郭玉林等 設(shè)施大棚深耕松土施肥機研究試驗 24 文章編號 1002 0659 2022 01 0024 03 郭玉林 王 帥 馮 磊 李 琳 劉志良 梁學(xué)強 天津市農(nóng)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心 天津 300061 試驗研究 設(shè)施大棚深耕松土施肥機研究試驗 摘要 本文針對近年來天津市設(shè)施農(nóng)業(yè)耕整地機械一直以微耕機為主 其動力小 耕層淺 長年種植 導(dǎo)致土壤板結(jié)退化嚴(yán)重的問題 研制土壤深松作業(yè)配合有機肥施用機具 可有效疏松土壤 破除土壤 犁底層 改善土壤理化性質(zhì)狀 促進(jìn)設(shè)施作物生長 通過對研制的深耕松土施肥機進(jìn)行試驗 測試 顯示出深耕松土施肥機能一次性完成施肥 深耕 整地復(fù)式作業(yè) 連續(xù)作業(yè)性能穩(wěn)定 各項指標(biāo)參數(shù) 達(dá)到了設(shè)計要求 關(guān)鍵詞 設(shè)施農(nóng)業(yè) 土壤深松施肥機 研制 應(yīng)用 中圖分類號 S22 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 收稿日期 2021 06 18 主要作者簡介 郭玉林 1980 男 工程師 主要從事農(nóng)機新技術(shù)新裝備研究及推廣工作 E mail 930847110 設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式靈活 集約化 標(biāo)準(zhǔn)化 規(guī) 模化程度高 在農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展 鄉(xiāng)村振興中 發(fā)揮著越來越重要的作用 近年來 天津市設(shè)施農(nóng) 業(yè)實現(xiàn)了快速發(fā)展 但由于設(shè)施農(nóng)業(yè)獨特的生產(chǎn)環(huán) 境 大型農(nóng)機具無法進(jìn)入 機械化作業(yè)程度普遍偏 低 種植環(huán)節(jié)大多依賴人工作業(yè) 勞動強度大 工 作效率低 同時 連年淺耕導(dǎo)致土壤耕層只有 12 15 cm 左右 土壤板結(jié)退化嚴(yán)重 厚硬的犁底層 阻礙了土壤上下水氣的貫通 土壤毛細(xì)管被破壞 土壤養(yǎng)分輸送能力降低 影響植株對水 肥 氣 熱的吸利利用 目前 現(xiàn)有的大田作業(yè)深松機不適 宜在設(shè)施內(nèi)進(jìn)行耕整作業(yè) 微耕機也不能滿足設(shè)施 內(nèi)深耕作業(yè)的要求 而土壤深松作業(yè)可以破除犁底 層 疏松土壤 抑制土傳病害的發(fā)生 有效提高土 壤的透水 透氣性能 天津市設(shè)施農(nóng)業(yè)以種植反季節(jié)果蔬為主 經(jīng)濟 附加值較高 一般都需要施用大量有機肥 以改善 土壤的理化性質(zhì)和生物活性 促進(jìn)作物根系生長發(fā) 育 2020 年天津市實施了商品有機肥補助工作 促 進(jìn)有機肥資源化利用 推進(jìn)有機肥產(chǎn)業(yè)和種養(yǎng)業(yè)協(xié) 調(diào)發(fā)展 提升耕地質(zhì)量 保護(hù)生態(tài)環(huán)境 因此 急 需研制與設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)配套的深耕松土施肥機 解 決設(shè)施農(nóng)業(yè)長期耕層淺 土壤板結(jié) 施肥效率低與 利用率低等問題 1 天津市設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 截至 2018 年末 天津市常住人口達(dá)到 1 557 萬人 隨著居民消費水平的提升 對設(shè)施農(nóng)產(chǎn)品 的需求不斷增加 促使天津市設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)迅速 發(fā)展 目前 天津市設(shè)施農(nóng)業(yè)總面積 35 388 23 萬 m 2 其中連棟溫室 1 316 11 萬 m 2 日光溫室 18 759 5 萬m 2 塑料大棚 