我国是世界上主要干旱国家之一,干旱面积占总耕地面积的52.5%,主要分布在北方16个省,市,自治区.如黑龙江省拥有耕地面积969万hm2,是典型的旱作农业省,干旱面积达333万hm2.多年来,农田干旱,裸露及水土流失一直是困扰农业发展的难题.20世纪50年代,我国从前苏联引进机械化耕作技术,并形成了传统的连年耕翻制度.这种耕作制度,虽然具有整地效果好,作业效率高,利于抢农时等特点,曾为农业增产,增收做出了重大贡献.但是,也带来了诸如能量消耗大,易形成犁底层,破坏土壤结构及机具压实土壤等问题.这些问题日益严重,并已引起人们的关注。
1947年,美国有位农民写了本书《犁耕者的顽固》,批叛了连年翻耕土壤的做法,引起各国农业科学家的注意.20世纪50年代苏联农学家马尔采夫创造了用无壁犁深松土壤的耕作方法,称为马尔采夫耕作法,这种耕作法可以改善土壤结构,大大提高作物产量.20世纪60年代以来,各种少耕法,免耕法相继问世.用少耕或免耕法耕作,不破坏土壤原来层次,机具碎土能力强,既能够提高土壤蓬松度,又能增强土壤通风透气性和蓄水保墒能力。
1 机械浅翻深松耕作技术的概念和特点
1.1 浅翻深松耕作技术的概念
浅翻深松耕作技术是少耕法的一种,是在我国东北地区试验成功的深松耕法基础上发展而来的旱作农业增产新技术.这种耕作法是采用深松铲与浅翻犁铧部件组合技术,通过浅翻,深松一次性联合作业,深松铲对土壤进行深松,以打破犁底层,使下层土壤疏松,有利于积蓄雨水和作物根系的下扎,同时,在不破坏土壤原来层次的前提下,浅翻犁铧对土壤浅层原茬耕翻,能创造出符合种子发芽和作物苗期生长所需要的苗床条件。
1.2 机械浅翻深松耕作技术的主要特点
a.增产效果显著.机械浅翻深松耕作技术可加深耕层,能创造出符合种子发芽和作物苗期生长所需要的苗床条件,为农作物正常生长创造良好的土收稿日期:20050405壤条件.该项技术可使深松深度达到30～35cm,比传统的铧式犁耕翻技术加深耕层5～10cm.作物根系深扎能使作物充分吸收土壤中的水分和养分,促进作物茎叶生长.据测定,该项技术可使粮食作物增产10%～20%,块根作物增产10%～15%.其经济效益是显著的。
b.蓄水保墒能力强.机械浅翻深松耕作技术
能建立上虚下实的耕层构造,明显地改善了土壤的蓄水能力.在降雨季节,上部虚土层能迅速接纳雨水,并通过深松层下渗到30cm以下的土壤中储存起来,形成土壤水库,同时有效地防止了水土流失.由于浅翻深松耕法不用铧式犁耕翻,不把下层土壤翻上来,有利于保墒和防风蚀。
c.作业成本低.经测算,机械浅翻深松耕作技
术与传统耕作法相比较,燃油消耗仅仅是传统耕作法的40%～70%,仅此一项,每公顷作业成本就可降低28元。
d.有利于保护土壤团粒结构.传统耕作法机械
进地次数多(耕,耙,耢,播,压等),对土壤具有一定的破坏作用,而机械浅翻深松耕作技术可以减少作业次数,浅层耕翻,促进了土壤结构的团粒化。
e.减少用工,降低成本,增加收入.与传统耕作法相比,可以减少3～5道作业工序,工时消耗分别是传统耕作的30%～50%。
2 浅翻深松犁的主要机型
2.1 悬挂式浅翻深松犁
悬挂式浅翻深松犁是在悬挂式铧式犁基础上,用双翼凿式深松铲代替原铧式犁体,结构比较简单,适用性强.主要代表机型有:1FSL435,535系列浅翻深松犁.该种浅翻深松犁配套动力为48.0～88.2kW轮式(或履带)拖拉机,一次作业可完成土壤的浅层翻转和深层松动,其工作幅宽为140～175cm,浅翻深度为14～16cm,深松深度为30～35cm,生产率达0.5～0.7hm2/h(1FSL435),0.6～0.9hm2/h(1FSL535).目前该机型已有多家企业生产,累计已推广应用2000余台,为机械化旱作农业增产,增收做出了贡献.但也存在一些问题,如在生产成本,作业性能和作业效率等方面还有待完善和提高。
2.2 翻转式双向浅翻深松犁
1LF435,535,635系列翻转式双向浅翻深松犁是针对市场需求特点及现有机型存在生产效率低,作业成本高的问题,而开发设计的一种高科技创新产品.该系列犁可一次性完成深松底土,浅翻灭茬等多项作业,适合我国北方旱作地区的麦茬,麻茬和草场改良深松浅翻作业.该系列犁已获得国家实用新型专利,并已投入批量生产.其核心技术是采用双翼凿式深松铲与浅翻部件组合和液压翻转与深松浅翻相结合.该系列犁可与58.8～132.4kW拖拉机配套,工作幅宽为140～210cm,浅翻深度为14～16cm,深松深度为30～35cm,生产率达1.2～1.5hm2/h.其突出的特点是作业效率高,碎土能力强,不破坏土壤原层次,既能提高土壤蓬松度,又能增强土壤通风透气性和蓄水保墒能力,是目前比较理想的机型之一。
3 浅翻深松耕作技术配套机具发展前景
目前,浅翻深松耕作技术已被越来越多的人所接受,因此,对这种高效率,高效益,高质量,自动化程度高,劳动强度低的浅翻深松犁等配套机具需求迫切.如黑龙江省2004年已推广浅翻深松耕作技术100多万hm2,推广浅翻深松耕作技术配套机具13000余台.另外,我国北方旱作区的河北,内蒙古,新疆,山东,山西,陕西等省,自治区近期可推广浅翻深松耕作技术面积将达1520万hm2,对浅翻深松耕作技术配套机具也必将有更大的需求市场。
4 浅翻深松耕作技术配套机具应不断完善
4.1 进一步提高机具作业性能
目前,浅翻深松犁的浅翻工作部件是采用小参数设计的,导致浅翻工作部件翻垡性能不理想,碎土能力不强,应在今后的研制中加大浅翻工作部件的创新力度,不断提高机具的作业性能。
4.2 提高产品制造工艺水平和工作可靠性
作业负荷大,季节性强,对机具的工作可靠性要求较高,因此,应从提高产品制造工艺水平入手,提高和保证整机及工作部件质量,保证机具工作可靠性,更好地满足市场需求。
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