)、300 (传统施肥量,N2)和600 kg hm^(-2) (高施氮量,N3) 3个纯氮投入量,在干旱的中国西北内陆棉区开展2年的田间试验,评估灌溉和施氮策略对水氮运移、籽棉产量、水氮生产效率的影响。结果表明,灌溉量及水氮耦合效应是影响籽棉产量及灌溉水生产力的影响因素,其中灌溉量是主效应。2年均值表明,灌溉量为W1时,施肥量由N1增加至N3,生育期0~80 cm平均土壤含水量呈先显著上升后显著下降的趋势,N2和N3处理较N1处理籽棉产量分别提高13.8%和7.6%,水分利用效率分别提高13.6%和6.8%;灌溉量为W2和W3时,施肥量由N1增加至N3,生育期0~80 cm土层平均含水量无显著差异。N2和N3处理较N1处理籽棉产量分别提高11.6%和12.4%,水分利用效率分别提高11.4%和11.5%;随着灌溉量的增加,0~80 cm土层全生育期含水率总平均值逐渐增大。灌溉量是影响硝态氮在0~40 cm土层积累的主导因素,而水氮耦合效应是导致硝态氮向下淋溶的主效应。W1灌溉量下,随着施氮量的增加,硝态氮在0~40 cm土层大量积累,而W3灌溉量下,随着施氮量的增加,40~60 cm土层硝态氮含量逐渐增加。总的来说,灌溉量高于3450 m^(3) hm^(–2)、施肥高于300 kg hm^(–2)后继续增加水氮投入未能额外增产,反而可能造成资源浪费和对环境的潜在污染。因此我们建议,通过水氮优化策略提高资源利用效率,降低环境污染,促进农业可持续发展。

摘要：地膜覆盖是干旱半干旱地区农业节水和增产的主要措施。当前长期高强度的使用地膜造成严重的“白色污染”,这是不可持续的。本研究在模拟残膜蓄积量和干旱情景下,探讨残膜污染对土壤物理特征和棉花根系生长发育的影响。设计土柱试验,评估2个灌溉定额下[1950 m3·hm^(-2)(田间持水量50%,中度干旱)和3900 m^(3)·hm^(-2)(田间持水量100%,充分灌溉)],4个残膜量水平(0、160、270和490 kg·hm^(-2))的影响。结果表明:土壤物理性质主要受残膜量的影响,残膜量的增加使土壤容重增大,饱和含水率、田间持水率、毛管持水率、总孔隙度降低;并抑制了棉花根系扩展,降低了根重量、根表面积、根体积、根长和根直径,以及根系在土壤0~20 cm土层中的占比;上述指标除田间持水量外,其余均在残膜量超过270 kg·hm^(-2)时,表现出显著的处理间差异。同一残膜量下,高灌溉定额根系构型优于干旱处理;综合分析,土壤容重增幅1.88%,饱和含水率、毛管持水率、总孔隙率的降幅分别达7.97%、6.42%和9.39%;根系重量、根表面积、根体积和根直径的降幅分别达41.34%、64.10%、47.27%和86.67%。研究表明,残膜污染严重破坏土壤结构,抑制根系生长,导致土壤物理性能和根系水肥吸收能力下降,降低这一影响可能需要消耗更多的水分,必将进一步加剧缺水危机下水资源的承载压力,因此相应的残留阈值应严格控制在270 kg·hm^(-2)以下。研究结果为农田残膜污染的风险评估和防治策略提供了理论支撑。

摘要：优化机采长绒棉株行距配置与灌溉定额,是构建棉花合理个体与群体结构,提高产量和机采脱叶效率,实现农机农艺融合的重要途径。本研究采用裂区试验设计,在相同种植密度条件下,设置了一膜三行等行距(S3)、一膜四行宽窄行(S4)和一膜六行宽窄行(S6)3种种植模式,副区为3150 m 3·hm^(-2)(W1,中度亏缺,田间持水量50%)、4050 m 3·hm^(-2)(W2,轻度亏缺,田间持水量75%)和4980 m 3·hm^(-2)(W3,充分灌溉,田间持水量100%)3个灌溉定额,研究了不同处理对长绒棉各层次冠层结构、光合有效辐射传输规律和产量形成的影响机制。结果表明:扩大行距和轻度亏缺灌溉可以降低生育后期叶面积指数下降速率,增加下部冠层的光合有效辐射透过率(Tr);在S3W2处理下,冠层上、中、下各层Tr分布均匀,接近2∶2∶1的比例;虽然冠层整体光截获率(In)有降低趋势,但下层光截获率增加,显著提高了生殖器官的分配比例和棉铃质量,促进了产量的提高;此外,平均行距的扩大和灌溉定额的增加显著降低了水分利用效率(WUE);最终,一膜三行等行距种植模式(S3)和轻度亏缺(4050 m 3·hm^(-2))处理有利于促进冠层中下部光合有效辐射光能传输,不仅不会显著降低棉花产量还能够获得相对较高的WUE,该结果对促进长绒棉农机农艺融合,实现产量和机采品质协同提升具有重要意义。

摘要：【目的】研究新疆本地棉花种质基因库,筛选适于作优异亲本的种质资源。【方法】以288份种质资源为材料,对4个农艺性状和5个品质性状进行变异、相关性、主成分及聚类分析。【结果】变异系数分别为单铃重(9.14%)、衣分(8.34%)、单株铃数(14.03%)、果枝数(6.26%)、上半部平均长度(4.50%),整齐度指数(1.56%)、马克隆值(6.43%)、伸长率(1.99%)、断裂比强度(7.26%);单铃重与上半部平均长度、整齐度指数、伸长率及断裂比强度呈极显著正相关,衣分与单株铃数、上半部平均长度呈显著正相关,与整齐度指数、马克隆值呈极显著正相关,上半部平均长度与伸长率、整齐度指数及断裂比强度呈极显著正相关,与马克隆值呈极显著负相关;前3个成分特征值累计贡献率达到61.68,第1主成分主要跟单株铃数有关,第2主成分主要与纤维品质有关,第3主成分主要跟衣分有关;聚类分析将288份陆地棉种质资源在遗传距离为11.5时划分为4类,第Ⅰ类群包含88份材料,马克隆值最好的材料。第Ⅱ类群包含75份,类群材料衣分平均数为43.2,4个类群衣分平均里是最高的;第3类群包含124份材料,材料农艺性状和品质性状都相对较好;第Ⅳ类群材料稀絮H10属于特异种质资源,被单独分为一类。【结论】288份种质资源变异系数幅度较大(1.56~14.03)。单株铃数变异系数最大为14.03,样本间差异较大;其它性状变异系数均小于10,材料纤维品质性状间差异不大。