秸稈覆蓋量大和根茬需要處理是小麥免耕播種要克服的技術(shù),分析各種作業(yè)方式,主要存在以下問(wèn)題:不符合保護(hù)性耕作的技術(shù)要求,一是動(dòng)土量超過(guò)30%,二是地表秸稈覆蓋量少;對(duì)根茬不處理,播種機(jī)易發(fā)生堵塞或影響播種質(zhì)量;刀軸轉(zhuǎn)速高,作業(yè)環(huán)境差,安全性差;秸稈覆蓋播種帶,影響播種小麥出苗和幼苗的生長(zhǎng);拖拉機(jī)進(jìn)地次數(shù)多,壓實(shí)土壤,動(dòng)力消耗大。在此基礎(chǔ)上提出玉米收獲機(jī)收獲玉米的同時(shí)粗粉碎秸稈、免耕播種同時(shí)切斷播種帶秸稈和根茬的作業(yè)方式。
一、粗粉碎秸稈、低速驅(qū)動(dòng)刀推開播種帶秸稈和切斷根茬的作業(yè)方式
玉米收獲機(jī)收獲玉米的同時(shí)粗粉碎秸稈、低速驅(qū)動(dòng)刀推開播種帶秸稈和切斷根茬的作業(yè)方式是指:
1)粗粉碎要求粉碎秸稈的長(zhǎng)度小于20cm的占90%以上(小麥行距一般要求在15~20cm之間,秸稈粉碎的長(zhǎng)度要求不大于相鄰開溝器之間的最大距離)。傳統(tǒng)的耕作模式一般要求粉碎秸稈的長(zhǎng)度小于10cm的占90%以上,在河北省一年兩熟地區(qū)有的秸稈甚至粉碎兩次,才能滿足傳統(tǒng)耕作播種要求,本文稱這種秸稈粉碎為細(xì)粉碎。
2)低速驅(qū)動(dòng)刀的轉(zhuǎn)速指當(dāng)?shù)遁S轉(zhuǎn)速小于350r/min(即圓周速度小于7.4m/s)。
3)低速驅(qū)動(dòng)刀要把秸稈推向種行兩側(cè).避免秸稈覆蓋播種帶或形成堵塞,同時(shí)對(duì)播種帶上的未被推開秸稈進(jìn)行第二次切斷。
4)低速驅(qū)動(dòng)刀對(duì)根茬的處理只切碎播種帶上根茬的部分寬度.并不是切碎整個(gè)根茬.能保證后面的種肥開溝器順利通過(guò)就可以了。
5)低速驅(qū)動(dòng)刀松碎溝槽寬度內(nèi)的土壤,創(chuàng)造出良好的種床條件。
二、粗粉碎秸稈、低速驅(qū)動(dòng)刀推開播種帶秸稈和切斷根茬的作業(yè)方式的有利條件
1)驅(qū)動(dòng)型秸稈根茬處理裝置具有再次切斷秸稈的能力。由于地下玉米根茬的存在,免耕播種機(jī)普通移動(dòng)式開溝器很難通過(guò),如果不采用對(duì)行播種,在播種之前根茬必須進(jìn)行切碎處理,免耕播種機(jī)在種肥開溝器前需要安裝動(dòng)力驅(qū)動(dòng)根茬處理裝置;為了避免覆蓋秸稈堵塞開溝器.免耕播種機(jī)也要安裝帶狀秸稈處理裝置,這樣必然再次對(duì)播種帶上的秸稈進(jìn)行切碎。粗粉碎方式避免了秸稈粉碎機(jī)對(duì)秸稈過(guò)度粉碎和免耕播種時(shí)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置對(duì)秸稈的重復(fù)切斷,減少“三秋”作業(yè)機(jī)器的動(dòng)力消耗和作業(yè)成本。
2)機(jī)收玉米同時(shí)對(duì)秸稈粗粉碎是容易實(shí)現(xiàn)的�,F(xiàn)有的玉米聯(lián)合收獲機(jī)都配備秸稈粉碎機(jī),是玉米收獲機(jī)和秸稈粉碎機(jī)的簡(jiǎn)單組合。玉米收獲機(jī)粗粉碎秸稈可以通過(guò)降低秸稈粉碎機(jī)刀軸轉(zhuǎn)速或減少刀軸上粉碎刀的數(shù)量來(lái)實(shí)現(xiàn)。
3)玉米收獲機(jī)械化大發(fā)展為該種小麥免耕播種作業(yè)方式提供可靠的保證。玉米機(jī)收是目前廣大干部群眾的迫切要求,是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的急需。我國(guó)經(jīng)過(guò)近幾年對(duì)玉米收獲機(jī)的引進(jìn)、研制、開發(fā)和各級(jí)政府政策和資金的支持,玉米收獲機(jī)的技術(shù)性能基本成熟,一些省市逐步進(jìn)入推廣和快速發(fā)展階段。玉米機(jī)收面積的快速發(fā)展,為該小麥免耕作業(yè)方式的推廣提供有力的保證。
