基于水熱效應(yīng)數(shù)值模擬的旱地玉米全膜雙壟溝農(nóng)藝優(yōu)化

魏萬(wàn)成 戴飛 張鋒偉 張仕林 史瑞杰 劉元祥 沈鵬云

(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，蘭州 730070)

全膜雙壟溝播技術(shù)是我國(guó)西北旱作農(nóng)業(yè)的一項(xiàng)創(chuàng)新突破性技術(shù)，該技術(shù)采用地膜全覆蓋模式，不但可以顯著提高農(nóng)作物產(chǎn)量，而且具有保溫、保濕、抑制雜草生長(zhǎng)，防止病蟲(chóng)害發(fā)生的作用[1]。該技術(shù)對(duì)玉米增產(chǎn)效應(yīng)的研究主要集中在熱效應(yīng)與水分運(yùn)移方面。其中，壟體結(jié)構(gòu)是影響玉米全膜雙壟溝保溫性和保水性的關(guān)鍵因素之一，因此，研究壟體結(jié)構(gòu)對(duì)其水熱效應(yīng)的影響程度十分重要。

目前，對(duì)于玉米全膜雙壟溝水熱效應(yīng)的研究大多以大田試驗(yàn)為主，王紅麗等[2-3]通過(guò)大田試驗(yàn)研究了全膜雙壟溝水熱效應(yīng)及其對(duì)產(chǎn)量的影響，通過(guò)壟體內(nèi)溫度和含水率對(duì)比得出全膜雙壟溝技術(shù)在保溫保水性能上有明顯的優(yōu)勢(shì)。但大田試驗(yàn)有試驗(yàn)周期長(zhǎng)、環(huán)境干擾大、成本高等缺陷，通過(guò)數(shù)值模擬可以彌補(bǔ)上述不足。近年來(lái)，有限元技術(shù)在土壤水熱效應(yīng)數(shù)值模擬領(lǐng)域已經(jīng)取得了一系列成果，通過(guò)數(shù)值模擬研究土壤熱平衡和降雨入滲的方式已經(jīng)被廣泛認(rèn)可。其中ABAQUS軟件在土壤研究方面提供了較為完善的土體本構(gòu)模型，在其Soils分析步中可以解決土壤熱平衡和滲流問(wèn)題而被廣泛使用[4-6]。依據(jù)現(xiàn)有的旱地全膜雙壟溝種床構(gòu)建農(nóng)藝要求，起壟后的壟體結(jié)構(gòu)僅對(duì)壟體寬度和高度2個(gè)參數(shù)進(jìn)行了限定。對(duì)于起壟后壟體和壟溝的形狀大小、坡度、溝寬比等參數(shù)并沒(méi)有給出具體要求[7]，因此，有必要進(jìn)一步優(yōu)化全膜雙壟溝種床構(gòu)建農(nóng)藝要求。

本研究擬采用數(shù)值模擬的方法，借助ABAQUS軟件建立4種壟體模型，并對(duì)其熱平衡和雨水入滲過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬，以尋求同時(shí)具備良好保溫性和保水性的壟體結(jié)構(gòu)。將現(xiàn)有的壟體結(jié)構(gòu)和配套的起壟鋪膜以及播種機(jī)具機(jī)進(jìn)一步優(yōu)化，以期為玉米全膜雙壟溝種床構(gòu)建農(nóng)藝要求及其配套起壟覆膜機(jī)具研發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化提供借鑒和參考。

1 模型與方法

1.1 壟體模型

參考現(xiàn)有的玉米全膜雙壟溝種床構(gòu)建農(nóng)藝要求和相關(guān)文獻(xiàn)研究，目前國(guó)內(nèi)壟體的構(gòu)建主要以梯形和拱形2種形狀為主[7-10]。因此，在ABAQUS軟件中分別建立4種全膜雙壟溝壟體模型(圖1)。

T1模型的壟體和壟溝均為梯形結(jié)構(gòu)，大壟寬70 cm，壟高15 cm，小壟寬40 cm，壟高20 cm，壟溝底寬8～10 cm；

T2模型的壟體為梯形結(jié)構(gòu)，大壟寬70 cm，壟高15 cm，小壟寬40 cm，壟高20 cm，壟溝為拱形結(jié)構(gòu)，拱腹弧半徑為10 cm，溝寬8～10 cm；

