南疆风沙作用下地膜破损机理和防护措施探讨
南疆地区风沙天气发生比较频繁,对农田中的地膜造成了严重的破损,为了分析地膜在风沙作用下的破损情况,通过田间调研和风洞试验进行研究.对影响地膜破损的因素分为内因和外因,内因是指覆膜前影响地膜强度的所有因素,外因是指覆膜后导致地膜破损的影响因素.针对外因进行试验研究,结果表明地膜破损情况与棉花种植模式、风向、沟槽深度、覆土情况和棉花生长高度密切相关.通过风洞试验得知,在(600+100)*100mm种植模式时,风沙作用下地膜整体的受力较小,与(680+80)*100mm和(660+100)*100mm两种种植模式相比,其受力情况比较均匀;在不同类型土壤作用下,在5级风的作用下对地膜可以起到保护作用的覆土厚度和沟槽深度均不同,并且在壤土棉田中覆土的厚度至少为60mm,沟槽的深度至少为80mm.不同的风向作用对边膜处的受力情况不同,选取风向与边膜之间的夹角范围为0°~90°进行研究,结果显示夹角越小,地膜的抗风沙能力越强.选取棉花高度0~500mm,分析棉花高度与地膜破损之间的关系,结果显示随着棉花的逐渐增高,地膜在风沙作用下受力逐渐减小,棉花对地膜起到保护的作用.在整个实验过程中,加强筋地膜的抗风沙能力比常规地膜强,并且在相同条件下,加强筋地膜的张力小于常规地膜.根据研究结果针对南疆地区提出针对性的地膜破损防护措施:(1)使用新型加强筋地膜-加强筋地膜.(2)增加地膜表面的覆土厚度.壤性土棉田、沙性土棉田和粘性土棉田中对应的覆土厚度为60~70mm,80~90mm,45~60mm.(3)增加边膜入土深度.壤性土棉田、沙性土棉田和粘性土棉田中对应的地膜入土深度为80~mm,100mm,70mm.(4)改变覆膜方向.尽量使地膜边膜覆膜方向与较大风向之间的夹角范围在0°~90°之间.(5)改良棉花种植模式.在适应采棉机械的采棉模式时,尽可能的使种孔在地膜上均匀分布,以降低应力集中的情况.(6)改变种孔打孔形状.对常规的方形种孔改为圆形种孔,使种孔在风沙作用下受力均匀,减少应力集中的情况.(7)对地膜的结构进行改良.通过增加地膜厚度以增强地膜的抗风沙能力和临界破损强度,通过增加加强筋等的方式以增强地膜的抗风沙能力.
- 作者：
- 蒋建云
- 学位授予单位：
- 塔里木大学
- 专业名称：
- 农业机械化工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2015年
- 导师姓名：
- 王旭峰
- 中图分类号：
- S316
- 关键词：
- 风沙天气；地膜；破损机理；防护措施
- Sandstorm weather； Mulch； Damage mechanism； Protective measures
- 基金项目：
- 国家自然基金