摘要：組合式1JTSG-300型均勻行條耕機和1JTSG-180型性寬窄行條耕機由本溪盛豐農(nóng)機制造有限公司與中國農(nóng)業(yè)大學國家保護性耕作研究院、遼寧省農(nóng)業(yè)機械化研究所共同研制，可一次性完成秸稈收集、歸行處理、深松作業(yè)等多項作業(yè)。試驗結(jié)果和實際應(yīng)用表明，這兩款機型的全仿形機構(gòu)設(shè)計能適用于復(fù)雜地塊作業(yè)，且作業(yè)效率高、整地效果好，可滿足東北四省區(qū)的保護性耕作技術(shù)要求。

關(guān)鍵詞：秸稈集行；深松；條耕機；設(shè)計；應(yīng)用

中圖分類號：S223.2" " " 文獻標識碼：A" " 文章編號：1674-1161（2024）02-0051-03

在秸稈大量覆蓋還田的條件下，如何實現(xiàn)高效高標準的作業(yè)成為難題。即使目前通過性最好的高性能免耕播種機，也難以在秸稈大量覆蓋還田的地況下實現(xiàn)高通過性和高質(zhì)量播種，因為在秸稈覆蓋量過大時，免耕播種機難以將苗帶行的秸稈清理干凈，會影響種子出苗率和作物產(chǎn)量提升。對此，本溪盛豐農(nóng)機制造有限公司與中國農(nóng)業(yè)大學國家保護性耕作研究院、遼寧省農(nóng)業(yè)機械化研究所聯(lián)合研發(fā)兩款能一次性完成秸稈切削→分撥→ 歸集→淺旋→鎮(zhèn)壓→深松等多項作業(yè)的全仿形機器，即1JTSG-300型均勻行秸稈集行深松條耕整地機（簡稱1JTSG-300型均勻行條耕機）和1JTSG-180型寬窄行秸稈集行深松條耕整地機（簡稱1JTSG-180型寬窄行條耕機），用以滿足市場對保護性耕作機具的需求。

1 1JTSG-300型均勻行條耕機的設(shè)計

條耕技術(shù)屬于秸稈覆蓋耕作技術(shù)體系內(nèi)的一種保護性耕作模式[l]，條耕播種主要解決了由現(xiàn)有的免耕作業(yè)造成的土壤易板結(jié)、土壤擾動小、價格較高等問題[2]。1JTSG-300型均勻行條耕機由牽引梁懸掛多個單體組成，每個單體由四連桿仿形機構(gòu)、主板、圓盤缺口切刀、限深輪、撥茬機構(gòu)、深松鏟、擋土盤、碎土鎮(zhèn)壓輪等組成。牽引懸掛橫梁由3個牽引支架焊接在橫梁上，3個牽引支架由20 mm厚度的錳鋼板材質(zhì)制成，采用三點懸掛，并與輪式拖拉機連接。橫梁由長度3 000 mm、厚度5 mm的180 mm方形鋼制成，主要用于懸掛仿形機構(gòu)的各單體，進而組成機具主體。

1.1 仿形機構(gòu)的單體結(jié)構(gòu)

仿形機構(gòu)的單體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1）四連桿仿形機構(gòu)：由2塊12 mm厚度的錳板、4個直徑為250 mm的銷軸、鑲套8盤6205軸承組成，并通過U型螺栓固定在牽引橫梁上。

2）主板結(jié)構(gòu)：主板是單體結(jié)構(gòu)的主要框架，由厚度12 mm且呈不規(guī)則形狀的2塊錳板連接在四連桿機構(gòu)的銷軸上，其用于連接和安裝限深輪、切草盤、撥茬盤、擋土盤和鎮(zhèn)壓輪。

3）限深輪總成：在主板前端安裝2個輪寬75 mm、直徑470 mm的橡膠胎，由其構(gòu)成具有限深幅度調(diào)整功能的限深輪總成。

4）圓盤缺口切刀：安裝于2個限深輪中間，具有仿形和微調(diào)功能。直徑540 mm、厚度6 mm的圓盤缺口切刀主要用于切斷地表長秸稈和根茬，有利于下一步的秸稈分撥清理工作。

5） 撥茬機構(gòu)：可將播種行的秸稈分撥到草間行，形成寬度220 mm的苗床和380 mm的草間行。作為秸稈集行作業(yè)的主要工作部件，撥茬機構(gòu)由2個直徑300 mm、厚度8 mm且呈太陽輪形狀的撥茬裝置與主板連接的固定桿組成，具有仿形功能。

6） 擋土盤：主要用于保持播種行和草間行清晰完整。由直徑540 mm、厚度6 mm的缺口圓盤及支撐架和8 mm×60 mm的彈簧組成，支撐架和彈簧與主板連接。

7） 深松鏟：可調(diào)整深松幅度。鼠洞式深松鏟安裝于擋土盤前端，材質(zhì)65Mn，主要用于完成深松作業(yè)。

8） 碎土鎮(zhèn)壓輪：主要用于播種行秸稈分撥清理后的床面平整、碎土和鎮(zhèn)壓工作，由調(diào)整扳手、支撐架、碎土附板及寬度220 mm、直徑350 mm的滾輪組成。