15 312 63 萬 m 2 農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)機 械化管理司 2016 年統(tǒng)計數(shù)據(jù) 2 設(shè)計思路 按照天津市溫室大棚的結(jié)構(gòu)特點 研究試制 深耕松土施肥機 實現(xiàn)設(shè)施內(nèi)的深耕 松土 施 肥聯(lián)合作業(yè) 減少拖拉機進(jìn)地次數(shù) 提高作業(yè)效 率 設(shè)計思路是在深耕機的基礎(chǔ)上增加排肥 施 肥裝置 完善結(jié)構(gòu)布置 機具總體結(jié)構(gòu)包括深耕 部分和施肥構(gòu)造 2 個部分 圖 1 和圖 2 圖 1 撒肥機俯視圖 25 天津農(nóng)林科技 2022 年 2 月第 1 期 總第 285 期 圖 2 撒肥機側(cè)視圖 2 1 深耕部分 在深耕機的基礎(chǔ)上 將圓梁形式改為框架 形式 使之能與施肥構(gòu)造部分配合 將原來的 深耕機刀軸刀庫數(shù)量改變 增加深耕刀數(shù)量 使深耕機在運轉(zhuǎn)過程中更加平穩(wěn) 該深耕刀為 非標(biāo)準(zhǔn)件 在設(shè)計時借鑒犁 撕裂 土壤的原理 改進(jìn)設(shè)計深耕刀 刀軸回轉(zhuǎn)半徑 305 mm 具有 3 個特點 1 刀體加寬加厚 材料選擇錳鋼 表面進(jìn)行沾油淬火處理 增加刀本身的剛性和 韌性 刀頭選擇箭形鏟狀 使土壤能夠受到切削 彎曲等多重作用 2 深耕刀保持一定的曲線 和切土角 以便減少作業(yè)過程中纏連草和作物 根茬 3 刀座加長并且在刀座口增加加強圈 防止刀座因受力過大而損毀 為使深耕機在作業(yè)時避免漏耕和堵塞 同時 還要達(dá)到一定的耕深 合理安排深耕刀數(shù)量與 排列方式 深耕刀在刀軸上的配置有 2 個特點 1 在一個回轉(zhuǎn)平面內(nèi)只安裝一把刀 以便減 小作業(yè)阻力所帶來的功率損失 2 深耕刀在 刀軸上按照螺旋狀單頭排列安裝的形式 每把深 耕刀之間都存在一定的相位角 刀軸每轉(zhuǎn)過一個 相等的角度 都有相應(yīng)的深耕刀入土 保證深耕 機在工作時的穩(wěn)定性和刀軸的負(fù)荷均勻 2 2 施肥構(gòu)造部分 分為驅(qū)動 肥箱 控制 3 個部分 1 驅(qū) 動部分 為避免消耗拖拉機動力 將施肥構(gòu)造部 分驅(qū)動與深耕機驅(qū)動分開 用拖拉機電瓶電源帶 動電機驅(qū)動肥箱肥盒轉(zhuǎn)動 2 肥箱部分 肥 箱側(cè)板采用 4 mm 厚不銹鋼板 主體 出肥口采 用 2 mm 厚不銹鋼板 避免肥箱被肥料腐蝕 出 肥口設(shè)置在深耕機前梁部分 在深耕之前施肥 使有機肥與土壤均勻深層次混合 3 控制部 分 采用行程開關(guān)控制 將行程開關(guān)安放在托板 支架部位 在深耕機運轉(zhuǎn)下地之后 托板上揚 托板支桿轉(zhuǎn)動 行程開關(guān)閉合形成回路完整 電 機轉(zhuǎn)動 肥箱施肥 深耕機停止運轉(zhuǎn)抬起 托板 下落 托板支桿轉(zhuǎn)動 行程開關(guān)斷開 回路斷開 電機停止運行 肥箱停止施肥 此設(shè)計將肥箱和 深耕機控制結(jié)合 由深耕機控制肥箱 無需人工 控制肥箱 避免肥料浪費或施肥不到位 3 作業(yè)試驗 樣機試制后 開展了機具作業(yè)速度 施肥量 作業(yè)深度 施肥均勻性的生產(chǎn)性能測試 由表 1 可以看出 研制的機具在作業(yè) I 檔帶 動施肥機具作業(yè)時 作業(yè)速度穩(wěn)定 符合深耕及 施肥的要求 表 1 實際作業(yè)速度測定 檔位 測定次數(shù) 次 測定距離 m 起始時間 s 結(jié)束時間 s 速度 m s 1 I檔 1 34 1 0 53 8 0 63 I檔 2 57 2 0 87 9 0 65 I檔 3 58 0 0 88 3 0 65 I檔 4 57 5 0 89 4 0 64 平均 0 64 由表 2 可以看出 深耕松土施肥機在其排肥 裝置最大間隙工作時 符合并且超過其最大排肥 量 300 kg h 1 的要求 使用者可以根據(jù)排肥量 的不同 來調(diào)節(jié)排肥裝置的間隙 表 2 深耕松土施肥機施肥量測定 檔位 排肥工作條件 工作幅寬 m 起始時間 s 結(jié)束時間 s 測定距離 m 排肥量 kg 667 m 2 作業(yè)效率 