旋耕深松灭茬起垄机适用性影响因素及性能指标的研究教案.docVIP

旋耕深松灭茬起垄机适用性影响因素及性能指标的研究 ????所谓农业机械的适用性，是指在一定的作业条件下农业机械性能满足农艺要求的能力，也可以说是农业作业性能对于作业条件的协调融合程度，是对应于一定的作业条件而言的，有其相对性和局限性。由于我国地域广阔，各地的自然条件、生态环境、作物品种和耕作制度等差别较大，一种农业机械在这个区域适用，在另一个区域可能就不适用。由于影响农业机械适用性的因素很多，变量大，研究难度大，因此对农业机械适用性的定量研究一直是个空白。 ????2004年实施的《中华人民共和国农业机械化促进法》明确提出农业机械试验鉴定机构应当公布具有适用性、安全性和可靠性的农业机械产品的检测结果，为农民和农业生产经营组织选购先进适用的农业机械提供信息。就安全性和可靠性而言，研究较充分，已建立起较完善的技术标准体系，这样对农业机械适用性的研究就显得更为迫切。为此，农业部农业机械试验鉴定总站牵头承担了《农业机械适用性评价技术集成研究》（公益性行业（农业）科研专项经费项目，编号200903038）工作，吉林省农业机械试验鉴定站作为参加单位承担了其中旋耕深松灭茬起垄机适用性的研究工作。 1??旋耕深松灭茬起垄机的联合整地特性 旋耕深松灭茬起垄机是近几年发展起来的旋耕联合作业机械，一次进地可同时完成深松、灭茬、旋耕和起垄等多项复式作业，从而克服了传统单项作业造成的重复进地、浪费能源和土地板结等缺点，是深受农民欢迎的联合耕整地作业机具，被广泛应用于玉米等旱田种植区域。已列入2009-2011年度《国家支持推广的农业机械产品目录》的旋耕、灭茬（深松、起垄）联合整地机有几十种，生产企业主要分布在江苏、黑龙江、吉林、河北、内蒙、甘肃、山东以及江西等省。从2011年吉林省农业机械适用性影响因素调查结果看，玉米根茬的处理方式主要是旋耕灭茬。在吉林省的中西部平原区和中东部盆谷地区，采用机械旋耕灭茬方式整地的分别占93%和100%。可见，农民使用旋耕灭茬（深松、起垄）联合整地机的广泛程度。 2研究方法的确立 ????农业机械适用性的影响因素很多，且由多层级、多目标构成，是一种内在关系比较复杂的层级网络系统，难以建立起定量理论模型和方法进行评价。为此，笔者认为采用经验分析法和实地调查法对农业机械适用性的感知信息数量化，进行模糊评价，是解决农业机械适用性评价的简便有效方法。 2.1??经验分析法 2.1.1机具构造和工作原理分析 ????旋耕深松灭茬起垄机工作部件主要是旋耕刀、灭茬刀、深松铲和培土铲。各工作部件的形状不同，作业效果也不一样。如旋耕刀片可分为凿形刀、弯刀、直角刀和弧形刀。凿形刀前端较窄，有较好的人土能力，能量消耗小，但易缠草，多用于杂草少的菜园和庭院；弯刀的弯曲刃口有滑切作用，易切断草根而不缠草，适于水稻田耕作；直角刀具有垂直和水平切刃，刀身较宽，刚性好，容易制造，但人土性能较差；弧形刀的强度大，刚性好，滑切作用好，通常用于重型旋耕机上；而灭茬刀主要是锤片式，利用高速旋转时的惯性力来打碎根茬、硬土块或草皮层。同时，碎土质量还与机具作业速度和进给量有关。 2.1.2机具作业对象分析 ????旋耕灭茬深松起垄作业既要切碎和松动土壤，又要粉碎作物根茬。从土壤因素看，不同地域的土壤质地、容重、坚实度、含水率和抗剪强度等都不相同；从农艺要求看，各地的垄距、垄顶宽、作物根茬密度、根茬直径、根茬高度和根茬含水率等也千差万别。这些都会导致作业效果的差异。 2.1.3统计分析 ????将列入吉林省支持推广目录的28种旋耕深松灭茬起垄机的参数和性能试验数据进行了汇总，如表1所示。其中，耕深、深松深度和灭茬深度这3个性能指标意义不大，只反映了机具的实际作业值，没有可比性；而耕深稳定性、根茬粉碎率、深松深度稳定性和垄高合格率是表述性能水平值，具有可比性。经分析发现，以上4项指标受土壤含水率和土壤坚实度影响较明显，且有一定的相关性。为直观明了，利用Excel制作了土壤含水率、土壤坚实度分别与耕深稳定性、根茬粉碎率、深松深度稳定性、垄高合格率的散点图，如图1所示。土壤含水率在20%~30%之间时，根茬粉碎率与土壤含水率成正比，变化范围在30个百分点左右；土壤坚实度在200~600kPa之间时，根茬粉碎率与土壤坚实度成反比，变化范围在30个百分点左右；土壤含水率在20%~30%之间时，垄高合格率与土壤含水率成正比，变化范围在30个百分点左右；土壤坚实度在250 -500kPa之间时，垄高合格率与土壤坚实度成反比，变化范围在20个百分点左右；土壤含水率在20%~30%之间时，耕深稳定性与土壤含水率成正比，变化范围在10个百分点左右；土壤坚实度在250 -500kPa之间时，耕深稳定性与土壤坚实度成反比，变化范围在10个百分点左右；土壤含水率在20% -30%之间时，深松