T3模型的壟體和壟溝均為拱形結(jié)構(gòu)，大壟拱頂弧半徑為48 cm，壟寬70 cm，壟高15 cm，小壟拱頂弧半徑為22 cm，壟寬40 cm，壟高20 cm，壟溝拱腹弧半徑為10 cm，溝寬8～10 cm；

T4模型的壟體為拱型結(jié)構(gòu)，大壟拱頂弧半徑為48 cm，壟寬70 cm，壟高15 cm，小壟拱頂弧半徑為22 cm，壟寬40 cm，壟高20 cm，壟溝為梯形結(jié)構(gòu)，溝底寬8～10 cm。

4種壟體模型土層深度值均為40 cm。

1.地膜；2.大壟覆土帶；3.壟體 1.Plastic-film; 2.Large ridge surface covering the soil; 3.Body of ridgeH為小壟高度，cm；h為大壟高度，cm；B、b分別為大、小壟體寬度，cm；c為壟溝寬度，cm；R為壟溝拱腹弧半徑，cmHis a large ridge height, cm;his a small ridge height, cm;Bandbare large and small ridge widths, cm;cis furrow widths;Ris furrow radius, cm.
圖1 不同結(jié)構(gòu)壟體模型
Fig.1 Model of different structure ridge body

1.2 計(jì)算模型與方法

土壤是一種典型的多孔介質(zhì)，按照傳熱學(xué)理論，分析土壤時(shí)可以忽略空氣的傳熱作用，導(dǎo)熱規(guī)律基本符合常規(guī)固體內(nèi)部導(dǎo)熱規(guī)律[11]。在ABAQUS軟件中只要建立準(zhǔn)確的模型、添加與熱性質(zhì)相關(guān)的材料參數(shù)、選擇合適的分析步和正確的溫度邊界條件，就能得出一定時(shí)間內(nèi)模型內(nèi)部熱平衡規(guī)律。研究時(shí)可以將其抽象成半無(wú)限大平板的一維溫度響應(yīng)問(wèn)題[12]。考慮土壤的水分、導(dǎo)熱系數(shù)、比熱和熱物性變化時(shí)，對(duì)應(yīng)的一維熱擴(kuò)散基本方程為：

(1)

式中：C為比熱容，J/(m3·K)；k1為傳熱系數(shù)；t為時(shí)間，h；x為深度，cm。當(dāng)不考慮熱物性的變化時(shí)式(1)簡(jiǎn)化為：

(2)

對(duì)于單純的雨水入滲模擬可忽略土壤中的氣體和根系吸水對(duì)土壤水分的影響，根據(jù)滲流達(dá)西定律和能量守恒，用非飽和一維Richards滲流控制方程來(lái)描述壟體內(nèi)土壤水分運(yùn)動(dòng)[12-15]：

(3)

式中：θ為單位體積土壤含水量，cm3/cm3；z為土壤深度，cm；K為土壤導(dǎo)水率，cm3/h；h為土壤壓力水頭，cm。

由于一定范圍內(nèi)農(nóng)田土壤的屬性基本一致，因此，為了減小計(jì)算成本和時(shí)間將3維模型轉(zhuǎn)換為2維模型并給模型添加準(zhǔn)確的材料參數(shù)。仿真時(shí)需要給模型添加的土壤材料參數(shù)見(jiàn)表1[15-17]。

表1 土壤材料參數(shù)Table 1 Parameters of soil

2 模擬過(guò)程與結(jié)果分析

2.1 雨水入滲模擬

2.1.1前處理及其邊界條件

根據(jù)模擬要求建立壟體模型，并添加材料參數(shù)。由于土壤是典型的巖石分化顆粒在自然條件下堆積的產(chǎn)物，且在ABAQUS中Mohr-Coulomb土體本構(gòu)模型主要適用于顆粒狀材料，因此，在材料屬性中選擇Mohr-Coulomb土體本構(gòu)模型[11,18]。添加土壤滲透系數(shù)、初始孔壓、孔隙比、水的容重等材料參數(shù)，并指派截面給模型。劃分網(wǎng)格類型為六面體結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，單元類型為CPE4P，采用soils分析步。

