劉毅
機(jī)械化耕整地技術(shù)是最基本的農(nóng)田作業(yè)機(jī)械化技術(shù)。它是指利用機(jī)械化手段對(duì)農(nóng)田進(jìn)行耕地和整地的作業(yè)過(guò)程。耕整地的目的和作用是疏松土壤,改善結(jié)構(gòu),透氣蓄水,恢復(fù)土壤肥力,覆蓋雜草與殘茬,防止病蟲(chóng)害,促進(jìn)作物生長(zhǎng),為作物的生長(zhǎng)發(fā)育創(chuàng)造良好的條件。通過(guò)物理手段為作物播種、管理、收獲作業(yè)創(chuàng)造良好的地表及土壤條件,為作物的生長(zhǎng)創(chuàng)造良好的種床和耕層條件,為有益生物菌群的活動(dòng)和水、肥、氣、熱的運(yùn)行創(chuàng)造良好的空間環(huán)境。
一、機(jī)械化耕整地技術(shù)的主要內(nèi)容
機(jī)械化耕地是指翻土、松土、雜草掩埋、施肥等作業(yè)過(guò)程,而機(jī)械化整地主要包括耕后播前對(duì)土壤表層進(jìn)行的松碎、平整、鎮(zhèn)壓、開(kāi)溝、作畦、起壟等作業(yè)。機(jī)械化耕整地作業(yè)既可單項(xiàng)進(jìn)行,完成特定的作業(yè)項(xiàng)目,也可采用聯(lián)合作業(yè)機(jī)具,一次性完成多項(xiàng)作業(yè),這樣既有利于提高作業(yè)效率,又有利于降低生產(chǎn)成本。機(jī)械化耕整地作業(yè)主要由鏵式犁、圓盤犁、旋耕機(jī)、深松聯(lián)合整地機(jī)、深松機(jī)、耕耘機(jī)、圓盤耙、動(dòng)力耙、聯(lián)合整地機(jī)、鎮(zhèn)壓器等機(jī)具裝備,這些作業(yè)機(jī)具承擔(dān)著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的絕大部分勞動(dòng)量,為保證我國(guó)糧食生產(chǎn)安全做出了突出的貢獻(xiàn)。因此,耕整地技術(shù)及裝備在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有極其重要的地位,在人類農(nóng)耕史上和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)進(jìn)程中的地位可謂舉足輕重,世界各國(guó)的耕整地機(jī)械在不斷更新發(fā)展。
二、耕整地機(jī)械化作業(yè)的原則
耕整地作業(yè)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中重要的農(nóng)藝環(huán)節(jié)。因?yàn)檎刈鳂I(yè)工作量大,勞動(dòng)強(qiáng)度大,所以必須首先實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。當(dāng)今世界的土壤耕作正朝著聯(lián)合作業(yè)方向發(fā)展,它是一項(xiàng)高效、節(jié)能、少耕的機(jī)械化耕作技術(shù)。其經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、生態(tài)效益顯著,已成為國(guó)內(nèi)外耕作機(jī)具的發(fā)展方向,符合現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)“優(yōu)質(zhì)、高效”的要求。耕整地可以采用聯(lián)合整地作業(yè)。盡可能的不采用多次單項(xiàng)作業(yè)。要最大限度的減少機(jī)車進(jìn)地整地次數(shù),從而減少能耗和機(jī)械對(duì)土壤結(jié)構(gòu)的破壞;可以不耕整地的就盡可能的不耕地。
1、聯(lián)合整地技術(shù)。以深松、滅茬(旋耕)、起壟和鎮(zhèn)壓聯(lián)合整地機(jī)具為代表的整地技術(shù),實(shí)現(xiàn)了土壤耕作技術(shù)的第二次革命,新的整地技術(shù)大幅度提高了大型農(nóng)機(jī)具的作業(yè)效率,增加了農(nóng)機(jī)作業(yè)收入,降低了作業(yè)成本,減少農(nóng)民機(jī)耕投入,對(duì)發(fā)展質(zhì)量效益型農(nóng)業(yè)和旱作生態(tài)型農(nóng)業(yè)起到了巨大的推動(dòng)作用,并對(duì)農(nóng)民增收產(chǎn)生了積極影響。一般以三年為一個(gè)耕作周期,其中一年深耕聯(lián)合整地,兩年淺耕聯(lián)合整地。
2、保護(hù)性耕作機(jī)械化技術(shù)。保護(hù)性耕作機(jī)械化技術(shù)是指以保護(hù)農(nóng)田表面土壤為目的,采用機(jī)械化耕作手段,提高土壤的蓄水保墑能力,防止水土流失的一種機(jī)械化作業(yè)方式。保護(hù)性耕作不等同于免耕,免耕是保護(hù)性耕作中的一種耕法。
三、耕整地機(jī)械化發(fā)展趨勢(shì)
1、向?qū)挿笮突l(fā)展。美國(guó)、法國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的田間拖拉機(jī)功率可以達(dá)360kW以上,與其配套的耕整地機(jī)械也隨之向大型化發(fā)展。寬幅機(jī)械生產(chǎn)率高,單位幅寬成本低,便于采用先進(jìn)技術(shù)和提高作業(yè)速度,改善機(jī)具作業(yè)性能。例如:翻轉(zhuǎn)犁向?qū)挿⒏咚俜较虬l(fā)展,半懸掛犁幅寬已達(dá)6m,作業(yè)速度達(dá)到10km/h,且耕幅可調(diào),液壓自動(dòng)控制翻轉(zhuǎn);旋耕機(jī)向?qū)挿?、深耕、變速、多功能方向發(fā)展,作業(yè)速度達(dá)20 km/h;
