設(shè)施大棚深耕松土施肥機(jī)研究試驗(yàn).pdf

郭玉林等 設(shè)施大棚深耕松土施肥機(jī)研究試驗(yàn) 24 文章編號(hào) 1002 0659 2022 01 0024 03 郭玉林 王 帥 馮 磊 李 琳 劉志良 梁學(xué)強(qiáng) 天津市農(nóng)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心 天津 300061 試驗(yàn)研究 設(shè)施大棚深耕松土施肥機(jī)研究試驗(yàn) 摘要 本文針對(duì)近年來(lái)天津市設(shè)施農(nóng)業(yè)耕整地機(jī)械一直以微耕機(jī)為主 其動(dòng)力小 耕層淺 長(zhǎng)年種植 導(dǎo)致土壤板結(jié)退化嚴(yán)重的問(wèn)題 研制土壤深松作業(yè)配合有機(jī)肥施用機(jī)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(zhǎng) 通過(guò)對(duì)研制的深耕松土施肥機(jī)進(jìn)行試驗(yàn) 測(cè)試 顯示出深耕松土施肥機(jī)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(xiàng)指標(biāo)參數(shù) 達(dá)到了設(shè)計(jì)要求 關(guān)鍵詞 設(shè)施農(nóng)業(yè) 土壤深松施肥機(jī) 研制 應(yīng)用 中圖分類號(hào) S22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 收稿日期 2021 06 18 主要作者簡(jiǎn)介 郭玉林 1980 男 工程師 主要從事農(nóng)機(jī)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) ?；潭雀?在農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展 鄉(xiāng)村振興中 發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用 近年來(lái) 天津市設(shè)施農(nóng) 業(yè)實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展 但由于設(shè)施農(nóng)業(yè)獨(dú)特的生產(chǎn)環(huán) 境 大型農(nóng)機(jī)具無(wú)法進(jìn)入 機(jī)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(dòng)強(qiáng)度大 工 作效率低 同時(shí) 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(duì)水 肥 氣 熱的吸利利用 目前 現(xiàn)有的大田作業(yè)深松機(jī)不適 宜在設(shè)施內(nèi)進(jìn)行耕整作業(yè) 微耕機(jī)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(jì) 附加值較高 一般都需要施用大量有機(jī)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(zhǎng)發(fā) 育 2020 年天津市實(shí)施了商品有機(jī)肥補(bǔ)助工作 促 進(jìn)有機(jī)肥資源化利用 推進(jìn)有機(jī)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(jī) 解 決設(shè)施農(nóng)業(yè)長(zhǎng)期耕層淺 土壤板結(jié) 施肥效率低與 利用率低等問(wèn)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(wàn)人 隨著居民消費(fèi)水平的提升 對(duì)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(wàn) m 2 其中連棟溫室 1 316 11 萬(wàn) m 2 日光溫室 18 759 5 萬(wàn)m 2 塑料大棚 15 312 63 萬(wàn) m 2 農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)機(jī) 械化管理司 2016 年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) 2 設(shè)計(jì)思路 按照天津市溫室大棚的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 研究試制 深耕松土施肥機(jī) 實(shí)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(jī)進(jìn)地次數(shù) 提高作業(yè)效 率 設(shè)計(jì)思路是在深耕機(jī)的基礎(chǔ)上增加排肥 施 肥裝置 完善結(jié)構(gòu)布置 機(jī)具總體結(jié)構(gòu)包括深耕 部分和施肥構(gòu)造 2 個(gè)部分 圖 1 和圖 2 圖 1 撒肥機(jī)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(jī)側(cè)視圖 2 1 深耕部分 在深耕機(jī)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(lái)的 深耕機(jī)刀軸刀庫(kù)數(shù)量改變 增加深耕刀數(shù)量 使深耕機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中更加平穩(wěn) 該深耕刀為 非標(biāo)準(zhǔn)件 在設(shè)計(jì)時(shí)借鑒犁 撕裂 土壤的原理 改進(jìn)設(shè)計(jì)深耕刀 刀軸回轉(zhuǎn)半徑 305 mm 具有 3 個(gè)特點(diǎn) 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(guò)程中纏連草和作物 根茬 3 刀座加長(zhǎng)并且在刀座口增加加強(qiáng)圈 防止刀座因受力過(guò)大而損毀 為使深耕機(jī)在作業(yè)時(shí)避免漏耕和堵塞 同時(shí) 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(gè)特點(diǎn) 1 在一個(gè)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(lái)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(guò)一個(gè) 相等的角度 都有相應(yīng)的深耕刀入土 保證深耕 機(jī)在工作時(shí)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(dòng) 肥箱 控制 3 個(gè)部分 1 驅(qū) 動(dòng)部分 為避免消耗拖拉機(jī)動(dòng)力 