農(nóng)業(yè)機械化第五章 中耕與植保機械

農(nóng)業(yè)機械化第五章中耕與植保機械2023/1/122

作物在田間生長過程中，需要進行田間間苗、除草、松土、培土、灌溉、施肥和防止病蟲害等作業(yè)，這些統(tǒng)稱為田間管理作業(yè)，所用機具為中耕與植物保護機械。

田間管理的作用是按照農(nóng)業(yè)技術(shù)要求：（1）通過間苗控制單位面積的有效苗數(shù)及合理分布；（2）通過松土防止土壤板結(jié)和返堿，加速肥料分解；（3）通過向作物根部培土，為其根部生長創(chuàng)造好的土壤條件；（4）通過化學(xué)和生物等植保措施，防止病蟲草害的發(fā)生；（5）通過灌溉，為作物生長提供適量的水分。一、除草技術(shù)及發(fā)展

雜草作為農(nóng)作物的強有力的競爭對象，已成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上不可忽視的一個重要問題。除草必要性：雜草與作物爭奪養(yǎng)分和水分，直接影響作物的產(chǎn)量與質(zhì)量，同時雜草也是病蟲害的主要寄主。除草方法主要有兩大類：機械除草（中耕除草）和非機械除草

，種類有：化學(xué)藥劑除草、火焰除草，電擊除草，微波除草，生物除草，泡沫除草等。第一節(jié)

除草技術(shù)與中耕機械（一）化學(xué)藥劑除草1、化學(xué)除草劑的特點——消除行間和行內(nèi)雜草——減少大量田間管理工作——為改變耕作制度創(chuàng)造條件，如免耕技術(shù)、航空直播技術(shù)等2、化學(xué)除草劑的類型廣普性除草劑：除滅一切綠色植物（利用時差、位差）選擇性除草劑：即只對某些種類的植物進行滅除（二）顆粒除草劑：

機械式排藥裝置，可與播種、中耕等作業(yè)結(jié)合起來，結(jié)構(gòu)簡單，便于精確控制施量。（三）火焰除草：

利用火焰消滅有害的雜草。用于行間或全面滅草。優(yōu)點是沒有毒藥殘余，可以消滅多種雜草，但價格昂貴。選擇式火焰除草：利用雜草和作物耐溫耐熱能力差別滅草，適當調(diào)整熱量的強度和火焰持續(xù)時間，使雜草內(nèi)液體膨脹，細胞壁破裂而枯萎死亡，不致?lián)p傷作物的葉面或其他嫩弱部分。（四）電力除草：

利用高壓形成的電場來消滅雜草能除掉各種雜草，且除草后不會使雜草再生不損傷作物，沒有化學(xué)殘留，不污染環(huán)境。只適用于比作物高的雜草，功率消耗大。（五）微波滅草：

即利用微波技術(shù)使雜草種子內(nèi)部產(chǎn)生很大的熱量，殺死草籽，同時可以殺死病蟲害。對土壤無污染，不受氣候影響，但功效比較低，費用高，安全性差。（六）薄膜滅草：

即在播種前后覆膜，使雜草不能穿越地膜達到抑制雜草生長的目的。（七）泡沫滅草：

利用泡沫對雜草的黏附性滅草，只適用于播種期已經(jīng)生長的雜草。（八）生物滅草：

利用生物對雜草的選擇性吞噬達到消滅雜草的目的，如鴨子在水稻田消滅雜草；鵝在棉田也有除草作用。二、中耕機類型與構(gòu)造中耕機定義：在作物生長過程中進行松土、除草、培土等作業(yè)的土壤耕作機械。作用：除草、松土、培土開溝。特點：具有入土性好，耕深平穩(wěn)，經(jīng)久耐用的特點。除草中耕機：開溝耕作、鋤草保墑、施肥、施耕。特點：造型美觀設(shè)計新穎，體積小，功能多，操作靈活，突出性強，安全方便等諸多優(yōu)點。2023/1/1210馬鈴薯中耕培土機特點：前面設(shè)有可調(diào)節(jié)的預(yù)松土彈齒，兩側(cè)設(shè)起壟鏟。2023/1/1211中耕管理機a.單翼除草鏟b.雙翼除草鏟c.雙翼通用鏟αααβββabc三、中耕機的工作部件與仿形機構(gòu)中耕機的工作部件主要有：除草鏟、松土鏟和培土器。1、除草鏟：主要用于除草、松土?？煞譃閱我礴P、雙翼鏟和通用鏟三種形式。鋤鏟式

