多功能旱作節(jié)水鋪膜機的設計及試驗

佟景春

摘要：根據(jù)遼寧省旱作節(jié)水鋪膜機械化技術的農藝要求，研制多功能旱作節(jié)水鋪膜機。田間試驗結果表明，機組轉彎靈活，操作方便，橫向穩(wěn)定性和縱向穩(wěn)定性良好;結構設計合理，各部件結構及連接強度安全可靠，各項作業(yè)指示能夠滿足實際作業(yè)要求。

關鍵詞：鋪膜機;節(jié)水;試驗;性能;適用性

中圖分類號：S223.5? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1674-1161（2019）04-0017-03

遼寧省是我國嚴重缺水的省份之一，人均占有水資源量僅為全國的1/3，干旱使遼寧省每年糧食減產25億～50億kg。滴灌是當今世界上最先進的節(jié)水灌溉技術之一，尤其是我國首創(chuàng)的膜下滴灌節(jié)水技術具有省工、省時、省水、節(jié)約勞動力、增產高效等諸多優(yōu)點。目前，新疆地區(qū)膜下滴灌面積在20萬hm2以上，黑龍江、甘肅等省的推廣應用規(guī)模也較大。然而，遼寧省膜下滴灌技術發(fā)展相對緩慢，缺少成熟的膜下滴灌技術及配套機具。為此，根據(jù)遼寧省旱作節(jié)水鋪膜機械化技術的農藝要求，研制改進多功能旱作節(jié)水鋪膜機，為提升全省旱作節(jié)水鋪膜機械化技術水平提供機具支持。

1 多功能旱作節(jié)水鋪膜機的結構及技術參數(shù)

1.1 結構組成

旱作節(jié)水鋪膜機（圖1）主要由施肥裝置、打藥裝置、滴灌鋪設裝置、鋪膜工作裝置、膜上播種裝置、限深裝置、機架、懸掛機構等組成。

機具與拖拉機采用后懸掛方式連接。開溝施肥裝置、覆土機構、膜上播種裝置、鎮(zhèn)壓機構以機具縱向中心線為中心左右對稱布置;變速箱布置在機架前部的中心位置，其輸入軸與拖拉機輸出軸相連，輸出軸與覆土機構的主動鏈輪相連，主、從動鏈輪帶動刮土板實現(xiàn)取土、覆土作業(yè);開溝器布置在取土裝置后中下方，滴灌帶布置在機架中上方;打藥機構、鋪膜機構布置在滴灌帶鋪設機構后機架下方。機具結構簡單、左右平衡性好、運行平穩(wěn)、通過性好、機動性強。

1.2 工作原理

作業(yè)時，電動驅動開溝施肥機構完成側深施肥，拖拉機動力輸出軸經傳動軸帶動變速箱，進而帶動兩刮板式覆土器取土，同時完成噴藥、鋪滴灌帶鋪設作業(yè);將經刮板式運送的土壤覆在地膜上，由鴨嘴式精量排種器通過自轉滾動實現(xiàn)打孔播種，播種后由鎮(zhèn)壓輪完成鎮(zhèn)壓工作。

1.3 主要技術參數(shù)

1.3.1 播種深度 播種深度根據(jù)土壤類型、墑情及播種技術等因素確定。一般條件下，玉米適宜播種深度為30～50 mm，沙土地、干旱地區(qū)和干旱年份應適當加深，確保種子播在濕土上。經認真分析，確定播種深度為30～50 mm。

1.3.2 施肥深度 采用一次性深施肥，施肥深度90 mm。肥料施在種子側下方，與種子的隔離帶保持60 mm間距。施肥量根據(jù)土質和玉米品種而定，可少施或不施口肥，無需追肥。

1.3.3 行距和株距 采用大壟雙行播種作業(yè)技術模式，考慮通風、采光性等農藝要求，行距設置為400～450 mm，株距為330～450 mm。

1.3.4 作業(yè)速度 播種機作業(yè)速度主要取決于工作部件和行走裝置對速度的適應性。作業(yè)速度過高，影響鴨嘴滾筒式排種器的成穴質量、排種效果和播種均勻性，故作業(yè)速度確定為2～4 km/h。

1.3.5 配套動力 播種機所需功率是各部分所需功率的總和。播種機采用2行作業(yè)時，所需動力較小，但考慮到需要后動力輸出裝置及機型的普及性，選擇發(fā)動機額定功率為25.7 kW的輪式拖拉機作為配套動力。

1.3.6 幅寬 播種機采用2行作業(yè)時，壟寬為1 200 mm。結合考慮拖拉機的輪距，確定幅寬為1 200 mm。

1.3.7 作業(yè)效率 根據(jù)已確定的作業(yè)速度及幅寬，計算播種機的作業(yè)效率：

Q=BV? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（1）

式中：B為幅寬;V為作業(yè)速度。

經計算得播種機的作業(yè)效率Q=0.16～0.32 hm2/h。

2 多功能旱作節(jié)水鋪膜機田間試驗

為確定多功能旱作節(jié)水鋪膜機的適應性和性能，分別于錦州市黑山縣、阜新市阜蒙縣于寺鎮(zhèn)、朝陽凌源市進行適用性試驗和性能試驗。

2.1 黑山縣試驗

2018年4月20—23日，選擇在錦州市黑山縣龐河經濟開發(fā)區(qū)進行試驗。試驗地土壤類型為黑粘土，含水率19.21%，已完成旋耕整地、地表平整。試驗田各處條件基本相同，面積滿足測試要求。前薦作物為玉米，東西壟向，田間無秸稈覆蓋。試驗共播種玉米13.33 hm2，機具作業(yè)情況見表1。

試驗結果表明：空穴率3.6%，穴粒數(shù)合格率87%，膜下播種深度合格率90%，穴距合格率91%，施肥深度合格率87%，能滿足當?shù)赜衩撞シN作業(yè)要求。

2.2 阜蒙縣試驗

2018年4月24日至27日，在阜新市阜蒙縣于寺鎮(zhèn)進行試驗。試驗地土壤類型為沙壤土，含水率16.91%，已完成旋耕整地、地表平整，面積滿足測試要求。前薦作物為玉米，南北壟向，田間無秸稈覆蓋，使用機械化播種作業(yè)，共播種玉米12.33 hm2，機具作業(yè)情況見表2。

試驗結果表明：空穴率3.1%，穴粒數(shù)合格率86%，膜下播種深度合格率89%，穴距合格率93%，施肥深度合格率89%，能滿足當?shù)赜衩撞シN作業(yè)要求。

2.3 凌源市試驗

2018年4月19—21日，在朝陽凌源市進行試驗。試驗地土壤類型為黑壤土，含水率為17.52%，旋耕整地、地表平整，面積滿足測試要求。前薦作物為玉米，南北壟向，田間無秸稈及雜草，使用機械化播種作業(yè)，共播種玉米9.33 hm2，機具作業(yè)情況見表3。