保護性耕作機械的現(xiàn)狀分析與發(fā)展建議

保護性耕作機械的現(xiàn)狀分析與發(fā)展建議摘要：數(shù)年來高負荷機械化耕作破壞了地面的保護層，造成土壤風蝕、河流泛濫、沙塵暴猖撅，耕地質量嚴重下降。為了遏制環(huán)境的進一步惡化，國家提出了保護性耕作。對秸稈還田機、深松整地機、免耕播種機等保護性耕作機械進行了分析，指出了存在的問題，提出發(fā)展建議。核心詞：保護性耕作機械；秸稈還田機；深松整地機；免耕播種機中圖分類號：$345文獻標記碼：Adoi：10.14031/ki.njWX..05.0390.引言我國傳統(tǒng)的耕作作業(yè)工序繁多，翻耕、耙地、整地、平地、鎮(zhèn)壓等一系列作業(yè)程序。為了提高農(nóng)作物產(chǎn)量，近幾十年來，我國機械化旱地耕作活動增強，翻耕土地，除掉地面殘茬、雜草，然后平地整地、施肥播種。高負荷機械化耕作破壞了對地面的保護，造成土壤風蝕、河流泛濫、沙塵暴猖撅，耕地質量嚴重下降。為了遏制環(huán)境的進一步惡化，國家提出了保護性耕作。保護性耕作技術是以免耕少耕播種和地表覆蓋為主體的一項農(nóng)業(yè)耕作技術。保護性耕作技術轉變了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，改革了農(nóng)業(yè)耕作制度，是發(fā)展生態(tài)、環(huán)保、效益型農(nóng)業(yè)的基礎。保護性耕作在全國各地得到了廣泛推廣，特別是旱作農(nóng)業(yè)區(qū)，并取了較好的經(jīng)濟效益和社會效益，受到廣大農(nóng)戶的歡迎。農(nóng)業(yè)部在多地開展保護性耕作試點，堅持生態(tài)為先，保護為重，推動用地與養(yǎng)地結合，集成技術模式發(fā)展保護性耕作。從近幾年的保護性耕作示范工程實施狀況看，盡管仍存在某些問題，但總體實施成效還是很明顯的：減輕農(nóng)田水土侵蝕，通過農(nóng)田免耕和秸稈覆蓋有效控制了農(nóng)田水土流失，并起到克制農(nóng)田揚塵作用；提高農(nóng)田蓄水保墑能力，免耕覆蓋改善了土壤孔隙分布，能夠有效地減少土壤水分蒸發(fā)和增加土壤蓄水量；提高農(nóng)田耕層土壤肥力，秸稈還田及減少動土次數(shù)能夠提高表層土壤有機質和養(yǎng)分含量；省工、省時、節(jié)本增效，通過減少土壤耕作次數(shù)和復式作業(yè)，減少機械動力和燃油消耗成本，減少農(nóng)民勞動強度。1.保護性耕作機械的現(xiàn)狀及存在的問題保護性耕作技術的重要作業(yè)環(huán)節(jié)為：①秸稈與表土解決，②免耕播種施肥，③雜草及病蟲害防治，④土壤深松。無論哪個環(huán)節(jié)都離不開農(nóng)機的應用，為此農(nóng)機部門提出了比較合用的配套機具。1.1秸稈還田機具以往農(nóng)作物秸稈大多是就地焚燒，然而焚燒秸稈造成的負面影響巨大，已引發(fā)省級政府高度重視，以來陸續(xù)出臺政策，將秸稈粉碎還田直接免耕播種作為重要的解決途徑。秸稈如果不經(jīng)粉碎還田或土壤未經(jīng)深翻，秸稈很難腐爛成肥，并且還容易引發(fā)病蟲害及壓苗現(xiàn)象，減少種子出苗率等。秸稈切碎還田機有：4Q-1、4QY-1.5c、4Q-1.5A、4Q-1.8、4Q-2B等型號，以石家莊農(nóng)業(yè)機械股份有限公司為重要生產(chǎn)廠家。其機具特點是：在引進吸取國外先進技術基礎上，研制了錘爪型碎茬刀，對在田間直立或放倒的各類秸稈都有良好的粉碎性能。