1.2 機具特點

1） 全仿形結(jié)構(gòu)，適用性廣，能滿足復(fù)雜地塊和不同地區(qū)的作業(yè)需要，作業(yè)后可形成220 mm的播種行和380 mm的草間秸稈行。

2） 可在秸稈覆蓋率不超過70%的地塊作業(yè)，秸稈分撥率超過96%。

3） 采用缺口型切草盤，可切斷存量秸稈、根茬和雜草，再通過四連桿仿形撥茬機構(gòu)將切斷的秸稈、根茬、雜草歸撥到草間行，使草間行和播種行整潔清晰。

4） 裝有深松作業(yè)液壓過載保護裝置（可選），在復(fù)雜地塊作業(yè)中如遇石塊等阻礙，該裝置能自動起到過載保護的作用，解決了因機具損壞而不能繼續(xù)作業(yè)的問題。

5） 每個單體及工作部件均設(shè)計成具有無級調(diào)節(jié)功能的仿形機構(gòu)，以適應(yīng)復(fù)雜地塊的作業(yè)要求。

6） 缺口圓盤切割秸稈后再分撥秸稈到草間行，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計的作業(yè)效率高、切割效果好，符合保護性耕作的作業(yè)要求。

7）與國內(nèi)同類型機具相比，作業(yè)效率較高，達1.33 hm2/h。

1.3 技術(shù)參數(shù)

1JTSG-300型均勻行條耕機的技術(shù)參數(shù)見表1。

1.4 性能試驗

試驗區(qū)由穩(wěn)定區(qū)﹑測定區(qū)和停車區(qū)組成。測定區(qū)長度為200 m，前有200 m的穩(wěn)定區(qū)，后有20 m的停車區(qū)。測定前均勻行條耕機應(yīng)保障測定地塊的秸稈覆蓋率不高于70%，寬窄行條耕機的測定地塊可在全量秸稈覆蓋的情況下進行。至少測定3個行程，測定條耕機的性能應(yīng)符合以下要求：播種行寬222 mm、草間行寬380～480 mm、秸稈分撥率≥96%、深松深度350 mm，碎土鎮(zhèn)壓寬幅220 mm。

1.5 試驗結(jié)果

在鐵嶺縣、昌圖縣和沈北新區(qū)的項目區(qū)，對1JTSG-300型均勻行條耕機進行性能測試，結(jié)果表明：在秸稈覆蓋率≤70%的作業(yè)條件下，該機作業(yè)質(zhì)量符合免耕播種的耕整地作業(yè)要求。

2 1JTSG-180型寬窄行條耕機的設(shè)計

1JTSG-180型寬窄行條耕機由牽引框架、撥草輪仿形機構(gòu)、切草盤仿形機構(gòu)、限深輪仿形機構(gòu)、深松鏟固定架﹑深松鏟﹑橋接傳動軸、淺旋耕地機和碎土鎮(zhèn)壓輪組成，如圖2所示。

1） 牽引梁由3個牽引支架和1個橫梁組成。3個牽引支架由20 mm厚度的錳鋼板組成，采用三點懸掛，并與輪式拖拉機連接。橫梁由長度1 800 mm、厚度5 mm的180 mm方形鋼構(gòu)成，主要用于懸掛仿形機構(gòu)的2個單體。仿形單體結(jié)構(gòu)與均勻行條耕機相同。

2） 中間部位的深松固定架與機具前半部分和后半部分橋接并安裝深松鏟，主傳動軸橋連接于橫梁和淺旋耕地機之間，主要用于傳遞淺旋耕地機刀盤軸的動力。

3） 機具后半部分由淺旋耕地機和鎮(zhèn)壓輪構(gòu)成。淺旋耕地機由主機框架、變速箱、2個側(cè)箱、2個側(cè)箱連接軸、2個防護罩和刀盤軸構(gòu)成，作業(yè)后可形成2個寬度600 mm的播種帶，旋耕深度≤80 mm。鎮(zhèn)壓輪由支撐架、擋土罩、刮土板、調(diào)整幅度扳手和直徑500 mm、寬度600 mm的鎮(zhèn)壓滾輪構(gòu)成，主要用于平整種床和保墑。

2.2 機具特點

一是全仿形結(jié)構(gòu)，適用性廣，能滿足復(fù)雜地塊和不同地區(qū)的作業(yè)需要。作業(yè)后可形成600 mm的播種行和600 mm的草間行（適于遼寧），也可形成700 mm的播種行和700 mm的草間行（適于吉林﹑黑龍江）。二是可在秸稈覆蓋率100%的地塊作業(yè)，秸稈分撥率超過96%，作業(yè)效率和效果較好。三是可在玉米秸稈茬口400 mm的狀態(tài)下作業(yè)，能達到免耕播種作業(yè)前的耕整地要求。四是既具有均勻行的全部功能，又兼具淺旋耕地的功能，且該技術(shù)為國內(nèi)外首創(chuàng)。五是作業(yè)效率較高，平均速率達1.00 hm2/h。

