保護(hù)性耕作機(jī)械的現(xiàn)狀分析與發(fā)展建議

保護(hù)性耕作機(jī)械的現(xiàn)狀分析與發(fā)展建議摘要：數(shù)年來(lái)高負(fù)荷機(jī)械化耕作破壞了地面的保護(hù)層，造成土壤風(fēng)蝕、河流泛濫、沙塵暴猖撅，耕地質(zhì)量嚴(yán)重下降。為了遏制環(huán)境的進(jìn)一步惡化，國(guó)家提出了保護(hù)性耕作。對(duì)秸稈還田機(jī)、深松整地機(jī)、免耕播種機(jī)等保護(hù)性耕作機(jī)械進(jìn)行了分析，指出了存在的問(wèn)題，提出發(fā)展建議。核心詞：保護(hù)性耕作機(jī)械；秸稈還田機(jī)；深松整地機(jī)；免耕播種機(jī)中圖分類號(hào)：$345文獻(xiàn)標(biāo)記碼：Adoi：10.14031/ki.njWX..05.0390.引言我國(guó)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(lái)，我國(guó)機(jī)械化旱地耕作活動(dòng)增強(qiáng)，翻耕土地，除掉地面殘茬、雜草，然后平地整地、施肥播種。高負(fù)荷機(jī)械化耕作破壞了對(duì)地面的保護(hù)，造成土壤風(fēng)蝕、河流泛濫、沙塵暴猖撅，耕地質(zhì)量嚴(yán)重下降。為了遏制環(huán)境的進(jìn)一步惡化，國(guó)家提出了保護(hù)性耕作。保護(hù)性耕作技術(shù)是以免耕少耕播種和地表覆蓋為主體的一項(xiàng)農(nóng)業(yè)耕作技術(shù)。保護(hù)性耕作技術(shù)轉(zhuǎn)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(chǔ)。保護(hù)性耕作在全國(guó)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(jì)效益和社會(huì)效益，受到廣大農(nóng)戶的歡迎。農(nóng)業(yè)部在多地開(kāi)展保護(hù)性耕作試點(diǎn)，堅(jiān)持生態(tài)為先，保護(hù)為重，推動(dòng)用地與養(yǎng)地結(jié)合，集成技術(shù)模式發(fā)展保護(hù)性耕作。從近幾年的保護(hù)性耕作示范工程實(shí)施狀況看，盡管仍存在某些問(wèn)題，但總體實(shí)施成效還是很明顯的：減輕農(nóng)田水土侵蝕，通過(guò)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(yáng)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(dòng)土次數(shù)能夠提高表層土壤有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分含量；省工、省時(shí)、節(jié)本增效，通過(guò)減少土壤耕作次數(shù)和復(fù)式作業(yè)，減少機(jī)械動(dòng)力和燃油消耗成本，減少農(nóng)民勞動(dòng)強(qiáng)度。1.保護(hù)性耕作機(jī)械的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題保護(hù)性耕作技術(shù)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(chóng)害防治，④土壤深松。無(wú)論哪個(gè)環(huán)節(jié)都離不開(kāi)農(nóng)機(jī)的應(yīng)用，為此農(nóng)機(jī)部門(mén)提出了比較合用的配套機(jī)具。1.1秸稈還田機(jī)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(fù)面影響巨大，已引發(fā)省級(jí)政府高度重視，以來(lái)陸續(xù)出臺(tái)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(chóng)害及壓苗現(xiàn)象，減少種子出苗率等。秸稈切碎還田機(jī)有：4Q-1、4QY-1.5c、4Q-1.5A、4Q-1.8、4Q-2B等型號(hào)，以石家莊農(nóng)業(yè)機(jī)械股份有限公司為重要生產(chǎn)廠家。其機(jī)具特點(diǎn)是：在引進(jìn)吸取國(guó)外先進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)上，研制了錘爪型碎茬刀，對(duì)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(jī)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(gè)型號(hào)。