松旋整地技术及配套机具研究与应用

刘洋 董俊 蔡广兴 孙继军 邓林军 苏建党 张旭

摘要：松旋整地可緩解农田土壤板结、耕层变浅、犁底层上移等问题。对松旋整地技术及其配套机具进行设计与应用试验，考察土壤中水分含量、有机质含量和作物倒伏性状及产量情况，并与常规耕作方式进行对比。结果表明：松旋整地技术模式具有一定的生产优势，适宜在辽宁地区推广应用。

关键词：松旋整地;技术;配套机具;应用

中图分类号：S222.3    文献标识码：A    文章编号：1674-1161（2020）03-0013-03

近年来调查发现，东北农村普遍出现了“一减一增”现象，减少的是耕层厚度，增加的是化肥使用量，即耕层越变越薄，化肥越用越多，东北平原很多耕地的黑土层都已露出了黄土。农业部资料也显示，近几年东北、华北、西北、南方等地区都不同程度出现了土壤板结、地力下降问题，特别是东北黑土区耕地土壤有机质平均含量从26.7 g/kg下降至14.7 g/kg，降幅约达45%。目前辽宁省玉米种植面积200万hm2以上，大多存在上述问题。由于机械化旋耕作业不彻底，达不到作业要求，使得土壤耕层变浅，农作物只能在夹层狭小的空间中生长，根系没有发展空间，养分吸收不上来，造成农作物生长不良，抗风、抗旱、抗病能力不足。为此，本课题开展松旋整地技术及配套机具研究，以缓解农田土壤板结、耕层变浅、犁底层上移等问题。

1 研究内容

对国内外松土机具进行调查，并结合农业生产实际，开展相应的技术装备研究。分析辽宁省土壤耕层情况，探索一种新的适宜操作的机械化整地形式，研究其作业技术及配套机具，并进行应用试验，考察松旋整地后土壤蓄水能力及有机质含量变化情况和作物抗倒伏性状及产量情况。

2 配套机具设计

针对目前深松技术中存在的土壤松散度不够、动力消耗过大的问题，对传统凿型深松铲和螺旋碎土装置进行优化，设计一种土壤松旋整地机具（如图1所示），可达到松土、碎土、保墒的目的。

该机具机架前部安装凿型深松铲，利用凿型深松铲碎土能力强、工作阻力小、强度高的特点，使犁底层土壤受到剪切、弯曲、掀起和向上及两侧的挤压等综合作用，既增强了机具的可入土性能，又使土壤通过凿型深松铲圆弧过渡减小了工作阻力。凿型深松铲还具有一定的切断作物根茎的作用，减轻了螺旋碎土装置负担。随着机具前进，被凿型深松铲破碎的土壤进入螺旋松土装置，在旋转作用下，土壤被螺旋叶片反复地切削和击打后呈细碎状。螺旋叶片为梯形锯齿状，相当于多个切削刃，具有很强的切削和混合土壤的能力，能够保证土壤的细碎度，并减小对土壤层的翻动。

该机具的主要技术指标见表1。

3 应用试验

3.1 土壤水分含量变化情况

松旋整地作业后，分别在玉米拔节期和吐丝期两个时期对土壤水分含量进行测定，结果见表2和表3。

由表2和表3可知：松旋整地后土壤中水分含量高于常规耕作，说明松旋整地作业可以提高土壤蓄水保墒能力。

3.2 土壤有机质含量变化情况

松旋整地作业后，对土壤有机质含量进行测定，结果见表4。

由表4可知：松旋整地后土壤中有机质含量略有提高。这是因为经松旋整地作业后土壤变得松软，有利于有机物质的累积，改善了土壤环境。

3.3 作物抗倒伏性状与产量情况

对比松旋整地和常规耕作下玉米的倒伏率和产量情况，结果见表5。

由表5可知：松旋整地后玉米倒伏率下降，产量提高。说明松旋整地使土壤环境得到明显改善，有利于作物生长和根系发育，减少了作物倒伏现象的发生，为产量增加创造了条件。

4 结论

从松旋整地技术模式应用效果来看，拔节期和吐丝期地表下50～350 mm土壤中水分含量比常规耕作分别提高4.34%和3.79%，地表下50～250 mm土壤中有机质含量提高14.53%，玉米倒伏率降低1.47%，产量增加5.13%。可见，松旋整地技术模式在农业生产中具有一定的优势，对其配套机具的开发为该模式的推广应用提供了装备保障。

参考文献

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[2] 张旭.深松灭茬旋耕整地复式作业机具的研制与应用[J].农业科技与装备，2020（1）：17-18.

[3] 高威，咸培栋.耕整地机械的主要机型及发展方向[J].农机使用与维修，2018（9）：87.

[4] 洪鹭.机械化联合整地技术及机具在辽阳的研究与应用分析[J].农业与技术，2015，35（9）：56-57，62.

Research and Application of Loose-rotating Land Preparation

Technology and Supporting Machinery

LIU Yang1， DONG Jun1， CAI Guangxing2， SUN Jijun3， DENG Linjun1， SU Jiandang4， ZHANG Xu5*

（1. Institute of Tillage and Cultivation Research， Liaoning Academy of Agricultural Sciences， Shenyang 110161， China; 2. Institute of Plant Nutrition and Environmental Resources， Liaoning Academy of Agricultural Sciences， Shenyang 110161， China; 3. Liaoning Desert Land Management and Utilization Institute， Fuxin Liaoning 123000， China; 4. Fumeng County Modern Agricultural Development Service Center， Fuxin Liaoning 123100， China; 5. Liaoning Institute of Agricultural Mechanization， Shenyang 110161， China）

Abstract： Loose-rotating land preparation can alleviate the problems of soil hardening， shallow ploughing and upward movement of plough bottom. The design and application test of the loose-rotating preparation technology and its supporting tools were carried out to investigate the moisture content， organic matter content and crop inversion characteristics and yield in the soil， and compared with the conventional farming methods. The results show that the loose-rotating land preparation technology has some advantages in production and is suitable for popularization and application in Liaoning province.

Key words： loose-rotating preparation; technology; supporting machinery; application