檸條平茬機(jī)械選型試驗研究

馬占利

摘要 進(jìn)行檸條平茬機(jī)田間對比試驗，結(jié)果表明：3種不同型號平茬機(jī)的茬口破損程度和漏割率以CG-430小型割灌機(jī)表現(xiàn)最優(yōu)，平均為5.6%和1.25%；在適宜機(jī)械化作業(yè)的地塊，4GM-200型自走式檸條聯(lián)合收割機(jī)、4N-3型背負(fù)式檸條收割機(jī)的茬口破損程度則顯著降低，分別為4.2%和3.6%；其生產(chǎn)率也顯著提高，分別為0.85、0.47 hm2/h，平茬成本分別為51.1、77.6元/hm2，分別比CG-430小型平茬機(jī)的平茬成本低431.0、404.5元/hm2。

關(guān)鍵詞 檸條；平茬機(jī)械；選型

中圖分類號 S224.9；S793.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）04-0188-01

檸條是多年生強(qiáng)旱生沙生落葉灌木，適應(yīng)性強(qiáng)，對保持水土、防風(fēng)固沙有極大的促進(jìn)作用，是毛烏素沙區(qū)防風(fēng)固沙的先鋒樹種，也是家畜的優(yōu)質(zhì)飼料。目前，寧夏檸條資源面積已達(dá)60萬hm2，生物量（干物質(zhì)）為180萬t，主要分布在寧夏中部干旱帶及農(nóng)牧交錯區(qū)。由于檸條的組織細(xì)密，材質(zhì)較硬，韌性較強(qiáng)，順紋抗拉強(qiáng)度為7 292 N/cm2，拉力為12.9 kN[1]，加之其多生長于平坦干沙地、硬梁覆沙坡地、薄沙層丘陵坡地、退耕還林地、流動與半流動沙丘等地，當(dāng)前檸條的平茬方式仍以人工砍伐平茬、小型割灌平茬機(jī)平茬為主，存在費時費力、效率低、干樁率高、分蘗率低等突出問題。為此，2015年在寧夏鹽池縣王樂井鄉(xiāng)石山子村開展了檸條平茬機(jī)械的選型試驗，旨在為檸條資源的開發(fā)利用探索出一條新途徑。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗設(shè)在鹽池縣王樂井鄉(xiāng)石山子村。光能豐富、熱量偏少。年平均氣溫7.2 ℃，年日照時數(shù)2 867.9 h，年輻射量140 kJ/cm2，≥10 ℃積溫2 944.9 ℃，年平均降雨量300 mm，無霜期128 d。境內(nèi)無大河流，地下水主要為毛烏素沙地第四系水，地下水位在0.5～2.0 m之間，地勢平坦，渠系縱橫，有揚黃、井灌溉之利。5種立地條件中，平坦干沙地、退耕還林地、硬梁覆沙坡地的地塊平整度平均±18.5 cm，平均坡度7.8°，土壤平均含水率15.8%，平均造林密度3 990叢/hm2，生物量平均3 755 kg/hm2；薄沙層丘陵坡地、固定和半固定沙丘地的平均造林密度1 665叢/hm2，生物量平均1 356 kg/hm2。5種立地條件約占當(dāng)?shù)貦帡l種植面積的88.9%。

1.2 試驗材料

供試檸條為五年生林分，帶間距4～10 m，行寬1～5 m，平均地徑2.2 cm，平茬時檸條含水率平均為31.3%。

1.3 試驗設(shè)計

為了獲取更多飼料原材料，試驗定于每年8月進(jìn)行。由于8月平茬是檸條當(dāng)年新枝萌發(fā)植株高生長即將停止的過渡時期，叢株生長量已趨于緩慢，但不同林齡平茬后基本上無死亡現(xiàn)象，并且萌發(fā)生長高度可達(dá)5 cm左右，在8月初平茬高生長可達(dá)到10 cm左右，第2年春季返青生長茂盛生物量大，因此8月平茬可獲得營養(yǎng)價值較高的飼料原料[2]。

試驗根據(jù)平茬機(jī)械不同設(shè)3個處理，分別為：中國農(nóng)業(yè)機(jī)化科學(xué)研究院研制的4GM-200型自走式檸條聯(lián)合收割機(jī)（A）、山西大同市陽高機(jī)械廠研制的4N-3型背負(fù)式檸條收割機(jī)（B）、廣西桂林生產(chǎn)的科豐牌CG-430型割灌機(jī)（CK）。試驗采用隨機(jī)排列，小區(qū)面積0.2 hm2，采取隔一帶平茬1行（或隔1叢平1叢），觀測3～8 cm平茬高度[3]時的茬口破損程度、生產(chǎn)率、漏割損失率、平茬作業(yè)成本。

