带状旋耕式小麦免耕播种机耕作部件作业机理研究*

杨艳山，丁启朔，贺亭峰，孙翠华，王锋

(1. 苏州农业职业技术学院，江苏苏州，215000； 2. 南京农业大学工学院/江苏省智能化农业装备重点实验室，南京市，210031； 3. 山西农业大学山西有机旱地农业研究院，太原市，030031)

0 引言

随着保护性耕作技术在稻麦轮作系统中的不断推广与应用，稻茬田免耕播种技术越来越受到重视[1-4]。与北方相比，南方稻麦轮作地区田块小而零散不规则，多以家庭为基础的小规模农业生产为主，大型免耕播种机械不能达到很好的作业效果[5]。为适应稻麦轮作区域的地理和土壤条件，践行保护性耕作理念，带状旋耕式免耕播种机得到了广泛的推广与应用[6-8]。

带状旋耕式免耕播种机耕作部件创造的种沟内应具有足够多的松碎湿润土壤，以满足种子与土壤充分接触以及萌发生长对水分的需要[9]。提高耕后土壤破碎体的回填效果是保证带状旋耕式播种机耕作质量的关键。研究表明旋耕刀形状、刀轴转速、田间土壤物理状态等因素是影响带状旋耕耕作土壤破碎和回填的关键因素[10-13]。然而，耕作过程中刀具与土壤的相互作用过程非常复杂，以往的田间或室内试验研究方法仅能根据耕作前后的相关数据和现象推测刀具与土壤的相互作用机理，难以明确刀具与土壤间的真实作用关系[14]。近年来，随着计算机科学与仿真软件的不断发展和应用[15-17]，离散元仿真软件在农业领域的应用为明确耕作机具的作业机理提供了切实有效的研究方法[14, 18-19]。……