郝才林

農(nóng)機(jī)深松整地作業(yè)技術(shù)與裝備的應(yīng)用

郝才林

農(nóng)機(jī)深松整地是被實(shí)踐證明了的具有保護(hù)性的土壤耕作方式。近幾年，隨著拖拉機(jī)動(dòng)力的增加及配套新技術(shù)新機(jī)具研發(fā)成功，農(nóng)機(jī)深松整地作業(yè)技術(shù)具備了推廣應(yīng)用的基礎(chǔ)和條件，是機(jī)械化從以改造自然為主向與自然協(xié)調(diào)發(fā)展的生態(tài)型生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變。在當(dāng)前的條件下，傳統(tǒng)的鏵式犁耕翻作業(yè)或連續(xù)淺旋的作業(yè)模式越來越不適合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要，農(nóng)機(jī)深松整地作業(yè)技術(shù)與裝備將成為今后推廣和發(fā)展的方向。

一、農(nóng)機(jī)深松整地作業(yè)技術(shù)的內(nèi)涵及意義

農(nóng)機(jī)深松整地作業(yè)技術(shù)是指用拖拉機(jī)牽引深松犁或深松機(jī)，在不打亂原有土層結(jié)構(gòu)的情況下，松動(dòng)土壤，打破犁底層，加深耕作層的機(jī)械化整地技術(shù)。機(jī)械化深松能促進(jìn)土壤蓄水保墑，增強(qiáng)抗旱防澇能力；促進(jìn)農(nóng)作物根系下扎，提高抗倒伏能力；促進(jìn)農(nóng)作物生長(zhǎng)，提高糧食產(chǎn)量。通過近幾年的實(shí)踐研究認(rèn)為，盡管深松作業(yè)具有突出的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益，由于深松作業(yè)面臨的土壤類型、自然條件、耕作制度、深松目的等生產(chǎn)要素的差異，具體生產(chǎn)中仍要因地制宜，探索適宜的深松整地技術(shù)模式，區(qū)分傳統(tǒng)地塊還是保護(hù)性耕作地塊，合理選擇深松整地機(jī)具，才能達(dá)到改良土壤、增產(chǎn)增效、保護(hù)環(huán)境，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展之目的。

二、農(nóng)機(jī)深松整地作業(yè)技術(shù)應(yīng)用選擇

深松不同于傳統(tǒng)的耕翻作業(yè)。在具體應(yīng)用中，需要統(tǒng)籌各個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)，特別在實(shí)施保護(hù)性耕作的地塊，更應(yīng)結(jié)合本地土壤類型和耕作制度的多樣性，進(jìn)行不同區(qū)域適應(yīng)性和可行性試驗(yàn)，以形成具有區(qū)域特點(diǎn)的深松作業(yè)技術(shù)模式。

（一）深松時(shí)間。深松的主要目的是蓄納相對(duì)較多的雨水，因此，一般應(yīng)把深松作業(yè)安排在雨季前進(jìn)行。一是秋季作物收獲后或秋整地前，9月下旬～12月上旬，以接納秋、冬兩季的雨水和雪水，有效抵御春寒。二是夏季作物收獲后或春播前，3月上旬～6月上旬，可充分接納夏季雨水，防止形成土壤表面徑流，達(dá)到抗旱或排澇效果。同時(shí)，深松時(shí)要考慮當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件和耕作制度的差異，合理確定深松時(shí)間。一年兩作區(qū)一般都是在小麥?zhǔn)斋@后硬茬直播玉米，在夏種時(shí)氣溫較高，土壤深松易于造成跑墑。而玉米的主根系又主要分布在30cm左右的土層中，秋季如遇強(qiáng)對(duì)流天氣或刮大風(fēng)，易發(fā)生倒伏現(xiàn)象，因此深松不宜選擇在夏季進(jìn)行。另外，深松時(shí)注意與輪作制相適應(yīng)，建議秋季深松地作為輪作地使用，效果好、無風(fēng)險(xiǎn)。

（二）深松深度。深松作業(yè)能加深耕層，深松深度的選擇應(yīng)根據(jù)深松的目的和土壤類型的差異，因地制宜，宜深則深，宜淺則淺。對(duì)于以打破犁底層、增加蓄水保墑能力為目的，可在深松前進(jìn)行測(cè)定，根據(jù)犁底層耕層狀況決定深松作業(yè)深度，一般為25-35cm。對(duì)于土壤比阻較大及犁底層較厚的地塊，應(yīng)用普通聯(lián)合整地機(jī)難以達(dá)到深松效果，應(yīng)采用淺松鏟與深松鏟相結(jié)合的深松機(jī)進(jìn)行復(fù)式深松作業(yè)，分層打破犁底層，以保持耕層土壤適宜的松緊度和創(chuàng)造合理的耕層；無論何種類型土壤，首次深松作業(yè)深度至少要打破犁底層，但不宜過深，以后可根據(jù)土壤耕層分布的具體情況逐步加深。

