沙地开沟造林整地机设计参数的探讨

库伦旗自然资源局（库伦旗林业工作站） 初永军

引言

在科学技术飞速发展的今天，沙地开沟造林机械化水平不断提高，整地机作为其中的关键设备，在实际作业过程中发挥着至关重要的作用。利用整地机开沟，并且在沟底挖坑植树，这种方式可以在一定程度上提高树木的成活率。但在作业过程中，如果参数设计不合理，开沟深度就会受到影响，作业质量也会随之下降。

1 沙地开沟造林整地的现状

生态环境建设是新时期的发展重点。中国在过往的发展建设过程中，为了追求发展速度，没有考虑到生态环境效益，想要扭转这一局面，就要从根本上提高环境质量，积极开展生态自然环境的改善工作。沙地开沟造林作为现阶段中国生态自然环境改造工程的核心项目，得到了政府的重视，尤其是在国家科学技术不断发展进步的基础上，研究推出了整地机这一机械设备，有效弥补了传统作业方式的缺陷，可以全方位、深层次地放松土壤。在实际应用过程中，整地机不仅可以对土壤进行深松，还能够提高土壤的透气性和透水性，最大程度满足植苗的生长需求，让植苗得到健康的成长。和农田水利的开沟作业不同，沙地开沟造林过程中对沟的形状、沟壁的质量并没有严格要求，只要能够让苗木根系得到良好的延伸，并且能为后续的覆土奠定基础即可。传统的沙地开沟造林过程中需要人工挖沟，然后将植苗插在沟内，覆土压实，这种方式工作效率较低且费工费时。利用整地机，可以快速完成开沟工作，并且在短时间内将植苗插在开好的沟内，不仅如此，还能够开出连续的沟，有针对性地调整沟深，效率较高，最大程度节约劳动力[1]。

2 整地机犁壁的参数设计

从过往的整地情况来看，一旦整地机参数存在设计问题，那么开沟深度就会出现问题，继而影响到开沟质量。而大部分整地机采用的是铧式双壁犁，这种犁壁主要影响的是植苗沟沟型断面，因此需要确定开沟深度、沟壁坡度角等参数。

2.1 植苗沟的开沟深度

植苗开沟深度是沙地开沟造林时的核心参数，尤其是在干旱地区，想要提高造林植苗的成活率，就必须要从实际出发，科学确定开沟深度，为苗木创造良好的生存环境。如果想要进一步确定整地机开沟工作参数、作业参数，满足沙地开沟造林的要求，先要建立整地机参数和土壤回流关系模型，了解具体的作业原理。在整地机作业过程中，整地机成型过程中体积守恒，沟型断面的面积并没有发生变化，根据这一定理就能够求出具体的深度。但在确定具体深度时，还需要考虑土壤条件，结合地区的实际情况，有针对性地展开开沟作业，切实提高作业技术的应用效果，从目前来看，开沟深度至少要在40～50cm。

2.2 植苗沟沟壁坡度角

沟壁坡度角会对沟型断面面积产生一定的影响，因此在进行沙地开沟造林的过程中，沟型断面的面积设计非常重要，是保证苗木根系延伸的关键。而沟壁坡度角的取值直接影响了沟型断面的面积，也会给整地机带来一定的牵引阻力。根据实际开沟经验来看，沟型断面的面积变小、动土量、牵引阻力都会相应变小。目前市面上，大部分使用的整地机沟底宽度为28cm，沟壁坡度角为45°，在其他参数不变的情况下，开沟深度可以达到40cm。如果想要让开沟深度达到50cm，就要对牵引阻力展开深层次的研究分析。以某干旱区域的开沟造林作业为例，从当地提供的数据来看，土壤比阻为1.2kgf/cm2，考虑到牵引阻力会随着沟壁坡度角发生变化，因此还需要对沟壁坡度角进行确定。根据二者的具体关系情况来看，当开沟深度为定值时，沟壁坡度角和牵引阻力成反比，因此，开沟深度为50cm，沟壁坡度角控制在57°～60°时，牵引阻力最低，能够正常完成开沟作业。通过对参数的具体分析可知，如果想要让深度达到50cm，且保证整地机的正常工作效率，那么沟壁坡度角要控制在60°左右。此外，想要进一步提高质量、降低阻力、提高速度、降低成本，让整地机更适应沙地开沟造林作业，还需要进一步调整犁地曲面[2]。

2.3 整地机的效果试验

为了进一步验证上述参数设计的准确性，检验整地机的工作性能，选择土壤展开试验，最终确定植苗开沟深度在50cm，宽度在8cm，植苗沟沟壁坡度角则控制在60°，待作业完成后，观测一年内植苗的生长情况，根据具体的试验结果来看，植苗的生长效果较高，根系发育完全，可以有效抵御干旱、半干旱区域的恶劣环境，抗旱保墒效果非常明显。

3 总结

综上所述，整地机在沙地开沟造林机械化作业中发挥着至关重要的作用，是目前最为有效的作业技术方式。但是，想要科学、合理地利用此项技术，还需要对各项参数进行详细的设计，从而切实提高整地作业效果，让植苗得到健康成长，从根本上改善干旱区沙漠化问题，落实国家生态环境建设工作。