傳統(tǒng)機(jī)械化耕整地存在的弊端及作業(yè)形式優(yōu)化方法

摘?要：利用農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行耕整地作業(yè)，有效的提高了農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率，并解放了農(nóng)村生產(chǎn)力。在耕整地機(jī)械長期應(yīng)用的過程中，從我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實際情況來看，現(xiàn)階段的機(jī)械應(yīng)用情況存在很多不足之處，導(dǎo)致了生產(chǎn)過程復(fù)雜、資源浪費等問題的發(fā)生，因此有針對性地探索機(jī)械化耕整地作業(yè)的優(yōu)化途徑具有重要意義。

關(guān)鍵詞：機(jī)械化;耕整地;弊端;作業(yè)形式;優(yōu)化

中圖分類號：S233.1?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.11.073

作者簡介：張令君（1977-），女，寧夏同心人，本科，農(nóng)機(jī)工程師，研究方向：農(nóng)業(yè)機(jī)械化。

0?引言

耕整地作業(yè)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，耕整地的質(zhì)量對農(nóng)作物的生長環(huán)境影響很大，傳統(tǒng)的人力和畜力耕作模式存在著效率低下和耕整地質(zhì)量差異大等問題，隨著機(jī)械技術(shù)的應(yīng)用，機(jī)械化耕整地作業(yè)逐漸替代了原始的耕作方式，使耕地質(zhì)量和作業(yè)效率都進(jìn)一步提高，耕整地機(jī)械的應(yīng)用量也不斷增長。但在機(jī)械化作業(yè)的同時，農(nóng)民也逐漸認(rèn)識到在高效農(nóng)機(jī)耕整地作業(yè)的同時，也對農(nóng)作物生長和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境等方面造成了一定程度的不良影響，相關(guān)的農(nóng)機(jī)企業(yè)和農(nóng)機(jī)技術(shù)科研機(jī)構(gòu)應(yīng)針對現(xiàn)階段耕整地機(jī)械應(yīng)用中的弊端，積極尋找耕整地機(jī)械技術(shù)的優(yōu)化途徑，并通過合理的方式將耕整地的新理念和新技術(shù)進(jìn)行推廣，確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)耕作模式向合理化發(fā)展。

1?耕整地機(jī)械應(yīng)用現(xiàn)狀

從現(xiàn)階段的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)來看，機(jī)械化耕作的普及率相對較高，農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)的機(jī)械化耕整地普及率達(dá)到95%以上，僅在地理條件不良的地區(qū)才存在機(jī)械化耕作普及率低的問題。由于我國耕地面積遼闊，不同地區(qū)的耕作模式存在較大的差異，現(xiàn)階段的耕整地機(jī)械使用情況受拖拉機(jī)保有量的影響較大，在我國農(nóng)村地區(qū)，中小馬力拖拉機(jī)占據(jù)較大比例，大馬力拖拉機(jī)的數(shù)量相對較少，導(dǎo)致農(nóng)民購置的耕整地機(jī)具多以中小型機(jī)具為主，大型機(jī)具僅在農(nóng)機(jī)合作社、農(nóng)機(jī)大戶等少數(shù)范圍才有購置和使用。中小型耕整地機(jī)具盡管數(shù)量眾多，但其受到成本的限制，在機(jī)具結(jié)構(gòu)、先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用等方面較為落后，在作業(yè)過程中也存在著可靠性不足、故障率高、翻耕作業(yè)品質(zhì)不佳等問題，在一定程度上影響了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的品質(zhì)。還有一些山地、丘陵等地區(qū)的農(nóng)田，小型耕整機(jī)的作業(yè)都難以實施，僅能通過手扶式耕整機(jī)等半自動化機(jī)具進(jìn)行作業(yè)。隨著我國農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)條件的不斷改善，在生產(chǎn)經(jīng)營方式逐步改革的今天，盡管大型的寬幅耕整機(jī)和聯(lián)合作業(yè)機(jī)等先進(jìn)機(jī)具的占比仍比較低，但其實際的發(fā)展速度比較快。隨著農(nóng)民生產(chǎn)經(jīng)營理念趨向于合理化，中大馬力的拖拉機(jī)保有量逐漸增多，使更多先進(jìn)的耕整地機(jī)具得到應(yīng)用。