2 結(jié)果與分析

2.1 茬口破損程度

檸條的生長雖然對立地條件、降雨等生長發(fā)育條件要求不高，但不正確的平茬方式極易造成茬口破損（平茬后檸條根茬斷面出現(xiàn)深度大于15 mm的縱向裂縫茬口）度高而促其死亡。據(jù)觀測，3種不同型號的平茬機(jī)均有不同程度的茬口破損程度，其中：處理A平均為42.6%，處理B平均為38.6%，CK平均為5.6%，以CK茬口破損程度最低；同時觀測到莖稈直徑愈大，茬口破損程度愈高；立地條件愈差，處理A、B平茬茬口破損程度愈高；反之在適宜機(jī)械化作業(yè)[4]的平坦干沙地、退耕還林地、硬梁覆沙坡地3種立地條件較好的地塊，CK基本無變化，而處理A、B平茬茬口破損程度則顯著降低，分別為4.2%和3.6%，處理A、B之間無顯著差異，這主要取決于前期機(jī)械化播種，林分平均莖稈直徑<2.3 cm。CG-430型側(cè)掛式割灌機(jī)（CK）茬口劈裂率最低，這主要是該機(jī)能根據(jù)檸條的密度與地徑的大小和立地條件實現(xiàn)人工靈活操作。

2.2 生產(chǎn)率

據(jù)測定，在相同工作時間內(nèi)，3種不同型號平茬機(jī)的生產(chǎn)率：處理A為0.37 hm2/h，處理B為0.28 hm2/h，處理C為0.16 hm2/h，折合生物量：處理A為686.1 kg/h，處理B為519.2 kg/h，CK為296.7 kg/h；在適宜機(jī)械化作業(yè)的平坦干沙地、退耕還林地、硬梁覆沙坡地3種立地條件較好的地塊，處理A、B的生產(chǎn)率則顯著提高，分別為0.85、0.47 hm2/h，CK基本無變化；在薄沙層丘陵坡地、固定和半固定沙丘，處理A、B基本無法作業(yè)，而CK的生產(chǎn)率為287.3 kg/h，立地條件對CK的生產(chǎn)率基本無影響。

2.3 平茬漏割率

漏割是機(jī)械化收割作業(yè)中普遍存在的一個現(xiàn)象，對檸條而言，漏割率的高低既與機(jī)器的技術(shù)性能、立地條件有

關(guān)，也與機(jī)手的操作水平關(guān)系密切。據(jù)觀測，在適宜機(jī)械化作業(yè)的平坦干沙地、退耕還林地、硬梁覆沙坡地3種立地條件較好的地塊，處理A、B、CK的漏割率分別為6.10%、5.60%、1.25%。

2.4 機(jī)械平茬作業(yè)成本

經(jīng)測算，在適宜機(jī)械化作業(yè)的平坦干沙地、退耕還林地、硬梁覆沙坡地3種立地條件較好的地塊，處理A、B的平茬成本分別為51.1、77.6元/hm2，分別比CK平茬成本低431.0、404.5元/hm2。從平茬成本來看，CK較高，主要是人工費、機(jī)械折舊費、鋸片磨損費、維修費用高所致，使單位面積平茬的成本提高。平茬收割成本構(gòu)成以小型平茬機(jī)為例：有效平茬面積為5.37 hm2，總生產(chǎn)成本為2 588.88元，其中人工費用2 416.5元，材耗費（機(jī)械耗油、維修、鋸片磨損等費用）為172.38元，在材耗費中減去單機(jī)耗油成本56.25元、機(jī)械折舊費20.14元，材耗費中使用鋸片4片，磨損成本為95.99元（含折舊成本80.99元、磨制3次費用15元），占到材耗費的55.7%。由此可見，由于鋸片耐磨能力差、磨損快是小型平茬機(jī)平茬成本增加的重要因素之一，機(jī)械的潛能發(fā)揮不夠，每片鋸片從初次使用和磨制1次再繼續(xù)使用至報廢最多平茬收割檸條1.33 hm2左右。

3 結(jié)論與討論

（1）在適宜機(jī)械化作業(yè)的平坦干沙地、退耕還林地、硬梁覆沙坡地，3種機(jī)型的平茬茬口破損程度、平茬漏割率均符合當(dāng)?shù)仄讲缱鳂I(yè)要求。

（2）CG-430型側(cè)掛式割灌機(jī)雖然適應(yīng)性優(yōu)于大中型平茬機(jī)，但生產(chǎn)率較低、生產(chǎn)成本較高，可作為薄沙層丘陵坡地、固定和半固定沙丘等立地條件差的地塊平茬作業(yè)機(jī)械，但其鋸片材質(zhì)需進(jìn)一步改進(jìn)。

（3）寧夏中部干旱帶乃至同類地區(qū)，在今后檸條種植規(guī)劃中，應(yīng)考慮后續(xù)利用問題，宜機(jī)播則機(jī)播并采取規(guī)范化種植。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 陶維華，楊朝暉，白世軍.檸條生物特性測定分析與機(jī)械加工利用技術(shù)[J].科技成果管理與研究，2010（3）：63-64.

[2] 王麗莉.檸條平茬復(fù)壯更新技術(shù)研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2013（8）：156-157.

[3] 李紅斌.檸條平茬技術(shù)應(yīng)用效果分析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2013（10）：167.

[4] 檸條機(jī)械化平茬技術(shù)規(guī)程：DB64/T1154-2015[S].銀川：寧夏回族自治區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局，2015.