基于農田深松機械的技術研究

臨沂市蘭山區方城鎮農業綜合服務中心 王開粉

實現土壤深松可以對農作物生長土壤環境進行完善，再進行深松工作后是使土壤能夠形成一個上虛下實的結構，這種土壤結構更容易儲存水分、疏通空氣，確保土壤溫度，有利于土壤內部對養分的吸收與利用，另外還可以使土壤能夠充分吸收地下水，確保農作物根系水分的需求，所以深松工作能夠大大地完善土壤質量，有利于土壤肥力的自我恢復，能夠改善由于長時間使用化肥而導致土壤肥力不佳的問題。本文就深松技術的應用，當下我國常用的身份技術及存在的問題出發，對當前深松技術的設計提供一定思路與方向

1 深松技術的應用

當前，深松技術廣泛應用于農作物的種植過程中，像小麥、棉花、煙草、玉米等農作物的生產過程中，都采用了深松技術。一般來說，通常根據農作物的生長狀況，如農作物產量、質量、土壤的狀況，土壤密度、含水量以及土壤肥力狀況，都衡量深松技術使用后綜合效果的指標。根據實際應用調查可知，在不同土壤下使用深松工作技術后，農作物產量都有一定的提升。但對于一些地區，深松技術的應用并不能完全實現農作物質量與產量的提升。所以，對于該技術的推廣需要結合應用土壤的實際情況，以及農作物的耕種情況，從而對當下土壤等農作物產量及質量進行計算。通過衡量是否以最低的投入獲得最高的效益，來決定是否采用深松技術。當前在農業生產過程中常用的是機械多為復合式機械，一般這種復合式機具成本高，但復合式機械作業效率高，因此，開發復合式深松機具能夠有效降低工作機具的成本。

1.1 機械深松的作用

就機械深松技術的作用來說，主要體現在以下幾個方面。第一，機械深松技術能夠增強土壤的透水性，能夠打破土壤內部形成的結構，加深工程實現土壤虛實并存的工程構造，這樣能在進行農業灌溉時，土壤耕層的透水性比平時要更快一些，實現土壤內部水分的循環，為農作物生長提供良好的土壤環境。第二，能夠增加土壤熱容量，深松技術能夠打破土壤長期以來所形成的堅硬厚實的土壤結構，在確保土壤透氣性得以改善的同時，能夠加大土壤導熱性，實現地面的溫度有所提高。第三，深松技術有利于水土保持，深松技術的使用，不僅能夠提高土壤的蓄水能力，而且能夠形成比較粗糙的地表，有利于水土保持，增強耕地表面的抗石化與抗風蝕能力，減少土壤流失。第四，深松技術有利于作物根系發育。深松技術能夠使工程土壤疏松，增加土壤顆粒之間的縫隙程度，增強通氣度，為土壤內微生物的活動提供了良好的環境，加速土壤養分有效化過程，使農作物根系發展更為扎實，促進作物早熟高產。第五，深松技術能夠大大提高土壤抗災能力，提高土壤接納雨水沖刷的能力，加強地表滲水性，減少地面水流建立地下水庫，確保農作物根系生長發育，為在旱季的作物提供充分的水分，同時還能夠增強耕地防旱排澇、抗澇的能力。第六，能改良土壤。深松工作技術，以少投入高效益為主要原則，大大降低了土壤工作的動土量，保護了土壤中原有的土壤結構，降低對機械整地作業費用的降低，以此來達到高效改善土壤的作用與目的。

1.2 當前深松作業方法與存在的問題

1.2.1 深松作業方法

當前，深松作業采用的方法主要有以下幾種。一是留茬深松，該種方式是在農作物收割時，對農作物留10~20厘米，然后再用深松機深松30～20厘米。二是平茬深松，是在農作物平茬收割后，深松30厘米。三是松耙深松，該種方式是在平坐地上，先深松一個行之間的某個部位，然后再耙表土，最后是深松另一個部位，從而使一次深松作業完成。

1.2.2 深松作業中存在的問題

當前深松作業過程中存在的問題主要有以下幾個方面：首先，深松作業工作部件本身結構設計不恰當，造成在作業過程中，能量能源消耗過大。在鑿型鏟進行深層作業時，會大大增加能量消耗。這是由于雖然全方位的深松鏟和雙翼柱形鏟的松土范圍大，但是在工作時實際所受到的阻力也大。針對該種現狀當前所采用的能夠有效地減少阻力的措施有以下兩種，一是改變深松產工作面機的結構參數，二是通過采用仿生深松部件來減少阻力。其次，當前深松作業不具備標準化和系列化的管理條件。就目前來看，市場上深松機械種類繁多，但大多數都是具備針對性較強的機械生產，都是在結合當地生產條件、土壤條件及農作物生長環境的基礎上設計的，因此有一定的局限性，并不能推廣到全國進行使用。最后，通用的深松聯合作業機械較少，很多地區根據當地的一些農業技術要求改裝了深松聯合作業機，但這種改裝設備通用性差不具備推廣的要求可以根據不同地區，相應的農業技術要求來研制出針對不同地區的系列化，標準化的深松聯合作業機械，在季節變化過程中，通過更換不同的工作部件，實現一機多用。

