玉米免耕播種根茬處理裝置設(shè)計開題報告.doc

天津農(nóng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計開題報告中文題目玉米免耕播種根茬處理裝置設(shè)計學(xué)生姓名系別機電工程系專業(yè)班級2007級農(nóng)業(yè)機械化及其自動化二班指導(dǎo)教師開題時間2010年11月一、研究目的和意義我國有廣大的旱作農(nóng)業(yè)區(qū)，北方春季氣溫普遍偏低，風(fēng)沙大，春旱嚴(yán)重，旱作農(nóng)業(yè)發(fā)展受到很大的制約。北方農(nóng)作物多以一年一茬的玉米為主，傳統(tǒng)耕作方式是將殘留在地里的玉米根茬，在播種前需要用人工刨除，然后摟成堆，最后燒掉。不僅勞動強度大，而且根茬會將土壤中的一部分肥料帶走，致使土壤板結(jié)。隨著農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展,大部分地區(qū)的根茬已不再作為燒柴之用，而是對玉米農(nóng)田實行免耕、少耕，盡可能減少耕作，并用玉米秸稈覆蓋地表，從而減少風(fēng)蝕、水蝕，提高土壤肥力和抗旱能力。目前采用的主要方式是，收割時秸稈留高茬，春播前對其處理。大量試驗研究表明采用這種保護性耕作方式，可以減少水土流失、抑制揚沙，提高產(chǎn)量。長期進行玉米根茬留田，土壤有機質(zhì)等養(yǎng)分物質(zhì)含量明顯增加，土壤物理性狀得到改善，土壤微生物總量、細(xì)菌、霉菌和放線菌量均有增加。但是，玉米免耕播種機要在留茬的未耕地上直接進行作業(yè)，這就要求免耕播種機有很好的根茬處理能力。根茬處理是指采用機械作業(yè)切碎、消除作物根茬。其作用是提高播種機的通過性和播種質(zhì)量，并充分利用根茬自身的有機養(yǎng)料，來增加土壤有機質(zhì)，改善土壤的物理性質(zhì)，增加團粒結(jié)構(gòu)，以達到增加土壤肥力、增產(chǎn)增收的目的。從玉米根系分布圖可以看出，玉米粗大而結(jié)實的根茬位于耕作層中，處理根茬時，很難將根茬切斷，而且易纏繞旋耕機刀軸。播種作業(yè)時，開溝器遇到根茬易發(fā)生堵塞，嚴(yán)重時無法正常作業(yè)。因此，必須對玉米根茬進行切碎處理。打破根須與土壤形成的團塊，要求90%以上的根茬切碎長度小于5cm。有效的根茬處理，將有利于后續(xù)的種床準(zhǔn)備作業(yè)，提高播種機特別是免耕播種機的通過性和播種質(zhì)量。二、該選題的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢國內(nèi)玉米免耕播種根茬處理技術(shù)起步于20世紀(jì)90年代。目前出現(xiàn)的玉米根茬處理裝置主要是由旋耕機演化而來，其作業(yè)方式是通過動刀入土，將根茬旋起，再由定刀輔助，將根茬切碎。這種玉米根茬處理方法的特點是轉(zhuǎn)速高，功率消耗大，容易纏草，刀片受力大，易損壞，不易推廣使用。國外農(nóng)業(yè)機械化起步較早，玉米免耕播種根茬處理技術(shù)相對比較成熟。以日本為例，其玉米根茬處理是在玉米的聯(lián)合收獲作業(yè)中一次性完成。其特點是利用雙軸作業(yè)，前上軸完成莖稈粉碎還田，后下軸完成深松旋耕、根茬破碎。但其功耗大，所需配套動力大，不太適合我國國情。當(dāng)前免耕播種機上采用的根茬處理方法有三種。第一種是在開溝器前增加破茬圓盤刀，靠圓盤刀鋒利的刃口和足夠的重力切斷秸稈、根茬和切開土壤,國外的免耕播種機上多采用這種方式。這種免耕播種機結(jié)構(gòu)龐大，多為牽引式。而國內(nèi)的免耕播種機基本上都是小型懸掛式的,由于整機質(zhì)量輕，破茬圓盤難以破茬入土，不適應(yīng)在我國的免耕播種機上使用。第二種是鋤鏟式分茬開溝器。其入土性能好，不需增加配重，整機質(zhì)量小，但工作時土壤翻動量大，容易掛草而堵塞，且遇玉米根茬時難以破茬入土，不能保證播種質(zhì)量。第三種是帶狀旋耕方式,但存在旋耕刀破茬性能不好，掩埋效果差，動力消耗過大等諸多問題。從我國國情來看，需要一種集合以上三種方法優(yōu)點的根茬處理裝置。即這種玉米免耕播種根茬處理裝置要入土容易，不需要增加配重，工作動土量小且能保證播種質(zhì)量。三、主要參考文獻1高煥文,李問盈,李洪文.中國特色保護性耕作技術(shù)J.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2003,19(3):1-4.2賈延明,尚長青,張振國.保護性耕作適應(yīng)性試驗及關(guān)鍵技術(shù)研究J.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2002,18(1):78-82.3李洪文,陳君達.旱地玉米機械化保護性耕作技術(shù)及機具研究J.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2000,5(4):68-72.4宋日,吳春勝,牟金明,等.玉米根茬留田對土壤微生物量碳和酶活性動態(tài)變化特征的影響J.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2002,13(3):303-306.5趙秀蘭,許大志,高云.玉米根茬還田對土壤肥力的影響研究簡報J.土壤通報,1998,29(1):14-16.6北京農(nóng)業(yè)工程大學(xué).農(nóng)業(yè)機械學(xué).北京:中國農(nóng)業(yè)出版社，19997高麗紅.旋耕刀的設(shè)計及排列淺析J.機械管理開發(fā),2007,4(2):16-188PaytonDM，Hyde