西瓜甜瓜起壟鋪管鋪膜復式作業規程

陳 曉，龔 艷，張 曉，劉德江，繆友誼

（農業農村部南京農業機械化研究所，江蘇南京 210014）

0 引言

我國是西甜瓜生產大國，種植面積及產量均位列世界第一位。近年來，隨著我國農業供給側結構性改革以及產業布局調整，西甜瓜種植面積不斷增加，至2018年西瓜的播種面積達到517.9千hm2，甜瓜的播種面積達到376.1千hm2[1]。西甜瓜產業作為勞動密集型產業，一直以來存在生產用工多、勞動強度大、機械化程度低等問題。盡管2018年我國農作物耕種收綜合機械化率已超過67%，主要糧食作物更是達到80%，但是西甜瓜的耕種收綜合機械化率仍然處于較低水平，僅為20%～30%[2]。目前已在西甜瓜生產中大面積推廣應用的主要為耕整地、植保、水肥一體化等通用型機械，而起壟、播種、移栽等環節因缺乏與西甜瓜種植農藝要求相配套的專用機械，仍主要依賴于人工。人工作業不僅難以保證作業質量，并且無法滿足規模化生產需求，尤其是隨著我國農業“用工難”“用工貴”問題日益突出，西甜瓜生產的比較效益不斷下降，限制了西甜瓜產業發展，“機器換人”已成為西甜瓜生產節本、提質、增效的必然需求。

由于我國西甜瓜不同產區的地理氣候條件各異、西甜瓜品種及栽培模式差異大，農藝標準化、規范化程度低，給西甜瓜農機農藝融合關鍵技術及機械化裝備的研發與推廣應用帶來困難。其中設施西甜瓜由于作業空間狹小、設施建設不標準，大型機械化裝備無法進入其中作業，西甜瓜耕整地環節在用機具大多為鏵式犁、旋耕機、開溝機等常規大田機械，起壟、施肥、鋪管、鋪膜復式作業機缺乏專用機具，人工作業或單項機械化作業，不僅費時費工，并且不利于后續作業環節機具的銜接配套。起壟、施肥、鋪管、鋪膜復式作業機可采用用于蔬菜的機具，但由于缺乏與西甜瓜不同栽培農藝相適應作業規程，作業質量難以保證。

因此，本作業規程圍繞西甜瓜旋耕起壟鋪管鋪膜的要求，制定了作業方法，旨在規范西甜瓜起壟鋪管鋪膜復式作業機的使用流程，發揮機器功能，提高作業質量。

1 起壟鋪管鋪膜作業裝備的結構與工作原理

西甜瓜起壟覆膜種植可以起到增溫保墑、防蟲、抗病、抑制雜草等作用，在有效減少西甜瓜種植過程中的灌溉用水以及農藥化肥使用量的同時，提高西甜瓜產量。機械起壟鋪管覆膜作業質量好、效率高、成本低，它的推廣應用對促進西甜瓜生產綠色發展與提質增效起到了重要作用。起壟鋪管鋪膜作業裝備，按功能可分為單一鋪管鋪膜和起壟、起壟鋪管鋪膜復式作業三種。

鋪管鋪膜裝備：鋪管覆膜覆土一體機作業時，弧形鏟土板將地鏟平，地輪帶動刨土板轉動將弧形鏟土板中的土刨入覆土板上，開溝犁開出覆膜溝，展膜輥將膜展開，并將農膜平鋪于平整的膜床上，側壓膜輪將地膜邊壓入開出的覆膜溝內，使地膜緊貼膜床，膜邊覆土圓盤將土均勻覆在膜邊上完成覆膜作業，同時滴灌帶被鋪于膜下，與覆膜作業同步進行，覆土板將土分散壓在地膜上，使地膜與地面緊貼并防止被風吹起，側壓膜輪和覆土犁配合將地膜兩邊用土壓實，可一次性完成平地、鋪管、覆膜、覆土等作業。

起壟裝備：牽引式起壟裝備，根據對土壤的作業次數又分為單刀輥和多刀輥2種結構，兩者相比單刀輥結構配套動力相對需求小，更適合沙性土壤環境作業；多刀輥結構采用二次耕作土層的原理，精細耕作表層土壤，所整理的壟質量更佳，同時也適合黏性土壤作業。單刀輥牽引式起壟裝備主要由機架、扶土器、傳動機構、起壟板、壓整蓋板、尾輪等組成，部分還包含鎮壓輥及液壓控制部件等。多刀輥牽引式起壟裝備在單刀輥的結構基礎上再增加表層精細碎土輥裝置，進行深耕環節后表土二次精細破碎，再起壟作業，其目的在于保證表層土壤達到苗床細碎度的要求。此外，還有利用開溝起壟的研制起壟裝備，適合高壟作業場合。開溝起壟機一般先采用兩側的圓盤式開溝裝置將土壤深旋，而后土壤被圓盤的旋轉帶動，通過離心力甩至壟的正中央，自然形成壟結構，部分機具為保證壟表面的平整度，在壟表面增加鎮壓板或鎮壓輥對表土鎮壓修平。適用于塑料大棚等的小型自走式起壟機一般采用汽油機為動力，將動力傳遞至刀輥上，刀輥通常在中間部位布置旋耕刀片，兩端設有起壟刀片，通過刀輥的轉動帶動旋耕刀切削土壤，同時起壟刀將切出的土塊甩至畦中間區域集中，再利用起壟整形板鎮壓壟溝的側邊，完成壟的整理。

