機(jī)械化聯(lián)合整地技術(shù)及機(jī)具在遼陽(yáng)的研究與應(yīng)用分析

1、機(jī)械化聯(lián)合整地技術(shù)及機(jī)具在遼陽(yáng)的研究與應(yīng)用分析 摘 要：本文根據(jù)我國(guó)目前耕地質(zhì)量的實(shí)際情況，主要針對(duì)土壤板結(jié)、耕層變淺、犁底層增厚這些現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，提出深松、粉土、滅茬、旋耕、起壟、鎮(zhèn)壓等多項(xiàng)作業(yè)一次性完成的機(jī)械化聯(lián)合整地技術(shù)，重點(diǎn)對(duì)遼陽(yáng)地區(qū)機(jī)械化聯(lián)合整地技術(shù)及機(jī)具的研制過(guò)程與應(yīng)用分析做了論述。 關(guān)鍵詞：機(jī)械化聯(lián)合整地 機(jī)具 研究 應(yīng)用分析 中圖分類號(hào)： s224.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(jī)械化聯(lián)合整地技術(shù)及機(jī)具的研究項(xiàng)目就是根據(jù)我國(guó)目前耕地的實(shí)際情況和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)以及拖拉機(jī)保有量的實(shí)際提出的。 1

2、我國(guó)目前耕地質(zhì)量的實(shí)際情況 我國(guó)是世界上主要的干旱國(guó)家之一，旱區(qū)面積占國(guó)土面積的52% ，旱作農(nóng)業(yè)面積占全國(guó)總面積的50% 。近年來(lái)，由于我國(guó)長(zhǎng)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(dá)815cm，總孔隙度比耕作層減少10%20% ，嚴(yán)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(shí)，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(yán)重影響我國(guó)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。 目前，我國(guó)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(kāi)墾初期的80100 cm

3、下降到2030 cm，黑土區(qū)耕地土壤有機(jī)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(dá)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(jìn)耕地質(zhì)量保護(hù)與提升，以地力培肥、土壤改良、養(yǎng)分平衡、質(zhì)量修復(fù)為主要內(nèi)容，以高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田工程為建設(shè)重點(diǎn)、解決耕地質(zhì)量問(wèn)題為實(shí)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(shí)長(zhǎng)遠(yuǎn)基礎(chǔ)。 2 機(jī)械化聯(lián)合整地技術(shù)及機(jī)具的研究 面對(duì)耕地惡化現(xiàn)象，各級(jí)政府和農(nóng)民越來(lái)越重視耕作方式的改進(jìn)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(dá)到調(diào)節(jié)土壤的三項(xiàng)（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(jī)械化聯(lián)合整地技術(shù)及機(jī)具的研究項(xiàng)目是將耕整地作業(yè)中的幾個(gè)項(xiàng)目聯(lián)合起來(lái)進(jìn)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(jī)具作業(yè)次數(shù)、減輕機(jī)具對(duì)土壤的有害壓實(shí)和破壞，縮短作業(yè)周期，節(jié)約人工，減少能耗，爭(zhēng)取農(nóng)時(shí)等。同時(shí)，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(jī)的普及為機(jī)械化聯(lián)合整地技術(shù)及機(jī)具的研究創(chuàng)造了條件，使此項(xiàng)技術(shù)得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。 2.1 前期準(zhǔn)備工作 如何保護(hù)和提高耕地質(zhì)量是我國(guó)農(nóng)業(yè)目前必須面對(duì)的一個(gè)課題， 也是實(shí)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(guó)家糧食安全的根本所在。但是，由于我國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的過(guò)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(shì)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(yán)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(lái)，為了保護(hù)和提高耕地質(zhì)量，我國(guó)對(duì)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(shí)施保護(hù)性耕作技術(shù)，有助于提高耕地質(zhì)量。經(jīng)過(guò)努力修復(fù)，保護(hù)性耕作的耕地含水率普遍能夠提高2%8%。 通過(guò)多年的調(diào)研，認(rèn)識(shí)到制約中國(guó)耕地質(zhì)量的3大突出問(wèn)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(gè)問(wèn)題日益突出。為解決土壤耕層變薄問(wèn)題，遼陽(yáng)市農(nóng)機(jī)技術(shù)推廣中心通過(guò)借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)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(jī)具一次作業(yè)完成全部整地工作，減少了機(jī)具進(jìn)地次數(shù)，提高了機(jī)具的作業(yè)效率，實(shí)現(xiàn)了保墑?chuàng)屴r(nóng)時(shí)，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(jī)械研究的骨干力量先后對(duì)東北三省、北京、山東等地進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查。走訪多家科研單位，聽(tīng)取了有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)部門、科研部門、農(nóng)民的意見(jiàn)，同時(shí)查閱了國(guó)內(nèi)外有關(guān)機(jī)具的大量資料并吸取同類機(jī)具的優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)過(guò)反復(fù)論證，并多次聽(tīng)取專家和主管部門的意見(jiàn)，在執(zhí)行有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的前提下，

