稻麦周年生产农机深松整地技术及其操作规范

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  摘要:机械深松整地技术是改善耕地质量和提高作物产量的有效措施。在介绍农机深松整地原理和作用的基础上,从作业条件、作业技术要求以及作业规程等方面总结了深松的操作规范。
  关键词:稻麦周年生产;深松整地;作业条件;作业规程
  中图分类号: S233.1 文献标志码: A
  文章编号:1002-1302(2015)03-0346-02
  随着少免耕技术的不断应用,耕地的板结程度也会逐年增加。为了改善耕层的结构,深松整地是一项有效措施。目前多采用农机深松整地,该项技术是保护性耕作技术的一种,是在旱作农业方法的基础上不断发展而形成的,是适合不同类型土壤、不同耕作方法和广泛旱作区域的一种机械化生产作业方式。深松是土壤保护性耕作和获取农作物高产必不可少的机械化作业项目[1]。机械化深松作业能打破犁底层,增加土壤熟土层的厚度,增加土壤蓄水蓄肥、抗旱保墒的能力,是农业可持续增产的一项有效措施[2]。机械深松大体上分为2种类型,一种是局部深松,另一种是全面深松。局部深松主要通过杆齿、凿形铲进行间隔的局部松土,全面深松是用深松机在工作幅宽上全面耕松土地,具体形式有间隔深松、灭茬深松、中耕深松、垄作深松、垄沟深松等[3]。目前的农机深松耕作方法在北方旱作地区应用较多,但江苏的粮食生产以稻麦两熟为主要方式,一季为旱作,一季为水作,其深松时间及方式等与北方地区会有不同,特别是在秸秆还田方式下,机械深松的技术要求也有不同。因此掌握稻麦周年生产农机深松整地技术对提升江苏耕地质量及提高粮食产量有重要意义。
  1 机械深松整地的基本原理和作用
  1.1 深松基本原理
  机械深松耕作通过大型拖拉机来实施。拖拉机可以配挂深松机,或配挂带有深松部件的联合整地机等机具,然后进行全方位或行间深层土壤耕作。应用机械深松技术可以打破坚硬的犁底层,从而改善土壤耕层结构,起到蓄水保墒、加厚松土层、增加地温、促进土壤熟化、提高土壤肥力的作用。同时还能使作物根系得到充分的发育,增强其防倒伏能力,为农作物高产稳定奠定一定的基础。该方法可以加深耕层,增强雨水渗入速度和数量,提高耕作层的蓄水量[3]。
  1.2 深松的作用
  机械深松的具体作用:(1)由于深松没有翻动土壤,所以对地表的植被覆盖影响不大,可以减少因翻地使土壤裸露造成的扬沙和浮尘天气,在一定程度上减少了环境污染。同时采用该方法可以防止土壤风蚀与水土流失,有利于生态环境的保护。(2)机械深松耕作相对于传统的耕作方式效率更高,单位时间的作业面积可提高20%~30%,因此可以通过降低油耗以及用工成本来减少投入,从而可以提高耕地的效益。(3)机械深松可以改变耕作层以下的土壤结构,使灌溉水及雨水更容易下渗,在更深的层面上形成保水层,可以减少干旱带来的影响,更有利于作物生长和产量形成。(4)机械深松在盐碱地区可起到压盐降碱的作用,由于深松可以使水層下移,因此盐碱也随之下移,在雨水较多的时期,效果更明显。
  2 江苏稻麦周年生产现状
  江苏地处东部沿海地区,地少人多,粮食安全问题突出。为了解决人口不断增多、耕地面积不断减少带来的粮食安全压力,改善耕地质量,提高粮食单产仍是首要任务[4]。江苏目前稻麦周年生产面积约在200万hm2左右,不同年份间稍有波动。为了稳步提高作物的单产,对品种及耕作方式都提出了很高的要求。一是要选用优良品种。如水稻宜选择南粳5055、武运粳24 号、南粳44、淮稻5号、淮稻7 号等优质品种。小麦宜选择宁麦13、宁麦14、扬麦13、扬麦15、镇麦168、扬辐麦4 号等优质品种[5-6]。二是要抢播种期。水稻最终要有好的产量,必须保证在安全齐穗期齐穗,所以水稻的播栽时间和方式上首先要满足安全齐穗这个前提。小麦的播期问题实质上是冬前热量资源的利用问题。稻麦两熟地区由于水稻的种植方式大都采用机插或直播,水稻的成熟期相对推迟,从而使小麦的播期推迟,形成了稻麦双高产潜力在水稻、难点在小麦的局面[4]。三是耕作方式的选择。为了解决播期的问题,江苏地区曾尝试过套播的方式(包括稻套麦和麦套稻),但效果都不是太好。后来又采用少免耕技术,为抢播期起到了一定的作用,但这些方式的应用最终都导致一个结果,那就是土壤耕层板结。因此深松技术已成为稻麦周年生产地区提升耕地质量及作物产量的有效措施。
