【word】 保護(hù)性耕作技術(shù)及其機(jī)械的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

1、保護(hù)性耕作技術(shù)及其機(jī)械的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)2009年7月農(nóng)機(jī)化研究第7期保護(hù)性耕作技術(shù)及其機(jī)械的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)劉福來(lái),劉國(guó)平,陳治文,孫德超(1.黑龍江省農(nóng)業(yè)機(jī)械試驗(yàn)鑒定站,哈爾濱150301;2.黑龍江省農(nóng)業(yè)機(jī)械工程科學(xué)研究院,哈爾濱150081)摘要:保護(hù)性耕作技術(shù)取消了鏵式犁翻地,采用機(jī)械化的各種技術(shù)手段,地面保留了大量的秸稈殘茬作為覆蓋物,減少了土壤水蝕,風(fēng)蝕,保護(hù)了生態(tài)環(huán)境;并可實(shí)現(xiàn)保水,保土,保肥,減少作業(yè)成本,增加糧食產(chǎn)量.為此,介紹了保護(hù)性耕作技術(shù)及其機(jī)械的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì),為保護(hù)性耕作機(jī)械化的發(fā)展提供參考.關(guān)鍵詞:保護(hù)性耕作技術(shù);機(jī)械;現(xiàn)狀;趨勢(shì)中圖分類(lèi)號(hào):$345文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:a文

2、章編號(hào):1003188x(2009)07-0047-030引言2l世紀(jì)以來(lái),保護(hù)性耕作機(jī)械化技術(shù)在中國(guó)得到迅速發(fā)展,普及和推廣保護(hù)性耕作機(jī)械化技術(shù)的氛圍已初步形成.保護(hù)性耕作技術(shù)的推廣應(yīng)用受到了黨和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人的高度重視.溫家寶總理曾就此事專(zhuān)門(mén)做出批示;20052006連續(xù)兩年的中央一號(hào)文件提出發(fā)展保護(hù)性耕作;農(nóng)業(yè)部把推廣保護(hù)性耕作技術(shù)列為為農(nóng)民所辦的15件實(shí)事之一,并列為推動(dòng)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)”九大行動(dòng)”的重要內(nèi)容.1保護(hù)性耕作技術(shù)及其機(jī)械的現(xiàn)狀保護(hù)性耕作技術(shù)有利于保水保土,增加土壤腐殖質(zhì)含量,增產(chǎn)增收和保護(hù)環(huán)境.其主要內(nèi)容是地表作物秸稈和殘茬處理,合理深松,免耕施肥播種,用化學(xué)藥劑進(jìn)行雜草控

3、制和病蟲(chóng)害綜合防治.1.1免耕或少耕播種施肥技術(shù).用免少耕播種機(jī)將種子和肥料播施到有秸稈覆蓋的地里,主要方式有:1)播種施肥處理.用免耕播種機(jī)一次完成開(kāi)溝,播種,施肥,覆土,鎮(zhèn)壓作業(yè).2)帶狀旋耕播種施肥處理.用帶狀旋耕播種施肥機(jī)一次完成帶狀開(kāi)溝,播種,施肥,覆土,鎮(zhèn)壓作業(yè).以上兩項(xiàng)技術(shù)在我國(guó)才剛剛起步,產(chǎn)品已研制成功,但沒(méi)有形成批量生產(chǎn).1.2秸稈殘茬處理技術(shù)農(nóng)作物秸稈經(jīng)機(jī)械作業(yè)處理后留在地表做覆蓋收稿日期:20081210基金項(xiàng)目:國(guó)家”十五”科技支撐項(xiàng)目(2006bad28b04)作者簡(jiǎn)介:劉福來(lái)(1972一),男,內(nèi)蒙古通遼人,高級(jí)工程師,(email)liufulai2008sohu

4、.corn.物,是保護(hù)性耕作技術(shù)體系的核心,秸稈的處理方法主要有以下5種方式.1.2.1秸稈粉碎處理粉碎前茬作物秸稈后拋撒,使秸稈均勻地覆蓋在地表.該技術(shù)代表性的機(jī)具有錘(片)爪式秸稈粉碎還田機(jī),甩刀式秸稈粉碎還田機(jī).這些機(jī)具的粉碎效果還不完善,粉碎后的秸稈過(guò)長(zhǎng),影響下茬作物的播種作業(yè),這直接導(dǎo)致農(nóng)民大面積的焚燒秸稈,造成了嚴(yán)重的大氣污染,甚至造成了嚴(yán)重的交通事故.目前具有秸稈鍘切功能的玉米割臺(tái)已經(jīng)研制成功,該裝置可以將玉米秸稈鍘切成長(zhǎng)度為57era,有效地解決了玉米秸稈粉碎還田的問(wèn)題,遺憾的是這種機(jī)具還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有普及.1.2.2直立秸稈處理在風(fēng)沙大的地區(qū),收獲后對(duì)秸稈不進(jìn)行處理,秸稈直立在地里

