練正勝

（江蘇聯(lián)合職業(yè)技術學院南京工程分院，江蘇 南京 211135）

近年來，我國經(jīng)濟的發(fā)展和科學技術的進步使得傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)種植結構發(fā)生了明顯的改變，集中表現(xiàn)為農(nóng)作物種植面積逐年擴大，但農(nóng)業(yè)機械化水平與發(fā)達國家相比仍處于較低水準。除去自然條件、栽培方式等因素，最主要的原因是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所使用的工程技術和農(nóng)機工藝并沒有達到非常先進的水準，制約了農(nóng)作物的機械化水平，導致農(nóng)作物整體產(chǎn)量不高。

1 大型農(nóng)機深松深翻說明

1.1 保護性耕作措施

保護性耕作措施是一項農(nóng)業(yè)實用技術，其核心理念是對農(nóng)田進行少耕和免耕，盡可能減少土壤耕作的頻率，并同時利用作物的殘渣來覆蓋土地表面，配合化學農(nóng)藥來控制雜草和農(nóng)作物的病蟲害問題。這些技術和傳統(tǒng)耕作技術相比，主要特點在于能夠有效增加農(nóng)作物產(chǎn)量并大幅減少作業(yè)工序，在提高保水保肥能力的同時降低了生產(chǎn)成本[1]。用于保護性耕作的深松技術和農(nóng)業(yè)設備研究，已經(jīng)得到廣大科研工作者和農(nóng)業(yè)工作者的重視，所以未來的工作會進一步圍繞如何提升作業(yè)質量，保障作業(yè)效率展開研究，例如布置深松鏟的位置等。

1.2 深松技術

1）利用機械進行深松之后整個犁底層被打破，因此土壤內(nèi)部結構得到改善，尤其是土壤的保墑能力大幅提升。在雨季，雨水會因為松散的土壤而下滲，所以地表不會出現(xiàn)徑流；處于旱季時，土壤下層作物根系仍然能夠吸收一定程度的水分，機械深松之后的土壤更加適合農(nóng)作物的生長過程。即便是我國的干旱地區(qū)，通過機械深松之后，土壤的蓄水量得到不同程度的增加，土壤的滲透率同步提升，這些土壤能夠充分利用自然界的水分和天然降雨，來維持農(nóng)作物生長所需求的基本水分。

2）機械深松工作本身不會影響土層的正常結構，土層保持松散，但并不雜亂，在多年耕作之后，深松技術能夠使土壤的板結現(xiàn)象得到改善。因此土壤生態(tài)大幅優(yōu)化，保墑周期長，播種期和耕作期得到延長。另外需要注意該技術對土壤的整體性能進行了綜合改進，原因在于土壤內(nèi)部有機質分解速度加快，農(nóng)作物生產(chǎn)可以獲得需要的養(yǎng)分，土壤中的耗氧菌大幅增強了作物根系的吸收能力，同時抑制厭氧菌大規(guī)模擴散，提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量與品質[2]。

1.3 技術分類與技術特性

目前，機械化深松手段包括局部深松和全面深松兩種。局部深松使用的是深松器具，開展局部松土，目的在于增強土壤的蓄水能力；全面深松則一般用于改造淺層土壤，并且同時完成基本農(nóng)田建設工作?，F(xiàn)代技術的發(fā)展使得某些機具可以同時完成局部深松和全面深松，例如機械深松方法就可以結合不同的器具要求和土壤類型確定作業(yè)性能，而在深松作業(yè)之后土壤的耕層得到改進。犁底層被打破之后，耕作層上層的土壤結構性能穩(wěn)定，肥力出色，深層土壤的物理性狀也得到了改變，土壤的保墑能力、儲水能力大幅提高，為作物生長提供了必要的基礎條件。

作物生長的主要水源為土壤水和天然雨水，土壤如果具有良好的儲水能力，那么就能減少灌溉過程中的其他用水。在土壤得到深松之后，一旦環(huán)境處于雨水期，那些多余的降水就可以被儲存在土壤中，經(jīng)過冬季被凍結成冰晶，開春之后，這些冰晶又會轉化為凍融水，讓土壤的墑情得到改進，可以滿足春季幼苗對于土壤水分的需求，防止春旱。綜合來看，深松使用大型農(nóng)機設備“擾動”土層，土壤經(jīng)過深松之后溫度升高，內(nèi)部的有機質、菌類和微生物等都可以展開生物化學作用，在保障土壤肥力的同時促進作物更快成熟，土層也能更加濕潤。

1.4 深松深翻技術條件

通常情況下，實施深松作業(yè)的農(nóng)田含水率應保持適中，土壤為沙壤、輕壤、輕黏土等，并且在2～4年內(nèi)未曾實施過深松或是從未深松。當然，農(nóng)田土壤絕對含水率在12%以下或22%以上時不適合展開深松作業(yè)。此外，當土壤質地為沙土、重黏土，或是土層包含沙土、礫石與建筑垃圾時，也不適合采用深松深翻模式[3]。

