农机深松整地作业技术基本理论

农机深松整地作业技术基本理论（重庆市农委报告稿）一、农机深松整地作业是什么？文献上关于农机深松整地作业的定义较多，虽然表述方式不完全一样，但实质内容基本一致，这里采用农业部有关文件上的定义。农机深松整地作业是通过拖拉机牵引深松机或带有深松部件的联合整地机等机具，进行行间或全方位深层土壤耕作的机械化整地技术。应用这项技术可在不翻土、不打乱原有土层结构的情况下，打破坚硬的犁底层，加厚松土层，改善土壤耕层结构，从而增强土壤蓄水保墒和抗旱防涝能力，能有效增强作物基础生产能力，促进农作物增产、农民增收。从定义可以看出：农机深松整地作业的装备要求是“拖拉机+深松机具”两部分。要进行土壤耕作，拖拉机动力平台的马力应该是中大马力。农机深松整地作业的关键技术要点，是在不打乱原有土层结构的情况下，实现打破耕作层与心土层之间坚硬、封闭的犁底层，从而增强土壤蓄水保墒和抗旱防涝能力。农机深松整地作业的最终目的是：能够有效增强作物的基础生产能力，促进农作物增产、农民增收。深松机主要由机架和深松工作部件组成。深松工作部件由深松铲和深松铲柄组成，这两个部件都应当符合国家标准，具体可参阅国家机械行业标准JB/T9788-1999。深松铲采用国标GB/T711（优质碳素结构钢热轧厚钢板和宽钢带）规定的65锰钢制造，深松铲分为三种型式：凿形深松铲、箭形（鸭掌）深松铲、双翼深松铲。深松铲柄采用不低于国标GB/T700（碳素结构钢）规定的Q275钢制造，深松铲柄分为二种型式：轻型深松铲、中型深松铲。美国和西欧等发达国家的深松机较完善，已形成了系列化，主要有美国约翰迪尔915深松机、大平原公司（Greatplanes）深松机、Hawkins深松机、Brilion深松机、V-Ripper深松机、James重型深松机等。国内市场上深松机品种较多，主要有河北、安徽、山东、江苏、黑龙江、吉林等省市生产的联合深松机及振动深松机。深松整地方式可分为全面深松和局部深松两种。全面深松是用深松犁全面松土，这种方式适用于配合农田基本建设，改造耕层浅的土壤。局部深松是用凿形铲、双翼铲或铧进行松土与不松土相间隔的局部松土，应用范围较广。二、为什么要进行农机深松整地作业？深松作业作为保护性耕作技术之一，不妨先来考察下保护性耕作技术。20世纪30年代美国发生的“黑风暴”引起人们对改革传统耕作方法的重视，促进了保护性耕作技术体系的形成和发展。那么，什么又是黑风暴呢？资料：1934年5月11日凌晨，美国西部草原地区发生了一场人类历史上前所未有的黑色风暴。风暴整整刮了3天3夜，形成一个东西长2400公里，南北宽1440公里，高3400米的迅速移动的巨大黑色风暴带（数据对比，我国东西长约5200公里，南北宽约5500公里。东起黑龙江与乌苏里江的主航道汇合处，西至新疆帕米尔高原。北起黑龙江省漠河以北的黑龙江主航道中心线，南至南沙群岛中的曾母暗沙）。当时空气中含沙量达40吨／立方千米，风暴掠过了美国2／3的大地，3亿多吨土壤被刮走。风暴所经之处，溪水断流，水井干涸，庄稼枯萎，牲畜死亡，千万人流离失所。《纽约时报》在当天头版头条位置刊登了专题报道。黑风暴的袭击给美国的农牧业生产带来了严重的影响，使原已遭受旱灾的小麦大片枯萎而死，以致引起当时美国谷物市场的波动，冲击了美国经济的发展。正是由于“黑风暴”的出现，促使了保护性耕作技术的发展，它通过少耕、免耕和作物残茬覆盖地表来降低生产成本，提高土壤肥力，增加粮食产量，减少降雨径流，防止水土流失。