2、向高效聯(lián)合化發(fā)展。大功率拖拉機(jī)的使用為聯(lián)合作業(yè)機(jī)具的發(fā)展創(chuàng)造了條件。深松整地聯(lián)合作業(yè)機(jī)與大功率拖拉機(jī)配套,其幅寬可達(dá)7m以上,能夠一次完成滅茬、淺松、深松、合墑、碎土鎮(zhèn)壓等多項(xiàng)作業(yè),既可減少作業(yè)次數(shù),減輕機(jī)具對(duì)土壤的壓實(shí)破壞,有效縮短作業(yè)周期、節(jié)約人工、減少能耗、爭(zhēng)取農(nóng)時(shí)等,還有利于保持土壤的水分和濕度,從而達(dá)到農(nóng)作物穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的目的。發(fā)達(dá)國(guó)家不僅有整體式聯(lián)合作業(yè)機(jī)具,也有將各自獨(dú)立作業(yè)機(jī)具按需要進(jìn)行組合的組配式聯(lián)合作業(yè)機(jī)組。其機(jī)具部件多有配套,部件和機(jī)具組合形式多,可根據(jù)土壤條件和不同作業(yè)要求,組成多種配置方式。與拖拉機(jī)配套方式多,可后牽引、后懸掛,也有前懸掛、后牽引等組合,實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多能。德國(guó)耕-耙聯(lián)合機(jī)具的半懸掛犁與滾齒耙構(gòu)成組配式聯(lián)合作業(yè)機(jī)組,一次作業(yè)可完成犁耕及耕后表層碎土。
四、我國(guó)耕整地機(jī)械化發(fā)展現(xiàn)狀
我國(guó)微耕機(jī)、耕整機(jī)、以及手扶拖拉機(jī)、小功率四輪拖拉機(jī)配套的小型耕整機(jī)具,在山區(qū)、水田等廣大農(nóng)村耕整地作業(yè)中仍然發(fā)揮主力軍作用。驅(qū)動(dòng)型微耕機(jī)及中小型旋耕機(jī)已形成產(chǎn)業(yè)化規(guī)模,且作業(yè)質(zhì)量好、生產(chǎn)效率高、能耗低、可靠性高。為了適應(yīng)北方旱作節(jié)水農(nóng)業(yè)的需要,全方位的深松機(jī)已形成產(chǎn)品系列,秸稈、根茬粉碎還田機(jī)成為推廣最快的產(chǎn)品之一。我國(guó)的大中型拖拉機(jī),與之相配套的聯(lián)合作業(yè)機(jī)具因具有搶農(nóng)時(shí)、省能耗、減少機(jī)具對(duì)土壤壓實(shí)等優(yōu)點(diǎn),也得到了較快的發(fā)展。全國(guó)各地結(jié)合當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)藝要求研制以旋耕機(jī)為主題的聯(lián)合作業(yè)機(jī),已生產(chǎn)出60多種規(guī)格不同型號(hào)的產(chǎn)品,年產(chǎn)量在1.5~2萬(wàn)臺(tái)左右。
五、我國(guó)耕整機(jī)械技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
近年來(lái),我國(guó)耕整地機(jī)械化得到快速發(fā)展,農(nóng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)能夠生產(chǎn)滿足需要的各類農(nóng)機(jī)具,可為手扶拖拉機(jī)、大功率拖拉機(jī)等個(gè)來(lái)拖拉機(jī)配套,功率范圍在3.6~147kW,基本滿足了我國(guó)耕整地機(jī)械化的需要,并實(shí)現(xiàn)部分出口。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大、農(nóng)民經(jīng)濟(jì)實(shí)力的隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大、農(nóng)民經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng)、土地流轉(zhuǎn)政策的實(shí)施、農(nóng)業(yè)合作社的發(fā)展和動(dòng)力功率的提高,與之配套的耕整地聯(lián)合作業(yè)機(jī)市場(chǎng)份額逐步增加。尤其是2004年以來(lái),國(guó)家實(shí)施了農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼政策,中央大量安排農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼資金,激發(fā)了農(nóng)民的購(gòu)機(jī)熱情,使農(nóng)民依靠大型農(nóng)機(jī)的高效率作業(yè)增收致富成為可能。2018年,全國(guó)農(nóng)機(jī)總動(dòng)力突破10億kW,大型農(nóng)機(jī)動(dòng)力及作業(yè)機(jī)具都有較大增幅。世界各國(guó)都在探索適合本國(guó)條件的保護(hù)性耕作模式,與該模式相適應(yīng)的深松機(jī)具、表土少耕機(jī)具、免耕播種機(jī)等技術(shù)與裝備將更加成熟。尤其在北方干旱半干旱地區(qū),保護(hù)性耕作成為農(nóng)機(jī)技術(shù)推廣部門首推的技術(shù),也是推廣面積發(fā)展最快的項(xiàng)目。
(作者單位:250100山東省農(nóng)業(yè)機(jī)械試驗(yàn)鑒定站)