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基于微結構量化的棗園根土復合體各向異性試驗
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國家自然科學基金項目（32360073）,、國家重點研發(fā)計劃項目（2022YFD2202102）和塔里木大學-中國農(nóng)業(yè)大學科研聯(lián)合基金項目（ZNLH202304）


Experiment on Anisotropy of Soil-Root Composite Based on Microstructure Quantification
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    摘要:

    為確定南疆棗園切根撫育作業(yè)工藝，測定了棗園土壤含水率,、堅實度,、孔隙度、容重,、粒徑分布等物理參數(shù),，統(tǒng)計了棗園待切根區(qū)的根系聚集深度、土壤含根量等,，確定了切根區(qū)位置為距樹干750mm和切根作業(yè)深度應在0～200mm范圍內(nèi)可調(diào)的農(nóng)業(yè)技術要求,。研究結果表明,，根土復合體具有各向異性，取樣角θ為0°,、45°,、90°時，根土復合體抗剪強度T關系為T0°＜T45°＜T90°,。為分析根土復合體產(chǎn)生各向異性現(xiàn)象的原因,，采用掃描電鏡（SEM）獲取了根土復合體在不同取樣方向上的微觀結構圖像，通過PCAS軟件處理并獲取了根土復合體微觀結構參數(shù),。將根土復合體的宏觀圖像,、微觀圖像、微觀結構參數(shù),、抗剪強度參數(shù)結合,，定性和定量分析了根土復合體產(chǎn)生各向異性的原因及規(guī)律，得到微觀結構參數(shù)與抗剪切強度相關性由強到弱依次為孔隙概率熵,、孔隙形態(tài)分維數(shù),、顆粒形狀系數(shù)、孔隙形狀系數(shù),、顆粒概率熵,、顆粒形態(tài)分維數(shù)。根據(jù)研究結果提出根土復合體抗剪強度測定時,，環(huán)刀應垂直于耕作過程產(chǎn)生的實際剪切發(fā)生面方向取樣,。本研究可為棗園切根撫育機具設計和研發(fā)提供理論依據(jù)，為土壤耕作類部件優(yōu)化設計,、耕作類部件與土壤相互作用關系等研究提供參考。

    Abstract:

    To determine the operation technology of root cutting and nurturing in jujube orchards in southern Xinjiang, physical parameters such as soil moisture content, solidity, porosity, bulk density, and particle size distribution were measured. The root aggregation depth and soil root content of the jujube orchard’s root cutting area were also calculated. The agricultural technical requirements were determined that the root cutting area should be located 750mm away from the tree trunk and the depth of the root cutting operation should be adjustable within the range of 0~200mm.The research results indicated that the root soil composite had anisotropy. When the sampling angles θ were 0°, 45° and 90°, the shear strength T relationship of the root soil composite showed trend of T0°

    參考文獻
    相似文獻
    引證文獻
引用本文

王得偉,王旭峰,尤泳,王天一,惠云婷,王德成.基于微結構量化的棗園根土復合體各向異性試驗[J].農(nóng)業(yè)機械學報,2024,55(11):402-416. WANG Dewei, WANG Xufeng, YOU Yong, WANG Tianyi, HUI Yunting, WANG Decheng. Experiment on Anisotropy of Soil-Root Composite Based on Microstructure Quantification[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery,2024,55(11):402-416.

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  • 收稿日期:2023-12-25
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  • 在線發(fā)布日期: 2024-11-10
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