機械化聯(lián)合整地技術(shù)及機具在遼陽的研究與應(yīng)用分析

1、機械化聯(lián)合整地技術(shù)及機具在遼陽的研究與應(yīng)用分析 摘 要：本文根據(jù)我國目前耕地質(zhì)量的實際情況，主要針對土壤板結(jié)、耕層變淺、犁底層增厚這些現(xiàn)實問題，提出深松、粉土、滅茬、旋耕、起壟、鎮(zhèn)壓等多項作業(yè)一次性完成的機械化聯(lián)合整地技術(shù)，重點對遼陽地區(qū)機械化聯(lián)合整地技術(shù)及機具的研制過程與應(yīng)用分析做了論述。 關(guān)鍵詞：機械化聯(lián)合整地 機具 研究 應(yīng)用分析 中圖分類號： s224.4 文獻標識碼：a doi：10.11974/nyyjs.20150934003 糧食安全的根本在耕地、關(guān)鍵在耕地質(zhì)量。機械化聯(lián)合整地技術(shù)及機具的研究項目就是根據(jù)我國目前耕地的實際情況和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的特點以及拖拉機保有量的實際提出的。 1

2、我國目前耕地質(zhì)量的實際情況 我國是世界上主要的干旱國家之一，旱區(qū)面積占國土面積的52% ，旱作農(nóng)業(yè)面積占全國總面積的50% 。近年來，由于我國長期采用平翻耕作，耕地形成了厚厚的犁底層，犁底層厚度可達815cm，總孔隙度比耕作層減少10%20% ，嚴重阻礙了耕作層與下層土壤之間水、肥、氣、熱梯度的連續(xù)性，降低了土壤的抗災(zāi)能力。尤其是出現(xiàn)大降水、急降水時，降水不能迅速滲入，在地表形成徑流，造成水土流失，土壤結(jié)構(gòu)惡化，嚴重影響我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。 目前，我國耕地退化面積已占耕地總面積的40%以上，從耕地質(zhì)量上看，耕地質(zhì)量逐步退化。農(nóng)業(yè)部的一份材料顯示，東北黑土層厚度已由開墾初期的80100 cm

3、下降到2030 cm，黑土區(qū)耕地土壤有機質(zhì)平均含量26.7g/kg，與30年前相比減少了12 g/kg，降幅高達31%；華北平原耕層厚度1519cm，比適宜的22cm淺37cm。為此，農(nóng)業(yè)部將大力推進耕地質(zhì)量保護與提升，以地力培肥、土壤改良、養(yǎng)分平衡、質(zhì)量修復為主要內(nèi)容，以高標準農(nóng)田工程為建設(shè)重點、解決耕地質(zhì)量問題為實施重心，著力提升耕地內(nèi)在質(zhì)量，為糧食和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)夯實長遠基礎(chǔ)。 2 機械化聯(lián)合整地技術(shù)及機具的研究 面對耕地惡化現(xiàn)象，各級政府和農(nóng)民越來越重視耕作方式的改進了。如何在不翻轉(zhuǎn)土壤的條件下完成疏松土壤、打破犁底層、加深耕作層，達到調(diào)節(jié)土壤的三項（固、液、氣態(tài)）比，改善土壤結(jié)構(gòu)，減少土壤

4、侵蝕和提高蓄水保墑能力的課題被提到重要位置。 機械化聯(lián)合整地技術(shù)及機具的研究項目是將耕整地作業(yè)中的幾個項目聯(lián)合起來進行田間整地作業(yè)，旨在保證耕層厚度，打破犁底層影響，減少機具作業(yè)次數(shù)、減輕機具對土壤的有害壓實和破壞，縮短作業(yè)周期，節(jié)約人工，減少能耗，爭取農(nóng)時等。同時，在一定的氣候條件下，還有利于保持土壤的水分和濕度，從而提高農(nóng)作物產(chǎn)量。大功率拖拉機的普及為機械化聯(lián)合整地技術(shù)及機具的研究創(chuàng)造了條件，使此項技術(shù)得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。 2.1 前期準備工作 如何保護和提高耕地質(zhì)量是我國農(nóng)業(yè)目前必須面對的一個課題， 也是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展以及保障糧食安全必須跨越的一道坎。 地力就是糧食增產(chǎn)潛力，耕地

5、是保障國家糧食安全的根本所在。但是，由于我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的過度耕作，加劇了耕地的水土流失和生態(tài)環(huán)境惡化，且這種趨勢仍在不斷惡化。耕地破壞在很大程度上制約了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，嚴重危害著農(nóng)業(yè)的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，已到了刻不容緩的地步。 近年來，為了保護和提高耕地質(zhì)量，我國對耕地質(zhì)量建設(shè)的投入不斷加大。農(nóng)業(yè)部門廣泛推廣應(yīng)用秸稈還田腐熟、綠肥種植、土壤改良地力培肥等一系列措施，取得了一定的成效。其中一種新型耕作技術(shù)被逐步推廣，取得了較好的效果：深松整地，實施保護性耕作技術(shù)，有助于提高耕地質(zhì)量。經(jīng)過努力修復，保護性耕作的耕地含水率普遍能夠提高2%8%。 通過多年的調(diào)研，認識到制約中國耕地質(zhì)量的3大突出問題是：東北黑土層