2?傳統(tǒng)機(jī)械化耕整地技術(shù)的弊端

2.1?機(jī)型功能的單一化問題

在傳統(tǒng)的機(jī)械化耕整地作業(yè)過程中，需要利用拖拉機(jī)配套不同的農(nóng)機(jī)具進(jìn)行多次生產(chǎn)作業(yè)，才能完成生產(chǎn)對耕整地的全部農(nóng)藝要求。例如通過拖拉機(jī)配套滅茬機(jī)進(jìn)行滅茬;配套鏵式犁進(jìn)行翻耕;配套圓盤耙進(jìn)行進(jìn)行松碎土壤和除草;配套鎮(zhèn)壓器進(jìn)行鎮(zhèn)壓等。可見農(nóng)業(yè)機(jī)械化耕整地的機(jī)型功能極為單一，同時耕整地的過程也十分繁瑣，導(dǎo)致農(nóng)民在進(jìn)行耕整地過程中需要不斷的對與拖拉機(jī)配套的農(nóng)具進(jìn)行裝配與拆卸，嚴(yán)重降低了農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率。不同工序之間的機(jī)械產(chǎn)品也可能存在不配套問題，導(dǎo)致翻耕、平地、整地等過程中某一步驟或幾個步驟質(zhì)量不合格，影響整體的作業(yè)品質(zhì)，嚴(yán)重的還可能降低后續(xù)的播種質(zhì)量。

2.2?牽引式耕整地機(jī)具動力消耗大

傳統(tǒng)的耕整地模式是從人力配合畜力作業(yè)的方式轉(zhuǎn)化而來的，其特點主要是利用拖拉機(jī)代替了傳統(tǒng)的畜力，使動力性能得到了顯著的提升。但從耕整地機(jī)具的技術(shù)優(yōu)化上看，很多耕整地機(jī)具仍保持著原始的結(jié)構(gòu)和功能特點，在翻耕土壤、平整細(xì)碎土壤等方面仍采用傳統(tǒng)的犁耕、耙地等形式，在拖拉機(jī)牽引下強制破土、翻耕、碎土等環(huán)節(jié)存在作業(yè)阻力大的問題，導(dǎo)致拖拉機(jī)作業(yè)過程的能源消耗量大。同時，傳統(tǒng)的耕整地機(jī)具作業(yè)過程受到土壤阻力作用，在機(jī)械化的高效率生產(chǎn)過程中使用壽命大幅縮短，犁體、刀具、耙齒等位置損壞的概率較大，損壞后的停機(jī)修理導(dǎo)致作業(yè)效率降低，同時能源的消耗上升。

2.3?重復(fù)性耕作產(chǎn)生犁底層

傳統(tǒng)的機(jī)械化耕整地作業(yè)，需要拖拉機(jī)配套不同機(jī)具多次進(jìn)地作業(yè)，造成耕地土壤逐漸被壓實，隨著作業(yè)次數(shù)的增多，土壤不但表層被壓實，而且逐漸向深層擴(kuò)展，在此過程中，土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)逐漸被破壞，加之傳統(tǒng)的耕作模式對土壤的翻耕深度相對較淺，在土壤壓實的作用下，普通翻耕僅能疏松表層土壤，常年的機(jī)械化耕整地會在土壤層深處約25 cm的位置產(chǎn)生堅固的犁底層，犁底層的存在阻礙降水有效滲入土壤深層，下滲速度過慢易產(chǎn)生地表徑流和水土流失等問題，會引起土壤質(zhì)量的逐步退化。

2.4?翻耕式耕地使土壤水分大量散失

頻繁進(jìn)行的土壤翻耕松土作業(yè)會對土壤產(chǎn)生較大的擾動，在實現(xiàn)土壤細(xì)碎和松動的同時，由于上下層土壤之間位置的交替，會導(dǎo)致下層土壤中存留的水分大量散失，不利于地下水資源的保持，并且，土壤中水分的減少導(dǎo)致土壤的沙化問題凸顯。同時，為確保達(dá)到良好的播種效果，傳統(tǒng)的翻耕整地采用松土后鎮(zhèn)壓的作業(yè)模式，從而形成上實下虛的耕層結(jié)構(gòu)，但由于作業(yè)過程缺乏連續(xù)性，兩道工序之間的時間間隔導(dǎo)致土壤中水分大量蒸發(fā)，從而影響表層的壓實效果，土壤的良好耕層結(jié)構(gòu)難以形成。

