农业机械学报

作者：王志楠，卢彩云，何进，王庆杰，贺栋，王泉玉

单位：中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,

关键词：贯入阻力;土壤含水率;土壤镇压力;土壤紧实度;探针

基金：国家自然科学基金项目(32401710)、国家重点研发计划项目(2023YFD1500401)、兴安盟本级科技合作项目和中国农业大学2115人才工程项目

针对多数研究需单独测量单个土壤参数、对贯入阻力（PR）响应多参数研究较少等问题，本文以粘壤土为研究对象，开展土壤含水率和镇压力对探针贯入阻力的影响研究。设置6个含水率和3个镇压力，记录各条件下探针贯入土壤过程中的阻力变化曲线。以探针贯入曲线终峰值（FP）、相对波动带宽（RFBW）和探针贯入阻力曲线傅里叶能量（PRFE）为指标进行全因素试验。结果表明：对于上升效应，当土壤含水率从0增至10%时，随着含水率增加，终峰值不断提高，含水率10%时达到最大值2.492N（较0增加230.94%）；镇压力在低含水率时对终峰值影响较大，高含水率时影响减弱。对于波动特性，当含水率为0~15%时，相对波动带宽和探针贯入阻力曲线傅里叶能量均随含水率增加而下降，含水率15%时相对波动带宽降幅为含水率0时的68.05%，探针贯入阻力曲线傅里叶能量降至含水率0时的85.80%；随着镇压力增加，相对波动带宽与探针贯入阻力曲线傅里叶能量均下降，镇压力75kPa时相对波动带宽降至镇压力15kPa时的74.62%，探针贯入阻力曲线傅里叶能量降为镇压力15kPa时的87.37%。研究结果揭示了土壤含水率和镇压力对探针贯入阻力的影响规律，为研发土壤性质测试装置提供了基础。

来源：2025年第6期

《农业机械学报》期刊编辑部

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