犁旋及深松旋耕与普通旋耕作业效果分析对比

石荣玲

在当前其它途径利用秸秆的消耗量还十分有限的情况下，秸秆机械化还田是秸秆利用的最直接、最有效、最节约的途径。现阶段秸秆还田普遍采取的方式是：用粉碎机将秸秆粉碎，再用旋耕机进行整地作业。旋耕作业以其碎土能力强、耕后土壤松碎、地表平整等优势而倍受农民青睐。

1 普通旋耕作业方式存在的问题

旋耕机不仅可破茬除草、浅翻保墒，而且也能完成了土块破碎、平整地表等作业，已成为现今普遍使用的整地机具。普通旋耕作业深度一般在8～12 cm，最大不超过15 cm。由于耕层浅，翻土量少，不能有效覆盖秸秆，连年的旋耕作业会使土壤耕作层变浅，犁底层加厚，土壤板结，不利于农作物根系的下扎、作物的增产及抗倒伏，还会造成土壤有机质含量减少，保墒能力差，以至于旱年不抗旱，涝年不抗涝，粮食产量多年徘徊不前。如果通过多撒种子和多施化肥等办法来提高产量，反而会进一步加大土壤的板结度，从而形成恶性循环。而犁旋、深松旋耕等新技术耕作深度普遍在20 cm以上，能打破犁底层，让土壤有效接纳天然降水，促进水分循环，提高土壤透气、透水性，有利于抗旱保墒，改善作物根系的生长环境，提高肥料的吸收利用效率，降低农业生产成本，提升粮食品质和产量。

2 复式作业机具的发展方向

近年来，随着农村产业结构的调整和农村合作社的蓬勃发展，机械耕整地新技术发展迅速，改变了以往单一作业方式，形成了耕、整、播等多项作业一次完成的复式作业方式，为农业的稳产高产、节能增效提供了条件。复式耕整机是一种多功能的土壤耕作机械，一次耕作能达到传统耕作几次的作业效果，有利于抢农时，减少拖拉机进地次数，减轻对土壤的压实，减少能源消耗，降低作业成本，减少机具投资，提高机具利用率。

复式作业是一项高效节能的机械化技术，其经济效益、社会效益和生态效益显著，已成为国内外耕整机具的发展方向。同时，大中型拖拉机的发展也为配套机具的应用奠定了基础。据统计，近年来徐州市51.45 kW以上大型拖拉机以每年1500台左右的速度递增，而与之配套的耕整机具数量极少，造成了有动力而无配套机具的尴尬局面，急需推广应用与大功率拖拉机相配套的复式作业机具。

3 三种机具的作业效果比较分析

3.1 机具主要技术指标

试验引进南通生产的1LFG-140犁翻旋耕复式作业耕整机、连云港生产的SGTN-230H4型旋耕深松机和1GQN-200S旋耕机共3台，在两个不同的试验点进行试验，每个试验点的面积不低于15 hm2。