7、制定了技術(shù)方案，并生產(chǎn)了樣機(jī)，在實(shí)際生產(chǎn)中隨時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題隨時(shí)修改設(shè)計(jì)，不斷改進(jìn)，不斷完善。經(jīng)過(guò)將近一年的緊張工作，完成了樣機(jī)圖紙的設(shè)計(jì)。 2.2 研究設(shè)計(jì)過(guò)程 為把這項(xiàng)工作開(kāi)展好，堅(jiān)持從實(shí)際出發(fā)，多次到各地了解情況，進(jìn)行廣泛的市場(chǎng)調(diào)查，根據(jù)用戶實(shí)際需要，考慮目前農(nóng)村動(dòng)力情況，在充分醞釀的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)幾輪的方案論證和對(duì)比分析總結(jié)，初步確定了機(jī)械化聯(lián)合整地機(jī)具的設(shè)計(jì)方案。機(jī)具簡(jiǎn)圖和作業(yè)圖片見(jiàn)圖1。 經(jīng)過(guò)深入細(xì)致的調(diào)研工作，確定了機(jī)具的總體設(shè)計(jì)方案?？傮w方案確定以后，項(xiàng)目組成員加班加點(diǎn)，嚴(yán)格按照相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和圖樣繪制。在繪制圖樣的過(guò)程中，借鑒開(kāi)發(fā)農(nóng)機(jī)具的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行多次關(guān)鍵部件的試驗(yàn)和考核，

8、同時(shí)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(jī)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(jī)試制 圖樣完成以后，通過(guò)幾輪的校對(duì)修改和標(biāo)準(zhǔn)化審核后，及時(shí)投入到樣機(jī)試制中及試制。在樣機(jī)試制過(guò)程中，研發(fā)人員堅(jiān)守生產(chǎn)一線進(jìn)行檢查指導(dǎo)，并在改進(jìn)加工及裝配工藝上采取了一系列的措施。 整個(gè)試制過(guò)程設(shè)計(jì)人員進(jìn)行全程現(xiàn)場(chǎng)跟蹤指導(dǎo)，做到發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)修改解決，確保樣機(jī)試制質(zhì)量并按期完成試制任務(wù)。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中，充分考慮到機(jī)械化聯(lián)合整地技術(shù)及機(jī)具的研究與應(yīng)用的特點(diǎn)和各部分的工作內(nèi)容，力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，確保農(nóng)藝要求。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，針對(duì)每一部件做好詳細(xì)的觀察記錄，做了大量具體而有成

9、效的工作，為機(jī)具的修改和完善打下基礎(chǔ)。 2013年8月完成第1代樣機(jī)的試制，通過(guò)調(diào)試和對(duì)有關(guān)部件的進(jìn)一步改進(jìn)，于9月中旬進(jìn)行了試驗(yàn)。針對(duì)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，及時(shí)進(jìn)行修改和完善。實(shí)驗(yàn)表明，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。試驗(yàn)效果較好。試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)固定架強(qiáng)度不夠、懸掛點(diǎn)偏后等問(wèn)題，并及時(shí)進(jìn)行了加強(qiáng)和修改，從而使樣機(jī)結(jié)構(gòu)趨于了合理，機(jī)具可以無(wú)故障地正常作業(yè)。于2014年4月進(jìn)行了高強(qiáng)度整地試驗(yàn)和正式作業(yè)。并按照試驗(yàn)大綱要求測(cè)試了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。經(jīng)過(guò)近兩年的試驗(yàn)作業(yè)和強(qiáng)化作業(yè)，對(duì)機(jī)具進(jìn)行了兩次加強(qiáng)處理，使機(jī)具能夠較好地適應(yīng)各種土壤作業(yè)。從樣機(jī)設(shè)計(jì)和試制的結(jié)果來(lái)看，樣機(jī)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊，動(dòng)力配備合理，生產(chǎn)率較高；從樣機(jī)試驗(yàn)及其作業(yè)效果來(lái)看，能夠很好地滿足農(nóng)戶及農(nóng)藝要求，受到用戶的好評(píng)。 3 機(jī)械化聯(lián)合整地技術(shù)應(yīng)用分析 這項(xiàng)技術(shù)在遼陽(yáng)地區(qū)多個(gè)縣（市）區(qū)進(jìn)行了大力的推廣宣傳，取得了較好的效果。機(jī)械化聯(lián)合整地技術(shù)及配套機(jī)具實(shí)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(yáng)地區(qū)不完全統(tǒng)計(jì)：與傳統(tǒng)耕整地技術(shù)比較，667m2地只旋耕、起壟收費(fèi)是3040元，如每天作業(yè)時(shí)間在8h，每天完成按40000m2作業(yè)計(jì)算，按20d作業(yè)計(jì)算，費(fèi)用達(dá)3600048000元。而機(jī)械