[01367572]吉林省中部旱地机械化保护性耕作技术配套深松机具的研究

① 题来源与背景; 我省自上世纪50年代末以来形成的秋翻、春耙、平播后起垄、人工除草、机械中耕与人工收获的传统半机械化耕作栽培技术体系以及80年代后出现的灭茬后垄上播种镇压的种植模式已经不适应农业可持续发展的要求,正在受到新的耕作技术体系的冲击。上百年的垦殖作业,特别是近50年的铧式犁耕翻作业,使吉林省黑土垄作区土壤肥力明显退化,黑土层变薄、有机质含量下降、土壤理化性状变差、水土流失严重。中部地区以榆树和公主岭等地多年秋翻形成了“平板型”犁底层,其它地区以灭茬机作业为主形成的“波浪型”犁底层,都造成了表层土壤过于松碎,而底层土壤又过于坚硬,蓄水能力差、水土流失严重、沙尘暴频繁、环境污染加剧。上述种种原因表明,吉林省旱地实施机械化保护性耕作技术体系势在必行,研制开发新型多功能深松机,逐步取代铧式犁与灭茬机,不仅可以改善耕层土壤结构,活化犁底层,提高土壤蓄水与作物抗旱、抗倒伏能力,减少环境污染,实现农业可持续发展,而且能够减化作业环节,减少机具进地次数,降低油料消耗,减少机具投入,提高产量,降低农业生产成本。 ② 技术原理及性能指标; 项目组已完成两轮三台样机的设计制作,加工制作不同结构参数的深松铲36个,不同形状与结构参数的波纹圆盘刀7种。进行了实验室内土槽试验和田间试验及示范,试验测试表明,课题组所研制的深松机设计先进,结构合理,性能指标达到合同指标要求,整机性能达到了同类产品先进设计水平。深松深度：30-35cm,施肥深度：15-20cm,破茬部件工作深度：10-15cm,实际作业速度：4-6Km/h,作业幅宽：1.6m。 ③ 技术的创造性与先进性; 1.深松作业防堵塞技术：通过多个部件优化设计与组合使深松机在不少于30%秸秆覆盖的地上作业时能有效防止拖土堵塞现象。 2.中耕作防压苗技术：深松机设计中增加了压土与碎土部件,能防止土块翻起,及时压土与碎土,完全避免压苗伤苗现象。 3.组合式部件集成技术：通过不同部件组合,可以单独深松作业,也可以进行深松碎土、深松破茬、深松追肥与深松起垄作业,一机多用,一机多能,适于垄作和平作,以及各种行距的均匀垄和大垄双行种植技术。 ④ 技术的成熟程度,适用范围和安全性; 设计研制与60-90PS轮式或履带拖拉机配套的1SF-3型深松机,适于垄作、平作、玉米连作、玉米大豆轮作种植模式的行间中耕深松施肥作业和秸秆覆盖率不低于30%或留茬高度30-40 cm的保护性耕作技术体系作业要求的深松施肥复式作业机及关键部件,各工作部件以组合式配装于深松机架上,根据不同作业要求可完成深松、破茬、碎土、施肥、起垄、中耕等不同作业。为此,项目组依据上述具体要求,提出了设计破茬圆盘刀,切断覆盖于地表的作物秸秆和残茬,有效防止深松铲刃缠草和堵塞,提高作业通过性;设计后掠式弧形深松铲,使深松铲刃与地面夹角小于90度,具有一定的抑制大土块翻起作用;设计弹齿式碎土部件,置于深松铲前,深松作业时若有大土块翻起,则弹齿及时将要翻起的大土块压碎,特别适于中耕深松施肥作业时没有大土块翻起,则不伤根、不压苗、不透风、不失墒。 ⑤ 应用情况及存在的问题; 本项目机器还在试验阶段,本项目也存在不足之处;存在问题如下： 1.机架强度略低,应选用100mm×100mm的厚壁方钢和M20的U型螺栓。 2.整机重量不够大使机具入土性能不够好,应增加整机质量或加配重,进一步优化悬挂装置结构参数。 ⑥ 成果简介要向社会公开; 项目组研制了一种基于保护性耕作技术配套的深松施肥联合作业机,主要结构由整体式悬挂机架、圆盘刀式破茬切秆部件、弧形铲式深松部件、弹齿式碎土部件及施肥装置等组成。整体式悬挂架可以使主要工作部件在机架上实现大范围调节,适于均匀行与宽窄行两种不同种植模式的多种行距要求;圆盘刀式破茬切秆部件可切断秸秆和残茬,有效防止深松铲刃缠草和堵塞,提高深松机作业通过性;后掠式弧形深松铲,使深松铲刃与地面夹角小于90度,具有一定的抑制大土块翻起作用;弹齿式碎土部件置于深松铲前,深松作业时若有大土块翻起,则弹齿及时将要翻起的大土块压碎,特别适于中耕深松施肥作业,因没有大土块翻起,则不伤根、不压苗、不透风、不失墒。