從作業(yè)時間來看，夏季和秋季是主要的作業(yè)時間。夏季作業(yè)有利于提升大型農(nóng)機利用率和降水滲透速度，減少地表徑流，充分接納夏季大規(guī)模降水實施深施肥與多層施肥，有助于農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收。秋季作業(yè)則可以聯(lián)合進行，包括單一作業(yè)和播種聯(lián)合作業(yè)兩種類型，可以接納秋冬兩季較少的雨水和雪水，以避免春旱，保障土壤的蓄水保墑能力。

2 大型農(nóng)機深松深翻技術要點

2.1 技術應用與農(nóng)藝要求

土壤深松可以大幅改良耕種層土壤結構，我國一般使用拖拉機進行深松技術作業(yè)，該技術在20世紀90年代之后得到了廣泛應用。通常情況下，深松耕作要求農(nóng)機設備具有良好的牽引力，由于土壤深松之前的硬度非常大，農(nóng)機入土比較困難，要配套大功率拖拉機才能方便深松機正常入土。但實際上配套拖拉機的功率需要根據(jù)工作區(qū)域的土質和土壤墑情等進行調整，按照作業(yè)深度和寬度確定拖拉機的功率要求[4]。另外，深松過程應該具有良好的通過性，在土壤結構上需保持一致，即不影響耕層的基本結構性能。

在不同區(qū)域，深松技術在農(nóng)藝方面的需求也會產(chǎn)生改變，該技術在棉花、玉米、大豆等作物的種植環(huán)節(jié)被廣泛采用，在實際工作時會根據(jù)土壤物理狀況（土壤含水量或土壤體積密度）、化學穩(wěn)定性（肥力狀況或鹽堿含量）、作物生長狀態(tài)（品質和產(chǎn)量）等對應指標來衡量農(nóng)藝需求，目的在于獲得更高的農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量。以京津冀地區(qū)為例，該地區(qū)主要農(nóng)作物為玉米和小麥，其中小麥為一年一作冬小麥耕作，玉米為一年兩作夏玉米耕作。兩種工作模式都要進行免耕播種、田間管理、全方位深松整地。在作業(yè)中，深松的間隔也會根據(jù)作物類型的不同而作出調整，例如玉米的間隔為40 cm～50 cm，小麥的間隔則為40 cm～80 cm，具體的耕作周期按照實際土壤條件和農(nóng)具情況來確定。不過整體工作時間比較集中，大約是夏季收獲之后或是秋季收獲之前，但全方位深松時間需要在秋后進行[5]。以一年一作為例，留茬高度大約為30 cm以下；一年兩作則留茬高度不超過20 cm，耕作前保持良好的通過性，如果區(qū)域內(nèi)雜草或其他雜物較多，需要進行機械除草，殘茬覆蓋率在85%以下時還需要展開深松處理。區(qū)域內(nèi)的深松作業(yè)農(nóng)藝要求包含摘穗、播種、施肥等，如果是秋季深松和旋耕作業(yè)還要考慮秋冬兩個季節(jié)的雨水和雪水收集，從而抵御春旱，每3年左右進行一次深松[6]。

對于我國北方旱作農(nóng)業(yè)區(qū)而言，需要面臨的最大問題就是干。雖然我國是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大國，但也是旱作農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國，我國大部分地區(qū)是干旱或半干旱地區(qū)，水資源缺乏嚴重，生態(tài)環(huán)境被大幅度破壞。所以，該地區(qū)的耕地保墑能力相對較差，且水土流失情況不容樂觀。受到自然環(huán)境的制約，該地區(qū)在進行深松時要保障土壤本身的蓄水能力和水庫容，這使得作物的根系生長空間得到擴大，同時物理環(huán)境也能因此而改善，創(chuàng)造出最適合作物生長的土壤構造與土壤環(huán)境，土壤蓄水能力、土壤保墑能力和土壤肥力更加穩(wěn)定。

2.2 深松機具應用推廣

1）全方位深松機。該設備為梯形框架，由左右對稱的側刀與底刀所組成，整個梯形框架周邊均為刀刃部分。在開展深松作業(yè)時梯形框架會從土層當中切出梯形截面，然后經(jīng)過兩側刀刃和水平刀刃的作用之后，從框架流出最后鋪設到農(nóng)田內(nèi)部。這種作業(yè)機具的主要優(yōu)勢在于碎土作用突出且松土范圍較大，不過對于功耗要求較高，需要配置大功率拖拉機，該設備在我國東北地區(qū)得到了比較廣泛的應用。