（三）深松方式。深松整地方式可分為全面深松和局部深松兩種。全面深松是用深松犁全面松土，這種方式適用于配合農(nóng)田基本建設(shè)，改造耕層淺的土壤，深松深度為25-30cm。局部深松是用鑿型鏟、雙翼鏟或鏵進(jìn)行松土與不松土相間隔的局部松土，用于創(chuàng)造虛實(shí)并存的耕層結(jié)構(gòu)，虛部蓄水，實(shí)部提墑，應(yīng)用范圍較廣。具體到不同的土壤類型和耕作制度，要綜合考慮其差異性，合理選擇深松方式，達(dá)到最佳深松目的。

（四）深松間距。深松作業(yè)要求耕深一致，各行深度誤差為±2cm，要求行距一致。全面深松地塊深松行距一般為35cm，局部深松應(yīng)根據(jù)深松深度和深松后播種作物的種類選擇合適的深松深度，單柱式深松機(jī)的松土范圍一般為深松深度的兩倍，此結(jié)論可作為選擇深松鏟間距的依據(jù)。對(duì)深松后播種玉米等寬行作物來說，一般要求深松間距與行距等同，對(duì)深松后播種小麥等窄行作物，一般要求深松后10cm土壤全部松動(dòng)，可根據(jù)深松深度確定深松鏟的間隔距離。普通鑿鏟式深松機(jī)如深松深度30cm，深松鏟單體間距只能縮小到40cm，才能達(dá)到表層10cm土壤全松的效果。具體深松深度的選擇，應(yīng)結(jié)合土壤類型、深松目的、耕作制度及深松機(jī)具，在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上確定適合的數(shù)據(jù)。

（五）深松作業(yè)的土壤墑情要求。深松作業(yè)對(duì)土壤墑情要求嚴(yán)格，土壤含水量過大或過小，作業(yè)質(zhì)量均較差，如出現(xiàn)大的深松溝、大的土塊、泥條等，另外，作業(yè)阻力也大。不同的土質(zhì)，適宜土壤深松的墑情不同，試驗(yàn)表明一般要求土壤的含水率在15%～22%之間。天氣干旱時(shí)，可進(jìn)行造墑。

（六）作業(yè)周期。深松間隔年限與種植制度、土壤質(zhì)地等因素密切相關(guān)，因此，各地的深松間隔年限沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于一年兩作生產(chǎn)區(qū)，由于年內(nèi)機(jī)械進(jìn)地次數(shù)相對(duì)較多，對(duì)土壤壓實(shí)大，深松間隔可短一些。另外，像小麥玉米等耐緊實(shí)作物，理論研究認(rèn)為當(dāng)土壤容重在1.5g/cm3以下時(shí)，不影響根系生長(zhǎng)，也可作為是否要進(jìn)行深松作業(yè)的依據(jù)。普遍的結(jié)論是2-4年深松一次。

三、深松作業(yè)裝備種類與性能特點(diǎn)

深松機(jī)具是實(shí)施深松技術(shù)的重要物質(zhì)載體，深松作業(yè)機(jī)具的研究在歐、美國(guó)家已相當(dāng)完善，并形成系列。我國(guó)深松機(jī)具的研制和使用起步較晚，處于推廣階段。從政策環(huán)境上看，今年國(guó)家加大了對(duì)實(shí)施農(nóng)機(jī)深松整地作業(yè)專項(xiàng)補(bǔ)貼和農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼，客觀上對(duì)深松機(jī)生產(chǎn)研制提供了新的發(fā)展空間。目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的深松機(jī)主要有單柱式深松機(jī)、倒梯形全方位式深松機(jī)和深松整地聯(lián)合作業(yè)機(jī)等。

（一）單柱式深松機(jī)。亦稱鑿型深松機(jī)，分震動(dòng)松土和擠壓松土兩種方式。1.震動(dòng)式深松機(jī)，主要由懸掛架、震動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、松土鏟和限深輪組成。以山東農(nóng)業(yè)大學(xué)與鄆城縣工力有限公司生產(chǎn)的1ZS-180型震動(dòng)深松機(jī)為代表，這種機(jī)型的特點(diǎn)是犁耕阻力小，松土效果好 ，兼有局部深松和全面深松的特點(diǎn)，震動(dòng)鏟前加裝切草圓盤，在保護(hù)性耕作地塊工作時(shí)能較好地切斷深松鏟前的秸稈，可以有效地減少堵塞。2.擠壓式深松機(jī)，主要由懸掛架、深松入土鏟、鎮(zhèn)壓輥、支撐連接機(jī)構(gòu)等組成，鎮(zhèn)壓輥兼有碎土和限深雙重功能。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，機(jī)具強(qiáng)度大，工作故障小，一般需要大馬力拖拉機(jī)作動(dòng)力，深松深度具有較大的調(diào)節(jié)范圍。這種深松機(jī)是市場(chǎng)上廣泛應(yīng)用的機(jī)型，適用范圍較廣。