在ABAQUS軟件中降雨的施加是通過(guò)入滲強(qiáng)度即單位流通量來(lái)表示，即在相應(yīng)的模型表面定義表面流體并制定入滲強(qiáng)度的大小和方向，同時(shí)排除了降雨造成的積水現(xiàn)象。依據(jù)全膜雙壟溝膜面產(chǎn)流，溝壟集流的農(nóng)藝效應(yīng)，模型中設(shè)置雨水僅能通過(guò)壟溝膜孔下滲到深層土壤，壟體上表面為不透水地膜層。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)和案例，為了達(dá)到較好的仿真效果節(jié)約計(jì)算成本，在ABAQUS滲流仿真時(shí)入滲強(qiáng)度一般為恒定值，此處假設(shè)壟溝膜孔的入滲強(qiáng)度為0.02 m/h，降雨時(shí)間設(shè)為72 h[19]。

2.1.2壟體內(nèi)滲流速度分布

模擬計(jì)算結(jié)束后得到各模型內(nèi)雨水滲流速度的分布狀態(tài)(圖2)。在相同的降雨邊界條件下，由于壟溝的集雨效應(yīng)，壟體內(nèi)土壤滲流速度大小和方向均發(fā)生了改變，壟溝附近土壤滲流速度明顯大于其他位置，雨水在經(jīng)過(guò)壟溝時(shí)產(chǎn)生了明顯的側(cè)滲現(xiàn)象，當(dāng)下滲到一定深度時(shí)側(cè)滲現(xiàn)象隨之減弱。4種壟體模型中最大入滲速度均位于壟溝與壟體的交界處，造成這一現(xiàn)象的主要原因是降雨集中到壟溝內(nèi)由于壟溝結(jié)構(gòu)改變了雨水入滲的初速度使其優(yōu)先產(chǎn)生側(cè)滲。這一結(jié)果充分說(shuō)明全膜雙壟溝播技術(shù)能將有限的自然降水入滲到玉米根系附近，增大了根系附近土壤的濕潤(rùn)面積，起到了良好的集雨效果。

藍(lán)色箭頭代表降雨后土壤空隙中滲流速度的矢量分布。
The blue arrow represents the vector distribution of the effective velocity of rainwater in the soil voids after rainfall.
圖2 不同壟體模型雨水滲流速度分布
Fig.2 Effective velocity distribution of rainwater seepage under different models

2.1.3壟溝內(nèi)雨水滲流速度變化

為了進(jìn)一步探明4種模型壟溝內(nèi)雨水滲流速度的變化規(guī)律，在后處理中得到滲流速度在土層深度方向的變化和分布狀態(tài)(圖3)。壟體結(jié)構(gòu)對(duì)壟溝內(nèi)雨水滲流速度產(chǎn)生了一定影響，表層滲流速度明顯大于深層，在20 cm的淺層土壤內(nèi)各模型壟溝內(nèi)滲流速度差異最大。T1模型壟溝內(nèi)滲流速度從0.1 m/h迅速下降到0.01 m/h。在 3 cm 土層內(nèi)就接近最小值，超過(guò)3 cm后滲流速度始終小于其他3種模型。T2模型壟溝內(nèi)雨水滲流速度從0.08 m/h開(kāi)始緩慢下降，超過(guò)3 cm后變化趨勢(shì)基本和T4模型基本一致。在相同的降雨邊界條件下，T2模型壟溝內(nèi)平均滲流速度為0.23 m/s，均大于其他3種模型(圖3(b))，說(shuō)明T2模型的壟體結(jié)構(gòu)在保證側(cè)滲的同時(shí)還具有較強(qiáng)的下滲能力。

圖3 不同模型壟溝內(nèi)雨水滲流速度分布
Fig.3 Distribution of rainwater seepage velocity in different ridge models

2.1.4壟體含水率分布

含水率是土壤持水能力的關(guān)鍵指標(biāo)，也是土壤水熱效應(yīng)研究中重要的觀測(cè)對(duì)象[2]。ABAQUS軟件滲流模擬功能可以通過(guò)后處理得到降雨后流體體積占土體總體積之比(圖4)又稱體積含水率[20]。在降雨結(jié)束后濕潤(rùn)土壤和干土之間交界面較為明顯。壟溝附近土壤體積含水率明顯高于深層土壤，水分富集區(qū)主要集中在壟溝附近，隨著土層深度的增加體積含水率逐漸下降，且小壟壟體內(nèi)平均含水率高于大壟。