α=30，β=15，具有切除雜草和松碎表土的作用，有些還有垂直護板，以保護幼苗不被土壤覆蓋。一般作業(yè)深度4～6cm。2、松土鏟

用于中耕作物的行間深層松土，有破碎土壤板結(jié)層、消滅雜草、提高地溫和蓄水保墑的作用。碎土性能好，不竄垡條入土性好，深淺層不混土3、培土器

用于向植物根部培土、起壟、也可用于灌溉開排水溝。主要類型有曲面可調(diào)式、旋轉(zhuǎn)式、鋤鏟式和鏵式培土鏟，其中鏵式培土鏟應(yīng)用最廣泛。

中耕機作業(yè)時，要求在地表起伏不平的情況下亦能保持穩(wěn)定的耕深，故中耕機上設(shè)有仿形機構(gòu)。

仿形可分整機仿形和單組仿形。

仿形機構(gòu)：每組工作部件與機架相鉸接的部分，稱仿形機構(gòu)。

整機仿形：整機相對于拖拉機運動，以適應(yīng)地形橫向或縱向起伏的，稱為整機仿形。

單組仿形：農(nóng)業(yè)機械上一組工作部件相對于機架運動而仿形的，稱為單組仿形。4、仿形機構(gòu)（1）單桿單鉸接仿形機構(gòu)LgPLrθOaRεγGLsSdd

該機構(gòu)是通過拉桿與機架單點鉸接起來。

其受力如圖所示當R變化時，仿形輪上的支反力S亦隨之發(fā)生變化，故S為一個根據(jù)R大小而產(chǎn)生的平衡力。

當

仿形輪的地面壓力減小，即S自動減小，保持不變；當

時，S即增大，仍不改變。故只要仿形輪不離地面懸空，，則鋤鏟耕深可始終不變。αααPQ2GRεGRQPGR12、平行四桿仿形機構(gòu)

該機構(gòu)由工作部件、仿形輪和平行四桿機構(gòu)組成。仿形輪與工作部件固聯(lián)，再通過上、下拉桿與中耕機架相連接，構(gòu)成一平行四桿機構(gòu)，該機構(gòu)只有一個自由度，并為仿形輪所約束。3、多桿雙自由度仿形機構(gòu)（例：兩個運動自由度的五桿機構(gòu)）

工作部件與仿形輪固結(jié)一起，機構(gòu)的自由度為2，依靠仿形輪和后踵控制耕深和入土角。第二節(jié)植物保護機械一、植物保護的主要方法二、植物保護機械的類型三、主要工作部件及特點一、植物保護的主要方法（一）

植物保護的意義

農(nóng)作物在生長過程中，常常遭受到病菌、害蟲和雜草等生物的侵害，輕則局部或個別植物發(fā)育不良，生長受到影響，重則全株或整片作物被毀壞。受害作物不僅會使產(chǎn)量降低、品質(zhì)變差，甚至會造成毫無收獲，如不及時防治則會造成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的巨大損失。因此必須做好植物保護工作，做到經(jīng)濟而有效，防重于治，把病蟲害消滅在危害出現(xiàn)之前，以達到穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的目的。（二）植物保護的方法

