拖拉机配套耕整机作业特点与驾驶操作要求

(梨树镇综合服务中心农机服务站,吉林 梨树 136500)

0 引言

耕整地作业是大田农业生产的重要基础性工作,对于土壤蓄水保墒能力、后期播种质量、植株生长环境均会产生显著影响。随着耕整地机械在我国农业生产中的应用和普及,机械化耕整地技术实现了快速发展和进步,为农业生产创造了更合理的土壤环境。与此同时,在耕整地机械应用过程中,也存在着因驾驶操作不规范、耕整地参数调整不合理、耕整地机械应用不合理等原因造成的耕地土壤质量不佳,甚至导致土壤流失退化。因此,在农业生产过程中,耕整地作业的实施者应当全面了解耕整机械的功能特点,掌握相关设备的驾驶操作规范,确保机械化耕整地质量。

1 机械化耕整地的作业形式

现阶段应用的大田耕整机具主要采取与拖拉机配套安装的作业形式,利用拖拉机的后悬挂装置对耕整地机具进行牵引或悬挂,组成机组完成耕整地作业。作业过程中,利用拖拉机为耕整地机械提供行驶与牵引动力,并能通过电气系统和液压系统对耕整地系统进行控制和作业监测,耕整地机械多安装于拖拉机后方,可完成对耕地土壤的翻转、破碎、整平、压实,为播种作业创造良好的土壤环境。现阶段的耕整地机械按照功能可分为耕地机械和整地机械,耕地机械主要完成对耕作层的翻动和细碎土壤,典型机具包括铧式犁、圆盘犁等;整地机械主要针对浅层土壤进行处理,包括对浅层土壤的细碎、平整和压实,典型机具包括圆盘耙、旋耕机等。良好的耕整地作业能有效改善土壤结构,促进作物根部土壤细碎,并形成良好的团粒结构,同时有效消灭耕层杂草和病虫害隐患,并将前一年生产中残留的农药、化肥翻入耕层以下,作业后能适当压实表层土壤,有利于充分利用自然降水,促进作物根系发育[1]。

2 拖拉机配套的耕整机类型

2.1 铧式犁

铧式犁是我国农业生产中应用时间最长的拖拉机配套机具之一,其功能是有效切割土壤并对土壤进行翻耕,耕作深度通常在16～30 cm之间,根据犁体结构和功能设计的不同,作业有效幅宽包括25,30,35 cm,根据铧式犁与拖拉机连接方式的不同可分为牵引犁、悬挂犁、半悬挂犁。牵引犁与拖拉机的连接方式为单点连接,即拖拉机仅对犁体起到牵引作用,不能对其进行耕作深度和水平状态调整,牵引犁与拖拉机配套安装后,机组长度较长,整体灵活性较差,现阶段主要应用于大面积连片耕地的平原使用;悬挂犁采用与拖拉机的后悬挂系统三点连接的方式,拖拉机的液压系统能对犁体进行升降以调整耕深,且犁体能完全升起以便于运输,该机具整体结构简单、重量较轻,应用范围广;半悬挂犁与拖拉机后悬挂系统采用三点连接,但其犁架体与悬挂架之间采用铰接的方式,当液压系统提升犁体时,仅犁体前端被升起,而后端依靠尾轮支撑,这种形式既实现了拖拉机对耕深的自动调整,又不用通过拖拉机承担所有犁体的重量,有利于提高悬挂控制的耕作幅宽。

2.2 圆盘耙

通常情况下耕作机械作业完成后地表土壤的细碎速度及平整度均不能满足播种和作物后期生长的需求,因此需要通过拖拉机配套整地机具进行整地作业,为播种和作物发芽生根创造良好条件。圆盘耙是现阶段农业生产过程中应用较多的整地机械,其不仅能有效细碎表层土壤,而且能对土壤进行整平并去除耕地中的杂草,还能完成收获后的浅耕灭茬作业。根据圆盘耙的耙片直径和重量可将圆盘耙分为重型耙、中型耙、轻型耙,根据耙片的数量和排列方式可分为单列、双列、对称、偏置、交错五种形式,圆盘耙与拖拉机的配套也分为牵引式、悬挂式、半悬挂式,与犁耕作业相比圆盘耙对土壤的处理过程作业效率更高,且所需动力更小,对于部分农作物而言,可以通过以耙代耕的形式处理浅层土壤,其作业过程能将表层的杂草、根茬、肥料等与土壤充分混合,为耕地创造良好的浅层土壤环境[2]。

2.3 旋耕机

旋耕机与传统的犁耕、耙整设备均存在一定差异,严格意义上讲,旋耕机属于一种耕耙结合的机具,通过拖拉机驱动旋耕刀辊进行作业,能一次完成对耕地的翻耕和整平作业。旋耕机与拖拉机的配套安装形式包括牵引式、悬挂式,为更好地调节耕作深度,现阶段悬挂式旋耕机应用相对较多,拖拉机与旋耕机之间采用3点悬挂连接,旋耕机的旋耕刀轴旋转需要拖拉机的后动力输出轴提供动力。根据旋耕机的结构差异,可将其分为横轴式旋耕机、立轴式旋耕机、斜轴式旋耕机,横轴式旋耕机旋耕刀轴的运转方向与拖拉机行驶方向相同,能有效降低耕作阻力,且碎土能力较强,适合用于耕地开垦和日常耕整作业,作业过程能一次完成切土、碎土、抛土、整平,拖拉机牵引行驶时受力均衡;立轴式旋耕机由若干个螺线形切刀纵向组成耕整机,其主要应用于水田耕整,具有较好的起浆能力,旱田应用相对较少;斜轴式旋耕机刀轴轴心与机组行驶方向呈一定角度,使用过程也能有效降低牵引阻力,且能更好避免重耕。与传统耕作方式相比,旋耕机更有利于争抢农时,常规耕深在15～18 cm,重型旋耕机耕深可达20～25 cm[3]。

