蔬菜机械化耕地作业技术规范

时间：2024-05-23

高庆生，杨雅婷，陈永生，管春松，崔志超

（农业部南京农业机械化研究所，江苏南京 210014）

蔬菜种植大多采用土壤垄作，并且对土壤整地要求较高，尤其对土壤平整度、细碎度和垄形有着很高的农艺要求。良好的垄形可显著提升后续移栽、播种以及收获环节的作业质量，从而影响幼苗生长及作物的品质和产量。蔬菜机械化作业技术规范提出了常用垄距系列化参数，在此基础上进一步规范其他起垄（做畦）参数，既有助于与后续播种、移栽环节衔接，也有助于引导农机企业逐步规范现有机具的多样化垄距规格。

本技术规范适用于露地和设施旱作条件下，蔬菜种植采用垄（畦）作或平作方式的栽前犁耕、旋耕、起垄（做畦）单项或复式农机作业。

该标准由江苏省农业机械管理局提出，由农业部南京农业机械化研究所和盐城市盐海拖拉机制造有限公司起草，已在江苏省内颁布实施[1]。

1 农机作业条件

1.1 蔬菜种类

适用于非水生的蔬菜土壤栽培模式。

1.2 田间条件

适宜耕地作业的土壤绝对含水率为15%～25%。犁耕作业时，前茬作物的留茬高度或地表覆盖植被长度不应大于25 cm。旋耕作业时，前茬作物的留茬高度或地表覆盖植被长度不应大于10 cm。起垄作业时，应在旋耕过的地块上进行，或用复式作业机具与旋耕同时进行。

1.3 机具一般要求

机具性能应符合GB/T 5668、GB/T 14225、GB 18447.1的产品质量要求[2-4]。安全防护和警示标志应符合GB 10395.1、GB 10395.5、GB 10396相应产品的质量要求[5-7]，机具应有较好的可靠性。配套动力应与产品和作业要求相匹配。根据蔬菜种植的农艺要求、田块规模、土壤条件、设施水平等因素综合考虑，合理选择机具和作业模式。

1.4 作业人员要求

根据作业需要配备操作人员和辅助人员。操作人员应经过专业技术培训并且合格，熟悉安全作业要求、机具性能、使用方法及农艺要求，辅助人员应具备基本的作业和安全常识。

2 作业机具要求

机具使用前必须认真检查技术状况，加注润滑油（按说明书指示），确保技术状态正常。正确悬挂、联接配套机具。有万向节传动的机具，工作时万向节传动轴的夹角不得超过±15°，地头转弯时不得大于25°，长距离运输时应拆除传动轴。联接、悬挂机具时和停机检查、维修时，必须切断动力。机具空车试运转时，人与机具应保持足够的安全距离；严禁机具上载物，严禁接近旋转部分。机具进行道路运输时，应切断动力，并将机具提升到最大高度；机具进行田间运输时，应降低速度，防止发生事故。作业时，严禁机具先入土后接合动力输出轴，或急剧下降机具，以防损坏拖拉机或机具的传动件。作业速度应根据土壤条件合理选定；机具在地头转弯、倒车或转移过地埂时，应将机具提起，减速行驶。工作时，操作人员应提高警惕，听到异常响声，应立即切断动力，停车检查，排除故障。设施内作业时，应做好通风工作，机具外侧的旋耕刀等部件避免碰到设施的拱梁、立柱、基座等。

3 作业质量

蔬菜栽培的耕（整）地环节主要包括犁耕、旋耕、起垄3种作业方式，主要作业质量参数有耕深（旋耕深度）、碎土率（在规定的耕层内，长边小于或等于3 cm的土块质量占总土块质量的百分比）、垄距（相邻两垄或畦中心线的距离）、垄高（垄或畦顶至沟底的距离）、垄高合格率（起垄作业后，垄高合格数占总测定数的百分比）、垄顶宽、垄顶宽合格率（起垄作业后，垄顶宽合格数占总测定数的百分比）、垄顶面平整度（起垄作业后，垄顶面相对水平基准面的起伏程度）等。