植物保護的方法很多，按其作用原理及應(yīng)用技術(shù)可分為以下幾類：1、農(nóng)業(yè)技術(shù)防治法：農(nóng)業(yè)技術(shù)防治包括選育抗病、抗蟲品種；增施有機肥料及化學(xué)肥料；選擇合理的播種期和及時迅速收割，以避開病蟲害；改進栽培方法，實行合理輪作等。2、物理機械防治法：病蟲害發(fā)生期，利用物理方法和相應(yīng)工具來防治病蟲害，如采用機械捕打，果實套袋，藥液浸種消滅害蟲和病菌；利用成蟲的趨光性，用紫外線燈（黑光燈）誘殺害蟲，超聲波高頻振蕩，高速氣流吸蟲機等。農(nóng)藥承接器紫外線燈防雨罩農(nóng)藥紫外線照射3、生物防治法：通過大量地培育寄生蜂、微生物和利用益鳥等害蟲的天敵，來消滅病蟲害。此方法，可減少農(nóng)藥殘毒對農(nóng)產(chǎn)品、空氣和水的污染，改善環(huán)境條件等。4、組織制度防治法：通過對植物的檢疫，特別是對作物種子的檢疫及有效的管理，可控制病蟲害的擴大和蔓延。5.化學(xué)防治法：利用各種化學(xué)藥劑通過專用設(shè)備來消滅病蟲、雜草及其它有害生物的措施。這種方法的特點是操作簡單，防治效果好，生產(chǎn)效率高，且受地域和季節(jié)的影響小，應(yīng)用日益廣泛，是目前廣大農(nóng)村主要使用的植保方法。但對環(huán)境和生態(tài)具有一定的破壞作用。

（三）機械化化學(xué)防治方法1、噴霧法——通過高壓泵和噴頭將藥液霧化成100~300微米的方法。有手動和機動之分。2、彌霧法——利用風機產(chǎn)生的高速氣流將粗霧滴進一步破碎霧化成75~100微米的霧滴，并吹送到遠方。特點是霧滴細小、飄散性好、分布均勻、覆蓋面積大、可大大提高生產(chǎn)率和噴灑濃度。農(nóng)藥高速氣流3、超低量法——利用高速旋轉(zhuǎn)的齒盤將藥液甩出，形成15~75微米的霧滴，可不加任何稀釋水，故又稱超低容量噴霧。4、噴煙法——利用高溫氣流使預(yù)熱后的煙劑發(fā)生熱裂變，形成1~50微米的煙霧，再隨高速氣流吹送到遠方。

5、噴粉法——利用風機產(chǎn)生的高速氣流將藥粉噴灑到作物上。二、植物保護機械的類型（一）手動背負式噴霧噴粉機械（二）機動背負式噴霧噴粉機械（三）噴射式機動噴霧機械（四）噴桿式機動噴霧機械（五）果園風送式噴霧機械（六）噴煙機械（一）手動背負式噴霧噴粉機械手動噴霧機械：手動噴霧機的種類很多，結(jié)構(gòu)也不盡相同，但按其工作原理可歸納為液泵式和氣泵式兩大類。1、手動液泵式噴霧機工作原理：操作員撳動搖桿，使塞桿往復(fù)運動。藥液箱內(nèi)的藥液在液面和腔體內(nèi)的壓力差作用下流進泵筒。當皮碗下行時，泵筒內(nèi)的藥液擠壓，通過出水閥進入空氣室?？諝馐依锏目諝獗粔嚎s，對藥液產(chǎn)生壓力,打開開關(guān)后，液體即經(jīng)過噴頭噴灑出去。1.開關(guān)2.噴桿3.噴頭4.固定螺母5.皮碗6.塞桿7.氈圈8.泵蓋9.藥液箱10.泵筒11.空氣室12.出液閥13.進液閥14.吸液管工農(nóng)—16型噴霧器工作原理示意圖液泵活塞進液閥出液閥空氣室開關(guān)噴頭2、手動氣泵式噴霧機

該機由藥液桶、氣泵和噴頭等組成，它是用泵將空氣壓入氣密藥桶的上部（藥液只加到水位線，留出一部分空間以貯存壓力空氣），利用空氣對液面加壓，再經(jīng)噴頭把藥液噴出。（二）機動背負式噴霧噴粉機械

機動背負式噴霧噴粉機是采用氣流輸粉、氣壓輸液、氣力噴霧原理，由汽油機驅(qū)動的機動植保機具。組成：背負機主要由機架、離心風機、汽油機、油箱、藥箱和噴灑裝置等部件組成。1、彌霧原理汽油機帶動風機葉輪旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生高速氣流，并在風機出口處形成一定壓力，大部分高速氣流流經(jīng)噴管，少量氣流流進藥箱內(nèi)，使藥箱中形成一定的氣壓。藥液在壓力的作用下，經(jīng)一定通道流到噴頭12，霧化后，彌散成細小霧粒，并隨氣流吹出。