起壟鋪管鋪膜復式作業裝備：針對作業功能的不同，為提高作業效率，減少土壤壓實，目前很多采用復式作業結構——起壟鋪管鋪膜一體機。圖1為農業農村部南京農業機械化研究所針對設施吊蔓西甜瓜耕整地機械化作業需求研制的履帶式旋耕起壟鋪管鋪膜復式作業機，主要由傳動部件、旋耕裝置、起壟機構、鋪膜機構、鋪管機構、導向機構及覆土機構等組成。作業時，以35馬力的柴油機為動力，采用履帶式行走底盤，掛接旋耕起壟鋪管覆膜復式作業機，通過可調型的起壟板，可以調節起壟高度與壟型。該機具一個作業流程即可完成旋耕起壟、鋪滴灌帶、鋪地膜及膜邊覆土的機械化復式作業。該機型起壟高25～30 cm，壟寬70～90 cm，壟形弧形、梯形可調，作業速度2～3 km/h，且體積小巧、轉向靈活，遙控系統能遠程控制履帶式底盤的左右前進方向以及機具的升降，在溫室大棚內具有良好的通過性，滿足了設施吊蔓西甜瓜耕整地機械化作業需求。

圖1 履帶式旋耕起壟鋪管覆膜復式作業機

2 起壟鋪管鋪膜復式作業裝備操作規程

2.1 起壟整地前裝備

1）耕整地要求。起壟鋪管鋪膜前，根據當地氣候環境、土壤條件及種植模式等，可選擇性地對田塊進行施肥、耕翻等預作業。設施土壤3～4年深耕或深松1次可有效打破犁底層，改善土壤板結情況，耕深需達到30 cm以上，深耕或深松后進行旋耕作業，旋耕作業深度應不小于15 cm，耕后地表平整度≤5 cm，碎土率≥50%[3]。耕整作業可結合撒肥機械進行底肥撒施，可以改善土壤結構和理化性質。起壟鋪管鋪膜作業前，作業地塊的土壤含水率應不大于16%，不應有尺寸大于10 cm的作物殘茬、雜草等。

2）起壟鋪管鋪膜作業裝備的選擇。起壟鋪管鋪膜作業裝備按行走方式可分為自走式、手扶式和牽引式，如圖2所示。

圖2 旋耕起壟鋪管鋪膜復式作業裝備

機具的選型應根據設施環境、壟型要求、種植模式等因素進行：空間狹小的單跨大棚或溫室，其棚內空間小、壟長較短，建議使用手扶式（或小型乘坐式）起壟鋪管鋪膜機進行起壟、鋪管、覆膜等作業；針對連棟大棚吊蔓西甜瓜種植模式，可選擇大棚王拖拉機配套牽引式起壟鋪管鋪膜機進行作業。

3）操作人員要求。操作人員應經過專業技術培訓，熟練掌握操作技術，嚴格按照農機具使用說明書和安全操作規程進行操作；輔助人員應具備基本的作業知識和安全常識。

2.2 作業前準備

1）作業前，檢查油箱油量，對起壟鋪管鋪膜機的注油孔加注黃油。

2）應全面檢查緊固件的螺栓、螺母等是否有松動或脫落現象。作業10～20 h后，在依次檢查各緊固部件。

3）檢查調整發動機氣門間隙，對氣門彈簧進行定期的檢查，一旦彈簧的彈性不夠，要及時更換.

4）檢查各操縱手柄（主離合操縱桿、液壓提升操縱桿）在分離狀態；各連接件、傳動件是否松動，焊接件是否脫焊.

5）如在工作中發現不正常現象，及時停車檢查。如需更換零部件時須將發動機熄火，嚴禁發動機未熄火時更換零部件。

6）地膜應選擇單幅成卷且有芯棒支撐的，其幅寬應與農藝要求一致，覆蓋于壟上后兩邊留有10～15 cm的覆膜邊。

7）膜卷棒芯應是堅實并有一定剛性的直通管，在膜卷內不應斷裂，兩端應整齊完好，相對膜卷側端面的外伸量一般不應大于3 cm。

2.3 機具調試

1）機具作業前應進行空轉試驗，在規定運行條件下各連接件和緊固件不能有松動現象，機器運轉平穩，無異常聲響。

2）根據壟距、壟高尺寸調整起壟鏟的入土深度、作業寬度，使壟距、壟高達到要求后并固定。

3）安裝膜輥，檢查并調整壓膜輪壓膜情況、覆土盤覆土情況。

4）作業前，可預先規劃機具作業軌跡。因起壟后一般會進行移栽作業，可以采用拉直線、設置參照物等方式確保壟體直線度。

2.4 正式作業

1）牽引式旋耕起壟鋪管鋪膜復式作業裝備需和適宜馬力的大棚王拖拉機配套，通過三點懸掛將拖拉機與旋耕起壟鋪管鋪膜復式作業裝備連接；自走式與手扶式旋耕起壟鋪管鋪膜復式作業裝備拉動發動機拉繩，啟動發動機即可。