3.1 犁耕

配套拖拉机驱动轮滑转率不应大于20%。犁的入土角度应适宜；铧式犁容易入土，不产生严重的钻土现象，入土后犁架应保持水平。机具作业速度应符合产品说明书要求，且保持匀速直线行驶。犁耕后应田角余量少，田间无明显漏耕，没有二次回耕、壅土、壅草现象[8-9]。作业质量指标应符合表1的要求。

表1 犁耕作业质量指标

3.2 旋耕

机具起步前，应先保持小油门，待刀辊转速稳定后，再逐渐加大油门。接合行走离合器和机具起步时，应缓慢降落刀辊，逐步达到要求耕深，避免刀辊和机具超载。机具作业速度应符合产品说明书要求，且保持匀速直线行驶。避免中途停机和变速行驶，以尽量降低耕深不稳定性。为保证转弯时的安全，应留有适当的地头长度。旋耕后田角余量少，田间无明显漏耕、壅土、壅草现象。作业质量指标应符合表2的要求。

表2 旋耕作业质量指标

L —垄距（沟距）；H —垄高（畦高）；B1 —垄顶宽（畦顶宽）；B2 —垄底宽（畦底宽）；D1 —沟顶宽；D2 —沟底宽

3.3 起垄

垄（畦）的形状及各作业参数见图1。

正式作业前，应根据蔬菜品种及其种植行距等农艺要求，选择合适的垄距和机具。90 cm垄距的垄畦适宜草莓等作物，可选用垄顶宽度适宜、作业幅宽接近90 cm的起垄机；120 cm垄距或150 cm垄距的垄畦适合黄瓜、番茄、辣椒等作物，可分别选用起垄顶宽适宜、作业幅宽接近120 cm或150 cm的起垄机；180 cm垄距的垄畦适合生菜、小白菜等作物，可选用起垄顶宽适宜、作业幅宽接近180 cm的起垄机。

正式作业前，应根据作业田块形状和大小、设施跨度，规划合理的畦垄分布和作业路线，减少空驶行程。可通过划线、地头放置垄畦中心线标志等方式，提高畦垄作业的平直度，保持垄距的一致性。作业过程中应保持匀速直线行驶，避免中途停机和变速行驶。起垄作业后应确保垄形完整，垄沟回土、浮土少，畦垄土壤上层细碎紧实，下层粗大松散。作业质量指标应符合表3的要求。

4 作业流程

针对不同的土壤条件，选择不同的作业流程。当土壤板结严重时，选用犁耕→旋耕→起垄模式。当土壤板结严重，且有复式作业机具时，可选用犁耕→旋耕起垄复式作业。当土壤板结轻微，可选用旋耕→起垄模式。当土壤板结轻微，且有复式作业机具时，可选用旋耕起垄复式作业。

表3 起垄作业质量指标

5 检测方法

规范明确规定了蔬菜耕（整）地环节主要机械作业技术参数的测量方法，有助于规范蔬菜生产机械化作业及耕（整）地作业指标。

5.1 检测准备

5.1.1 测区的确定

试验地应根据试验样机的适应范围，选择当地有代表性的田块；田块各处的试验条件要基本相同；田块的面积应能满足各测试项目的测定要求；测区长度不少于20 m，并留有适当的稳定区。

5.1.2 测点的确定

按照GB/T 5262中4.2规定的五点法[1]，在作业稳定区确定测点。机组作业一个单趟为一个行程，每个测区取不少于3个行程测定，相邻行程要间隔一定距离，保证测定不受干扰。测点的数量按不同的项目确定。