5、,播種時(shí)將秸稈按播種機(jī)行走方向撞壓,使其倒伏在地表,用免耕播種機(jī)進(jìn)行播種作業(yè).在齊齊哈爾的很多地區(qū),地里的秸稈應(yīng)全部還田,而現(xiàn)在的耕作方式恰恰相反,年復(fù)一年,惡性循環(huán),土地一年不如一年,越來(lái)越貧瘠.在風(fēng)沙大的地區(qū),只有根茬還田是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,秸稈全部還田是非常緊迫的,非常必要的,否則那里的人們就會(huì)被沙子趕出那片養(yǎng)育他們的土地.1.2.3留根茬處理在使用作物秸稈的地區(qū),作物收獲時(shí),留根茬高度一般為1030cm,播種前進(jìn)行滅茬,深松,起壟.滅茬機(jī)使用已經(jīng)普及,使用效果良好,滅茬深松起壟機(jī)是比較先進(jìn)的機(jī)型.1.2.4粉碎淺旋處理在風(fēng)沙較大的地區(qū),秸稈粉碎后,用旋耕機(jī)淺旋表土,使作物秸稈與旋耕層土壤混合

6、.2009年7月農(nóng)機(jī)化研究第7期1.2.5水稻高留茬還田處理應(yīng)用水稻高留茬還田機(jī)通過(guò)弧形滑切刀將水稻根茬(高3050cm)旋壓在稻田泥漿中,一般作業(yè)一次就能達(dá)到插秧作業(yè)要求.在黑龍江省,水稻高留茬還田機(jī)已普遍應(yīng)用,對(duì)水田的可持續(xù)性生產(chǎn)起了非常重要的作用.水稻高留茬還田機(jī)作業(yè)一次相當(dāng)于1遍犁翻地+3遍水耙輪攪漿,可以節(jié)約大量的人力物力.因此,水稻高留茬還田機(jī)是水田耕作的上佳機(jī)型,應(yīng)予以大面積推廣使用.1.3雜草,病蟲(chóng)害控制和防治利用化學(xué)藥劑控制雜草,病蟲(chóng)害,也可用地表耕作機(jī)械或人工控制雜草.1.4深松技術(shù)根據(jù)土壤條件和免耕地表的秸稈覆蓋狀況確定合理的作業(yè)周期及不同深松方式.保護(hù)性耕作技術(shù)流程:前

7、茬作物秸稈或根茬處理一根據(jù)不同地域,不同條件進(jìn)行合理深松一免少耕播種施肥處理一雜草控制及防治病蟲(chóng)害處理.深松是一項(xiàng)基本的保護(hù)性耕作作業(yè).與傳統(tǒng)耕作中深松不同的是在秸稈覆蓋地上作業(yè),深松機(jī)需要防止秸稈堵塞,需要加高機(jī)梁的離地高度,多鏟時(shí)采用雙梁框架結(jié)構(gòu)等.目前使用的有單柱式,倒梯形全方位式和單柱帶翼式3種.倒梯形全方位深松機(jī)全面疏松土壤,目前有廣泛應(yīng)用,但設(shè)計(jì)時(shí)未考慮地面覆蓋,秸稈較多時(shí)可能產(chǎn)生堵塞.深松的目的是疏松土壤,打破犁底層,增強(qiáng)雨水人滲速度和數(shù)量.深松對(duì)土壤擾動(dòng)小,殘茬大部分留在地表,有利于保墑和防止風(fēng)蝕.通常采用拖拉機(jī)懸掛深松機(jī)進(jìn)行作業(yè),深松包括全面深松和局部深松兩種.1.4.1局部

8、深松選用單柱式深松機(jī),根據(jù)不同作物,不同土壤條件進(jìn)行相應(yīng)的深松作業(yè).一般要求土壤絕對(duì)含水率在15%25%.寬行作物(玉米,高粱,大豆)深松深度為2530cm,深松間隔4080cm,最好與當(dāng)?shù)刈魑锓N植行距相同.深松在播前或苗期進(jìn)行,苗期作業(yè)應(yīng)盡早進(jìn)行,玉米不應(yīng)晚于5葉期.密植作物(小麥)也可以局部深松,但為了保證密植作物株深均勻,應(yīng)在深松后進(jìn)行耙地等表土作業(yè),或用帶翼深松機(jī)進(jìn)行下層間隔深松,表層全面深松,深松間隔4060cm,深松深度2530cm,深松一般在播前進(jìn)行.條件適宜地區(qū)在深松作業(yè)時(shí)加施底肥.天氣過(guò)于干旱時(shí),可進(jìn)行造墑.根據(jù)土壤條件和機(jī)具進(jìn)地密度,一般23年深松1次.使用機(jī)具一般為鑿形鏟