2）作業裝備作業時，應與起壟中心線對正，將地膜用手向后拉出0.5～1 m，并壓牢端頭與兩側，再將壓膜輪壓在地面兩邊，方可進行正式作業。

3）觀察周圍情況，確認安全后按規劃路線作業。

4）作業中，輔助人員要經常檢查起壟、鋪膜、壓膜、覆土等作業質量是否符合農藝要求，一旦發現問題，及時停機檢查。

5）起壟鋪管鋪膜作業過程中，機組不得倒退。

6）地頭轉彎時要先停機，應將地膜留足覆蓋地頭的用量后人工將地膜剪斷，然后升起機具掉頭轉彎，使機具對準下次作業位置，將地膜展開，確定壓膜輪位置并將機具落下，固定好地膜，便可進行作業。

7）作業過程中發現異常及故障時，應及時停車檢查排除。

8）相鄰地塊之間轉移作業時，應將掛膜架升至最高位置，并將起壟壓膜覆土器總成抬起。

2.5 作業質量

要求壟形平整，壟表面土壤細化度高且上實下松，壟溝回土、浮土少。壟距、壟頂寬、壟高合格率＞80%，壟表碎土率≥85%，壟頂面平整度≤2 cm，溝底面不平度≤2.5 cm，壟體直線度≤10 cm[4]。鋪膜的采光面寬度合格率、采光面地膜展平度、采光面機械破損程度、膜邊覆土厚度合格率等作業指標應符合NY/T 986的要求[5]。

設施西甜瓜生產過程中，起壟鋪管鋪膜作業基本還是以人工作業為主，各種品種采用的株行距、畝密度、壟寬壟向等農藝條件都是以實現產量、質量最佳為前提，考慮農機裝備作業需求及便利性的基本很少。因此從宜機化和規范化生產角度出發，推薦的設施吊蔓西甜瓜的種植模式如下：

一壟兩行。針對厚皮甜瓜，壟距推薦150 cm，壟上小行距30～40 cm，株距45～55 cm，定植密度：1 600～1 800株/667m2；針對小果型西瓜，壟距推薦180 cm，壟上小行距50～60 cm，株距45～55 cm。定植密度：1 300～1 500株/667m2。

3 保養與維護

1）作業期應給各轉動件加注潤滑油，擰緊松動的連接件，及時停車清除機具各部位的雜物。

2）作業結束后，應及時清掃附在機具上的泥土及其他雜物，檢查機具各部件及其他緊固件情況，如有松動立即擰緊。

3）機器長期不用時，清點隨機工具和零配件，清除機器外部塵土、油污及其他雜物；各潤滑部位補充潤滑油；將機器置于適宜的棚室內，并使其處于穩定狀態，保持通風良好，干燥清潔。

4 常見故障及排除

1）地膜偏斜。故障原因：膜卷安裝不正、膜卷本身卷繞不齊或機具行駛路線不直。解決辦法：檢查膜卷，重新安裝膜卷并對正壟面，且與機具前進方向垂直；機具勻速、直線行駛。

2）橫向皺紋。故障原因：地膜縱向拉力小于橫向拉力，前進速度不均勻。解決辦法：減小壓膜輪壓力，增加膜卷的卡緊力，機具保持勻速前進。

3）縱向皺紋。故障原因：地膜的縱向拉力大于橫向拉力，前進速度過快。解決辦法：增加壓膜輪的壓力，減小膜卷的卡緊力，適當降低機具前進速度。

4）斜向皺紋。故障原因：機具未能直線行駛，或是左右壓膜輪壓力不一致。解決辦法：可以采用拉直線、設置參照物等方式確保機具直線行進，調整兩側壓膜輪，使其壓力均勻一致。

5）壓膜輪壓不住地膜。故障原因：膜卷安裝不正、膜卷本身卷繞不齊或機具行駛路線不直。解決辦法：檢查膜卷，重新安裝膜卷并對正壟面，且與機具前進方向垂直；機具勻速、直線行駛。

6）鋪膜后卷邊。故障原因：壓膜輪壓力過小，覆土鏟與地膜之間的距離過小，覆土鏟的角度過大。解決辦法：增加壓膜輪的壓力，減小覆土鏟的角度，調整覆土鏟與地膜之間的距離。

7）地膜破碎。故障原因：壓膜輪壓力過大，覆土鏟與地膜之間的距離過小。解決辦法：減小壓膜輪的壓力，調整覆土鏟與地膜之間的距離。