6、變薄、華北耕層變淺、西北耕地鹽漬化，并且這3個問題日益突出。為解決土壤耕層變薄問題，遼陽市農(nóng)機技術(shù)推廣中心通過借鑒國內(nèi)外先進的聯(lián)合整地技術(shù)和自己的研究成果，提出了深松、粉土、滅茬、旋耕、起壟和鎮(zhèn)壓的聯(lián)合作業(yè)模式。保證機具一次作業(yè)完成全部整地工作，減少了機具進地次數(shù)，提高了機具的作業(yè)效率，實現(xiàn)了保墑?chuàng)屴r(nóng)時，節(jié)本增效和節(jié)能減排的目的。組織多名從事農(nóng)業(yè)機械研究的骨干力量先后對東北三省、北京、山東等地進行詳細調(diào)查。走訪多家科研單位，聽取了有關(guān)領(lǐng)導部門、科研部門、農(nóng)民的意見，同時查閱了國內(nèi)外有關(guān)機具的大量資料并吸取同類機具的優(yōu)點，經(jīng)過反復論證，并多次聽取專家和主管部門的意見，在執(zhí)行有關(guān)國家標準的前提下，

7、制定了技術(shù)方案，并生產(chǎn)了樣機，在實際生產(chǎn)中隨時發(fā)現(xiàn)問題隨時修改設(shè)計，不斷改進，不斷完善。經(jīng)過將近一年的緊張工作，完成了樣機圖紙的設(shè)計。 2.2 研究設(shè)計過程 為把這項工作開展好，堅持從實際出發(fā)，多次到各地了解情況，進行廣泛的市場調(diào)查，根據(jù)用戶實際需要，考慮目前農(nóng)村動力情況，在充分醞釀的基礎(chǔ)上，經(jīng)過幾輪的方案論證和對比分析總結(jié)，初步確定了機械化聯(lián)合整地機具的設(shè)計方案。機具簡圖和作業(yè)圖片見圖1。 經(jīng)過深入細致的調(diào)研工作，確定了機具的總體設(shè)計方案。總體方案確定以后，項目組成員加班加點，嚴格按照相關(guān)國家標準要求進行設(shè)計和圖樣繪制。在繪制圖樣的過程中，借鑒開發(fā)農(nóng)機具的經(jīng)驗，進行多次關(guān)鍵部件的試驗和考核，

8、同時盡量采用了通用件，合理地考慮了加工和裝配工藝，盡量降低機具的生產(chǎn)成本，便于廣大農(nóng)戶接受。借鑒以往成果如圖2。 2.3 樣機試制 圖樣完成以后，通過幾輪的校對修改和標準化審核后，及時投入到樣機試制中及試制。在樣機試制過程中，研發(fā)人員堅守生產(chǎn)一線進行檢查指導，并在改進加工及裝配工藝上采取了一系列的措施。 整個試制過程設(shè)計人員進行全程現(xiàn)場跟蹤指導，做到發(fā)現(xiàn)問題，及時修改解決，確保樣機試制質(zhì)量并按期完成試制任務(wù)。 在設(shè)計過程中，充分考慮到機械化聯(lián)合整地技術(shù)及機具的研究與應(yīng)用的特點和各部分的工作內(nèi)容，力求結(jié)構(gòu)簡單實用，確保農(nóng)藝要求。在實際生產(chǎn)過程中，針對每一部件做好詳細的觀察記錄，做了大量具體而有成

9、效的工作，為機具的修改和完善打下基礎(chǔ)。 2013年8月完成第1代樣機的試制，通過調(diào)試和對有關(guān)部件的進一步改進，于9月中旬進行了試驗。針對試驗中發(fā)現(xiàn)的問題，及時進行修改和完善。實驗表明，各項指標達到設(shè)計要求。試驗效果較好。試驗過程中發(fā)現(xiàn)固定架強度不夠、懸掛點偏后等問題，并及時進行了加強和修改，從而使樣機結(jié)構(gòu)趨于了合理，機具可以無故障地正常作業(yè)。于2014年4月進行了高強度整地試驗和正式作業(yè)。并按照試驗大綱要求測試了相應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)，各項指標達到設(shè)計要求。經(jīng)過近兩年的試驗作業(yè)和強化作業(yè)，對機具進行了兩次加強處理，使機具能夠較好地適應(yīng)各種土壤作業(yè)。從樣機設(shè)計和試制的結(jié)果來看，樣機整體結(jié)構(gòu)設(shè)計緊湊，動力配備合理，生產(chǎn)率較高；從樣機試驗及其作業(yè)效果來看，能夠很好地滿足農(nóng)戶及農(nóng)藝要求，受到用戶的好評。 3 機械化聯(lián)合整地技術(shù)應(yīng)用分析 這項技術(shù)在遼陽地區(qū)多個縣（市）區(qū)進行了大力的推廣宣傳，取得了較好的效果。機械化聯(lián)合整地技術(shù)及配套機具實現(xiàn)了一次作業(yè)完成深松、粉土、滅茬、旋耕、起壟、鎮(zhèn)壓全部功能的作業(yè)，作業(yè)效率為56678000m2/h。根據(jù)遼陽地區(qū)不完全統(tǒng)計：與傳統(tǒng)耕整地技術(shù)比較，667m2地只旋耕、起壟收費是3040元，如每天作業(yè)時間在8h，每天完成按40000m2作業(yè)計算，按20d作業(yè)計算，費用達3600048000元。而機械