2.3 技術(shù)參數(shù)

1JTSG-180型寬窄行條耕機的技術(shù)參數(shù)見表2。

2.4 性能試驗

試驗區(qū)由穩(wěn)定區(qū)﹑測定區(qū)和停車區(qū)組成。測定區(qū)長度為200 m，前有200 m的穩(wěn)定區(qū)，后有20 m的停車區(qū)。測定前1JTSG-180型寬窄行條耕機的測定地塊可在秸稈全量覆蓋的情況下進行。至少測定3個行程，測定條耕機的性能應(yīng)符合以下要求：播種行寬600 mm、草間行寬600 mm，秸稈分撥率≥96%，深松深度350 mm，碎土鎮(zhèn)壓寬幅600 mm。

2.5 試驗結(jié)果

2023年在鐵嶺調(diào)兵山市對采用條耕免耕播種與傳統(tǒng)壟作播種兩種方式的同品種玉米進行了對比試驗，結(jié)果表明：在抗倒伏能力、抗衰性和豐產(chǎn)性方面，條耕免耕播種明顯高于傳統(tǒng)壟作。在黑龍江克山縣克山鎮(zhèn)對JJSG-180型寬窄行條耕機進行了試驗測試，結(jié)果表明：在高留茬400 mm且秸稈全量覆蓋的情況下，秸稈分撥率≥96%，播種行及草間行的技術(shù)指標及作業(yè)效果良好。

3 結(jié)語

玉米機械化條帶耕作技術(shù)是適應(yīng)東北地區(qū)玉米種植的一項先進技術(shù)[3]。與條帶耕作技術(shù)配套的這兩款條耕機產(chǎn)品具有以下先進性：一是高效性。圓盤缺口切刀首先切斷秸稈再利用仿形撥茬機構(gòu)進行分撥的設(shè)計方式，在作業(yè)效率方面具有一定優(yōu)勢。在實際作業(yè)中，測定1JTSG-300型均勻行條耕機的作業(yè)效率平均為1.33 hm2/h，1JTSG-180型寬窄行條耕機的作業(yè)效率平均為1.00 hm2/h，與市場上普遍采用的前置摟草后置條耕的作業(yè)方式相比，作業(yè)效率提高3～4倍。二是適應(yīng)性。1JTSG-180型寬窄行條耕機在茬口400 mm高、秸稈全量覆蓋、土壤較為黏重的情況下能正常作業(yè)，可適應(yīng)復(fù)雜地塊的作業(yè)要求，其秸稈分撥率不低于96%，且播種行畦面整潔、草間行規(guī)整、作業(yè)效果良好。三是易用性。兩款機械均采用整機仿形機構(gòu)，且每個單體及工作部件均設(shè)計成具有無級調(diào)節(jié)功能的仿形機構(gòu)，調(diào)整方便、簡單易用。四是安全可靠性。在部分地區(qū)土壤條件較差的地塊，兩款機械可選配深松作業(yè)液壓過載保護裝置。一旦深松作業(yè)過程中遇到石塊等阻礙，可避免機械損壞，起到過載保護的作用。機具部件選材用料可靠，圓盤缺口切刀、撥茬輪等耐磨性及機具強度優(yōu)良。目前，該系列產(chǎn)品已經(jīng)制定了企業(yè)標準，編號為Q/BXSF/JTSG-J-06-2023、Q/BXSF/JTSG-K-06-2023，可滿足東北四省區(qū)的保護性耕作技術(shù)要求。

參考文獻

[1] 孫文良，李光，李明森.淺析條耕機研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2023（20）：51-55.

[2] 喬清旭.條耕播種機的設(shè)計與試驗研究[D].長春：吉林農(nóng)業(yè)大學，2022.

[3] 沈永哲.玉米機械化條帶耕作技術(shù)推廣研究[J].農(nóng)業(yè)科技與裝備，2021（3）：42-43.

Development and Application of Combined Straw Collection in Row and Subsoiling Strip Tillage Preparation Machine

BAO Xibo， TONG Dianjun， LIU Shouzhong

（Benxi Shengfeng Agricultural Machinery Manufacturing Co.， LTD.，" Benxi Liaoning 117100， China）

Abstract：" The combined 1JTSG-300 uniform row cultivator and 1JTSG-180 wide-narrow strip cultivator are jointly developed by Benxi Shengfeng Agricultural Machinery Manufacturing Co.， LTD.， National Conservation Tillage Research Institute of China Agricultural University and Liaoning Institute of Agricultural Mechanization. They can complete a number of operations such as straw collection， row treatment and subsoiling at one time. The experimental results and practical application show that， the full imitation mechanism design of these two models is suitable for complex plot operation， with high operation efficiency and good land preparation effect， which can meet the technical requirements of conservation tillage of the four provinces in northeast China.

Key words： straw collection in row; subsoiling; strip cultivator; design; application