  3 深松作业条件
  3.1 耕地基本条件
  一般当采用少免耕或旋耕机耕作3 年以上,以及留茬秸秆粉碎还田加浅翻耕4年以上,所形成的耕作层小于20 cm时,容易形成坚硬的犁底层,此时应采取机械深松作业。
  判定是否形成坚硬的犁底层应因地制宜,不同的土壤类型在耕层深度上会略有差别,同时要考虑耕层质地、土壤墒情等情况。
  在深松作业的季节应先通过经验判断或仪器测定土壤含水量,以确定是否可以进行深松作业。如果土壤含水量稍高,但土质不黏,也可以开展深松作业;如果土壤含水量较高且土壤比较黏重的地块,以及水分较多的沙壤土地块,没暂时不宜进行深松作业,特别是不宜采用全方位深松作业。
  如果在不适宜深松作业的条件下采取深松耕作,容易在后期形成坚硬板结的垄条,这样会给下一年的耕作带来难度。
  3.2 土壤含水条件
  当0~20 cm 土壤含水量在12%~22%时宜深松。土壤含水量可以通过手抓、脚踩等经验方式判断,也可以取样测定后分析,后者结果更准确。
  同时应考虑不同土壤类型、不同耕层质地等因素对含水量的影响。如果土壤偏沙性且质地黏重,在土壤含水量较高时不宜进行机械深松作业。
  3.3 地表条件
  地表秸秆应粉碎,秸秆切碎长度低于8 cm,抛撒均匀,根茬高度低于30 cm。
  地表应较为平整,无明显高低障碍。除秸秆外,不应有树根、石块等影响深松刀具的杂物,避免在深松过程中破坏机具。   4 作业技术要求
  4.1 作业深度
  一般深度为25~35 cm,行与行之间深度误差应控制在 2 cm 以内。机械深松的深度也要考虑不同的土壤类型和质地等因素。对于江苏的稻麦两熟地区,主要以打破犁底层、改善耕层结构、增加蓄水保墒能力为目的,选择30 cm左右的松土深度比较适合,一般应在25 cm以上。
  如果是用于渍涝地排水、盐碱地排盐洗碱的地区,可以选择用35~45 cm松土深度,这样利于表层水下渗,起到排水压碱作用。
  4.2 深松间隔
  一般在40~50 cm,最大不超过60 cm,深松作业中,深松间隔距离应保持一致。实际深松作业过程中应考虑作业田块的具体情况来调整深松间隔。如果作业田块免耕时间较长(在5年以上),板结较为明显,耕作层明显在15 cm以上时,应减小深松间隔,最小可控制在30 cm左右,不过此时可能会明显增加深松作业的阻力,因此拖拉机的马力也要相应提高。
  4.3 深松时间
  深松一般安排在秋播季节,水稻收获、秸秆粉碎后进行,然后进行耕整和麦子播种等作业。江苏地区一般在10月上旬至下旬开始深松作业,特殊田块可提前到9月下旬(如水稻制种田块),最迟可到11月上旬,前后一般有20多天的时间可以安排。专业的深松作业单位可以根据苏南、苏北的收获时间合理安排作业时间表,提高深松机具的使用效率。
  4.4 作业周期
  每3~5年深松1次,特殊情況下(土壤板结明显)可以适当增加深松次数。
  4.5 作业质量
  (1)机器匀速前行,同时保持直线运行。拖拉机在带动深松机具作业时,不能破坏田块表层结构及表层附着物。
  (2)深松深度应尽量一致,控制深度稳定性误差不超过20%。该项质量检查可通过剖面深挖,露出深松断面,检查深度情况。
  (3)机器来回的深松间隔应均匀,不重复深松,也不产生漏行。该项质量检查可随时通过目测实现,并随时进行纠正。