2）振動深松機。此類設備將拖拉機的動力全部傳遞到齒輪箱當中，然后帶動深松鏟振動。該設備在整體應用范圍上相對廣泛，且作業(yè)之后地表趨于平整，松土性能穩(wěn)定，工作阻力小，能源消耗量相對較低。不過該設備的主要缺陷在于維修保養(yǎng)成本過高，且機具比較復雜，一旦出現(xiàn)故障修理難度極大[7-8]。

3）鑿式深松設備。此類設備屬于局部深松類設備，作業(yè)通過性能好，深松范圍較大，可以快速破除犁底層完成土層和心土之間的聯(lián)通，部分土壤也能夠得到拉伸，但是設備本身規(guī)模較小所以松土范圍比較有限，適用于一些保護性耕作區(qū)域。

綜合來看，國內(nèi)研究的深松機具功能比較單一，雖然整地聯(lián)合作業(yè)機械能夠大幅提升工作效率，降低作業(yè)成本，但是此類型的耕作機械種類和數(shù)量配置并不完善，可能無法滿足農(nóng)業(yè)耕作結構調整的現(xiàn)實需求。與之相比，國外在這一方面的技術研究比較完善，并且形成了規(guī)?；纳罡赏练绞?，包括使用振動深松機或主被動聯(lián)合耕作機等。目前國家的行業(yè)標準中，最主要的指標包含工作部件技術標準和安全要求標準兩個方面，其中深松鏟作為主要工作部件，其工作質量直接影響到設備的作業(yè)過程和生產(chǎn)規(guī)范性；而安全技術要求方面，該設備在非工作狀態(tài)下應該具有動力切斷功能，且說明書內(nèi)應該描述出操作和維護的注意事項，根據(jù)有關規(guī)定落實。設備自身的質量雖然重要，但設備作業(yè)性能的好壞往往直接關系最終的耕作效果和設備的推廣應用，對此在國家標準和行業(yè)標準內(nèi)部都對作業(yè)性能進行了綜合評估。其中在作業(yè)性能方面，土壤含水率、土壤堅實度等指標應該符合有關規(guī)定[9]。

2.3 深松設備推廣策略

1）考慮到大部分農(nóng)作物都有一些固有特性，需要使用普遍性的農(nóng)業(yè)機具來保障作物的生產(chǎn)。傳統(tǒng)的生產(chǎn)計劃中，有關技術與設備的研究工作之間關聯(lián)密切，并且技術研究能夠在各自的領域之內(nèi)發(fā)揮相關的優(yōu)勢。對此需要優(yōu)化深松技術路線，確定整地作業(yè)時間和整地作業(yè)模式，如春夏季深松可以應用于棉花作物，秋季深松則適用于玉米等作物。從作業(yè)模式上看，以往的機具使用比較單一（即大多使用拖拉機作為輔助設備），今后的深松作業(yè)需選擇效果好、地表更加平整的設備，深松結束之后的深度大于25 cm，不存在漏耕、細碎、虛土、不平整等明顯缺陷。該技術推廣后，能夠確定設備的質量標準和作業(yè)性能，通過機具推廣和實際生產(chǎn)的結合提出更適用的實施方案。

2）農(nóng)業(yè)管理部門需要嚴格執(zhí)行公開公示制度，對深松作業(yè)的結果和技術規(guī)程進行說明，確定對應的技術標準。例如，與深松機配套的大型拖拉機，要根據(jù)國家規(guī)定，使用之前到農(nóng)機安全監(jiān)理機構進行注冊登記，在領取有關證件之后才能投入運行[10]。投入運行一段時間后，要展開安全技術檢驗，確保配套機具和拖拉機等農(nóng)具的安全狀態(tài)保持穩(wěn)定。拖拉機的操作人員要經(jīng)過培訓、考核之后方可上崗，嚴格遵守各項操作流程，完成安全生產(chǎn)。在整個作業(yè)期間，農(nóng)業(yè)管理部門還應做好作業(yè)服務保障工作，提供技術巡回服務或資源配置服務，參考當?shù)氐霓r(nóng)業(yè)市場要求簽訂相應的生產(chǎn)合同。

3 結語

一直以來，國家都高度重視農(nóng)機深松技術對糧食增產(chǎn)起到的促進作用。如今，該技術在多地區(qū)得到了廣泛應用，并且也會和其他先進的農(nóng)業(yè)技術進行有效配合，打造新時期的高效高產(chǎn)綜合農(nóng)業(yè)技術體系。這樣不僅能夠提升耕地質量，還能讓一些重要的農(nóng)產(chǎn)品供給更加便捷，維護國家糧食安全，促進我國農(nóng)業(yè)的深度發(fā)展。相關管理部門應該鼓勵培育技術力量，重視技術層面的宣傳和引導。