圖4 不同模型壟體內(nèi)體積含水率分布
Fig.4 Distribution of volumetric moisture content under different models

2.1.5壟溝含水率變化

根據(jù)目前有關(guān)農(nóng)田土壤含水率的研究和土壤學(xué)理論，含水率一般都是通過(guò)烘干法測(cè)定，該方法得到的含水率為質(zhì)量含水率[21]。因此，為了使模擬結(jié)果更具有科學(xué)性將體積含水率通過(guò)式(4)轉(zhuǎn)換為質(zhì)量含水率：

(4)

式中：ω為質(zhì)量含水率；ρd為土壤干密度，g/cm3；ρw為水密度，g/cm3；θw為體積含水率。

壟溝內(nèi)含水率變化和平均含水率分布見(jiàn)圖5。隨著土層深度的增加壟溝內(nèi)含水率逐漸下降，在淺層土壤內(nèi)下降速率略有不同。根據(jù)相關(guān)研究，全膜雙壟溝播技術(shù)能提高15～20 cm內(nèi)土壤含水率，可有效緩解早春干旱對(duì)水分的需求[3]。分析壟溝內(nèi)平均含水率(圖5(b))可知；降雨結(jié)束時(shí)T2模型內(nèi)土壤平均含水率最高(含水率為18%)，T3模型最低(15%)，說(shuō)明T2模型的壟體結(jié)構(gòu)相對(duì)于其他3種模型在保水性能上有明顯的優(yōu)勢(shì)。

圖5 不同模型壟溝內(nèi)含水率分布
Fig.5 Distribution of moisture content in different ridge models

2.2 熱平衡模擬

2.2.1前處理及其邊界條件

溫度值直接反映了土壤熱量的多少，根據(jù)玉米全膜全膜雙壟溝播技術(shù)適用地區(qū)土壤特性和相關(guān)研究，本研究默認(rèn)土壤空隙結(jié)構(gòu)和溫度不受含水率變化影響，土壤環(huán)境為理想狀態(tài)，同時(shí)不考慮地?zé)崮軐?duì)熱平衡的影響，土壤熱源僅為太陽(yáng)熱輻射[22]，且下層土壤的熱量主要來(lái)源于表層熱交換。因此，分別對(duì)各壟體模型添加表1中的材料熱參數(shù)，劃分四面體結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，單元類型為DC2D4單元，選擇Heat transfer熱傳遞分析步[11]，假設(shè)輻射時(shí)間為6 h，初始溫度值為0 ℃。

本研究?jī)H探討壟體結(jié)構(gòu)對(duì)土壤熱量傳遞的影響，因此需要統(tǒng)一的溫度邊界條件。以玉米出苗期土壤溫度為主要依據(jù)，根據(jù)已有的大田試驗(yàn)研究，出苗期內(nèi)壟體表層溫度與壟溝表層溫度差為3.0～4.0 ℃，與覆土帶溫差為1.4～2.0 ℃。以此為依據(jù)分別對(duì)4種模型設(shè)置相同的溫度邊界條件[16,21]：壟溝表層溫度為24.8 ℃，壟體地膜層溫度為28.0 ℃，大壟壟體覆土帶表層溫度為26.0 ℃。

2.2.2壟體土壤溫度分布

在后處理中得到4種壟體模型土壤溫度分布狀態(tài)(圖6)，相同的溫度邊界條件下各模型壟體內(nèi)熱量分布截然不同，淺層土壤內(nèi)溫度的分布和壟體模型結(jié)構(gòu)存在一定的關(guān)聯(lián)，當(dāng)深度達(dá)到一定值時(shí)溫度分布差異越來(lái)越小。主要原因是隨著土層深度的增加熱輻射逐漸減弱，土壤能接收到的表層熱量值也逐漸下降。說(shuō)明地膜覆蓋主要改變了表層土壤的傳遞能力和熱能分布，因此有必要對(duì)壟溝內(nèi)土壤溫度進(jìn)行進(jìn)一步研究。

