吴 昊
(同心县农业机械化推广服务中心,宁夏 同心 751300)
耕整地作业是农业生产最重要的机械化作业工序之一,传统的机械化耕整地作业工序繁多,耗时很长,且会造成作业成本的提高和能源的浪费,联合整地机作为新型的农业耕整地设备,对传统的机械化耕整地作业工序和机具的特点进行了有机整合,能够实现一次性作业即可完成农业耕整地作业全部工序的作业过程,且作业质量优于传统模式,并显著减少农业机械化耕整地的经济成本和人力负担,随着联合整地机的普及和应用,越来越多的农民认可了这一新的农机技术,但应注意在联合整地机应用过程中,必须要根据耕地需求进行机具功能的合理匹配,并采用规范的操作方式,才能保证联合整地机的作业达到预期的效果。
联合整地机作为功能集成型的整地机械,能够将传统机械化生产中的灭茬、犁耕、旋耕、耙地、深松、起垄、镇压等功能进行有机匹配,从而根据不同的耕地需求组合成适于农业生产使用的不同作业模式。也就是说只需要对联合整地机的功能进行组合配套,就能通过一套设备完成多种农业耕整地作业任务,其实用性和实际作业能力具有显著优势。图1为Cultimer公司生产的联合整地机产品,可见联合整地机在进行功能组合后具有更大的体积,在作业的过程中需要配套更大动力的拖拉机才能更好地完成生产任务。
图1 Cultimer300联合整地机
联合整地机作业具有以下优势,一是作业效率高,有利于减少作业时间,有效实现争抢农时,有利于延长农作物的生长周期并充分利用年有效积温,实现农作物增产增收;二是有利于减轻轮式机具作业造成的土壤压实问题,有利于土壤结构的恢复,减轻土壤板结问题的发生;三是有效节约燃料和人力作业的成本,由于采用一次性作业的模式,根据不同的组合匹配,可节省燃料成本约25%~40%,节省人力雇用费用50%~70%;四是联合整地机的作业有效减少了尾气等污染物的排放,减轻了对于环境的污染问题农业机械的故障率降低,维修过程中的材料浪费问题得到控制。
联合整地机的功能匹配需要针对农业生产的实际需求进行,只有合理地匹配相应的功能和工序,才能保证作业品质的最佳化。从农业生产的实际应用来看,联合整地机功能合理化匹配形式及其应用方向主要包括以下几类。
灭茬+旋耕+起垄+镇压的作业模式是常用的作业模式之一,主要应用于普通旱地起垄栽培的作业方式,例如玉米、大豆的生产作业。这种联合整地的配套形式是沿作业方向从前到后依次装配灭茬刀辊、旋耕刀辊、起垄结构和镇压装置,这种组合能利用两个刀辊的转动作业减少耕整地过程对拖拉机的动力需求,灭茬与旋耕的配套组合对田间土壤状态的适应能力很强,灭茬刀能将田间杂草和根茬破碎,再利用旋耕刀将地表杂草、根茬和残留秸秆与土壤混合,为耕地增加有机质含量,且作业后土壤状态疏松度好,利于同步进行的起垄和镇压作业。
深松+旋耕+镇压的作业模式是针对犁底层深厚的耕地土壤进行的改良型作业,适用于需要打破犁底层的耕地应用,如采用垄作的耕地,也可采用深松+旋耕+起垄+镇压的模式。作业时从前到后的部件安装顺序为深松铲、旋耕刀辊和镇压装置,作业过程中通过拖拉机的牵引力作用,前方的深松铲先入土,并对地表层以下25~30 cm范围的犁底层进行破坏,部分耕地犁底层深厚可适当增加深松深度。由于深松过程会产生一定量体积较大的土块,不利于后期的作物生长,因此,通过后方的旋耕机将较大的土块进行破碎,从而建立疏松平整的土壤结构,再通过镇压装置将表层土壤压实,从而形成上实下虚的良好耕层结构,为后续的播种作业创建良好的基础条件。若针对根系较大或杂草较多的耕地,也可采用灭茬+深松+旋耕+镇压的作业模式,一方面减少作业阻力,另一方面减轻深松铲对根系和杂草的缠绕和托堆问题,提高作业质量。
圆盘耙+松土铲的组合方式也是农业生产中的常用方式,根据作业的需求及安装顺序的不同所适用的作业场景和实际作业效果也不相同,现阶段农业生产中应用较多的为圆盘耙+松土铲+圆盘耙+镇压器的作业结构,作业时先利用前方的圆盘耙组进行灭茬、碎土和杂草处理等作业,再通过松土铲将土壤疏松,松土铲松土后地表会存在不平整问题,并可能产生一定的小土块,此时利用后方的圆盘耙将土壤进一步细碎,并将耕地表面耙平,最后利用镇压器将耕地表面压实。圆盘耙+松土铲的组合对于黏重土壤和地表存在较多杂草和浅根的耕地较为适用,但其作业效率相对较低,作业质量受耕地的条件影响会存在一定的差异。
将秸秆粉碎机与旋耕机进行组合,能够实现对农作物秸秆的一次性粉碎还田作业,这种作业模式常应用于我国南方和中原地区的小麦、水稻等农作物秸秆的直接还田处理,作业时拖拉机的动力带动秸秆粉碎机将田间秸秆进行粉碎处理,将秸秆切割成为10 cm以下的小段后释放到田间,并被后方的旋耕刀辊旋转带入耕地土壤中,与耕地土壤充分混合,形成疏松的土壤耕层结构,这种模式有利于秸秆腐烂后为土壤提供有机质和肥料,有利于培肥地力。因这种作业会使表层土壤过于疏松,因此,联合整地机的功能组合时还应配套重镇压设备,将表层土壤压实,避免跑墒。
(1)由于联合整地机集成了众多的机械功能,因此,在作业前应重视对各个功能部件的调整与检查,重点做好机具水平度、上下悬挂安装状态、耕深状态、合墒碎土深度的调整,确保机具状态满足作业要求。
(2)联合整地机作业时应注意边行驶边将机具降低,到达耕整地深度状态后,再逐渐增加机具行驶速度,作业过程要保持直线行驶,除非发生故障或突发事件,否则不得无故停车,机组作业过程中不能倒车或转弯,到达地头转弯时需将机具升起到安全位置后再操作。
(3)作业过程中要密切注意机具各个位置工作状态,联合作业的形式中,某一位置的故障会影响后续的所有工序,也可能造成后方机具的陆续损坏,造成严重的经济损失。
(4)若联合整地机需进行长距离运输或长途行驶,必须将后方的四杆机构耕深限位销插入耕深调节板的孔内,使联合整地机升起状态得到固定,避免耙组摆动损坏部件。
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