1LH-640型彎曲式深松犁的研制與試驗

何興村，張魯云，秦朝民

（新疆農(nóng)墾科學院機械裝備研究所，新疆　石河子　832000）

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1LH-640型彎曲式深松犁的研制與試驗

何興村，張魯云※，秦朝民

（新疆農(nóng)墾科學院機械裝備研究所，新疆石河子832000）

摘要：針對免耕作業(yè)和滴灌技術帶來的土壤有效耕層變薄、容重增加、灌溉水分難以入滲等一系列問題，新疆農(nóng)墾科學院機械裝備研究研制開發(fā)了新型彎曲式深松犁。文中介紹了該機具的結構、工作原理、性能特點及田間試驗情況。通過對深松犁的實地測試，證明該型深松犁達到了改善土壤物理結構和作物生長環(huán)境，高效利用自然資源，增加經(jīng)濟效益的最終目標。

關 鍵 詞：深松犁；保護性耕作；研制；試驗

保護性耕作技術是相對于傳統(tǒng)翻耕、種植休閑期地表裸露的一種新型耕作技術［1］，它通過少耕、免耕和地表生物質覆蓋，以增加土壤水分含量，減輕土壤水蝕和風蝕，減緩土地退化，從而有效抑制沙塵暴的發(fā)生，促進農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。滴灌技術可大幅降低農(nóng)業(yè)用水量，輕松實現(xiàn)對灌溉用水進行人工智能控制，提高水資源利用率。但是多年實施保護性耕作和滴灌技術出現(xiàn)的直接問題是土壤作物有效生長區(qū)變淺、容重增大［2］，在距地表15 cm下方形成堅硬的犁底層，嚴重影響植株根系發(fā)育及對水分和養(yǎng)料的吸收，農(nóng)作物產(chǎn)量逐年下降。

新疆農(nóng)墾科學院機械裝備研究所針對新疆兵團實施保護性耕作和滴灌技術之后出現(xiàn)的負面影響，設計研制了1LH-640型彎曲式深松犁。該深松犁外形獨特（圖1），較傳統(tǒng)的鏵式犁具有阻力小，犁耕層深

圖1　深松犁

1　整機結構及工作原理

該型彎曲式深松犁由機架大梁、上下牽引板、犁體支座、深松犁體、碎土輥等部件組成［3］（圖2）。工作時，由拖拉機懸掛裝置與上下牽引板連接，帶動機架，深松犁體入土進行深松作業(yè)，隨后碎土輥對深松之后的地表進行碎土、鎮(zhèn)壓?？筛鶕?jù)拖拉機的實際功率大小，確定犁體數(shù)量，亦可根據(jù)深松土壤的土質，調節(jié)深松犁體間距和深松齒與地面之間的角度，根據(jù)實際情況滿足用戶的各種需求，從而最大限度的發(fā)揮出深松犁的實際功效。

圖2　彎曲式深松犁結構

2　深松犁結構特性及性能指標

2.1結構特點

本項目研制的新型彎曲式深松犁，深松立柱采用優(yōu)質錳鋼板切割、沖壓制作，取代了傳統(tǒng)的鑄鐵澆注件，即簡化了犁體結構、制造工藝，又減輕了深松犁整體重量（圖3），其所具有獨特的幾何曲線也起到了主犁壁的作用。深松立柱鋼板厚度只有15 mm，深松側板厚度只有7.5 mm，因此單組犁體總成重量較輕，只有33.4 kg。深松立柱、深松板與深松齒和深松齒尖采用特制銷釘卡套鑲嵌式連接，與傳統(tǒng)的螺釘式連接相比，即拆卸安裝方便又減小了工作阻力。深松齒和深松齒尖等損耗件安裝拆卸方便快捷，易于快速更換。

圖3　深松犁單組犁體

2.2性能指標

外形尺寸（長×寬×高，mm）2 900×1 350×1 360

配套動力（kW）80～100

犁耕深度（cm）40～50

作業(yè)幅寬（m）2.5

整機懸掛犁具（組）6～10

純小時生產(chǎn)率（hm2/h）1.0

3　田間試驗

3.1試驗環(huán)境

2015年7月12日在新疆共青團農(nóng)場麥茬地進行試驗，試驗地前茬種植作物為小麥，面積約為200hm2，配套動力為東方紅2204型拖拉機，試驗地土壤為新疆粘性土壤。

