于丽颖
摘要:鼠道排水是盐碱地改良和涝害治理的有效技术措施,目前急需研制鼠道排水作业机具。研究设计1SL-2/3型多功能鼠道犁,介绍其结构及主要技术指标,分析其应用效益,以期为提高农田排水治渍机械化作业技术水平提供装备保障。
关键词:鼠道犁;排水;结构;技术参数;效益
中图分类号:S222 文献标识码:A 文章编号:1674-1161(2019)01-0038-03
我国耕地面积大且地形复杂,农业生产受自然因素影响较大。农田盐碱渍害和洼地涝灾使得大面积土地资源难以被利用,导致农业生产能力下降,耕地低产而不保收,严重影响农业生产和粮食安全。随着人口、粮食、经济、环境等压力不断增大,土地资源利用和开发成为制约粮食生产的最主要障碍因素之一,而盐碱地改良和涝害治理是提高土地资源利用率的一项紧要任务。
1 治渍排涝技术及装备研究现状
采取有效的盐碱地改良和涝害治理技术措施,可以提高土地资源利用率,改善生态环境。鼠道排水是一项简便易行、成本低廉、效果明显的治渍排涝技术措施。利用鼠道成洞技术既可以排水降渍、治理渍害,又可以改良土壤,增强土壤通透条件,调节田间水气,改善农作物生长环境,是提高粮食单产、增加粮食总产的有效途径。
在农田鼠道排水技术及装备研究方面,国外于20世纪上半叶开始应用农田耕地鼠道排水来发展农业生产,取得了良好的丰产效果,但施工机械多为大型且价格昂贵。我国从20世纪60年代开始鼠道排水的试验与应用,取得了排水治渍的明显效果,但鼠道排水技术发展相对滞后,特别是施工机械缺乏成为现代化鼠道排水技术应用推广的“瓶颈”。
根据辽宁省第二次土壤普查各地区土壤资源综合评价结果,全省盐碱渍涝耕地33.83万hm2(507.50万亩),又有大量易受雨水涝灾影响的洼地,农田耕地的排水问题难以解决,给全省农业生产造成严重损失。为此,迫切需要对鼠道排水技术装备进行熟化、集成和示范,形成适合辽宁省的农田鼠道排水作业机具,提高农田盐碱渍害修复和减涝机械化作业技术水平,为农业生产和粮食安全提供技术与装备保障。
2 1SL-2/3型多功能鼠道犁的设计
2.1 主要结构
1SL-2/3型多功能鼠道犁主要由机架、圆盘犁刀、限深机构、鼠道犁体等组成(如图1所示)。
机架由前横梁、下悬挂板、圆盘犁刀固定架、侧板、限深机构固定架、鼠道犁体固定架、加强板、上悬挂板、后横梁等组成(如图2所示)。上悬挂板、下悬挂板分别焊接在前横梁上,上悬挂板、下悬挂板构成悬挂机构,用于与拖拉机悬挂连接。3个圆盘犁刀固定架焊接在前横梁上,用于安装圆盘犁刀,可上、下调节。限深机构固定架焊接在侧板上,用于安装限深机构,可上、下调节。鼠道犁体固定架焊接在后横梁上,用于安装鼠道犁体,可上、下调节。
鼠道犁体主要由犁柄、塑孔器、连接环、铲尖组成(如图3所示)。铲尖安装在犁柄下端,塑孔器通过连接环安装在铲尖的后面。
作业时,拖拉机牵引机具行进,圆盘犁刀先进行切土,随后鼠道犁体利用犁铲和塑孔器在土壤耕层以下一定深度拉挤而成连续洞状通道,将农田中的积水从耕地中排出。
2.2 技术指标
1SL-2/3型多功能鼠道犁主要技术指标:配套动力为66.18 kW以上拖拉机;作业深度为500~700 mm;塑孔直径为70~120 mm;作业间距为2 000 mm。
3 1SL-2/3型多功能鼠道犁的特点
1SL-2/3型多功能鼠道犁是在借鉴国内外深松整地技术及鼠道排水技术的基础上,结合国内拖拉机配套动力情况而研制的适合我国国情的鼠道排水及深松作业机具。其主要特点为:1) 机架结构。机架前、后横梁选用180 mm×180 mm×8 mm方管,形成堅固的主机架,主机架离地间隙860 mm。悬挂装置的上悬挂板和下悬挂板由16 mm钢板构成,分别焊接在主机架上,并设有加强筋。圆盘犁刀固定架和鼠道犁体固定架为一体,由16 mm钢板构成,焊接在主机架上,前为圆盘犁刀固定架,后为鼠道犁体固定架。2) 限深机构结构。限深机构安装于限深机构固定架上,架上设有多个安装孔。通过手动式调节安装位置,可以调整作业深度。3) 圆盘犁刀结构。圆盘犁刀安装于圆盘犁刀固定架上,且设有过载保护装置。圆盘犁刀固定架上设有多个安装孔,通过调节不同安装位置,可以调整圆盘犁刀切土作业深度。4) 鼠道犁体结构。鼠道犁体采用分体式结构,铲柄底部安装铲,后部铰接安装塑孔器。5) 铲尖结构。铲尖为铸钢件,并经淬火处理,磨损后便于更换。
4 推广应用效益分析
2017—2018年,在铁岭、抚顺、盘锦、沈阳、辽阳、朝阳等地区累计推广应用该机具72台,进行农田盐碱渍害和治涝治理3.60万hm2,增产约3 240万kg,增收约2 100万元,节本增效总计3 100万元,取得了良好的经济、社会及生态效益。
4.1 经济效益
1) 促进增产。鼠道田小麦比对照田小麦增产20~50 kg/667 m2、增产率为10%~20%,棉花、油菜、大豆增产10%~15%,冬瓜增产70%~120%,西瓜增产30%~40%。2) 节省耕地,利于机械化作业。鼠道深埋于地下,使土地利用率提高了3%~5%,又不影响机械化作业。3) 投资少。与暗管相比,鼠道不需要管材和滤料等辅材,成本低,便于推广。4) 施工快。鼠道排水利用机械作业,一天可施工1.33~2.67 hm2(20~40亩)。
4.2 社会效益
1) 鼠道排水改善了渍涝农田,使遭受渍害和涝灾的大面积土地资源被重新利用,提高了土地资源利用率,为农业可持续发展提供了保障。2) 1SL-2/3型多功能鼠道犁的大规模推广应用,能够推动相关农机生产企业的发展,同时带来人员就业。3) 1SL-2/3型多功能鼠道犁的研制成功,提高了我国农田鼠道排水机械技术水平。
4.3 生态效益
1) 鼠道排水可有效降低地下水位,抑制土壤水分蒸发和表层积盐,使作物免除渍害。2) 鼠道排水可抑制土壤返盐,在合理灌排淋洗作用下加速土体的脱盐,淡化表层地下水。3) 改善土壤水、气状况,改良土壤物理特性,有利于作物根系发育。4) 提高土壤肥力。
参考文献
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