5.1.3 检测用仪器、设备

试验所用的仪器、设备需检查校正，计量器具应在规定的有效检定周期内。

5.2 作业质量检测

5.2.1 犁耕

耕深、耕深变异系数和植被覆盖率按GB/T 14225的5.2.2.1和5.2.2.4进行[3]。

5.2.2 旋耕

耕深、耕深稳定性按GB/T 5668的7.1.3.1，7.1.3.2测定[2]。

植被覆盖率按GB/T 5668的7.1.3.4测定[2]。

旋耕后碎土率，在已耕地上测定0.5 m×0.5 m面积内的全耕层土块，土块大小按其最长边分为小于和等于3 cm、大于3 cm两级，并以小于和等于3 cm的土块质量占总质量的百分比为碎土率。每一行程测定1点，计算3个行程共3点的平均值。

旋耕后地表平整度按GB/T 5668的标准测定[2]。

5.2.3 起垄

蔬菜种植大多采用土壤垄作，垄形参数和起垄质量对后续播种、移栽以及收获环节的作业质量都有显著影响，是蔬菜机械化耕（整）地环节主要的作业参数，下面做详细测量说明。

垄距、垄高和垄顶宽：（1）垄距，测量相邻两沟底中心点之间的距离，作为测量点垄距。每个行程随机测定5点，3个行程共15点，计算总平均值。（2）垄高，以垄顶面一边的垄壁和垄顶面交线为基准，放一水平直尺，测量沟底中心点到直尺的距离作为测量点垄高。每个行程随机测定5点，3个行程共15点，计算总平均值。（3）垄顶宽，测量垄顶面与两垄壁交线之间的横向距离，作为测量点垄顶宽。每个行程随机测定5点，3个行程共15点，计算总平均值。

沟底宽：测量沟底面与垄壁交线的横向距离，作为测量点垄底宽。每个行程随机测定5点，3个行程共15点，计算总平均值。

垄高合格率：每行程随机测5点，每点在垄底与垄顶间测取1个数值，3个行程共15个垄高值，以农艺要求的垄高H±2 cm为合格，合格数占总测定数的百分比为垄高合格率。

垄顶宽合格率：每行程随机测5点，每点在垄顶面上测取1个距离数值，3个行程共15个垄顶宽数值，以农艺要求的垄顶宽B1±2 cm为合格，合格数占总测定数的百分比为垄顶宽合格率。

垄距合格率：每行程随机测5点，每点在相邻2条沟底中线之间测取1个数值，3个行程共15个垄距数值，以农艺要求的垄距L±2 cm为合格，合格数占总测定数的百分比为垄距合格率。

起垄碎土率：在垄面上测定0.5 m×0.5 m面积内的、垄面以下5 cm耕层内土块，土块大小按其最长边分为小于等于2 cm、大于2 cm两个等级，并以小于等于2 cm的土块质量占土块总质量的百分比为碎土率，每一行程测定1点。计算3个行程、共3点的总平均值。

垄顶面平整度：沿垂直于起垄作业方向，在垄面最高点之上取一水平基准线，按机具作业幅宽取一定宽度，分为10等份，测定各等分点上水平基准线与垄面的垂直距离，按GB/T 5668的方法计算其平均值和标准差[2]，并以标准差的平均值表示其垄顶面平整度。每一行程测定1点，计算3个行程共3个测点的平均值和标准差。

沟底面平整度：沿垂直于起垄作业方向，在沟底面最高点之上取一水平基准线，在沟底面取一定宽度，分为5等份，测定各等分点上水平基准线与沟底面的距离，按GB/T 5668的方法计算其平均值和标准差，并以标准差的平均值表示沟底面平整度。每一行程测定1点，计算3个行程共3个测点的平均值和标准差。

垄体直线度：沿起垄作业方向，以测区（不足20 m时，按实际长度）两端中点为端点，拉一直线为基准线，双垄作业按一个整体测定，测定垄体中心偏离基准线的距离，按GB/T 5668的方法计算其平均值和标准差[2]，并以标准差的平均值表示垄体直线度。每行程随机测10点，计算3个行程共30个点的平均值和标准差。