保护性耕作在世界发达国家得以迅速推广，美国、英国、加拿大、澳大利亚、前苏联等40多个国家均将其应用于干旱、半干旱地区的农业耕作，使其成为先进的农业耕作制度。这就是保护性耕作技术产生的背景。视线转回国内，自20世纪80年代以来，我国一些地区常年用铧式犁或旋耕机进行浅翻、旋耕作业，致使在耕作层与心土层之间形成了一层坚硬、封闭的犁底层，其厚度可达6～10cm，阻碍了耕作层与心土层之间水、肥、气与热量的连通性，土壤板结严重，导致地力逐年下降。近年来，黑龙江、吉林、辽宁等省进行的深松整地作业取得了显著的效果：一是促进土壤蓄水保墒，增强抗旱防涝能力。据吉林省试点县测试，深松达到30cm的地块比未深松的地块每亩可多蓄水27立方米左右，相当于建立了一个“土壤水库”。深松地块伏旱期间平均含水量比未深松的地块提高7个百分点，作物耐旱时间延长10天左右。二是促进农作物根系下扎，提高抗倒伏能力。深松为作物生长创造了良好的土壤环境，改善了作物根系的生长条件，促进根系粗壮、下扎较深、分布优化，充分吸收土壤的水分和养分，促进作物生产发育。三是促进农作物生产，提高作物产量。吉林省深松地块玉米秸秆叶片、株高、茎粗数均增加，空秆率降低，平均增产达10％。黑龙江省2010年深松浅翻地块的产量要比耙茬地块亩产高出80～100kg。以上数据充分说明了农机深松整地作业的重要作用，也就是我们为什么要进行农机深松整地作业的原因。三、农机深松整地作业要做什么？作业原则：要根据土壤墒情、耕层质地情况具体确定深松标准，耕层深厚、耕层内无树根、石头等硬质物质的地块宜深些，否则宜浅些。一般要求土壤的含水率在15%-22%之间，土壤含水率过高，比较粘重的地块不宜进行深松作业。作业时段：一般集中在两个时段，一是秋季作物收获后或秋整地前，9月下旬～12月上旬，以接纳秋、冬两季的雨水和雪水，有效抵御春旱。二是夏季作物收获后或春播前，3月上旬～5月下旬，可充分接纳夏季雨水，防止形成土壤表面径流，达到抗旱或排涝效果。作业质量要求：是“深、平、细、实”，即：作业深度一般在25cm以上，作业后要做到田面平整，土壤细碎，没有漏耕，深浅一致，上实下虚，达到待播状态。根据先期探索情况，在市农机办领导指导下，我们总结了目前适用于我市开展农机深松整地作业的四种模式：先介绍下前期进行试验的两款深松机。一款是1SZL-220深松整地联合作业机，具备“深松”和“旋耕”联合作业功能，6片深松铲分两排均布。另一款是1S-200型深松机，具备“深松”和“碎土”功能，5片深松铲按3、2方式分两排均布。下面是四种作业模式：一是标准果园深松作业模式。该模式选用90马力以上拖拉机，牵引1S-200型深松机（挂接3片翼型深松铲单排均布），深松深度30cm以上，适用于我市标准化果园的深松、切根和施肥。深松后可根据实际需要，利用水肥渣移动灌溉设备进行深松后的施肥。果树深松后，按农艺要求，可采用水肥渣循环利用集成设备，沿深松切口一次性施入沼渣沼液有机肥。沼渣沼液是有机物质的分解残余物，含有丰富的果树生长所需的养分，在土壤中易于分解，具有疏松土壤的作用，是理想的绿色肥料，能改良土壤结构和理化性质，满足果树生长发育各阶段的营养需要。果园深松能够有效切断果树老根，培育出深广密的根群，提高根系吸水吸肥能力，促进果树快速生长和结果。通过深松还能够显著降低土壤容积密度，提高土壤蓄水、排水和通气性，促进微生物活动，加速土壤有机物分解，提高有效养分供应。