重要生產(chǎn)廠家有河北農(nóng)哈哈機(jī)械有限公司、河北華勤機(jī)械股份有限公司、南昌旋耕機(jī)廠，連云港市旋耕機(jī)廠、石河子大學(xué)機(jī)電服務(wù)中心等十幾個(gè)生產(chǎn)廠家。這些機(jī)具各有特點(diǎn)，均含有良好的秸稈粉碎性能和使用性能。秸稈還田機(jī)在使用中存在的重要問(wèn)題：秸稈還田機(jī)械動(dòng)力局限性，還田機(jī)械刀具耐磨損性差，刀片不鋒利，秸稈粉碎過(guò)長(zhǎng)過(guò)大，秸稈粉碎質(zhì)量差以及喂入口堵塞、機(jī)器強(qiáng)烈震動(dòng)、傳動(dòng)皮帶易磨損等。1.2深松整地機(jī)具深松是在翻耕基礎(chǔ)上總結(jié)出來(lái)的運(yùn)用深松鏟疏松土壤，加深耕層而不翻轉(zhuǎn)土壤，適合于旱地的耕作辦法。深松能改善耕層土壤構(gòu)造，提高土壤的蓄水抗旱能力。深松形成的虛實(shí)并存的土壤構(gòu)造有助于氣體交換、礦物質(zhì)分解、活化微生物、培肥地力。因此，在旱地保護(hù)性耕作中，深松被擬定為一項(xiàng)基本的少耕作業(yè)?，F(xiàn)在，我國(guó)研制的深松機(jī)具重要有桿齒式、鑿式、可調(diào)翼鏟式、旋耕式和振動(dòng)式等。其中：桿齒式深松機(jī)和鑿式深松機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)樸，價(jià)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(jī)安裝有翼型桿齒深松鏟，作業(yè)深度可達(dá)35cm以上，在功效和效率方面有了明顯改善。振動(dòng)式深松機(jī)的松土效果較好，松土深度可達(dá)50cm，功率消耗小，但構(gòu)造比較復(fù)雜，成本較高。單柱式、懸掛式淺翻深松犁構(gòu)造比較簡(jiǎn)樸，合用性強(qiáng)，一次作業(yè)可完畢土壤的淺層翻轉(zhuǎn)和深層松動(dòng)。翻轉(zhuǎn)式雙向淺翻深松犁，液壓翻轉(zhuǎn)與深松淺翻相結(jié)合，一次性可完畢深松底土、淺翻滅茬等多項(xiàng)作業(yè)，作業(yè)效率高，碎土能力強(qiáng)，重要適于我國(guó)北方旱作地區(qū)深松淺翻作業(yè)。全方位深松機(jī)的優(yōu)點(diǎn)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(jī)配套，且作業(yè)時(shí)對(duì)地表規(guī)定較高。深松聯(lián)合作業(yè)機(jī)能夠減少勞動(dòng)消耗，減少機(jī)械壓地次數(shù)，提高拖拉機(jī)的功率運(yùn)用率，減少作業(yè)成本，含有明顯的經(jīng)濟(jì)效果和間接的增產(chǎn)作用。現(xiàn)在我國(guó)深松聯(lián)合作業(yè)機(jī)的品種較少，尚不能滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要。中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)旱地保護(hù)性耕作課題組研制的1SY-120型帶翼鏟深松機(jī)是專為適應(yīng)保護(hù)性耕作的深松作業(yè)而設(shè)計(jì)的。該機(jī)含有以下特點(diǎn)：采用從澳大利亞引進(jìn)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(shí)現(xiàn)底層單隔深松，表層全方面疏松；深松機(jī)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(guò)性能；深松機(jī)后帶有紋桿式鎮(zhèn)壓輪，確保深松后地表平整。深松機(jī)存在的重要問(wèn)題：一是深松機(jī)具與動(dòng)力裝備不匹配。深松機(jī)具工作時(shí)功率消耗大，需要配套大馬力拖拉機(jī)。諸多購(gòu)機(jī)者不懂得深松機(jī)械與拖拉機(jī)如何匹配，經(jīng)常出現(xiàn)小馬拉大車，限制了深松機(jī)的生產(chǎn)率，并影響了深松機(jī)的作業(yè)質(zhì)量。二是深松機(jī)具重要工作部件的構(gòu)造設(shè)計(jì)存在某些問(wèn)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(jī)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?xiàng)l件，為深松機(jī)械的推廣工作帶來(lái)一定的困難。