既合用于華北、東北、西北等單季地區(qū)，也合用于華北等兩茬平作地區(qū)。秸稈粉碎還田機有：1JHY-150、4JL-1.5、4F-1.5D、4JF-T2A、4JF-150、4QW-155B、2JH-1.8、2JH-0.9等十幾個型號。重要生產(chǎn)廠家有河北農(nóng)哈哈機械有限公司、河北華勤機械股份有限公司、南昌旋耕機廠，連云港市旋耕機廠、石河子大學機電服務中心等十幾個生產(chǎn)廠家。這些機具各有特點，均含有良好的秸稈粉碎性能和使用性能。秸稈還田機在使用中存在的重要問題：秸稈還田機械動力局限性，還田機械刀具耐磨損性差，刀片不鋒利，秸稈粉碎過長過大，秸稈粉碎質量差以及喂入口堵塞、機器強烈震動、傳動皮帶易磨損等。1.2深松整地機具深松是在翻耕基礎上總結出來的運用深松鏟疏松土壤，加深耕層而不翻轉土壤，適合于旱地的耕作辦法。深松能改善耕層土壤構造，提高土壤的蓄水抗旱能力。深松形成的虛實并存的土壤構造有助于氣體交換、礦物質分解、活化微生物、培肥地力。因此，在旱地保護性耕作中，深松被擬定為一項基本的少耕作業(yè)。現(xiàn)在，我國研制的深松機具重要有桿齒式、鑿式、可調(diào)翼鏟式、旋耕式和振動式等。其中：桿齒式深松機和鑿式深松機構造簡樸，價格低廉，但其松土效果不好，松土范疇有限，且消耗功率較大。翼型桿齒式深松機安裝有翼型桿齒深松鏟，作業(yè)深度可達35cm以上，在功效和效率方面有了明顯改善。振動式深松機的松土效果較好，松土深度可達50cm，功率消耗小，但構造比較復雜，成本較高。單柱式、懸掛式淺翻深松犁構造比較簡樸，合用性強，一次作業(yè)可完畢土壤的淺層翻轉和深層松動。翻轉式雙向淺翻深松犁，液壓翻轉與深松淺翻相結合，一次性可完畢深松底土、淺翻滅茬等多項作業(yè)，作業(yè)效率高，碎土能力強，重要適于我國北方旱作地區(qū)深松淺翻作業(yè)。全方位深松機的優(yōu)點是松土范疇大、耕作深度深、作業(yè)效率高、松土系數(shù)大等，但需與大功率拖拉機配套，且作業(yè)時對地表規(guī)定較高。深松聯(lián)合作業(yè)機能夠減少勞動消耗，減少機械壓地次數(shù)，提高拖拉機的功率運用率，減少作業(yè)成本，含有明顯的經(jīng)濟效果和間接的增產(chǎn)作用?，F(xiàn)在我國深松聯(lián)合作業(yè)機的品種較少，尚不能滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要。中國農(nóng)業(yè)大學旱地保護性耕作課題組研制的1SY-120型帶翼鏟深松機是專為適應保護性耕作的深松作業(yè)而設計的。該機含有以下特點：采用從澳大利亞引進的鑿鏟式立柱，入土性能好；鏟柱上安裝有翼鏟，且翼鏟的深度可調(diào)。這樣可實現(xiàn)底層單隔深松，表層全方面疏松；深松機鏟柱安裝在前后兩排梁上，相鄰深松鏟之間的橫向和縱向間距大，在秸稈覆蓋地有良好的通過性能；深松機后帶有紋桿式鎮(zhèn)壓輪，確保深松后地表平整。深松機存在的重要問題：一是深松機具與動力裝備不匹配。深松機具工作時功率消耗大，需要配套大馬力拖拉機。諸多購機者不懂得深松機械與拖拉機如何匹配，經(jīng)常出現(xiàn)小馬拉大車，限制了深松機的生產(chǎn)率，并影響了深松機的作業(yè)質量。二是深松機具重要工作部件的構造設計存在某些問題。例如，現(xiàn)有深松鏟工作曲面的曲線多采用小弧形或直刀式，工作阻力大，功率消耗大。