圖6 不同模型壟體溫度分布
Fig.6 Distribution of temperature under different models

2.2.3壟溝內(nèi)溫度變化

全膜雙壟溝播技術(shù)要求先起壟覆膜，后在壟溝內(nèi)進(jìn)行穴播作業(yè)，播種深度為3～6 cm。提取壟溝內(nèi)溫度數(shù)據(jù)得到壟溝內(nèi)溫度變化和平均溫度分布(圖7)。隨著壟溝內(nèi)土層深度的增加溫度值逐漸減小，耕層越深、溫度值差異越小，當(dāng)深度達(dá)到40 cm后各模型壟溝內(nèi)溫度均接近21±0.5 ℃。造成這一現(xiàn)象的主要原因是不同壟體模型結(jié)構(gòu)土壤表層熱輻射面積不相等，因而土壤表層所接收到的熱量也不相等。隨著土壤深度的增加土壤接收表層熱輻射能力減弱，差異也逐漸消失。

根據(jù)不同模型結(jié)構(gòu)下壟溝內(nèi)土層平均溫度(圖7(b))對(duì)比情況可以得出：在相同的溫度邊界下T4模型壟溝內(nèi)平均溫度最高(溫度為23.5 ℃)，T2模型最低(22.8 ℃)，說(shuō)明T4模型的壟體結(jié)構(gòu)相對(duì)于其他3種模型在保溫性能上有明顯的優(yōu)勢(shì)。

圖7 不同模型壟溝內(nèi)溫度分布
Fig.7 The distribution of temperature under different ridge models

2.2.4壟體土壤熱通量分布

土壤熱通量直接影響著土壤溫度變化的速度和時(shí)間，分析土壤熱通量可以進(jìn)一步了解土壤熱量的收支和傳遞狀況。因此，熱通量也是土壤熱平衡研究中重要的觀測(cè)指標(biāo)[23]。同樣的方式通過(guò)后處理功能得到各模型土壤熱通量分布狀態(tài)(圖8)。4種壟體模型中熱通量值均為正值，說(shuō)明在40 cm土層內(nèi)溫度始終在向下傳遞。土壤表層熱通量大于底層，說(shuō)明表層土壤單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)單位橫截面積上的熱量大于深層土壤。

圖8 不同壟體模型熱通量分布
Fig.8 The distribution of heat flux under different models

2.2.5壟溝內(nèi)熱通量變化

提取各模型壟溝內(nèi)熱通量數(shù)據(jù)，得到壟溝內(nèi)土壤熱通量變化和分布狀態(tài)(圖9)。壟體結(jié)構(gòu)對(duì)壟溝內(nèi)熱通量變化影響較大，在有限的深度內(nèi)(<40 cm)，4種壟體模型壟溝內(nèi)的熱通量沒(méi)有出現(xiàn)負(fù)值，說(shuō)明熱量始終在向下傳遞只是傳遞的程度有所差異。其中T3和T4模型在淺層土壤的熱通量值較大且下降速率較為明顯，分別從119和87 W/m2開(kāi)始急劇下降，當(dāng)深度超過(guò)10 cm時(shí)趨于穩(wěn)定，此后T4模型熱通量值始終大于T3模型。而對(duì)于T1模型和T2模型來(lái)說(shuō)表層土壤熱通量值都較小，隨著土層深度的增加熱通量下降趨勢(shì)較為緩慢，分別從45和68 W/m2開(kāi)始緩慢下降，直到超過(guò)深度30 cm才趨于穩(wěn)定。T4模型壟溝內(nèi)熱通量平均值最大(熱通量為30 W/m2)，T1模型最小(19 W/m2)。顯然T4模型有利于大量的熱量被傳遞到深層土壤，防止熱量散失。

圖9 壟溝內(nèi)熱通量分布
Fig.9 The distribution of heat flux in different ridge models

3 優(yōu)化方案

根據(jù)雨水入滲和熱平衡數(shù)值模擬分析,全膜雙壟溝壟體結(jié)構(gòu)對(duì)壟體內(nèi)土壤溫度和含水率產(chǎn)生了影響。以T4模型結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，對(duì)玉米全膜雙壟溝壟體結(jié)構(gòu)、配套起壟鋪膜機(jī)具、配套播種機(jī)具提出了優(yōu)化方案，具體如下：

