機(jī)械壓實(shí)過(guò)程中復(fù)墾土壤緊實(shí)度影響因素的模擬分析

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1、第30卷第1期農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)Vol.30No.12014年1月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringJan.2014183機(jī)械壓實(shí)過(guò)程中復(fù)墾土壤緊實(shí)度影響因素的模擬分析1,21※21劉寧，李新舉，郭斌，閔祥羽（1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，泰安271018；2.濰坊工程職業(yè)學(xué)院建筑工程系，濰坊262500）摘要：機(jī)械碾壓造成的土壤壓實(shí)是土地復(fù)墾中面臨的主要問(wèn)題之一，影響土壤壓實(shí)程度的因素很多，除土壤自身的因素以外，還包括壓實(shí)機(jī)械、壓實(shí)次數(shù)以及土層厚度等。該文基于統(tǒng)計(jì)學(xué)

2、的理論，采用2×5×4的混合試驗(yàn)設(shè)計(jì)并建立模擬實(shí)驗(yàn)區(qū)，使用重錘模擬分析了2種壓實(shí)機(jī)械、不同壓實(shí)次數(shù)（1、3、5、7、9次）和不同土層厚度（0～10cm、＞10～20cm、＞20～30cm、＞30～40cm）上土壤緊實(shí)度的變化情況，并在SPSS中進(jìn)行變量的方差分析和多重比較，試圖找到機(jī)械壓實(shí)過(guò)程中影響土壤緊實(shí)度的因素及其變化水平。結(jié)果表明：增加壓實(shí)機(jī)械的承重輪面積能夠有效降低對(duì)土壤的壓實(shí)作用；壓實(shí)機(jī)械、土層厚度和壓實(shí)次數(shù)都是影響土壤緊實(shí)度的顯著性因素且各因素的貢獻(xiàn)率（97%）遠(yuǎn)高于隨機(jī)誤差；自卸汽車在第5次壓實(shí)之后就已經(jīng)使上層土壤緊實(shí)度達(dá)到最

3、大值，而履帶式推土機(jī)需要壓實(shí)7次，土地復(fù)墾中應(yīng)盡量選擇履帶型機(jī)械，碾壓次數(shù)控制在5～7之內(nèi)；機(jī)械壓實(shí)的過(guò)程中，各土層厚度之間土壤緊實(shí)度的大小關(guān)系并不是一成不變的，中間層次（＞10～30cm）的土壤由于同時(shí)受到來(lái)自上下2個(gè)方向的作用力，緊實(shí)度相對(duì)較高；不同次數(shù)的壓實(shí)對(duì)土壤緊實(shí)度的影響深度和程度不同，在一定范圍內(nèi)，隨著壓實(shí)次數(shù)的增加，單次壓實(shí)對(duì)土壤緊實(shí)度的影響逐漸減小。關(guān)鍵詞：土地復(fù)墾，土壤，壓實(shí)，復(fù)墾機(jī)械，影響因素doi：10.3969/j.issn.1002-6819.2014.01.024中圖分類號(hào)：S152.5；TD88文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文

4、章編號(hào)：1002-6819(2014)-01-0183-08劉寧，李新舉，郭斌，等.機(jī)械壓實(shí)過(guò)程中復(fù)墾土壤緊實(shí)度影響因素的模擬分析[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2014，30(1)：183－190.LiuNing,LiXinju,GuoBin,etal.Simulationanalysisoninfluencingfactorsofreclamationsoilcompactioninmechanicalcompactionprocess[J].TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEnginee

5、ring(TransactionsoftheCSAE),2014,30(1):183－190.(inChinesewithEnglishabstract)[3-4]壤物理、化學(xué)、生物特性的影響及其改良措施。0引言復(fù)墾土壤因受人為擾動(dòng)，成土?xí)r間短，土壤物理化土地是人類賴以生存與發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，是植[5]學(xué)性質(zhì)特殊，研究主要集中于耕作改良方面。國(guó)[1]物根系生長(zhǎng)發(fā)育的基質(zhì)。人口數(shù)量的持續(xù)增長(zhǎng)和內(nèi)對(duì)于壓實(shí)土壤的研究開(kāi)始較晚，研究的內(nèi)容主要現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展導(dǎo)致土地破壞損毀嚴(yán)重，從而引起[6-10]集中于壓實(shí)后土壤的物理化學(xué)性狀的改變、土的一系列環(huán)境問(wèn)

6、題，土地復(fù)墾是當(dāng)前增加耕地面[11-16]壤壓實(shí)度的測(cè)量方法等，研究的尺度涉及到時(shí)積、緩解人地矛盾的主要途徑之一。在土地復(fù)墾過(guò)[17-19]間、空間以及不同的土層厚度，此外，也有學(xué)程中，機(jī)械對(duì)土壤的反復(fù)碾壓勢(shì)必破壞土壤結(jié)構(gòu)，[20-21]者嘗試進(jìn)行了土壤壓實(shí)模型的構(gòu)建，對(duì)于壓實(shí)改變土壤容重和質(zhì)地，影響土壤含水量、通氣性和[22-24]后土壤的改良技術(shù)研究較少，且大部分研究集透熱性能，進(jìn)而對(duì)土壤環(huán)境造成巨大影響。在對(duì)復(fù)[8]中在農(nóng)業(yè)土壤上，主要研究農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)對(duì)土壤墾土壤進(jìn)行農(nóng)業(yè)利用的過(guò)程中，土壤壓實(shí)已經(jīng)成為造成的壓實(shí)及其相關(guān)影響，而復(fù)墾工程

7、中施工機(jī)械[2]最主要的障礙。對(duì)土壤壓實(shí)造成的影響缺乏相關(guān)研究。國(guó)外對(duì)于土地復(fù)墾研究較早，其中土壤壓實(shí)問(wèn)改良?jí)簩?shí)土壤的前提是明確產(chǎn)生壓實(shí)的機(jī)制[1]題是研究的焦點(diǎn)。研究?jī)?nèi)容主要集中在壓實(shí)對(duì)土和影響因素，以及土壤壓實(shí)的動(dòng)態(tài)變化。已有研究表明，不同壓實(shí)機(jī)械的參數(shù)（荷載、軸距、輪胎及收稿日期：2013-08-12修訂日期：2013-11-29作業(yè)方式）、不同的土壤性質(zhì)、不同的復(fù)墾工藝都基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（41171425）[8,10,20,22]作者簡(jiǎn)介：劉寧（1981－），女，漢族，山東濰坊人，講師，在讀博會(huì)對(duì)土壤壓實(shí)產(chǎn)生影響，

8、但缺少定量分析。士，主要從事土地復(fù)墾研究。濰坊濰坊工程職業(yè)學(xué)院建筑工程系，本文對(duì)這些影響因素進(jìn)行定量化研究，明確不同因262500。Email：lvrning@163.com素對(duì)