  (4)深松后要及时进行地表旋耕整地处理,平整深松后留下的深松沟。如果深松后地表较为平整,则可省去此工序。
  4.6 深松机具选型
  4.6.1 配套动力选择原则 拖拉机动力应与所选作业机具相匹配,同时要满足相应的农艺要求。
  深松作业所需动力较大,一般应配套90马力(66.2 kW)以上的拖拉机,并保证机器液压机构灵活可靠,总体性能良好。
  4.6.2 机器型号选择原则 目前常用的深松机有多种类型,根据作业方式分为全方位深松机、间隔深松机(包括凿式深松机和铲式带翼深松机)、振动深松机等,根据土壤类型、耕作要求,选择相应的机型。
  5 作业规程
  5.1 深松前准备
  (1)深松作业机具应配备驾驶人员1~2名,驾驶人员应经过专门的培训,除了要掌握深松的操作规范、技术标准外,还应掌握机具的工作原理以及使用方法等,便于作业实施。
  (2)按照土壤含水量查看田块是否符合作业要求,如含水量过高应暂缓作业。
  (3)根据秸秆处理情况查看田块是否符合要求,主要是看秸秆的粉碎情况、秸秆的留茬高度等,如不符合还要对秸秆进行处理。
  (4)根据土壤类型、质地及机具指标等情况,确定深松作业的深度及机器行进的速度。
  5.2 深松机调整
  主要是机器的纵向、深度和横向调整3个方面。纵向调整主要是考虑减少深松作业时的阻力,所以要保证深松机刀具在入土时有适度的倾角,一般在3°~5°。深度调整是考虑深松作业刀具入土深度,所以要保证机器两侧限深轮的高度一致,以保证深松效果。横向调整是考虑刀具间的误差问题,要保证机器左右的水平高度,以减少深松产生的深度误差[7]。
  5.3 准备作业
  在正式深松作业之前,都要先试作业。试作业的目的是检查准备工作是否完备,机器是否还存在问题等,如一切都正常,则可开始正式作业。
  5.4 过程控制
  作业过程中,尽量使机器保持匀速直线行驶,使深松间隔保持一致,同时也可保证深度误差不会太大。机器往返过程中应保证不重复、不漏行。及时检查机器,以免出现异常情况。
  5.5 机器操控
  在深松作业过程中,如机器出现异常响声,应及时停止作业,待排除状况后再继续进行作业。遇到阻力激增时,也应及时停止作业,排除状况后再继续。深松机在田块的两头入土与出土时,应控制速度,主要是减速缓行,不可快速上下拉升深松机具,以免损害机器。
  6 注意事项与机具维护
  6.1 注意事项
  (1)深松作业进行过程中拖拉机两侧及深松机具上严禁站人,以确保人员安全。(2)拖拉机及深松机具的维修不能在作业过程中进行,应在拖拉机熄火后才能对机具进行维修。同时要保证机具落地后才能开始维修和调整。(3)当深松机具还未提起前,不得转弯和倒退,防止损坏深松刀具。(4)拖拉机转移作业地块时,应将深松机具升起到安全运输状态,防止深松机具碰到田埂或其他地面杂物产生损坏。
  6.2 深松机维护
  (1)如连续开展深松作业,应每天检查1次拖拉机及深松机,发现问题及时处理。(2)每季作业结束后,应及时清理深松机,对机器的各个部件均应检查保养,并放在专门的库房内保存。如没有专门的库房,也可放置室外,但应注意选择较为安全的地势,并有防雨布遮盖,不能长期露天放置。
  7 小结
  机械深松作业是目前改善土壤理化性状、提高耕地质量最为有效的方法之一。秋季深松作业可改善土壤耕层结构,打破犁底层,提高土地蓄水保墒和抗旱能力。当然深松的方式方法应根据田块的具体情况确定。深松的时间应与当地季节和实际情况相吻合,深松的深度应掌握适宜。深松应根据土壤的类型、质地、当时含水量及养分状况来确定。江苏稻麦两熟地区一般以打破犁底层为宜。在深松作业前要做好充分的准备工作,拖拉机及深松机具都要进行检查,避免任何因安装带来的问题。在正式深松作业之前,都要先试作业。农机深松的同时应配合施用有机肥,以利于培肥地力。
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