三种机具主要技术指标如下：

（1）1LFG-140犁翻旋耕复式作业耕整机。

配套动力（kW）：51.5～73.5四轮拖拉机；

犁体幅宽（cm）：35；

犁耕幅宽（cm）：140；

犁耕深度（cm）：18～25；

旋耕幅宽（cm）：180；

旋耕深度（cm）：8～15；

秸秆覆盖率（%）：≥85；

生产率（hm2/h）：0.4～0.53。

（2）SGTN-230H4型旋耕深松机。

配套动力（kW）：73.5～88.2四轮拖拉机；

与拖拉机联接型式：标准三点悬挂；

作业幅宽（cm）：230；

旋耕深度（cm）：10～15；

深松深度（cm）：20～35；

深松铲型式：双翼凿形铲；

深松铲数量（个）：4；

生产率（hm2/h）：0.27～0.67。

（3）1GQN-200S型旋耕机。

配套动力（kW）：35.0～51.5四轮拖拉机；

配套拖拉机动力输出轴转速（r/min）：720；

作业幅宽（cm）：200；

与拖拉机联接型式：标准三点悬挂；

刀辊转速（r/min）：214；

旋耕深度（cm）：6～12；

生产率（hm2/h）：0.33～0.67。

3.2 试验结果及分析

（1）1LFG-140型犁翻旋耕复式作业耕整机将铧式犁和旋耕机的功能结合起来，一次进地即可完成土壤耕翻、埋茬、覆盖、平整、碎土等多道作业工序，实现高效节能、一机多用功能；同时能将农作物秸秆全量还田，满足后茬作物种植的农艺要求。该机具配套73.5 kW拖拉机，调整耕作深度可达20 cm以上，秸秆掩埋均匀，不影响下季种植，平均工作效率为0.44 hm2/h。该机具的优点是耕作层深厚，秸秆被翻入犁底层，不会产生局部秸秆过多、造成秸秆腐烂烧苗和幼苗架空失水现象；同时，土壤耕作层深也有利于作物根系的发育，增加水分、养分吸收，提高产量。该机具在将土壤翻转破碎的同时，可将地表杂草、残茬以及表层内的草籽、病菌、虫卵和废粒等一起埋到土壤底层，能消灭杂草和病虫害，增加土壤有机质，提高肥力，优化土壤结构，使土壤保持适度的水分和空气。与单项作业的旋耕机或传统铧式犁相比，该机具效率高、功耗低，对土壤湿度适应范围较大，是可用于农田水耕和旱耕的先进复式耕作机具。

（2）SGTN-230H4型深松旋耕机将深松机和旋耕机进行优化组合，一次进地可完成深松、旋耕、平整多项作业，减少了机具进地次数及对土壤的压实破坏，可提高效率，节省油料。由于该机具松土深度可达30 cm，又同时进行旋耕和深松作业，所以对动力要求比较高。试验时配套73.5 kW大型拖拉机，由于试验土质为两合土偏黏，因此机具作业阻力较大，深松深度在28～32 cm之间变动，平均为29 cm。深松铲开的沟被旋耕机碎土覆盖，作业后的地面平整，作业效果较好。由于该机具没有自行配装限深装置，需驾驶员手动控制深松深度，难以保证一致，一旦深松深度超过30 cm，拖拉机后轮就会发生打滑现象，只能利用液压升降将机具升高，这样无法保证预定的作业深度要求。从测试结果来看，作业深度数值跳跃幅度较大，深松深度的均衡性很难保证；同时，作业深度的选择影响作业效率。该机具配套80.85 kW以上拖拉机时能改善作业效果，提高作业效率。

（3）1GQN-200S型旋耕机技术成熟，结构简单，性能稳定，配套44.1 kW拖拉机即可实现较高作业效率；调整限深装置，作业深度可达12 cm以上,平均深度为10 cm左右，效率为0.48 hm2/h。该机具作业后地表平整，但秸秆掩埋效果不好，影响下茬种植。为了确保还田效果，需进行纵横两遍作业。

4 根据不同作业要求，选择合适的耕整机具

我国地质结构复杂，土壤和耕地类型多样，需要不同类型的耕整作业机械。普通旋耕机由于结构简单，操作方便，配套大中型拖拉机可完成秸秆还田、旋耕碎土等作业，作业效率高，机具保有量大，是现阶段秸秆还田耕整地的主要机具；但秸秆掩埋效果差，特别对秸秆量大的地块，要先行将部分秸秆移出地块。犁翻旋耕复式作业耕整机对土壤翻动大，掩埋秸秆效果好，秸秆分布均匀，不容易发生烧苗和架空现象，耕后地表平整，秸秆覆盖严密，对土壤含水率适应范围大，效率高，油耗低；但是在缺水的干旱地区要谨慎使用，因为铧式犁耕翻土量大，水分蒸发快，会加剧土壤干旱情况，严重影响下茬作物种植。深松旋耕机以深松代替铧式犁的耕翻，是一种不翻土或动土量少的耕作技术，它不打乱原有的土层结构，利用机械松动土壤，加深耕作层，打破犁底层，创造虚实并存的土壤构造，增加水的渗入速度和数量，蓄水保墒效果好，是机械化保护性耕作的主要技术之一，可以从根本上打破土壤犁底层，增加土壤保墒能力和抗旱能力，从长远来看对增加农业产量，增强农业抗旱保收能力具有至关重要的作用，有利于农业的可持续发展。