几何优化条带耕作技术：提升半干旱葡萄园土壤物理性质与水力功能 Yurii Syromiatnykov, Farmon Mamatov, Antonina Sholoiko, Ivan Galych, Dilmurod Irgashev, Khamrokul Ravshanov, Nargiza Ravshanova, Gayrat Ergashov, Yarash Rajabov, Bektosh Aliev （另有2位作者）

《Agriculture》：Geometry-Optimized Strip Tillage for Improving Soil Physical Quality and Hydraulic Function in Semi-Arid Vineyards Yurii Syromiatnykov, Farmon Mamatov, Antonina Sholoiko, Ivan Galych, Dilmurod Irgashev, Khamrokul Ravshanov, Nargiza Ravshanova, Gayrat Ergashov, Yarash Rajabov and Bektosh Aliev + 2 authors

　　

摘要

土壤压实和渗透能力下降是限制半干旱葡萄园系统中土壤物理质量和水分运移功能的关键因素，这些葡萄园经常受到机械作业的影响。本研究旨在开发并评估一种几何形状经过优化的条带耕作工具，以改善压实根区的结构功能，同时尽量减少行间的干扰。该工具采用U形工作结构，由两个相对倾斜的犁刀和中央凿子组成，并通过多因素分析进行了理论验证和优化。在半干旱条件下，通过田间试验评估了20–40厘米土层内的穿透阻力、容重和渗透率的变化。优化后的几何形状显著降低了受干扰区域的穿透阻力和容重，表明机械阻力的得到了缓解，根区的物理条件得到了改善。处理后渗透能力增强，表明根区的水分连续性得到了提高。与全宽度深耕相比，这种局部条带耕作方法保持了行间土壤的稳定性，并减少了不必要的干扰，这与保护性土壤管理理念一致。研究结果表明，几何形状优化的条带耕作能够改善压实葡萄园条带内的土壤物理质量和水分运移功能。该工具的实际应用效果可能还取决于葡萄园的布局和地形条件。原型工具在具有标准行间距和相对适中坡度的葡萄园条件下进行了测试。在行间距非常狭窄、坡度陡峭或土壤条件高度异质的葡萄园中，可能需要调整工作宽度、犁刀间距或拖拉机-工具配置。因此，未来的研究应探讨这种优化几何形状在不同葡萄园配置下的性能，包括陡坡葡萄园和高密度种植系统。通过将工具设计与定量土壤结构和水分运移指标相结合，本研究为半干旱多年生作物系统的葡萄园土壤管理实践的发展做出了贡献。