甘肅省農(nóng)機深松整地技術(shù)機具選擇及作業(yè)模式研究
甘肅省農(nóng)機深松整地技術(shù)機具選擇及作業(yè)模式研究
機械深松是一場農(nóng)業(yè)耕種領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)革命,是一種使糧食增產(chǎn)更有效、先進的耕作制度。機械深松的目的是疏松土壤,打破犁底層,增強雨水入滲速度和數(shù)量,減少徑流,減少水分蒸發(fā)損失。在農(nóng)機深松整地技術(shù)大面積推廣的新形勢下,甘肅省也對機械化深松技術(shù)進行了大面積的示范推廣,通過調(diào)查及對近年來在全省不同地區(qū)開展對比試驗的結(jié)果進行匯總分析,總結(jié)出適宜本省機械化深松技術(shù)的區(qū)域及作業(yè)模式。
1 適宜區(qū)域
甘肅省適宜農(nóng)機深松整地作業(yè)的耕地面積約為104萬hm2(1 561萬畝),主要分布在中東部黃土高原區(qū)、河西走廊綠洲農(nóng)業(yè)區(qū)兩個類型區(qū)。其中中東部黃土高原區(qū)適宜深松面積47.8萬hm2(717萬畝),包括蘭州市、白銀市、定西市、臨夏州、天水市、平?jīng)鍪?、慶陽市、隴南市和甘南州等9個市州;河西走廊綠洲農(nóng)業(yè)區(qū)適宜深松面積56.3萬hm2(844萬畝),包括酒泉市、嘉峪關(guān)市、張掖市、金昌市和武威市等5個市。
采用深松作業(yè)方式的土壤質(zhì)地主要為粘質(zhì)土和壤土。由于長期采用旋耕、翻耕作業(yè)方式而產(chǎn)生犁底層的地塊,應進行深松整地作業(yè)。當土壤容重大于1.4 g/cm3,并且影響作物生長時,應適時進行深松整地作業(yè),適宜深松的土壤含水率一般為12%~22%。20 cm以下為砂質(zhì)土的地塊和水田區(qū),不宜開展深松整地作業(yè)。
2 機具選擇
深松機具類型多樣,按照作業(yè)形式可分為間隔深松機和全方位深松機兩大類別。按作業(yè)功能可分為單一深松機和復式作業(yè)機兩種,單一深松機又可分為振動式和非振動式深松機。復式作業(yè)機可完成滅茬、旋耕、深松、施肥、播種和覆土等多項作業(yè)。非振動式深松機比較常見,主要分為鑿式、箭形鏟式、翼鏟式、全方位和偏柱式等5種類型??筛鶕?jù)當?shù)赝寥李愋?、作業(yè)方式等要求,選用不同類型的深松機具。
2.1 間隔深松機(行間深松機)
如圖1所示,利用帶有較強入土性能的鏟柄和鏟尖深入土壤,使得土壤被抬起、放下而松動,同時穿破犁底層。為了擴大土層深松范圍,可在深松鏟上安裝雙翼鏟。間隔深松后形成虛實并存的耕層結(jié)構(gòu),虛部保墑蓄水,實部提墑供水。此類深松機可根據(jù)生產(chǎn)實際調(diào)整深松鏟間隔,工作阻力較小,平均每個深松鏟需要的動力在22.05 kW(30 hp)左右,應配備相應功率的拖拉機。
圖1 鏟式深松機
2.2 全方位深松機
如圖2所示,全方位深松機采用V型鏟刀部件,耕作時從土層的底部切離出梯形截面的土垡條,并使它抬升、后移、下落,使得土垡條得以松碎。偏柱式深松機利用偏置鏟柄擴大對土壤的耕作范圍,效果與全方位深松機近似。這兩類深松機具具有松土范圍大、碎土效果好的特點,但動力消耗較大,應配備較大功率的拖拉機。
圖2 全方位深松機
2.3 振動式深松機