9、式深松機(jī),密植作物地區(qū)可采用帶翼形鏟的深松機(jī).?48?1.4.2全面深松選用v型全方位深松機(jī)根據(jù)不同的作物,不同土壤條件進(jìn)行相應(yīng)的深松作業(yè).一般要求土壤絕對(duì)含水率在15%25%,深松深度3550cm;深松時(shí)間為播前秸稈處理后,深松深度均勻,無(wú)重復(fù)深松現(xiàn)象.天氣過(guò)于干旱時(shí),可進(jìn)行造墑.根據(jù)土壤條件和機(jī)具進(jìn)地密度,一般每23年深松1次.1.5淺松技術(shù)淺松是保護(hù)性耕作中推廣使用的一種表土作業(yè)方式,適用于旱作保護(hù)性耕作的播前作業(yè),利用具有表土疏松,除草等功能的松土鏟.淺松深度不超過(guò)15cm,表層土壤和秸稈從松土鏟表面流過(guò),并經(jīng)過(guò)鎮(zhèn)壓輪或鎮(zhèn)壓輥鎮(zhèn)壓,獲得平整細(xì)碎的種床,可以達(dá)到疏松土壤,平整地表,消滅雜

10、草等目的,也可以用于中耕除草作業(yè).1.5.1淺松作業(yè)的形式及主要功能前茬作物為麥類(lèi),豆類(lèi)及作物根系較細(xì)的作物,可以進(jìn)行全面淺松;前茬為玉米等根系粗大的作物可以實(shí)施間隔淺松,即行間淺松.淺松作業(yè)的主要功能如下:1)收割,運(yùn)糧,深松等作業(yè)使地表產(chǎn)生很多溝轍,通過(guò)淺松作業(yè)可以彌合溝轍,提高地表平整度,創(chuàng)造良好種床,提高播種質(zhì)量.2)淺松作業(yè)對(duì)地表秸稈覆蓋率無(wú)明顯影響,但卻有利于秸稈有序排列.3)淺松作業(yè)有良好的除草作用,可代替播前的一次化學(xué)除草,同時(shí)減少了環(huán)境污染.4)由于保護(hù)性耕作有秸稈覆蓋,播種時(shí)地表溫度比裸地低.播前淺松作業(yè)可有效提高地表溫度,使保護(hù)性耕作播種溫度得到一定補(bǔ)償.5)對(duì)板結(jié)的土壤

11、播前淺松可有效地降低表土容重,獲得良好的土壤結(jié)構(gòu),有利于作物生長(zhǎng).6)淺松作業(yè)能明顯減少免耕播種機(jī)的開(kāi)溝阻力.1.5.2淺松要求1)土壤含水率為15%25%.2)淺松作業(yè)時(shí)期為作物收割后至播前之內(nèi)的休閑期.3)由于地表覆蓋降低了地溫,播種期需提前7天左右,淺松時(shí)間在播前12天進(jìn)行,多年生雜草多的土地也可以在秋季進(jìn)行松土,滅茬,除草作業(yè).4)淺松深度一般為612em,也可以按農(nóng)藝要求而定.5)作業(yè)周期按當(dāng)?shù)剞r(nóng)藝要求進(jìn)行.2009年7月農(nóng)機(jī)化研究第7期1.6地膜回收技術(shù)地膜回收技術(shù)是針對(duì)覆膜栽培技術(shù)而發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)配套技術(shù),它是通過(guò)機(jī)械的方法將作物收獲后留在地表的破損地膜收集起來(lái)的一項(xiàng)機(jī)械化技術(shù).

12、地膜覆蓋種植技術(shù)有抗旱,保墑,增加有效積溫和抑制雜草生長(zhǎng)之功效,可達(dá)到農(nóng)業(yè)高產(chǎn),穩(wěn)產(chǎn),因而在我國(guó)得到廣泛應(yīng)用.但若使用過(guò)的地膜不能得以及時(shí)有效的回收,在土壤中形成阻隔層,長(zhǎng)期不能分解,會(huì)改變土壤的物理結(jié)構(gòu),影響種子的生長(zhǎng)發(fā)育,不僅會(huì)對(duì)土壤,環(huán)境造成嚴(yán)重污染,并遲早會(huì)影響作物本身的生長(zhǎng)而最終導(dǎo)致作物減產(chǎn).傳統(tǒng)的人工收膜方式費(fèi)時(shí)費(fèi)力:要經(jīng)過(guò)用鎬頭起茬,用扒子摟膜摟茬,集壟,清除等多道工序,勞動(dòng)強(qiáng)度大,且殘膜的回收率偏低;用機(jī)械回收則可一次完成上述多項(xiàng)作業(yè),殘膜回收率和回收效率均大大提高,并可降低作業(yè)成本.國(guó)外機(jī)型較適宜厚地膜(15m左右)及苗期收膜的情況,而我國(guó)多數(shù)地區(qū)實(shí)際使用的是超薄地膜(51o