果园深松多在秋冬季进行，以秋季最为适宜。二是浅耕作物及蔬菜联合深松作业模式。该模式选用90马力以上拖拉机，牵引1SZL-220深松整地联合作业机（挂接6片翼型深松铲，两排均布），深松深度为25cm以上，适用于我市浅耕作物及蔬菜基地的深松，后部使用旋耕机作业后土壤平整，可达到待播状态，利于播种。浅耕作物深松后，有利于蓄水保墒，提高土壤抗旱能力。土壤保持适合种子发芽和作物生长的湿度。耕层疏松土壤比耕层紧实的土壤蓄水量要多1-1.5倍，有利于抗旱保苗，促进作物早生快发。有利于作物根系的生长发育，增强抗倒伏能力。深耕深松可以使土壤疏松，降低土壤容重，减少根系生长发育的机械阻力。深厚的耕作层可以贮存较多的水分和养分，促使根系得到良好的生长发育，并明显增强抗倒伏能力。有利于增加土壤通透性，提高地温和土壤养份含量。深耕深松在增加活土层厚度的同时，可以增加土壤孔隙度，增强土壤通透性。疏松的土壤比紧实的土壤地温高2-3℃，土壤氧气含量增加4倍。由于又通气又透水，可以极大提高土壤中微生物的活动能力。加快对矿物质养份的分解和转化，并形成较多有机质，提高了土壤养份含量。有利于保水保肥，提高肥料利用率。结合深耕深松可以做到肥料深施，减少肥料挥发浪费，提高肥料利用率。据试验，深施肥10cm以上，比表施肥提高肥料利用率6%以上。深厚疏松的耕作层，能蓄纳较多的水份，实现以水调肥，肥水相融，既不烧苗，又不徒长，还可以提高肥料利用率。有利于提高土壤肥力，增产增收。深耕深松可以协调土壤生态环境，全面提高土壤保水、保肥、供水、供肥能力，增强作物抗旱、耐涝和抗倒伏能力，提高作物产量。根类蔬菜作物主要指大根（萝卜）、甜菜、胡萝卜、生姜等。根类作物深松后，能够实现增产，尤其是遇到旱灾和涝灾，效果会更好。主要表现在：有助于改善耕地质量，提高土壤肥力；有助于土壤蓄水保墒，增强抗旱能力；有助于作物生长发育，保证根茎类作物增产。三是非标准果园深松作业模式。该模式选用50马力左右拖拉机，牵引自制深松机（挂接2片翼型深松铲左右均布），深松深度为30cm以上，适用于我市窄行距非标准化果园的深松、切根和施肥。自制深松机便于进入非标准果园，两片深松铲的间距可根据果树的生长年限和行距进行调整。我市果树种植面积大，但限于当时建园环境原因，果园生产机械化水平较低，果树之间行距小、冠下高度低，棚架下的果园也存在同样的问题，受果园树体限制，较大型耕作机械无法进入，加之目前关于深松机的设计主要针对中大马力拖拉机，导致幅宽较宽的深松机不能进入果树行间开展深松作业。选择非标准果园深松作业模式，较好地解决了当前我市非标准果园的管理问题。四是机械化土壤深松熟化作业模式该模式选用90马力以上的大马力拖拉机，牵引1S-200型深松机（挂接3片翼型深松铲均布），深松深度为30cm以上，适用于浅丘、缓坡土壤改造，灌施沼渣沼液有机肥，加速土壤熟化，培肥土壤地力。深松整地作业和灌施沼渣沼液相结合是农田整治后的技术创新。经过浅丘、缓坡田块改造，田块归并后的标准化农田，按农艺要求灌溉沼渣沼液有机肥后，进行机械化土壤深松熟化作业，犁底层被打破，改善了土壤的通透性，使腐殖化合成活动相对增强，水、肥、气、热的交换使生土在耕作层较快熟化，用地和养地结合，耕层加厚，有利于土壤水分和养分的贮藏供应。以上就是目前适用于我市开展农机深松整地作业的四种模式。今后，随着我市深松整地作业的不断开展，相信会探索出更新更好的作业模式和技术标准。请各位领导专家批评指正。市农委农机装备处2015年4月13日