四是深松聯(lián)合作業(yè)機(jī)普遍存在能耗大、效率低、作業(yè)成本高等問(wèn)題，不適合推廣應(yīng)用。1.3免耕播種機(jī)為了避免水土流失，實(shí)施保護(hù)性耕作的土壤表層將會(huì)覆蓋一定高度的秸稈和根茬，普通的播種機(jī)在這種田地里無(wú)法作業(yè)。因此，免耕播種機(jī)除要有傳統(tǒng)播種機(jī)的開(kāi)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(jī)現(xiàn)在平作地區(qū)應(yīng)用的重要有：2BMFS-5/10、2BMFS-6/12型免耕覆蓋施肥播種機(jī)；SGTNB-18024/8A8、SGTNB-4/8多功效覆蓋旋播施肥機(jī)；2BMFS-10型免耕覆蓋施肥播種機(jī)。重要生產(chǎn)廠家有河北農(nóng)哈哈機(jī)械有限公司、河北華勤機(jī)械股份有限公司、石家莊農(nóng)業(yè)機(jī)械股份有限公司生產(chǎn)。河北農(nóng)哈哈機(jī)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(jī)由西安市旋播機(jī)廠生產(chǎn)。2BMFS-10型免耕覆蓋施肥播種機(jī)為天津市農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所與天津市薊縣農(nóng)業(yè)機(jī)械廠聯(lián)合開(kāi)發(fā)的新機(jī)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(jī)存在的重要問(wèn)題是：①小麥免耕施肥播種機(jī)合用機(jī)型少，現(xiàn)在以河北農(nóng)哈哈機(jī)械有限公司生產(chǎn)的機(jī)子占主導(dǎo)地位，通過(guò)幾代改善，該機(jī)含有良好的工作可靠性和適應(yīng)性，尚沒(méi)有解決的問(wèn)題就是溝壟還是比較大。②天津市農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所與天津市薊縣農(nóng)業(yè)機(jī)械廠聯(lián)合開(kāi)發(fā)的新機(jī)型，重要是為了適應(yīng)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(shè)定為根茬地，減小動(dòng)力消耗；另外采用了長(zhǎng)短旋耕刀組合開(kāi)出階梯形種、肥溝，盡量減少動(dòng)土量，減小溝壟差距。通過(guò)實(shí)際應(yīng)用，效果不錯(cuò)，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(jī)廠生產(chǎn)的多功效覆蓋旋播施肥機(jī)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(yīng)用，需要開(kāi)發(fā)新機(jī)型。2.對(duì)保護(hù)性耕作機(jī)械的發(fā)展建議隨著保護(hù)性耕作技術(shù)的不停推動(dòng)，研制新型的保護(hù)性耕作機(jī)械十分必要。耐用性強(qiáng)的高質(zhì)量深松機(jī)毫無(wú)疑問(wèn)是主流。我國(guó)的保護(hù)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(jī)械作業(yè)的連片作業(yè)效果顯現(xiàn)的并不明顯。但是，國(guó)家正在推行土地“適度”規(guī)模經(jīng)營(yíng)，這也是對(duì)保護(hù)性耕作的一種政策支持?，F(xiàn)在，我國(guó)的保護(hù)性耕作機(jī)械如深松機(jī)，制造水平距離國(guó)際農(nóng)機(jī)具巨頭尚有很大的差距，有些國(guó)產(chǎn)深松機(jī)的使用壽命只有一種作業(yè)季，而國(guó)際農(nóng)機(jī)具巨頭生產(chǎn)的深松機(jī)能夠使用幾十年。從深松機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)的機(jī)身彎度如何才干節(jié)省動(dòng)力，到機(jī)具所用的金屬元素配比如何才干讓機(jī)具更結(jié)實(shí)，這些都需要國(guó)產(chǎn)深松機(jī)生產(chǎn)公司在抓住這次機(jī)會(huì)的同時(shí)去用心研發(fā)，用心去提高產(chǎn)品品質(zhì)。一是要在設(shè)計(jì)上考慮技術(shù)創(chuàng)新，采用有效方法減少功率消耗，提高機(jī)具的作業(yè)效果和工作效率。二是要提高產(chǎn)品的制造