王福義
摘要:以水田機械化深翻技術(shù)為基礎(chǔ),采用對比試驗驗證深翻作業(yè)模式的可行性。試驗結(jié)果表明:在農(nóng)藝允許情況下,應(yīng)盡量增加翻耕深度;秋季水田土壤含水率較高,對動力要求高;秸稈根茬高度宜控制在25~35 cm之間;秋季翻耕作業(yè)應(yīng)采用高速檔位勻速前進。
關(guān)鍵詞:深翻;水田;試驗;翻耕深度;斷條率
水稻是遼寧主要糧食作物,種植面積在66.7萬hm2左右。水田地經(jīng)過長期灌溉,土壤板結(jié)冷漿,透氣性差,導(dǎo)致耕層變淺、地力下降。實施機械化深翻作業(yè),能夠重建水田合理耕層,提高秸稈還田效果,且有利于降低鹽堿地的鹽堿程度。2018—2019年,以水田機械化深翻與秸稈機械化還田關(guān)鍵技術(shù)為基礎(chǔ),通過設(shè)定不同作業(yè)條件、配置不同作業(yè)機具進行對比試驗,驗證深翻作業(yè)模式的可行性以及機具的作業(yè)性能,為作業(yè)機具選型和規(guī)范作業(yè)規(guī)程提供理論依據(jù)。
1 條件與方法
1.1 作業(yè)時間
分別于2018年11月 (秋季)和2019年4月(春季)進行試驗地基本條件測試及深翻作業(yè)質(zhì)量試驗。試驗地塊位于盤錦市大洼區(qū),秋季試驗和春季試驗的面積均為1.3 hm2(20畝),且地塊相鄰。機械化收獲后,將秸稈粉碎后均勻拋撒于地表。
1.2 儀器與設(shè)備
試驗測定儀器主要有:米尺(3 m)、直尺(50 cm)、電子天平(500 g/0.01 g)、土壤緊實度測試儀(50 cm/2.5 cm)、土壤含水率測試儀。
春季作業(yè)機具選用1LF-527深翻犁,其作業(yè)方式為牽引式,作業(yè)深度20~30 cm,作業(yè)幅度135 cm。配套動力為雷沃1104拖拉機。
秋季作業(yè)機具選用1LF-327深翻犁,其外形尺寸220 cm×105 cm×120 cm,作業(yè)方式為牽引式,液壓翻轉(zhuǎn),作業(yè)深度20~30 cm,作業(yè)幅度81 cm,配套動力為雷沃904拖拉機。
1.3 取樣點確定
根據(jù)試驗地塊單池實際尺寸設(shè)置取樣點位置。1—4點分別距離田埂10 m,單點取樣面積設(shè)定為1 m2(1 m×1 m),詳見圖1。
1.4 測定方法
試驗方法及過程主要參考以下標(biāo)準(zhǔn):GB/T 5262-2008? 農(nóng)業(yè)機械試驗條件? 測定方法的一般規(guī)定;GB/T 14225-2008? 鏵式犁;NY/T 742-2003? 鏵式犁作業(yè)質(zhì)量。具體要求為:斷條≥2.0次/m;立垡率≤5.0%;回垡率≤5.0/%。
1.4.1 斷條率 測定最后犁體的垡片斷條數(shù)、最大垡片長、平均垡片長,垡片斷裂的面積超過該斷面積的一半者為一個斷條,按下式計算斷條率:
1.4.2 立垡率、回垡率 土垡翻轉(zhuǎn)后其含植被或殘茬表面與溝底夾角小于90 °則為翻垡,90 °~100 °之間則為立垡,大于100 °則為回垡。在檢測區(qū)內(nèi)每個行程中測最后一犁垡片的立垡長度和回堡長度,分別按下式計算立垡率和回垡率:
式中:rl為立垡率,%;rh為回垡率,%;LI為立垡長度,m;Lh為回垡長度,m;L為測區(qū)長度,m。
2 結(jié)果與分析
2.1 試驗地基本條件
2.1.1 留茬高度 選取5個采集點,每點測量5株根茬高度,計算平均留茬高度,結(jié)果見表1。
由表1數(shù)據(jù)可知:根茬高度宜控制在20 cm以內(nèi)。遇秸稈根茬過高及倒伏秸稈聚堆情況,需開展秸稈粉碎作業(yè)后再進行翻耕作業(yè),以降低機具纏繞幾率。試驗結(jié)果表明,留茬過高嚴(yán)重影響翻耕扣垡效果,根茬掩埋不理想。
2.1.2 耕層含水率 選取5個測試點,挖取耕層斷面土樣,測試不同深度土壤的含水率,計算地塊0~25 cm耕層內(nèi)的平均含水率,測定結(jié)果見表2。
由表2數(shù)據(jù)可知:春季水田翻耕作業(yè)含水率較秋季低,平均在30%以內(nèi),對作業(yè)動力要求不高,以67.1 kW以下拖拉機為宜;秋季水田翻耕作業(yè)含水率較高,普遍達到35%~45%,高含水率對動力要求高,以67.1 kW以上拖拉機為宜。
2.2 翻耕作業(yè)質(zhì)量
水田翻耕作業(yè)采用1LF-327深翻犁進行,翻耕深度設(shè)置為20 cm,作業(yè)后檢測作業(yè)質(zhì)量。
2.2.1 翻耕深度 翻耕深度測試結(jié)果見表3。
由表3數(shù)據(jù)可知:無論是春季作業(yè)還是秋季作業(yè),翻耕深度差別不大,均符合要求。在農(nóng)藝允許情況下,盡量增加深度,以提高深翻效果。
2.2.2 斷條率 斷條率測試結(jié)果見表4。
由表4數(shù)據(jù)可知:春季試驗斷條率達到標(biāo)準(zhǔn)要求,分析原因在于土壤含水率降低,碎土效果較好;秋季作業(yè)斷條率稍低。在一定范圍內(nèi),土壤含水率高,成條扣垡效果好,秸稈掩埋作業(yè)效果佳。秋季深翻的斷條率比標(biāo)準(zhǔn)低,因翻垡便于埋茬,所以不考慮碎土效果。同時,秋季作業(yè)使秸稈在土層中越冬,能夠增加腐熟時間,降低春季插秧作業(yè)的難度。
2.2.3 立垡率與回垡率 一般情況下,立垡率越低,說明秸稈掩埋效果好。立垡率與回垡率測定結(jié)果詳見表5。
由表5可知,秋季作業(yè)的立垡率為6.2%﹥5.0%,這可能是由于秋季土壤含水率高,翻耕阻力大,翻垡效果較差,應(yīng)適當(dāng)增加牽引力和作業(yè)速度。
3 結(jié)論與討論
春季與秋季水田深翻作業(yè)對比試驗結(jié)果表明:在農(nóng)藝允許情況下,應(yīng)盡量增加翻耕深度,以提高深翻效果;秋季水田耕地土壤含水率較高,普遍達到35%~45%,含水率高對動力要求高,以67.1 kW以上拖拉機為宜;秸稈根茬高度宜控制在25~35 cm之間,過高影響機具通過性、增加纏繞幾率;秋季深翻的斷條率比標(biāo)準(zhǔn)低,因翻垡便于埋茬,所以不考慮碎土效果;秋季作業(yè)的立垡、回垡低于標(biāo)準(zhǔn)要求,作業(yè)時應(yīng)采用高速檔位勻速前進,以提高作業(yè)效果。
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