（二）全方位式深松機(jī)。采用倒梯形結(jié)構(gòu)，整機(jī)主要由框架式深松部件、懸掛架、橫梁、支撐桿及限深輪組成。深松部件分左斜側(cè)刃、右斜側(cè)刃、水平刀三部分。這種機(jī)具一般用于配合農(nóng)田基本建設(shè)，改造耕層淺的土壤，應(yīng)用范圍較窄。

（三）深松整地聯(lián)合作業(yè)機(jī)。目前，生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的深松整地聯(lián)合作業(yè)機(jī)主要由單柱式深松機(jī)和旋耕機(jī)通過物理組合而成，拖拉機(jī)的動(dòng)力輸出經(jīng)過一個(gè)加長(zhǎng)的萬向節(jié)連接旋耕機(jī)，工作時(shí)，一次完成深松和旋耕兩項(xiàng)作業(yè)，提高了機(jī)具利用率和作業(yè)效率，減少了分段作業(yè)對(duì)土壤的壓實(shí)。一般要求配套動(dòng)力在66.15kw以上，必要時(shí)，可以作為兩臺(tái)機(jī)具單獨(dú)使用，實(shí)現(xiàn)一機(jī)兩用，具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性和適用性，是目前生產(chǎn)應(yīng)用的主流機(jī)具。

四、保護(hù)性耕作地深松作業(yè)機(jī)具的選擇

各種深松機(jī)具都可以用于保護(hù)性耕作地的深松作業(yè)。但保護(hù)性耕作地地表有大量的秸稈殘茬覆蓋，因此，選擇深松機(jī)時(shí)必須考慮在田間的通過性。否則，將無法在全量玉米秸稈還田的保護(hù)性耕作地上正常進(jìn)行深松作業(yè)或嚴(yán)重影響免耕播種質(zhì)量。深松機(jī)的通過性取決于深松機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、深松機(jī)上相鄰兩工作部件間距及與懸掛架形成的空間、地表上秸稈的數(shù)量和粉碎的粗細(xì)度、雜草的種類和多少。一般是相鄰兩工作部件間距越大、懸掛架越高，通過性越好；秸稈量越大，通過性越差；秸稈粉碎越細(xì)、均勻，通過性越好；雜草特別是蔓類雜草越多，其纏繞立柱的可能性越大，機(jī)具的通過性越差。保護(hù)性耕作地深松作業(yè)選擇深松機(jī)具應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1.選擇秸稈通過空間大的深松機(jī)。多梁結(jié)構(gòu)加大了相鄰兩立柱之間的距離，有利于秸稈通過。2.選擇在深松鏟前有切草圓盤的深松機(jī)。工作時(shí)切斷深松鏟前的秸稈，可有效地減少堵塞。對(duì)裝有限深輪的深松機(jī)，特別要注意深松機(jī)的工作幅度和拖拉機(jī)輪距的配合，防止兩個(gè)限深輪工作時(shí)一高一低，降低深松質(zhì)量。一年兩作地，深松應(yīng)在玉米收獲后土壤適墑的條件下及早進(jìn)行，深松后地表應(yīng)無明顯的秸稈和土壤堆積。用免耕播種機(jī)及時(shí)播種、鎮(zhèn)壓。3.選擇單一作業(yè)深松機(jī)。秋季土壤緊實(shí)，機(jī)具負(fù)荷大，可采用單一深松作業(yè)，減少拖拉機(jī)負(fù)荷。作業(yè)模式選擇：秸稈粉碎還田→單一深松→免耕播種。4.選擇與農(nóng)藝相結(jié)合的深松機(jī)具。選擇深松機(jī)時(shí)應(yīng)依據(jù)當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)藝選擇。以打破犁底層、增加蓄水保墑為目的，選擇鑿式或鏟式局部深松機(jī)；以改造土壤為目的，配合農(nóng)田基本建設(shè)，應(yīng)選用全面深松機(jī)。5.選成熟機(jī)型和規(guī)模企業(yè)的成熟產(chǎn)品。早期開發(fā)研制出來的深松機(jī)，經(jīng)過市場(chǎng)的檢驗(yàn)和不斷改進(jìn)，已相對(duì)成熟。而一些后上馬的企業(yè)生產(chǎn)的深松機(jī)，雖然借鑒了一些在用產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，但從設(shè)計(jì)和工藝兩個(gè)方面看仍待完善和提高。