振動式深松機如圖3所示,主要分為驅(qū)動式、自激式等兩種類型。驅(qū)動式振動深松機利用拖拉機動力輸出軸來驅(qū)動深松鏟,邊振動邊深松,從而降低耕作阻力。自激式振動深松機是在深松鏟上安裝具有一定預緊力的彈簧,通過彈簧的壓縮與伸展,使深松鏟產(chǎn)生振動。此類深松機結(jié)構(gòu)復雜,造價偏高,但可降低功率動力消耗,平均每個深松鏟需要的動力在18.4 kW(25 hp)左右,應配備相應功率的拖拉機。
圖3 振動式深松機
2.4 復式作業(yè)機
復式作業(yè)機如圖4所示,包括能同時完成兩項或多項作業(yè)的淺翻深松機、旋耕深松機、秸稈還田深松機和免耕播種深松機,以及旋耕深松施肥聯(lián)合整地機、旋耕深松起壟聯(lián)合整地機和滅茬深松鎮(zhèn)壓聯(lián)合整地機等。有的大型聯(lián)合整地機與大功率拖拉機配套使用,能同時完成滅茬碎土、耕層淺松、底層深松、整平合墑和鎮(zhèn)壓碎土等多項作業(yè)。復式作業(yè)機具有生產(chǎn)效率高、一機多用等特點,但功率消耗較大,應配備較大功率的拖拉機。
圖4 深松整地聯(lián)合作業(yè)機
3 技術(shù)模式及要求
3.1 中東部黃土高原區(qū)
(1)區(qū)域范圍。主要包括蘭州市、白銀市、定西市、臨夏州、天水市、平?jīng)鍪?、慶陽市、隴南市和甘南州等9個市州。此區(qū)域年降水量300~650 mm,氣候?qū)倥瘻貛Ц珊蛋敫珊殿愋?,土壤以黃綿土、黑壚土為主。種植制度主要為一年一熟,主要作物為小麥、玉米和雜糧。此區(qū)域以打破犁底層、保蓄夏季雨水和減少土壤水分無效蒸發(fā)為目標,開展農(nóng)機深松整地技術(shù)推廣。
(2)深松時間。這一區(qū)域年均降水量較少,干旱缺水,春季旱情嚴重,降水多集中于夏季,冬季雨雪較多??稍谙募?、秋季收獲后,進行深松作業(yè),以積蓄夏季降雨和冬季雨雪。
(3)深松作業(yè)標準。深松應能打破犁底層,深度一般要大于25 cm,不超過40 cm。如果采用鑿(鏟)式深松機,相鄰兩鏟間距不得大于2倍深松深度。由于這一區(qū)域春季風沙嚴重,深松機應具備一定的秸稈處理能力,冬春季節(jié)應有一定量的秸稈覆蓋地表。黃土高原水土流失嚴重,如果在坡耕地作業(yè),不得順坡深松,以減輕水土流失,而且深松后必須具有較好的合墑功能。
3.2 河西走廊綠洲農(nóng)業(yè)區(qū)
(1)區(qū)域范圍。主要包括酒泉市、嘉峪關(guān)市、張掖市、金昌市和武威市5個市。此區(qū)域氣候干燥,年降雨量50~250 mm,屬中溫干旱、半干旱氣候區(qū),土壤以灰鈣土、灌淤土和鹽土為主。光熱資源和土地資源豐富,種植制度以一年一熟為主,是我國重要的糧、棉、油、糖和瓜果商品生產(chǎn)基地。此區(qū)域以打破犁底層、加深蓄水層和減少土壤水分無效蒸發(fā)為目標,開展農(nóng)機深松整地技術(shù)推廣。
(2)深松時間。此區(qū)域春季風沙嚴重,冬季雨雪較多,可在夏季、秋季收獲后進行深松作業(yè),以保蓄冬季雨雪和夏季降雨。
(3)深松作業(yè)標準。深松應能打破犁底層,深度一般要大于25 cm;如果采用鑿(鏟)式深松機,相鄰兩鏟間距不得大于2倍深松深度。這一區(qū)域春季風沙嚴重,深松機應具備一定的秸稈處理能力,冬春季節(jié)應有一定量的秸稈覆蓋地表。由于蒸發(fā)量較大,深松機必須具有較好的合墑功能。
(文章來源:《農(nóng)業(yè)機械》11期
作者:邵 博 丁宏斌 石林雄)
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