2 深松機具的類型

常見的深松機具類型主要有以下三種：第一種為鑿式深松機。這種機具主要的工作部件由深松鏟和懸架構成機具運作時，通過鏟柄與鑿尖來撬動土壤，進行松土工作，松土系數為0.2～0.3，松土土壤深度可達30~50厘米。但是對于一些更為深的土層并不能進行良好的運作，會大大增加耗能，且會造成一定的跑墑隱患。第二種為全方位深松，全方位深松主要的工作部件為剛性梯形框架，通常由底刀、側刀垂直結板構成，進行工作時由深松部件從土壤中來進行梯形截面的作業，通過抬升后，通過兩側刀面和水平刀面流出，繼而下放到前面，使底部形成鼠道來接納更多的雨水，這種方式有利于干旱地區保墑。第三種為震動式深松機，震動式深松機的主要的工作部件是振動柱和主鏟柱。在工作時靠近產權部的振動，前沿開刃，下面連接著鑿頭，可以使松土深度達到50~60厘米。

3 深松技術設計研究

本文中進行的深松機設計主要有圓犁刀、深松機和平整器三部分組成，其中主要以深松為主，通過焊接形式進行機具焊接。深松機有4個深松鏟子，呈一字形排列，幫助覆蓋殘茬和減少阻力，前面配置破茬機具，大大降低殘茬對深松鏟的破壞，并且在生產的選擇上挑選對土壤深松，更有效率的工具后面配置土壤平整器，可以對深松后的土壤進行破碎鋪平，結合當下國內外深松機具存在的優勢與不足，從而設計一種能夠滿足當下農業要求，實現多種條件下都能夠應用的深松技術。下面根據機械相關原理，對深松機設計提供一定的建議。

3.1 深松機構的整體設計原則

在進行深松機具設計前要明確深松機具的設計原則，為確保深松機前進過程中能夠大大地降低牽引阻力，實現順利破茬工作，應在前方設計圓犁刀裝置。根據相關農業技術的要求，在進行深松機具設計過程中，要最大程度地保護土壤以及土壤中所蘊含的水分，減少水分的蒸發。所以針對該項需求，應設計窄行深松鏟。同時，深松技術各項指標應該要達到國家的統一標準。深松技術在綜合考慮下，應該與功率73.5KW左右的拖拉機進行配套使用，在確保作業效果以及結構強度的前提下，盡可能地減輕深松技術的質量與材料消耗，節省成本，方便運輸，實現零件出現故障后被替換的原則。

3.2 深松機的總體布置

該深松機主要工作部件由懸掛裝置、圓犁刀、機架、小雙翼深松鏟、鏟柱等部件組成，配套相應動力的拖拉機。在進行作業時，配備四個深松鏟，且工作寬度在2米左右，耕深為30~35厘米，工作速度較為平緩，生產效率較高，在設計要求中，該機具結構較為簡單，性能可靠，而且對于各個部件的調整，方便快捷，能夠在農村進行推廣使用

3.3 懸掛機構的設計

懸掛機構呈對稱式分布，以中央為對稱面，設計方式以三點懸掛式為主，配套拖拉機同樣需配置相應三點懸掛裝置，從中央面上進行上拉桿，兩拉桿等距分布在中央面兩側。首先，對于懸掛機構的主要部件來說，懸掛機構的主要部件由衡量下拉桿、豎直拉桿組成。其次，確定懸掛點。機具采用三點懸掛式，可以避免在機具使用過程中出現偏牽引的問題。從而盡可能避免由牽引而引發的作業不減偏磨現象。當機器處于運輸狀態時，深松鏟的最低里面高度為30厘米，運輸間隙大于25厘米。根據相關標準要求，懸掛點的牽引功率需在30~75kW的拖拉機。另外，對懸掛機構的相關尺寸，根據下連接點，離地面高度為520±30毫米,上，下連接點垂直距離(435±20)毫米,上下連接點水平距離為225±25毫米,下拉桿實長(90±60)毫米,上拉桿的長度及調節范圍795-825毫米,上拉桿向上轉動的最大角度75°，下懸掛點之間的距離870毫米。如此，可以得出深松機的懸掛機構參數。

4 結語

總而言之，在當下農田中深松技術中能夠大大提高農作物的種植產量與質量，同時能夠提供良好的土壤保障，所以，在當下的農業發展過程中要加大對深松技術的開發力度與投入力度，盡管當前在深松技術的使用過程中還存在很多問題，但相關部門以及技術人員，要在把握當下問題的基礎上，進行中經驗總結與反思。再結合我國實際發展現狀的基礎上，借鑒他人先進經驗與實際發展要求，對深松技術進行不斷地完善與改造，使其能夠適應我國農作物種植為農田工作提供有力的保障。