免耕条件下香蕉秸秆滚切还田机理及其效应研究

针对我国热带农业区香蕉秸秆粗大，人工处理费时、费力等现状，本项目采用室内试验、模拟仿真和田间性能试验相结合的方法，研究香蕉秸秆的力学特性，明确不同参数组合对其切断影响；研究香蕉秸秆滚刀切碎单元体和香蕉秸秆滚刀切碎还田机运动学仿真模型，揭示其滚刀切碎还田机理；基于免耕条件，对比研究香蕉秸秆残茬覆盖和传统种植模式的土壤特性以及作物生长，明确香蕉秸秆残茬覆盖模式对保水、保土、增产以及生态效应的规律。本项目的成功实施，可有效解决在香蕉种植过程中秸秆处理难的问题，满足香蕉秸秆机械化还田的技术要求，为免耕技术在我国热带农业区的推广应用提供技术支持。

针对我国热带农业区香蕉秸秆粗大、含水率高等特点，本项目重点研究香蕉秸秆切碎还田技术，完成了一定基础试验和虚拟仿真分析，基于立轴切碎原理和卧轴切碎原理，先后研制2台香蕉秸秆粉碎还田机，并进行了一定性能试验；基于保护性性耕作技术，开展了香蕉秸秆粉碎还田效应对比研究，通过对比分析土壤理化特性以及作物生长情况，进而揭示了保护性耕作技术在热带农业区的可行性。基于香蕉秸秆中含有丰富的纤维和再利用价值，在完成项目任务书要求的基础上，增加了香蕉茎秆纤维提取以及香蕉秸秆固体成型技术的研究；结合香蕉地保护性耕作技术特点要求，增加了香蕉地深松技术的研究。经过3年的研究，本项目创新多项香蕉秸秆切碎还田技术，有利的带动了香蕉秸秆机械化水平的提高；基于香蕉秸秆粉碎还田效应研究，本项目的研究成果为保护性耕作技术在海南热带农业区的推广应用提供了技术支撑。项目实施期间，发表学术论文16篇，其中EI期刊论文4篇；申请国家专利10项，授权9项，其中发明专利授权5项，实用新型授权4项；建立香蕉秸秆机械化处理研究创新团队，培养中青年骨干教师6名，培养硕士研究生2名，3名硕士生在读。