2.4 镇压器

镇压器的主要功能包括3方面,一是有效压碎地表的土块,进一步细碎土壤;二是将耕层压紧,使翻耕、整地后的疏松土壤变得紧实;三是为播种创造条件,通过镇压土壤促进耕层水分上升,并增强保墒能力,减少水土流失。常见的镇压器包括圆筒形镇压器、网纹形镇压器、V形镇压器,其中圆筒形镇压器应用较早,镇压器采用简单的金属圆柱结构,能有效压实、压平表土;网纹形镇压器相对于圆筒形镇压器在圆筒表面制造有网状花纹,能在压实土壤的同时保证最上层土壤相对疏松,形成上松下实的耕层;V形镇压器(图1)采用压辊组合的形式,其中前部压辊重量大,土壤压实效果好,后部压辊重量轻,压后土壤相对疏松,作业后耕地松实相间,具有良好的蓄水保墒效果。

图1 V形镇压器

2.5 联合整地机

联合整地机是将耕地、整地、镇压等多种功能的设备进行组合,能一次性完成全部的耕整地作业任务,整合的功能包括灭茬、深松、翻耕、整地、镇压等。通过优化组合,有效促进了耕整地作业质量的提升,通过联合整地机作业,有效避免了传统耕整地作业拖拉机配套不同机具反复进地作业造成土壤压实的问题,有利于保持耕整地作业后良好的土壤条件。联合整地机能根据耕地条件灵活选择耕整功能,能够兼顾土壤的优化调整,有利于地力恢复[4]。

3 驾驶操作要求

3.1 耕作质量要求

为进一步保证耕整地作业质量,首先应明确耕整地作业的农艺要求。

1)合理选择耕作深度。根据耕地土壤的实际情况、作物种类、地形地势、拖拉机动力、气候条件等合理设计耕深,对于大部分旱作作物而言,耕深通常在16～20 cm较为适宜,且耕作过程需耕深一致,确保耕层主底部平整,且不出现重耕、漏耕等问题。

2)保证良好的碎土能力。耕作完成后需达到地表平整、土壤细碎,田间不存在过大的土块。

3)土壤具有良好的蓄水保墒能力。耕作完成后,耕层应虚实结合、土壤疏松适度、透水透气性好,土壤相对含水率达到73%～75%,以保证后期播种萌发率。

4)对于水田耕整地还要求具有良好的起浆打糊能力并同步覆盖杂草和绿肥。

5)深松整地作业需有效打破犁底层。深松铲深度应以犁底层厚度为主要参考依据[5]。

3.2 作业模式要求

根据不同作物种类和耕地条件,合理选择机械化模式十分重要,耕整地机具之间的功能匹配对于耕作质量影响较大,常见的耕整地机械化作业模式包括以下几类:

第一,常规旱田耕作模式为,灭茬→犁耕(旋耕)→耙整地→镇压;第二,深松旱田耕作模式为,灭茬→深松→旋耕→重镇压;第三,水田旱耕作业模式为,施肥→浅旋→灌水→耙平;第四,水田水耕作业模式为,施肥→灌水→犁耕(旋耕)→起浆。除上述常规作业模式外,机械化耕整地作业还应根据已购置机型的特点进行优化配置,做到流程优化、精简,尽量选择一机多能的机械进行作业[6]。

3.3 操作安全事项

1)驾驶资格与驾驶能力。耕整地作业的驾驶员应具有农业管理部门承认的驾驶资格,并具备相应设备的驾驶操作能力,驾驶员应当积极参与农业管理部门组织的培训,并认真阅读机具使用说明书及注意事项,做到规范驾驶操作。

2)犁耕作业安全事项。拖拉机启动后应缓慢行驶逐渐加速,不可突然加速或行驶速度忽快忽慢,以免对犁体造成损伤,或导致犁架变形等问题。行驶过程应密切关注拖拉机牵引力变化情况,若牵引阻力突然变大或变小,应停车检查,排除犁体缠绕杂草或犁体损坏等故障后方可继续作业[7]。

3)旋耕作业安全事项。作业时,应缓慢下降旋耕机并接通动力使旋耕刀轴旋转,在旋转过程中使刀具进入土壤并达到预计耕深后再控制拖拉机行驶,旋耕作业遇到地头转弯或调头时,应先将旋耕机升起到安全高度后再操作,以免机具损伤。

4)其他注意事项。在每次进行耕整地作业前,驾驶员应认真检查机具的重要功能部件是否完好,拖拉机动力及传动系统是否运转正常,做好易损零件的检查、维护、更换,确保机具各项功能正常后再开展耕整地作业。此外,耕整地作业过程中机组前后严禁站人,以防发生安全事故[8]。

4 结语

综上所述,在我国农业生产模式持续向科学化、规范化、绿色化方向进步的过程中,耕整地作为机械化生产过程中能耗较高、作业工序复杂的生产步骤,需要在生产过程中持续优化机械技术与实施流程,合理匹配土壤条件、作物种类、机械特征与农艺要求,同时强化驾驶员规范操作和安全生产意识,确保机械化耕整地作业得以高效优质开展。