松旋整地技術(shù)及配套機(jī)具研究與應(yīng)用

劉洋 董俊 蔡廣興 孫繼軍 鄧林軍 蘇建黨 張旭

摘要：松旋整地可緩解農(nóng)田土壤板結(jié)、耕層變淺、犁底層上移等問題。對(duì)松旋整地技術(shù)及其配套機(jī)具進(jìn)行設(shè)計(jì)與應(yīng)用試驗(yàn)，考察土壤中水分含量、有機(jī)質(zhì)含量和作物倒伏性狀及產(chǎn)量情況，并與常規(guī)耕作方式進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明：松旋整地技術(shù)模式具有一定的生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)，適宜在遼寧地區(qū)推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：松旋整地;技術(shù);配套機(jī)具;應(yīng)用

中圖分類號(hào)：S222.3? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：1674-1161（2020）03-0013-03

近年來調(diào)查發(fā)現(xiàn)，東北農(nóng)村普遍出現(xiàn)了“一減一增”現(xiàn)象，減少的是耕層厚度，增加的是化肥使用量，即耕層越變?cè)奖。试接迷蕉啵瑬|北平原很多耕地的黑土層都已露出了黃土。農(nóng)業(yè)部資料也顯示，近幾年?yáng)|北、華北、西北、南方等地區(qū)都不同程度出現(xiàn)了土壤板結(jié)、地力下降問題，特別是東北黑土區(qū)耕地土壤有機(jī)質(zhì)平均含量從26.7 g/kg下降至14.7 g/kg，降幅約達(dá)45%。目前遼寧省玉米種植面積200萬hm2以上，大多存在上述問題。由于機(jī)械化旋耕作業(yè)不徹底，達(dá)不到作業(yè)要求，使得土壤耕層變淺，農(nóng)作物只能在夾層狹小的空間中生長(zhǎng)，根系沒有發(fā)展空間，養(yǎng)分吸收不上來，造成農(nóng)作物生長(zhǎng)不良，抗風(fēng)、抗旱、抗病能力不足。為此，本課題開展松旋整地技術(shù)及配套機(jī)具研究，以緩解農(nóng)田土壤板結(jié)、耕層變淺、犁底層上移等問題。

1 研究?jī)?nèi)容

對(duì)國(guó)內(nèi)外松土機(jī)具進(jìn)行調(diào)查，并結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，開展相應(yīng)的技術(shù)裝備研究。分析遼寧省土壤耕層情況，探索一種新的適宜操作的機(jī)械化整地形式，研究其作業(yè)技術(shù)及配套機(jī)具，并進(jìn)行應(yīng)用試驗(yàn)，考察松旋整地后土壤蓄水能力及有機(jī)質(zhì)含量變化情況和作物抗倒伏性狀及產(chǎn)量情況。

2 配套機(jī)具設(shè)計(jì)

針對(duì)目前深松技術(shù)中存在的土壤松散度不夠、動(dòng)力消耗過大的問題，對(duì)傳統(tǒng)鑿型深松鏟和螺旋碎土裝置進(jìn)行優(yōu)化，設(shè)計(jì)一種土壤松旋整地機(jī)具（如圖1所示），可達(dá)到松土、碎土、保墑的目的。

該機(jī)具機(jī)架前部安裝鑿型深松鏟，利用鑿型深松鏟碎土能力強(qiáng)、工作阻力小、強(qiáng)度高的特點(diǎn)，使犁底層土壤受到剪切、彎曲、掀起和向上及兩側(cè)的擠壓等綜合作用，既增強(qiáng)了機(jī)具的可入土性能，又使土壤通過鑿型深松鏟圓弧過渡減小了工作阻力。鑿型深松鏟還具有一定的切斷作物根莖的作用，減輕了螺旋碎土裝置負(fù)擔(dān)。隨著機(jī)具前進(jìn)，被鑿型深松鏟破碎的土壤進(jìn)入螺旋松土裝置，在旋轉(zhuǎn)作用下，土壤被螺旋葉片反復(fù)地切削和擊打后呈細(xì)碎狀。螺旋葉片為梯形鋸齒狀，相當(dāng)于多個(gè)切削刃，具有很強(qiáng)的切削和混合土壤的能力，能夠保證土壤的細(xì)碎度，并減小對(duì)土壤層的翻動(dòng)。

該機(jī)具的主要技術(shù)指標(biāo)見表1。

3 應(yīng)用試驗(yàn)

3.1 土壤水分含量變化情況

松旋整地作業(yè)后，分別在玉米拔節(jié)期和吐絲期兩個(gè)時(shí)期對(duì)土壤水分含量進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見表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規(guī)耕作，說明松旋整地作業(yè)可以提高土壤蓄水保墑能力。

3.2 土壤有機(jī)質(zhì)含量變化情況

松旋整地作業(yè)后，對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見表4。

由表4可知：松旋整地后土壤中有機(jī)質(zhì)含量略有提高。這是因?yàn)榻?jīng)松旋整地作業(yè)后土壤變得松軟，有利于有機(jī)物質(zhì)的累積，改善了土壤環(huán)境。

3.3 作物抗倒伏性狀與產(chǎn)量情況

對(duì)比松旋整地和常規(guī)耕作下玉米的倒伏率和產(chǎn)量情況，結(jié)果見表5。

由表5可知：松旋整地后玉米倒伏率下降，產(chǎn)量提高。說明松旋整地使土壤環(huán)境得到明顯改善，有利于作物生長(zhǎng)和根系發(fā)育，減少了作物倒伏現(xiàn)象的發(fā)生，為產(chǎn)量增加創(chuàng)造了條件。

4 結(jié)論

從松旋整地技術(shù)模式應(yīng)用效果來看，拔節(jié)期和吐絲期地表下50～350 mm土壤中水分含量比常規(guī)耕作分別提高4.34%和3.79%，地表下50～250 mm土壤中有機(jī)質(zhì)含量提高14.53%，玉米倒伏率降低1.47%，產(chǎn)量增加5.13%。可見，松旋整地技術(shù)模式在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有一定的優(yōu)勢(shì)，對(duì)其配套機(jī)具的開發(fā)為該模式的推廣應(yīng)用提供了裝備保障。

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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