4)玉米收獲機(jī)械化將促進(jìn)該種小麥免耕播種作業(yè)方式推廣和應(yīng)用。由于收獲玉米同時(shí)解決了玉米秸稈還田問(wèn)題.減少了秸稈占地和環(huán)境污染,增肥了地力。玉米收獲機(jī)收獲玉米后免耕播種小麥就象小麥?zhǔn)斋@機(jī)收獲小麥后免耕播種玉米一樣,在一年兩熟地區(qū)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的全程機(jī)械化和農(nóng)機(jī)化發(fā)展的客觀要求。
三、推開播種帶秸稈和切斷根茬的低速驅(qū)動(dòng)刀裝置
1、斜置驅(qū)動(dòng)圓盤刀是農(nóng)業(yè)部保護(hù)性耕作中心在大量土槽和田問(wèn)試驗(yàn)基礎(chǔ)上提出的,并與河北農(nóng)哈哈機(jī)械有限公司研制成功“斜置驅(qū)動(dòng)圓盤小麥免耕播種機(jī)”。該機(jī)缺口圓盤刀傾斜安裝在驅(qū)動(dòng)軸上,與垂直線成
2、基于斜置驅(qū)動(dòng)圓盤刀的工作原理,本人提出利用驅(qū)動(dòng)雙向螺旋刀作為向種行兩側(cè)推開秸稈和切斷種行上玉米根茬的防堵開溝裝置。驅(qū)動(dòng)雙向螺旋刀設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速為200~300r/min,它由兩個(gè)旋向相反的帶缺口的螺旋刀片組成,兩個(gè)旋向相反的螺旋面起始位置相同,旋轉(zhuǎn)角度分別為180度。在旋轉(zhuǎn)的一個(gè)周期內(nèi),前半周和后半周雙向螺旋刀沿開溝寬度方向的運(yùn)動(dòng)方向相反.從而推動(dòng)播種帶上覆蓋的粉碎秸稈向兩側(cè)運(yùn)動(dòng).同時(shí)切斷根茬和松碎播種帶上的土壤。而驅(qū)動(dòng)雙向螺旋刀可以增大螺旋刀的導(dǎo)程加大開溝寬度.從而實(shí)現(xiàn)寬窄行或?qū)捗鐜←湶シN,將進(jìn)一步減少動(dòng)力消耗,提高小麥免耕播種機(jī)的通過(guò)性能。但驅(qū)動(dòng)雙向螺旋刀制造時(shí)需要成型模具,制造成本高于斜置驅(qū)動(dòng)圓盤刀片,批量生產(chǎn)時(shí),成本將會(huì)降低。
四、粗粉碎秸稈、低速驅(qū)動(dòng)刀推開播種帶秸稈和切斷根茬的作業(yè)方式的優(yōu)點(diǎn)
1、玉米收獲同時(shí)進(jìn)行秸稈粗粉碎可以減少玉米收獲機(jī)的動(dòng)力消耗和拖拉機(jī)進(jìn)地次數(shù),低速驅(qū)動(dòng)刀把粗粉碎秸稈推向種行兩側(cè),避免對(duì)秸稈的過(guò)度切碎或重復(fù)切碎,低速驅(qū)動(dòng)刀由于轉(zhuǎn)速低對(duì)土壤和秸稈的拋起高度和距離降低,減少了無(wú)用動(dòng)力消耗。因此將是一種低能耗的作業(yè)方式。
2、由于僅對(duì)播種帶一定寬度進(jìn)行秸稈根茬切斷和松土,可以保證種子具有良好的土壤疏松的種床條件,有利于種子生長(zhǎng)發(fā)芽,而在行中間仍為未耕地,這樣使整個(gè)土壤處于虛實(shí)狀態(tài)。便于土壤中的水、氣、溶質(zhì)、熱量在已耕地和未耕地之間側(cè)向運(yùn)移,改善了土壤微細(xì)結(jié)構(gòu),提高了土壤蓄水保墑能力,進(jìn)一步發(fā)揮出保護(hù)性耕作的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
3、無(wú)論播種行是否走在玉米根茬上.都對(duì)播種帶進(jìn)行處理,沒(méi)有玉米根茬時(shí)只疏松土壤,所以不必考慮目前技術(shù)上還尚未解決的對(duì)行作業(yè)難題。
4、播后地表平整,符合現(xiàn)行的農(nóng)藝要求和農(nóng)民的種植習(xí)慣,更有利在一年兩熟地區(qū)實(shí)施和推廣全程保護(hù)性耕作實(shí)施和推廣。
一年兩熟地區(qū)小麥免耕作業(yè)方式存在的問(wèn)題:小免耕播種機(jī)易堵塞,動(dòng)土量超過(guò)30%,刀軸轉(zhuǎn)速高,安全性差;秸稈被重復(fù)切斷,秸稈覆蓋播種帶,影響播種小麥出苗和幼苗的生長(zhǎng):拖拉機(jī)進(jìn)地次數(shù)多.壓實(shí)土壤。粗粉碎秸稈、低速驅(qū)動(dòng)刀推開播種帶秸稈和切斷根茬的作業(yè)方式將是一種低能耗、符合現(xiàn)行的農(nóng)藝要求和農(nóng)民的種植習(xí)慣的新的作業(yè)方式。