旋耕機(jī)發(fā)展應(yīng)用狀況研究

牟楠

摘要：在詳細(xì)介紹旋耕機(jī)種類及其特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，介紹旋耕機(jī)的國內(nèi)外發(fā)展歷程及現(xiàn)狀，論述旋耕機(jī)在整地中存在的問題及影響其工作性能的主要因素，為旋耕機(jī)具的研究發(fā)展及推廣應(yīng)用提供有益的借鑒。

關(guān)鍵詞：旋耕機(jī)；種類；推廣；性能；整地質(zhì)量

中圖分類號：S222.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-1161（2014）02-0037-02

旋耕機(jī)又名旋轉(zhuǎn)耕耘機(jī)，是以旋轉(zhuǎn)刀齒為工作部件驅(qū)動型土壤耕作的機(jī)械，實(shí)用性強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣。旋耕機(jī)具有切土效果好、碎土能力強(qiáng)、耕后地表平坦的特點(diǎn)，一次作業(yè)即可使土壤達(dá)到待播狀態(tài)。為增強(qiáng)旋耕機(jī)的耕作效果，許多國家在旋耕機(jī)上加裝各種附加裝置。目前，旋耕機(jī)在我國農(nóng)業(yè)中廣泛應(yīng)用，在南方水稻全程生產(chǎn)機(jī)械化作業(yè)及北方水稻生產(chǎn)、旱地滅茬整地中發(fā)揮了重要作用。

1 旋耕機(jī)的分類

目前，旋耕機(jī)的形式多樣。按刀軸的位置，旋耕機(jī)可分為臥式、立式和斜置式，其中臥式旋耕機(jī)使用較為普遍。旋耕機(jī)的分類方式及特點(diǎn)見表1。

2 旋耕機(jī)國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r

2.1 國外

150多年前，英、美等國發(fā)明了一種由3～4 kW內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的機(jī)械，用于庭園耕作，這就是旋耕機(jī)的最初雛形。L型旋耕刀的成功研制，使旋耕機(jī)真正進(jìn)入大田作業(yè)。20世紀(jì)初，日本成功研制出適于當(dāng)?shù)厮锔鞯膹澋叮鉀Q了刀齒和刀軸的纏草問題。此后，伴隨著突破性技術(shù)革新，旋耕機(jī)得到更大范圍的推廣應(yīng)用。

目前，世界上許多國家致力于旋耕技術(shù)及機(jī)具研究，并取了豐碩的成果。例如，美國、法國、澳大利亞、日本、瑞士等國家在果樹和蔬菜生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用小型旋耕機(jī)械；德國將旋耕播種技術(shù)用于大面積谷物生產(chǎn)；美國采用旋耕和松土聯(lián)合耕作替代樺犁耕翻。近年來，為改善深層土壤透氣性，滿足薯類、根莖類作物栽培需要，國外開發(fā)研制了間隔窄幅深耕旋耕機(jī)和全幅深耕旋耕機(jī)。

2.2 國內(nèi)

我國對旋耕機(jī)的研究始于20世紀(jì)50年代末，主要研制與手扶拖拉機(jī)配套的旋耕機(jī)，此后研制出與中型輪式拖拉機(jī)配套的旋耕機(jī)。70年代初，我國研制了與各類拖拉機(jī)配套的系列旋耕機(jī)，并在北方平原旱田大面積推廣應(yīng)用。80年代，我國開始發(fā)展與輪式及履帶式拖拉機(jī)配套的旋耕機(jī)。90年代以來，國內(nèi)研制出一批旋耕復(fù)式或聯(lián)合作業(yè)機(jī)具。系列旋耕機(jī)采用新型旋耕刀，速度參數(shù)合理，具有幅寬和復(fù)式作業(yè)功能，且可組裝成多種機(jī)型，能夠滿足不同的用途與農(nóng)藝要求。新型的自走式驅(qū)動型旋耕機(jī)，能在不同條件及不同土壤中作業(yè)，一次進(jìn)地可完成多項(xiàng)作業(yè)，且作業(yè)時(shí)不需要牽引功率，減少了功率消耗，更加節(jié)能環(huán)保。

近年來，隨著我國水稻種植面積的迅速增加，水田旋耕埋草機(jī)具的研究引起了人們的重視。與機(jī)耕船配套的旋耕埋草機(jī)不僅適用于一般水田，還適用于深泥腳水田，是水田作業(yè)的新型適用機(jī)具。

隨著我國溫室技術(shù)的發(fā)展，農(nóng)村大棚耕作面積日益增大，適于大棚內(nèi)作業(yè)的小型旋耕機(jī)械成為研究新重點(diǎn)。小型旋耕機(jī)省時(shí)、省力、操作方便，耕后土壤細(xì)碎，能使農(nóng)家肥與土壤混合均勻。現(xiàn)有的小型旋耕機(jī)多為一機(jī)多用，可進(jìn)行旋耕、碎土、犁地、開溝、噴藥、排灌、培土等多種作業(yè)，在設(shè)施農(nóng)業(yè)中發(fā)揮了重要作用。

目前，深旋耕機(jī)在我國應(yīng)用還比較少，相關(guān)理論及技術(shù)還有待進(jìn)行一步研究和發(fā)展，但隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的加快，深耕旋耕機(jī)必將得到快速發(fā)展，并成為重要的整地機(jī)械。

3 影響旋耕機(jī)性能的因素

旋耕機(jī)在整地中存在的主要問題為：耕層淺，易形成犁底層，影響作物根系發(fā)育；土壤翹空不實(shí)部分整地質(zhì)量差，土壤孔隙度大，保肥保水保溫性能差；深翻入土效果差，影響施肥、播種等農(nóng)藝措施的實(shí)施。目前，旋耕機(jī)亟待解決的關(guān)鍵性問題有：整機(jī)消耗功率較大；旋耕刀軸纏草嚴(yán)重；旋耕刀片排列問題。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，影響旋耕機(jī)作業(yè)質(zhì)量和功耗的主要因素有：旋耕刀齒和旋耕刀的排列、刀輥轉(zhuǎn)速和機(jī)組前進(jìn)速度、耕深、切土進(jìn)距、滾筒直徑及切土角等。

旋耕刀是旋耕機(jī)的主要工作部件。刀片的形狀和參數(shù)對旋耕機(jī)的工作質(zhì)量和功率消耗影響很大，為確保耕作質(zhì)量，合理的刀片排列及其正確使用、調(diào)整十分重要。直角刀剛性好、刀身寬，適用于土質(zhì)較硬、雜草不多的旱地；鑿形刀刃口窄，適于在較疏松的土壤里作業(yè)。Ⅰ型彎刀主要用于水田和旱田耕作；Ⅱ型彎刀適于在水田綠肥、稻茬、麥茬較多的田塊耕作。為使旋耕機(jī)在工作時(shí)不產(chǎn)生漏耕和堵塞、刀軸受力均勻、耕后地表平整，刀片在刀軸上的排列應(yīng)滿足一定要求。常用的刀齒排列方式有雙線單向螺旋排列、人字形或V字形排列和多區(qū)段排列。

4 結(jié)語

旋耕機(jī)切土、碎土能力強(qiáng)，一次旋耕能夠達(dá)到犁耙作業(yè)幾次才能達(dá)到的效果，且旋耕后的地表平整、松軟，更能滿足精耕細(xì)作的要求。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，一些新技術(shù)必將在旋耕機(jī)上得到廣泛應(yīng)用，從而使旋耕機(jī)得到空前發(fā)展。