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本文通过对制约河西走廊绿洲农业区社会经济发展的瓶颈因素——水资源的分析，得出河西走廊缺水资源(地表水+地下水)7.97％～42.57％、缺地表水16.84％～47.51％。水已严重威胁到这一地区人的生存，制约着这一地区社会经济的发展。随着社会经济的发展、人口增加、祁连山雪线上升、水源涵养林的锐减和涵养能力下降，水资源的这种威胁和制约作用将会长期存在并变得越来越强。农业不仅是河西走廊耗水大户(占总耗水的88.36％)，而且是水资源浪费最严重的行业(从渠系水到被作物吸收的有效利用率仅为23％左右，近80％的水以渠系渗漏、蒸发、田间渗漏等形式而被浪费)。解决河西走廊水资源问题，必须首先解决农业耗水的问题，主要是土壤水分蒸发和深层渗漏。
为了探索农业节水的新途径，在河西走廊张掖市甘洲区对保护性耕作技术进行了较系统的理论分析和田间试验研究，并研制了确保该技术顺利实施的关键机具—免耕播种机。获得以下重要结论和成果：
1.首次在干旱绿洲农业区灌溉对保护性耕作技术进行了较系统的理论分析和田间试验研究(发表论文一篇)。得出：(1)、秸秆覆盖能有效地减少表层(0～20cm土层)土壤水分蒸发。(2)、在冬休闲期保护性耕作表层的土壤水分比传统耕作高39％。(3)、在同等灌水量下，保护性耕作比传统耕作增产26％。(4)、对土壤水分、产量影响最大的因素是覆盖方式。(5)、河西走廊绿洲农业区适宜的保护性耕作模式是：20cm留茬、收后压倒、播种前进行耙地。
2.首次在干旱绿洲农业灌溉区将耕作技术和灌溉技术结合起来研究(发表论文一篇)。得出：(1)保护性耕作+垄作沟灌比传统耕作+平作漫灌节水44.33％。(2)保护性耕作+垄作沟灌比传统耕作+平作漫灌灌水生产率提高78.22％。(3)、河西走廊绿洲农业区适宜的耕作、灌溉模式是：20cm留茬免耕+垄作沟灌。
3.研制了一种肥箱可调的切茬型免耕播种机(获得专利，专利ZL200420041546.3)。
4.设计了一种新型防堵切刀(获得发明专利，专利号ZL2004100258359)。
5.设计了一种带切刀过载保护的防堵装置(获得专利，专利号ZL200420041533.6)。
6.利用有限元软件ANSYS对防堵切刀进行静强度校核，得出：(1)从应力分布看，切刀承受交变应力作用。(2)从应力强度云图上看，切刀承受的最大应力为100.13kPa。(3)整体来看，切刀的应力集中分布在中心孔周围。(4)从切土刃口应力分布图看，最大应力出现在刀齿基部。(5)从切草刃口应力分布图看，应力最大值出现在刃口与秸秆接触点。
7.对切断率、功耗影响最大的因素是切刀转速。最优切刀参数是：切刀转速320rpm，切刀半径260mm，刃口曲线为R=Rnsin1/Kτnsin-1/K(τn+Kθ)。