摘要:土壤深松是利用耕作机械梳松土壤,不改变土层,加深耕作层,是保护性耕作的一种,是农机化技术推广的新模式。本文主要研究了两种深松机械的特点、构成、功用,深松铲的松土范围和牵引阻力分析。
0引言
深松耕法是一种新的土壤耕作方法。在旱作地区,它具有深耕改土、提高地力和增加产量的效果。
深松一般是指深度在18 cm以上的松土作业。它能破坏坚硬的犁底层、加深耕作层、改善耕层结构;提高土壤蓄水保摘、抗旱耐涝能力。深松使土壤孔隙增多,三相(固、气、液)比例得到适当的调整,有增温放寒和减缓水土流失与风蚀的作用。适合于干旱、半干旱地区和丘陵地区的耕作。
对于耕层瘩薄不宜深翻的土壤,如盐碱土、白浆土、黄土等,深松作业能保持上下土层不混不乱;与施肥相结合,已成为改良土壤的主要措施。
不仅在作物收割后,可以进行全面深松,而且在播种之前或播种的同时以及作物生长期间,也可进行种床深松和行间深松。这就既扩大耕作时间,又便于联合作业,提高机具利用率。这也是我国现行深松耕法的一大特点。
按所完成作业项目的不同,深松机具可以分为深松犁和深松联合作业机。两者的共同特点是结构简单、工作可靠性高、操作容易、钢铁用量少、工效高。
1深松犁
目前,生产中使用的深松犁都是悬挂式的,主要用于土壤深松耕作、破碎犁底层、改良土壤和更新草原。深松由于不翻土、保持上下土层不乱、对地表覆盖破坏最小,故能减少土壤水分的散失,利于保摘和防止风蚀、水蚀。
深松犁适于高速作业,牵引阻力比桦式犁小,能量消耗仅为桦式犁的60%,可以减小能源消耗。
深松犁由机架、拉筋、深松铲、安全销、限深轮组成。工作部件一般均为凿形深松铲,直接装在机架的横梁上。犁上备有安全销,耕作中遇到树根或石块等大障碍物时,能保护深松铲不受损坏。限深轮装于机架两侧,用以调整和控制松土深度。
机架除T形结构外,还有析架结构。其深松铲前后交错排成两列,通过性好,不易堵塞,深松后地表也较平整。
深松犁多与大马力拖拉机配套,最大松土深度一般可达500 mm以上。
2深松联合作业机
深松联合作业机是在深松的同时完成施肥、播种、中耕、喷撒农药、除草剂等两种以上作业的机具。其优点是可以降低劳动消耗,减少机组压地次数,提高大马力拖拉机的功率利用率,降低作业成本,因而具有明显的经济效果和间接的增产作用。
目前,已定型的深松联合作业机有悬挂式联合耕种机
3 GZ-6和2LBZ-5A垄下播种中耕机。
悬挂式联合耕种机3 GZ-6由龙门式悬挂架、双横梁、平行四杆仿形机构、纵梁、拉筋、深松铲、双翼松土铲、仿形轮、支持轮组成。适于旱田垄作,基础部分可进行起垄、躺地、垄沟深松等多项作业。其机架为组合式,由龙门式悬挂架和双横梁构成,构造简单,强度高;能适应多种作业要求,便于各种工作部件的安装调整和固定。平行四杆仿形机构可使纵梁与地面保持330 mm高度。其牵引角为4.3°,工作稳定性和地形适应性均较好,下仿形量可达130 mm。
深松铲装在纵梁的后部,其前方装双翼松土铲,相互配合以达到分层深松,从而提高松土效果,使表土更加细碎。松土深度可调,最大深度为300 mm。相邻两行深松铲前后错开排列,可提高通过性,避免拥土。
拉筋用来防止纵梁和铲柱变形,在各项作业中都必须装用并调紧,使铲柱保持竖直位置。
若将深松铲换成三角犁桦即可进行起垄作业。若将深松铲和双翼松土铲分别换成三角犁桦和凿柄式垄帮除草部件,则可在躺地的同时深松垄帮。凿柄式除草部件的横向间距和入土深度,可根据作物及农业技术要求调整,以保留必要的护苗带宽度,避免伤根、压苗。
行间深松和垄帮深松应严格掌握农时,过早易压苗,过晚则容易伤根。
悬挂式联合耕种机3 GZ-6与东方红-75拖拉机配套,工作幅宽4.2 m,适应垄距范围650~700 mm,班次作业量为135~210亩/班。
3深松铲的松土范围和牵引阻力
深松铲应力求松土范围大、碎土能力强,同时牵引阻力要小。松土范围和碎土质量以及牵引阻力,不仅取决于深松铲的型式、基本参数,而且与土壤类型、结构和物理性状以及松土深度有密切的关系。
3.1松土范围
在具体土壤条件下,影响松土范围的主要因素是松土深度和人土角。铲前与铲侧影响范围均随松土深度和入土角的增加而增大,但松土深度和入土角都不可过大。
3.2深松铲的配置
联合深松铲的纵向和横向间距,应根据作业要求与松土范围来确定。联合作业机进行行间分层深松时,行距即深松铲的横向间距。深松铲的幅宽,应以在松土范围内不致断苗、伤根为度。纵向间距应保证不发生堵塞,一般取350~500 mm即可满足正常工作需要。
3.3深松铲的牵引阻力
深松铲工作时的阻力包括铲刃的切土阻力、土壤的变形(松碎)阻力和深松铲与土壤的摩擦阻力。
(1)人土角对牵引阻力的影响。试验表明,牵引阻力随入土角的增大而增加。当人土角小(40°以下)时,牵引阻力的增长较缓和。入土角超过40°后,牵引阻力则急剧上升。所以,在结构允许的条件下,人土角宜取小值,深松铲的人土角一般都在25°以下。
(2)松土深度对牵引阻力的影响。各种深松铲的牵引阻力均随松土深度增加而增大。但在农业技术没有特殊需要的情况下,深松深度不宜过大。否则,牵引阻力将迅速增加,经济上得不偿失。
(3)土壤的物理性状对牵引阻力的影响。在相同条件下,内聚力大的土壤,其平均牵引阻力可能比内聚力小的土壤大好几倍。就是同一种土壤,当含水量、容重不同时,牵引阻力也会有极明显的差别。实践证明,在土壤适耕状态进行作业,不仅牵引阻力小,而且松土质量也好。
4结语
为适应农场规模的不断扩大和大马力拖拉机配套的需要,深松机具正向宽幅、高速方向发展。为了降低牵引阻力,需采用合理结构、优质钢材,以减少用钢量,低角深松铲更是得到了广泛应用。有些机具上还采用了振动技术,由拖拉机动力输出轴驱动偏心振子,使犁横向振动,同时还提高了松土质量。