噴粉如圖所示，風機葉輪旋轉(zhuǎn)，少量氣流經(jīng)出風筒3進入吹粉管4，然后由吹粉管上的小孔吹出，使藥箱中的藥粉松散，以粉氣混合狀態(tài)吹向粉門體。由于彎頭7下粉口處有負壓，將粉劑吸到彎頭內(nèi)。這時粉劑被從風機出來的高速氣流，通過噴管8吹向遠方。

2、噴粉原理（三）噴射式機動噴霧機械

噴射式機動噴霧機主要是利用由電動機或內(nèi)燃機驅(qū)動的高壓泵通過噴頭將藥液進行霧化作業(yè)的。以擔架式機動噴霧機為例介紹其基本構(gòu)成和工作原理。工農(nóng)-36型機動噴霧機工作原理1.混合器2.混藥器3.空氣室4.噴槍5.調(diào)壓閥6.壓力表7.回水表8.曲軸9.活塞桿10.活塞11.泵筒12.出水閥13.流量控制閥14.吸水管15.吸水濾網(wǎng)16.母液桶1、組成：機具的結(jié)構(gòu)都是由動力機、噴槍或噴頭、調(diào)壓閥、壓力表、空氣室、流量控制閥、濾網(wǎng)、液泵（三缸活塞泵或隔膜泵）、混藥器等組成。2、工作原理

動力機驅(qū)動液泵時，水流由濾網(wǎng)吸入泵缸，然后壓入空氣室。壓力水進入射流式混藥器，借射流作用，將母液吸入混藥器。其自動均勻混合后經(jīng)輸液軟管到噴槍，作遠程噴射。進水口出水口工作原理示意圖（四）噴桿式機動噴霧機械

噴桿噴霧機是裝有橫噴桿或豎噴桿的一種液力噴霧機。裝有吊桿的噴桿噴霧機與高地隙拖拉機配套使用可進行諸如棉花、玉米等作物生長中后期病蟲害防治。該類機具的特點是生產(chǎn)率高，噴灑質(zhì)量好，是一種理想的大田作物用大型植保機具。

1、組成：液泵、藥液箱、噴頭、過濾器、攪拌器、噴桿桁架機構(gòu)和管路控制部件等。2、工作原理噴桿噴霧機工藝流程圖藥箱藥液輸液管過濾器高壓泵噴頭噴桿噴管安全閥因堵塞等壓力過高時（五）果園風送式噴霧機械

果園風送式噴霧機又稱果園彌霧機，它利用軸流風機產(chǎn)生的高速氣流將置于沿風機徑向扇形出風口處的高壓噴頭噴出的霧滴進一步破碎，并向兩側(cè)吹送至目標物。1、組成：主要由藥箱、取力器、壓力泵、管路系統(tǒng)、流量控制閥、軸流風機、環(huán)狀噴頭分配管、噴頭、機架和傳動裝置等組成。果園風送式噴霧機結(jié)構(gòu)示意圖噴頭噴灑霧滴噴頭高速氣流氣流軸流風扇藥液泵藥箱流量控制手柄2、工作原理：拖拉機將動力傳至后方的壓力泵和軸流風扇，壓力泵將藥箱內(nèi)的藥液吸入泵腔加壓后，壓向環(huán)狀分配器，由環(huán)形布置的噴頭霧化成的粗霧滴，然后由風機出風口排出的高速氣流進一步霧化并呈扇形風送至機組兩側(cè)目標，從而達到彌霧效果。三、主要工作部件及特點（一）噴霧機的噴射部件

植保機械最終通過霧化裝置（即噴射部件）將藥液分布在農(nóng)作物上，噴射部件的性能優(yōu)劣直接影響對作物病蟲害的防治效果。在噴藥量相同的情況下，霧滴直徑越小，霧滴數(shù)目也就越多，覆蓋面積大且比較均勻，并能滲入微細空隙粘附在植株上，流失少，防治效果好。按照工作原理，噴霧機的噴射部件——噴頭可分為液力式、氣力式、離心式等型式。1、液力式噴頭