1)壟體結(jié)構(gòu)優(yōu)化。以現(xiàn)有的玉米全膜雙壟溝種床構(gòu)建農(nóng)藝要求為基礎(chǔ)，結(jié)合數(shù)值模擬結(jié)果以及目前壟溝集雨種植模式中壟溝大小和溝寬比的確定方法[24-25]。以T4模型為基礎(chǔ)構(gòu)建壟體，起壟后的壟體呈拱型結(jié)構(gòu)，大壟拱頂弧半徑為48 cm，壟寬70 cm，壟高15 cm；小壟拱頂弧半徑為22 cm，壟寬40 cm，壟高20 cm；壟溝為梯形結(jié)構(gòu)，溝底寬8～10 cm，溝底與大壟寬度比約1∶7，與小壟寬度比約1∶4。起壟后要求壟體結(jié)構(gòu)規(guī)整、表面光潔、膜土耦合效果良好。

2)配套起壟鋪膜機(jī)具的優(yōu)化。在傳統(tǒng)的機(jī)械化起壟鋪膜作業(yè)基礎(chǔ)上提出一種壟體精整化作業(yè)模式，既在起壟鋪膜機(jī)上安裝振動(dòng)式壟體整形裝置，在其振動(dòng)擠壓的作用下將壟體土坯固定成形并使表面光潔平整。具體實(shí)施方式為；提取T4模型結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，根據(jù)仿生學(xué)原理設(shè)計(jì)出一種仿形整形器，其形狀結(jié)構(gòu)與T4模型一致。起壟作業(yè)時(shí)，通過(guò)整形器的持續(xù)性擊打和夯實(shí)將壟體土坯定形。

3)配套播種機(jī)具的優(yōu)化。在播種作業(yè)時(shí)，對(duì)于目前主流的自走式玉米全膜雙壟溝直插式穴播機(jī)而言，行走輪寬度應(yīng)該小于壟溝寬度(8～10 cm)，以防止播種作業(yè)時(shí)擠壓和破壞壟體結(jié)構(gòu)。優(yōu)化鴨嘴結(jié)構(gòu)使其在播種后膜孔半徑達(dá)到4～5 cm，以便降雨能及時(shí)通過(guò)壟溝入滲防止徑流。

4 結(jié) 論

本研究通過(guò)數(shù)值模擬的方式研究了不同壟體結(jié)構(gòu)對(duì)壟體內(nèi)含水量及溫度的影響，得出如下結(jié)論：

1)全膜雙壟溝壟體結(jié)構(gòu)直接影響了壟體內(nèi)土壤的水分運(yùn)移狀況和含水率分布，通過(guò)數(shù)值模擬可以直觀的觀察到雨水的側(cè)滲現(xiàn)象，4種模型中T2模型的測(cè)滲能力最強(qiáng)。T2模型壟溝內(nèi)平均含水率達(dá)到18.0%，相對(duì)與其他模型含水率增加了1.1%～3.0%，其次T4模型壟溝內(nèi)含水率也達(dá)到了16.9%。說(shuō)明這2種模型的壟體結(jié)構(gòu)更有利于降雨在壟溝內(nèi)及時(shí)入滲，保水效果明顯。

2)全膜雙壟溝壟體結(jié)構(gòu)對(duì)壟體內(nèi)土壤熱平衡過(guò)程也產(chǎn)生了影響，主要體現(xiàn)在溫度和熱通量方面。40 cm土層內(nèi)各模型壟體內(nèi)土壤熱通量都為正值，說(shuō)明在相同的溫度邊界條件下，熱量的傳遞方向是一致的。壟體結(jié)構(gòu)僅改變了土壤熱量的傳遞程度，其中T4模型壟溝內(nèi)平均熱通量為30 W/m2高于其他3種模型，因此T4模型壟溝內(nèi)平均溫度也最高(溫度值為23.5 ℃)，相對(duì)于其他3種模型T4模型壟溝內(nèi)平均溫度提高了0.3～0.5 ℃。說(shuō)明T4模型的壟體結(jié)構(gòu)能將更多熱量?jī)?chǔ)存在壟溝內(nèi)，顯著提高了保溫性能。

3)T4模型的壟體結(jié)構(gòu)能同時(shí)提升壟溝內(nèi)土壤溫度和含水率，在全膜雙壟溝種床構(gòu)建農(nóng)藝優(yōu)化過(guò)程中應(yīng)該以T4模型為基礎(chǔ)構(gòu)建統(tǒng)一的壟體結(jié)構(gòu)，并對(duì)其配套的起壟鋪膜機(jī)具和播種機(jī)具進(jìn)行優(yōu)化。