3?農(nóng)機(jī)耕整地作業(yè)模式優(yōu)化

3.1?功能集成化機(jī)具替代傳統(tǒng)機(jī)具

功能集成化是對傳統(tǒng)機(jī)械耕作模式的整合，最典型的機(jī)型就是聯(lián)合整地機(jī)，聯(lián)合整地機(jī)通常集成了滅茬、翻耕、平地、深松、覆土鎮(zhèn)壓等工作的一項或多項內(nèi)容，通過合理的機(jī)械結(jié)構(gòu)和功能匹配能夠在一次作業(yè)過程中創(chuàng)造出具有合理土壤耕層結(jié)構(gòu)的優(yōu)質(zhì)苗床。并能夠有效減少農(nóng)業(yè)機(jī)械的進(jìn)地作業(yè)次數(shù)，從而減輕輪式機(jī)具行駛對土壤產(chǎn)生的壓實作用，使土壤原始的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)得以保存，有效緩解由于機(jī)械耕作產(chǎn)生的土壤板結(jié)問題。且功能集成化的作業(yè)方式有效提高了勞動生產(chǎn)效率，使耕整地的整體周期顯著縮短。

3.2?驅(qū)動型機(jī)具代替牽引式機(jī)具

要進(jìn)一步優(yōu)化耕整地機(jī)具的作業(yè)效果，應(yīng)對拖拉機(jī)的結(jié)構(gòu)和功能的利用，從傳統(tǒng)的牽引式耕作模式逐漸向驅(qū)動型機(jī)具發(fā)展。驅(qū)動型機(jī)具需要具備相應(yīng)的傳動結(jié)構(gòu)，利用拖拉機(jī)的動力輸出帶動耕整地的工作部件運轉(zhuǎn)，使其具備更好的作業(yè)效果。現(xiàn)階段，可選擇的驅(qū)動型耕整地機(jī)具包括旋轉(zhuǎn)犁、旋耕機(jī)、滅茬機(jī)、動力耙等，部分機(jī)具還具有液壓驅(qū)動系統(tǒng)，能夠利用拖拉機(jī)的液壓系統(tǒng)帶動液壓馬達(dá)等部件，驅(qū)動式耕整地機(jī)具顯著降低了生產(chǎn)過程中的土壤阻力，使機(jī)具的作業(yè)速度、作業(yè)質(zhì)量都進(jìn)一步提升。

3.3?機(jī)械深松整地配合傳統(tǒng)耕作模式

深松整地主要是相對于傳統(tǒng)的整地模式而言的，深松通過特有結(jié)構(gòu)打破傳統(tǒng)耕作產(chǎn)生的犁底層，通常情況下深松作業(yè)的深度可達(dá)25 cm以上。由于破壞了犁底層的阻礙，土壤的滲水能力顯著增強，耕地能夠有效積聚夏季的降水量，并形成深層水庫，同時深松整地有效降低了土壤容重，使土壤中的養(yǎng)份和有機(jī)質(zhì)更易形成。同時農(nóng)作物的生長過程也獲得了更好的土壤環(huán)境，有利于作物的根系向土壤深處生長，顯著提高其吸取養(yǎng)份和抵抗自然災(zāi)害的能力。

3.4?保護(hù)性耕作技術(shù)替代傳統(tǒng)耕作模式

保護(hù)性耕作技術(shù)是有別于傳統(tǒng)耕作模式的一種新技術(shù)，其有效利用了農(nóng)作物秸稈粉碎后的覆蓋作用，通過免耕少耕的形式進(jìn)行播種，有效減化了傳統(tǒng)耕作的復(fù)雜過程，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的模式逐漸回歸原生態(tài)，免耕播種作業(yè)由于秸稈的覆蓋有效提高土壤的蓄水保墑能力。由于播種前不進(jìn)行機(jī)械化耕作，因此對土壤的翻動作用很小，有利于保持土壤中的水份，并使土壤逐漸恢復(fù)原生地力。近年來，保護(hù)性耕作的相關(guān)機(jī)具得到快速發(fā)展，免耕播種機(jī)等農(nóng)機(jī)裝備也實現(xiàn)了眾多功能的集成，顯著提高了保護(hù)性耕作的應(yīng)用效果。

4?結(jié)語

農(nóng)業(yè)的耕作模式要進(jìn)步就必須要總結(jié)傳統(tǒng)的機(jī)械化耕作方式的弊端，并有針對性地嘗試與探索新的生產(chǎn)方式。同時，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)營者也應(yīng)不斷提高自身意識，勇于嘗試新的生產(chǎn)模式，確保農(nóng)業(yè)耕作機(jī)械的新技術(shù)得到有效的應(yīng)用。

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