主要是利用高壓泵對液體施加一定壓力，通過噴頭進行霧化藥液成為霧滴。⑴渦流式噴頭：其特點是噴頭內(nèi)設(shè)制有導(dǎo)向部分，高壓藥液通過導(dǎo)向部分產(chǎn)生螺旋運動。渦流式噴頭根據(jù)結(jié)構(gòu)不同分為切向離心式噴頭、渦流片式噴頭和渦流芯式噴頭三種型式。⑵扇形噴頭：扇形噴頭有狹縫式噴頭和沖擊式（反射式）噴頭，藥液經(jīng)噴孔噴出后均形成扁平扇形霧，其噴射分布面積為一矩形。⑶撞擊式噴頭：它由擴散片、噴嘴、噴嘴帽和槍管等組成。噴嘴制成錐形腔孔，出口孔徑一般為3~5mm。其霧化原理：由噴霧膠管流來的高壓藥液，通過噴嘴到達出口處，由于過水斷面逐漸減小，其壓力逐漸下降，流速逐漸增高，形成高速射流液柱，射向遠方。2、氣力式噴頭

氣力式噴頭是利用較小的壓力將藥液流導(dǎo)入高速氣流場，在高速氣流的沖擊下，藥液流束被霧化成為直徑75~100μm的細小霧滴。高速氣流一般由風機產(chǎn)生。通用氣力式噴頭1.輸液管2.噴管3.扭轉(zhuǎn)葉片4.噴孔3、離心式噴頭

離心式噴頭（或超低量噴頭）是將藥液輸送到高速旋轉(zhuǎn)的霧化元件上（如圓盤等），在離心力的作用下，藥液沿著霧化元件外緣拋射出去，霧化成細小霧滴（霧滴直徑為15~75μm）。根據(jù)驅(qū)動方式不同霧化元件可分為電機驅(qū)動和風力驅(qū)動。電機驅(qū)動多用于手持式超低量噴霧機上，風力式多用于背負式機動超低量噴霧機上。⑴電機驅(qū)動式離心噴頭⑵風力驅(qū)動式離心噴頭（二）噴霧機的輔助部件

噴霧機的輔助部件主要包括液泵、藥箱、攪拌裝置、空氣室、調(diào)壓閥、射流混藥器等，在本節(jié)中只講藥液泵和空氣室。

噴霧機的液泵是噴霧機的重要組成部分，其作用是將藥液轉(zhuǎn)換為高壓藥液，從而克服管道阻力，通過噴頭霧化而噴灑到農(nóng)作物上。噴霧機常用的液泵有往復(fù)式和旋轉(zhuǎn)式兩大類。前者主要包括活塞泵、柱塞泵和隔膜泵，后者主要包括離心泵、滾子泵和齒輪泵等。其中以往復(fù)泵應(yīng)用最廣。1、往復(fù)泵（容積泵）

往復(fù)泵常用的有活塞泵、柱塞泵、離心泵、轉(zhuǎn)子泵和隔膜泵等類型。

活塞泵是噴霧機中使用較多的一種，工作原理：通過活塞的移動，利用缸筒容積的變化達到吸液和排液的目的。有單缸、雙缸和三缸等形式。單缸活塞泵，如皮碗式活塞泵和皮碗式氣泵多用于手動噴霧機上。雙缸和三缸泵多用于機動噴霧機?；钊镁哂休^高的噴霧壓力及良好的工作性能。（1）皮碗式活塞泵它由活塞桿、泵筒、皮碗活塞、吸液球閥、吸液管和濾網(wǎng)、排液球閥、空氣室等組成。液泵活塞進液閥出液閥空氣室開關(guān)噴頭（2）隔膜泵它由隔膜、出水球閥、空氣室、進水閥片等組成。工作時通過搖桿機構(gòu)（帶動隔膜作往復(fù)運動，使泵體內(nèi)的體積發(fā)生變化，在泵內(nèi)外壓力差的作用下，不斷地將藥液通過進水管吸入泵室，并不