667 m 2 h 1 I檔 間隙最大 1 4 0 265 174 328 4 9 I檔 間隙最大 1 4 0 260 172 332 5 0 平均 330 4 95 由表 3 可以看出 深耕機可以達(dá)到 28 cm 的 耕深 打破厚實的犁底層 真正達(dá)到了物理方式 改良土壤結(jié)構(gòu)的效果 土壤碎土率和耕后平整度 也達(dá)到了旋耕作業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 26 郭玉林等 設(shè)施大棚深耕松土施肥機研究試驗 表 3 深耕松土施肥機作業(yè)深度測試 點位 測定行 1 深度 cm 測定行 2 深度 cm 測定行 3 深度 cm 測點 1 28 5 28 0 28 5 測點 2 28 5 28 0 27 5 測點 3 29 0 28 6 27 5 測點 4 28 3 28 4 27 2 測點 5 29 0 27 6 29 0 測點 6 28 7 28 7 29 0 測點 7 28 0 28 5 29 2 測點 8 27 5 29 0 28 5 測點 9 28 0 28 5 27 9 測點 10 28 5 27 8 28 0 平均 28 3 28 3 28 2 圖 3 機具作業(yè)現(xiàn)場 由于在實際作業(yè)中肥料會與土壤混合 無法 觀察均勻度 所以選擇在路面測試并且旋耕刀停止 工作 選擇的是含水率為 30 的粉狀微生物菌肥 通過測試可以看出該機具排肥均勻 如圖 4 所示 圖 4 排肥均勻度 4 設(shè)備定型參數(shù) 4 1 定型參數(shù) 經(jīng)生產(chǎn)驗證后 研制的大棚深耕松土施肥機 具參數(shù)見表 4 即配套動力需要 40 55 馬力拖 拉機 重要 300 kg 施肥寬度 140 cm 肥料箱 容量 450 L 深耕深度 28 cm 作業(yè)速度 2 2 2 4 km h 1 表 4 機具性能參數(shù) 機具參數(shù) 參數(shù) 指標(biāo) 配套動力 40 55 馬力拖拉機 重量 300 kg 施肥寬度 140 cm 肥料箱容量 450 L 深耕深度 28 cm 作業(yè)速度 2 2 2 4 km h 1 5 結(jié)論與討論 通過試驗 研制開發(fā)的深耕松土施肥機能一次 性完成施肥 深耕 整地復(fù)式作業(yè) 連續(xù)作業(yè)性能 穩(wěn)定 各項指標(biāo)參數(shù)達(dá)到設(shè)計要求 該機具的使用 對提高設(shè)施農(nóng)業(yè)機械化作業(yè)效率 防止肥料流失 降低作業(yè)成本 節(jié)本增效具有積極的促進(jìn)作用 根 據(jù)土壤情況 作業(yè)時科學(xué)考慮拖拉機性能和深耕松 土施肥機作業(yè)效率 盡量選用工作 I 檔位 科學(xué)合 理匹配人工填料 以達(dá)到效率最大化 參考文獻(xiàn) 1 楊阿林 設(shè)施農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展瓶頸及對策研究 J 江 蘇農(nóng)機化 2016 3 50 52 2 張壯 崔揚 周欣榮 天津市現(xiàn)狀軌道交通問題分析 及建議 J 城市 2019 1 55 62 薊馬防治方法 趙孟丹 天津市靜海區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心 天津 301600 薊馬是昆蟲綱纓翅目的統(tǒng)稱 食性復(fù)雜 主 要以植食性為主 個體小 長 0 5 2 mm 暗黃 色 胸部有暗灰斑 前翅灰黃色 長而窄 翅脈 少但顯著 翅緣毛長 成蟲會飛 善于跳躍 薊馬共有 3 個成蟲高峰 天津市靜海區(qū) 6 月下 旬若蟲高峰為主要為害期 被害葉片呈現(xiàn)斷續(xù)的銀 白色條斑 并伴隨有小污點 受害嚴(yán)重者葉片枯干 典型癥狀是引起玉米幼苗 心葉破碎 或扭曲成 牛 尾巴狀 被害幼果則呈現(xiàn)不同形狀的木栓化銀白 色或灰白色的斑痕 預(yù)防薊馬在加強水肥管理 培 育壯苗的同時 還應(yīng)及時噴施化學(xué)藥劑進(jìn)行防治 常用藥劑如下 70 吡蟲啉水分散粒劑 5 g 5 高 效氯氟氰菊酯 50 mL 兌水 30 kg 噴霧 10 吡丁 吡 蟲啉懸浮劑 50 mL 兌水 30 kg 噴霧 10 烯啶蟲胺 水劑 10 mL 25 吡蚜酮可濕性粉劑 25 g 兌水 30 kg 噴霧