13、m),且在作物收獲后再收膜.目前殘膜回收機(jī)的殘膜回收率已經(jīng)能達(dá)到85%以上.2保護(hù)性耕作機(jī)械化的發(fā)展趨勢(shì)各國(guó)都在積極地探索擴(kuò)大保護(hù)性耕作的應(yīng)用區(qū)域和作物種類(lèi).根據(jù)不同地區(qū)農(nóng)業(yè)地理情況和作物種植生產(chǎn)特點(diǎn),因地制宜地推廣應(yīng)用保護(hù)性耕作,并與旱作農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)行融合,逐步形成了多種模式.例如,美國(guó)的免耕模式,留茬耕作模式,條帶耕作模式,少耕模式,加拿大的糧草輪作模式等.重視非化學(xué)除草技術(shù)的研究,如機(jī)械除草,覆蓋壓制除草,輪作控制雜草,生物除草,臭氧除草等,建立雜草綜合防控技術(shù)體系.保護(hù)性耕作機(jī)具的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)向?qū)I(yè)化,復(fù)式化,大型化,產(chǎn)業(yè)化,智能化的方向發(fā)展.旱田秸稈粉碎還田是我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的難點(diǎn)之一.目前的

14、聯(lián)合收割機(jī)和秸稈粉碎還田機(jī)的秸稈粉碎功能非常不完善,還田后的秸稈長(zhǎng)度太大,直接影響播種作業(yè),這是導(dǎo)致農(nóng)民大面積焚燒秸稈的直接原因.因此,研制具有良好秸稈粉碎功能的收割機(jī)和秸稈粉碎還田機(jī)的任務(wù)非常緊迫,非常艱巨,國(guó)家應(yīng)予以大力支持.具有秸稈鍘切粉碎功能的玉米割臺(tái)技術(shù)將在幾年內(nèi)迅速普及推廣,這種割臺(tái)可以將秸稈直接切成57cm,完全可以代替玉米收割機(jī)后部耗能巨大的,十分笨重的秸稈粉碎還田機(jī).幾年內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)前部具有秸稈鍘切粉碎功能的玉米割臺(tái),后部設(shè)有根茬粉碎還田裝置的玉米聯(lián)合收割機(jī).小麥水稻聯(lián)合收割機(jī)的秸稈粉碎還田功能尚需進(jìn)一步強(qiáng)化,這是農(nóng)藝要求,聯(lián)合收割機(jī)必須滿(mǎn)足這一要求,就像糧食損失率不能超標(biāo)一樣

15、.國(guó)家應(yīng)制訂相應(yīng)的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),控制秸稈粉碎性能指標(biāo),只有這樣才能有效提高收割機(jī)的秸稈粉碎性能,從根本上杜絕焚燒秸稈的現(xiàn)象.深松機(jī),淺松機(jī),水稻高留茬粉碎還田機(jī)的發(fā)展已經(jīng)成熟,正在大面積普及.耗能較低的振動(dòng)式深松機(jī)近年來(lái)也有長(zhǎng)足的發(fā)展,幾年內(nèi)也會(huì)有一定批量的產(chǎn)品供給市場(chǎng).地膜回收機(jī),條帶式少耕機(jī),免耕播種施肥機(jī),濾水播種施肥機(jī)技術(shù)上已經(jīng)基本成熟,但產(chǎn)品成本較高,上市量較小.保護(hù)性耕作技術(shù)已被大多數(shù)的農(nóng)民認(rèn)可,保護(hù)性耕作機(jī)械的發(fā)展亦是一浪高過(guò)一浪.在政府的積極推廣和大力支持下,我國(guó)保護(hù)性耕作機(jī)械必將迅猛地向前發(fā)展.thepresentsituationandtrendofprotectiontil

16、lagemachineandmachineryliufulai,liuguoping,chenzhiwen,sundechao(1.heilongjiangprovinceagriculturemachineryteststation,harbin150301,china;2.researchinstituteofagricuhur-almechanicalengineeringinheilongjiang,harbin150081,china)abstract:theprotectiontillagemachinecancelledploughsharethetypeplowtoturn,usedmechanizedeachtechnicalmethod,thegroundretainsthemassivestmwstalkremnantstubbletotakethecover,reducedthe