將施肥構(gòu)造部 分驅(qū)動(dòng)與深耕機(jī)驅(qū)動(dòng)分開(kāi) 用拖拉機(jī)電瓶電源帶 動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)肥箱肥盒轉(zhuǎn)動(dòng) 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(jī)前梁部分 在深耕之前施肥 使有機(jī)肥與土壤均勻深層次混合 3 控制部 分 采用行程開(kāi)關(guān)控制 將行程開(kāi)關(guān)安放在托板 支架部位 在深耕機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)下地之后 托板上揚(yáng) 托板支桿轉(zhuǎn)動(dòng) 行程開(kāi)關(guān)閉合形成回路完整 電 機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng) 肥箱施肥 深耕機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)抬起 托板 下落 托板支桿轉(zhuǎn)動(dòng) 行程開(kāi)關(guān)斷開(kāi) 回路斷開(kāi) 電機(jī)停止運(yùn)行 肥箱停止施肥 此設(shè)計(jì)將肥箱和 深耕機(jī)控制結(jié)合 由深耕機(jī)控制肥箱 無(wú)需人工 控制肥箱 避免肥料浪費(fèi)或施肥不到位 3 作業(yè)試驗(yàn) 樣機(jī)試制后 開(kāi)展了機(jī)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(cè)試 由表 1 可以看出 研制的機(jī)具在作業(yè) I 檔帶 動(dòng)施肥機(jī)具作業(yè)時(shí) 作業(yè)速度穩(wěn)定 符合深耕及 施肥的要求 表 1 實(shí)際作業(yè)速度測(cè)定 檔位 測(cè)定次數(shù) 次 測(cè)定距離 m 起始時(shí)間 s 結(jié)束時(shí)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(jī)在其排肥 裝置最大間隙工作時(shí) 符合并且超過(guò)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(lái)調(diào)節(jié)排肥裝置的間隙 表 2 深耕松土施肥機(jī)施肥量測(cè)定 檔位 排肥工作條件 工作幅寬 m 起始時(shí)間 s 結(jié)束時(shí)間 s 測(cè)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(jī)可以達(dá)到 28 cm 的 耕深 打破厚實(shí)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(jī)研究試驗(yàn) 表 3 深耕松土施肥機(jī)作業(yè)深度測(cè)試 點(diǎn)位 測(cè)定行 1 深度 cm 測(cè)定行 2 深度 cm 測(cè)定行 3 深度 cm 測(cè)點(diǎn) 1 28 5 28 0 28 5 測(cè)點(diǎn) 2 28 5 28 0 27 5 測(cè)點(diǎn) 3 29 0 28 6 27 5 測(cè)點(diǎn) 4 28 3 28 4 27 2 測(cè)點(diǎn) 5 29 0 27 6 29 0 測(cè)點(diǎn) 6 28 7 28 7 29 0 測(cè)點(diǎn) 7 28 0 28 5 29 2 測(cè)點(diǎn) 8 27 5 29 0 28 5 測(cè)點(diǎn) 9 28 0 28 5 27 9 測(cè)點(diǎn) 10 28 5 27 8 28 0 平均 28 3 28 3 28 2 圖 3 機(jī)具作業(yè)現(xiàn)場(chǎng) 由于在實(shí)際作業(yè)中肥料會(huì)與土壤混合 無(wú)法 觀察均勻度 所以選擇在路面測(cè)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(guò)測(cè)試可以看出該機(jī)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(yàn)證后 研制的大棚深耕松土施肥機(jī) 具參數(shù)見(jiàn)表 4 即配套動(dòng)力需要 40 55 馬力拖 拉機(jī) 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(jī)具性能參數(shù) 機(jī)具參數(shù) 參數(shù) 指標(biāo) 配套動(dòng)力 40 55 馬力拖拉機(jī) 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(guò)試驗(yàn) 研制開(kāi)發(fā)的深耕松土施肥機(jī)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(xiàng)指標(biāo)參數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)要求 該機(jī)具的使用 對(duì)提高設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)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(shí)科學(xué)考慮拖拉機(jī)性能和深耕松 土施肥機(jī)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(jī)械化發(fā)展瓶頸及對(duì)策研究 J 江 蘇農(nóng)機(jī)化 2016 3 50 52 2 張壯 崔揚(yáng) 周欣榮 天津市現(xiàn)狀軌道交通問(wèn)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(chóng)綱纓翅目的統(tǒng)稱 食性復(fù)雜 主 要以植食性為主 個(gè)體小 長(zhǎng) 0 5 2 mm 暗黃 色 胸部有暗灰斑 前翅灰黃色 長(zhǎng)而窄 翅脈 少但顯著 翅緣毛長(zhǎng) 成蟲(chóng)會(huì)飛 善于跳躍 薊馬共有 3 個(gè)成蟲(chóng)高峰 天津市靜海區(qū) 6 月下 旬若蟲(chóng)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(diǎn) 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(qiáng)水肥管理 培 育壯苗的同時(shí) 還應(yīng)及時(shí)噴施化學(xué)藥劑進(jìn)行防治 常用藥劑如下 70 吡蟲(chóng)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(chóng)啉懸浮劑 50 mL 兌水 30 kg 噴霧 10 烯啶蟲(chóng)胺 水劑 10 mL 25 吡蚜酮可濕性粉劑 25 g 兌水 30 kg 噴霧