3.2試驗測試記錄

對深松犁進行田間性能試驗，測試記錄見表3。

表3　深松犁測定結果

3.3結果分析

試驗數(shù)據(jù)表明：

（1）與傳統(tǒng)鏵式犁相比，耕后土壤表面動土量較小，較好地保持了土壤墑情，減少了水分揮發(fā)，有利于實施保護性耕作；

（2）深松犁最終犁耕深度達到54 cm，取得了預期設計的效果，有效打破了犁底層，改善了土壤結構，有利于作物根系生長發(fā)育；

（3）通過懸掛裝置銷軸和固定座螺釘位置移動對犁體與地面角度進行調節(jié)，最終確定犁體入土最佳角度為10～15°；

（4）將兩犁體之間距離最終定為50 cm，可有效減小深松犁牽引力，減輕地表植被、殘茬擁堵情況。

4彎曲式深松犁的性能特點

圖4　深松作業(yè)后地表狀況

新疆農(nóng)墾科學院機械裝備研究所研制的新型彎

曲式深松犁，相對于傳統(tǒng)的鏵式犁具有牽引阻力小，加深耕層而不翻轉土壤，地表土壤擾動較少，耕后地表見圖4。通過田間測試該深松犁最大深松達到54 cm，能夠徹底打破犁底層，提高土壤蓄水保墑、保溫的能力。美國約翰·迪爾公司的900V型機械式深松犁和德國勞爾公司生產(chǎn)的懸掛式深松犁最大耕深一般為50 cm左右［4］。因此，該深松犁深松性能優(yōu)良。

5　結論與討論

深松作業(yè)是保護性耕作技術之一［5］。當犁耕深度達到30 cm以上時，犁底層被徹底打破，土壤得到疏松，降低了土壤容重，提高了雨水、灌溉水入滲量，擴大了土壤水庫容。新疆屬于典型的溫帶大陸性干旱氣候，降雨量稀少，由此可將作物生長期內寶貴的降水最大限度地蓄積在土壤中，變不均勻的降水為自然穩(wěn)定的土壤供水。深松作業(yè)打破了犁底層，作物根系穿透阻力下降，易于下扎。主根系深度的增加，不但可以從土壤中吸取更多的水分，還可以獲得較多的養(yǎng)料，從而促進作物的生長發(fā)育，增加產(chǎn)量。

新疆農(nóng)墾科學院機械裝備研究所研制的新型彎曲式深松犁，與免耕和滴灌技術相配套，適用于新疆兵團的保護性耕作方式。田間測試證明犁架堅固、犁體輕便、牽引阻力小、耕深達到設計要求。隨著新疆兵團保護性耕作和滴灌技術的推廣應用，新型彎曲式深松犁也將會擁有巨大的市場需求。

參考文獻：

［1］Hammond R B.Long-term conservation tillage studies impact of no-tillon seedcorn maggot［J］.Crop Protection，1997，（3）: 221～225.

［2］郭新榮.土壤深松技術的應用研究［J］.山西農(nóng)業(yè)大學學報，2005，（1）：74～7.

［3］魯力群，李其昀，趙靜.深松旋耕溝播聯(lián)合作業(yè)機深松技術［J］.山東理工大學學報：自然科學版，2003，17（6）:72～75.

［4］時均蓮，邱立春.國內外深松技術及深松機具概況［J］.農(nóng)業(yè)機械，2005，（3）：58～59.

［5］秦紅靈，高旺盛，馬月等.兩年免耕后深松對土壤水分的影響［J］.中國農(nóng)業(yè)科學，2008，41（1）：78～85.

doi:10.13620/j.cnki.issn1007-7782.2016.01.001

中圖分類號:S223.2+3

文獻標識碼：A

文章編號：1007-7782（2016）01-0005-03

收稿日期：2016-01-26

基金項目：新疆農(nóng)墾科學院科技引導計劃項目（79YYD201504）

通訊作者：張魯云而不翻轉土壤，徹底打破犁底層，保護耕地的特點。

Developing and test of 1LH-640 bent subsoiling plough

HE Xin-cun，ZHANG Lu-yun※，QIN Zhao-min
（Mechanical equipment research institut，Academy of Sciences of Xinjiang reclamation，832000，Shihezi，Xinjiang，China）

Abstract:Aim at attenuation of effective topsoil，increase of soil volum weight and soil hardening which are caused by no-tillage and drip irrigation，we developed a new type ofbent subsoiling plough.Thistext introducesthe structure，operation principle，performance characteristics and test situation of this machine.The result and the experimental data indicate that，this type of subsoiling can improve the physical structure of soil and the growing enviroment of plant，the operation effect has also achieved the goal ofhigh-effeiciency natural resource application and increase ofeconomic benifits.

Key words:Bent subsoiling plough；Conservation tillage；Research；Experiment