三是深松機械品種繁多，但通用性差，諸多廠家是根據(jù)本地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)狀況自發(fā)研制的，不含有原則化、系列化的管理條件，為深松機械的推廣工作帶來一定的困難。四是深松聯(lián)合作業(yè)機普遍存在能耗大、效率低、作業(yè)成本高等問題，不適合推廣應用。1.3免耕播種機為了避免水土流失，實施保護性耕作的土壤表層將會覆蓋一定高度的秸稈和根茬，普通的播種機在這種田地里無法作業(yè)。因此，免耕播種機除要有傳統(tǒng)播種機的開溝、下種、下肥、覆土、鎮(zhèn)壓功效外，普通還必須有清草排堵功效、破茬入土功效、種肥分施功效和地面仿形功效。小麥免耕施肥播種機現(xiàn)在平作地區(qū)應用的重要有：2BMFS-5/10、2BMFS-6/12型免耕覆蓋施肥播種機；SGTNB-18024/8A8、SGTNB-4/8多功效覆蓋旋播施肥機；2BMFS-10型免耕覆蓋施肥播種機。重要生產(chǎn)廠家有河北農(nóng)哈哈機械有限公司、河北華勤機械股份有限公司、石家莊農(nóng)業(yè)機械股份有限公司生產(chǎn)。河北農(nóng)哈哈機械有限公司的產(chǎn)品已經(jīng)改善到第四代。多功效覆蓋旋播施肥機由西安市旋播機廠生產(chǎn)。2BMFS-10型免耕覆蓋施肥播種機為天津市農(nóng)業(yè)機械研究所與天津市薊縣農(nóng)業(yè)機械廠聯(lián)合開發(fā)的新機型。合用兩茬平作免耕，地面有直立或倒伏玉米秸稈及根茬地。免耕播種機存在的重要問題是：①小麥免耕施肥播種機合用機型少，現(xiàn)在以河北農(nóng)哈哈機械有限公司生產(chǎn)的機子占主導地位，通過幾代改善，該機含有良好的工作可靠性和適應性，尚沒有解決的問題就是溝壟還是比較大。②天津市農(nóng)業(yè)機械研究所與天津市薊縣農(nóng)業(yè)機械廠聯(lián)合開發(fā)的新機型，重要是為了適應玉米秸稈回收用作青貯飼料，大力發(fā)展養(yǎng)牛業(yè)的需要，合用地表設定為根茬地，減小動力消耗；另外采用了長短旋耕刀組合開出階梯形種、肥溝，盡量減少動土量，減小溝壟差距。通過實際應用，效果不錯，但是尚存在較輕的掛草現(xiàn)象，溝壟差距縮小的不是很明顯。③西安市旋播機廠生產(chǎn)的多功效覆蓋旋播施肥機即使含有較好的性能，但是其播種行距不適于兩茬平作地區(qū)，因此要在兩茬平作地區(qū)應用，需要開發(fā)新機型。2.對保護性耕作機械的發(fā)展建議隨著保護性耕作技術的不停推動，研制新型的保護性耕作機械十分必要。耐用性強的高質量深松機毫無疑問是主流。我國的保護性耕作起步較晚，并且普通散戶農(nóng)民的農(nóng)田地塊較小，機械作業(yè)的連片作業(yè)效果顯現(xiàn)的并不明顯。但是，國家正在推行土地“適度”規(guī)模經(jīng)營，這也是對保護性耕作的一種政策支持?，F(xiàn)在，我國的保護性耕作機械如深松機，制造水平距離國際農(nóng)機具巨頭尚有很大的差距，有些國產(chǎn)深松機的使用壽命只有一種作業(yè)季，而國際農(nóng)機具巨頭生產(chǎn)的深松機能夠使用幾十年。從深松機設計時的機身彎度如何才干節(jié)省動力，到機具所用的金屬元素配比如何才干讓機具更結實，這些都需要國產(chǎn)深松機生產(chǎn)公司在抓住這次機會的同時去用心研發(fā)，用心去提高產(chǎn)品品質。一是要在設計上考慮技術創(chuàng)新，采用有效方法減少功率消耗，提高機具的作業(yè)效果和工作效率。二是要提高產(chǎn)品的制造