自走式粉垄深耕深松机应用前景分析

ｌ　ＧＵ‘｜，ＡＮＧ莰ＸＩ　Ｎ慷ＯＮＧ籼ＹＥ　Ｊ　ＩＸ￣Ｈ亿ＵＡ　◎李桂东　李深文　（广西五丰机械有限公司　５３７５００）　

［摘要］　自走式粉垄深耕深松机是一种新型的大型旱地深耕深松机械，由于其特殊耕作机理，　可促进作物增产、农业增收，可有效改善耕地生态质量，提高耕地综合生产能力，对促进农业可持续　发展，确保国家粮食安全具有非常重要的意义。文章在阐述我国耕地质量现状的基础上，从国家政策　导向、粉垄深耕深松机增产机理、粉垄耕作技术对比试验效果３个方面对粉垄机的应用前景进行分　析，提出粉垄机具有广阔应用前景的判断。　（关键词］粉垄机；深耕深松；增产机理；应用前景；分析　

自走式粉垄深耕深松机（以　下简称粉垄机）是广西五丰机械　有限公司从２００９年开始，历时　７年时间研制开发的全新大型旱　地耕作机械，它由柴油机、液压　传动系统、履带行走装置、机架　总成、驾驶室、操纵系统和装配　立式螺旋钻头的工作部件总成等　７大部分组成。之所以说粉垄机　是全新的耕作机械，一是它的工　作部件新，为多根垂直安装的立　式螺旋型钻头（钻头转轴垂直于　被耕地面），而常用的传统耕作　机械，其＿Ｔ作部件要么是水平安　装的卧式旋耕机（刀辊转轴与被　耕地面平行），要么是铧式犁和　耙。这是传统耕作机械从没有过　的。二是它的耕作机理新，通　过立式螺旋钻头，实现深耕深　松、碎土效果，且不打乱原来的　土壤结构。　粉垄机由于该机能打破犁底　层，增加松土层厚度，提高土壤　粉碎程度，改善土壤耕层质量，　增强了土壤肥力和土壤蓄水抗旱　能力，从而使作物增产，具有广　阔的应用前景，特别适宜在干旱　地区、盐碱地区或土地板结严重　的地区使用。下面从国家政策导　向、粉垄深耕深松机增产机理、　粉垄耕作技术对比试验效果３个　方面分析粉垄机的应用前景。　一、我国耕地质量现状　耕地是农业之本，也是国民　经济发展的基础。我国耕地既有　数量问题，也有质量问题。从数　量上看，２０１５年末我国耕地约　有１．３５亿ｈｍ　，人均不到１０００ｍｚ，　仅为世界平均水平的４０％。从质　量上看，耕地负荷过大，耕作方　式不合理，区域性退化问题日益　严重。随着经济社会发展和人们　对农产品消费数量和质量要求越　来越高，在高强度消费土地的过　程中，耕地质量问题也变得越来　越严峻。　据农业部统计，全国因水土　流失、贫瘠化、次生盐碱化、酸　［２０］　化等导致耕地退化面积已占总面　积的４０％以上。同时，由于耕作　的浅翻浅耕导致的耕地土壤肥力　和综合生产能力弱化的耕地面积　也占总面积的６０％以上。　（一）东北、华北耕层厚度　逐年变浅　东北黑土层厚度已由开垦初　期的８０～ｌＯＯｃｍ下降到２０～３０ｃｍ，　目前黑土区耕地土壤有机质平均　含量为２６．７ｇ／ｋｇ，比３０年前减　少了１２ｇ／ｋｇ，降幅高达３１％；华　北平原耕层厚度１５～１９ｃｍ，比适　宜种植的２２ｃｍ浅３－７ｃｍ。　（二）南方土壤酸化、西北　盐碱化问题依然突出　据农业部测报，南方ｌ４省　（自治区）土壤ＰＨ值小于６．５的　比例，由３０年前的５２％扩大到　６５％，ＰＨ值小于５．５的比例由　２０％扩大到４ｏ％；西北地区耕地　盐碱化面积高达０．２２亿ｈｍ　。　（三）耕地基础地力不足　欧美国家粮食产量的７０％～　８０％靠基础地力，２０％～３０％靠水　肥投入，而我国耕地基础地力对　粮食产量的贡献率不到５０％，水　肥投入则占５０％以上。长期过度　使用化肥，不仅导致土壤养分失　衡和有机质下降，土质变坏，而　且某些化肥所含的重金属正在威　胁人类的安全。　（四）耕作方式的不合理引　起耕地土壤肥力和综合生产能力　弱化　自２０世纪８０年代以来，我　国大部分土地以传统机械耕作　方式为主，即用小型拖拉机带铧　式犁或旋耕机进行浅翻或旋耕作　业，连年耕作导致耕地土壤的活　土层变浅。据测定，小四轮机械　灭茬，耕深６～１０ｅｒａ，旋耕机作　业也只有１２～１６ｅｒａ。而且在耕作　层与心土层之间形成了一层坚　硬、封闭的犁底层，其厚度达　６～１０ｅｒａ，严重阻碍了耕作层与心　土层之间水、肥、气与热量的输　送，导致地力逐年下降，而且土　壤板结严重，阻力不断增大，严　重影响了农作物根系的下扎，根　系生长空间变窄变浅，吸收营养　范围减少，肥水利用率下降，养　份吸收不上来，造成农作物生长　不良，抗风、抗旱、抗病能力不　足，容易引起倒伏早衰。土壤肥　力和土壤蓄水抗旱能力下降导致　的耕地质量下降，已成为提高　农业综合生产能力和粮食增产　的制约因素。　＝、国家政策导向　我国耕地质量问题已经引起　了党中央、国务院的高度重视，　先后出台了一系列政策，推动以　改良耕地、提高土地综合生产能　力为核心的农机深松整地作业。　２００９年１０月１２日，国务院常务　会议决定“实施土壤有机质提升　和深松作业补贴”。同年ｌ１月财　政部印发《中央财政新增农资综　合补贴资金集中用于粮食基础能　力建设暂行管理办法》，明确将　深松作业纳入新增农资综合补贴　资金重点支持范围。２０１０年中央　一号文件明确提出“大力推广农　机深松整地”。２０１０年７月，　《国务院关于促进农业机械化和　农机工业又好又快发展的意见》　要求，在适宜地区实施深松整地　作业补贴试点。２０１０年１２月，　农业部下发了《关于落实补贴资　金推进农机深松整地作业的通　矧》（农机发［２０１０￣９号）中，明　确要求东北、黄淮海及其他有条　件的地区要优先支持深松整地作　业，在黑龙江、吉林、辽宁、山　西、河北、内蒙古、天津、江　苏、安徽、山东、河南、广西、　陕西、甘肃、新疆等１５省（市、　自治区）开展补贴试点工作。为　贯彻落实党中央、国务院的有关　部署和要求，２０１１和２０１６年农　业部先后编制下发了俭国农机　深松整地作业实施规划（２Ｏｌ　ｌ～　２０１５年）》、《全国农机深松整地　作业实施规划（２０１６　２０２０　年）》，进一步明确要求适宜农机　深松整地作业的东北一熟区、黄　淮海两熟区、长城沿线风沙区、　西北黄土高原区、西北绿洲农业　区、南方旱田种植区、南方甘蔗　区等７大区所在的黑龙江、吉　林、辽宁、内蒙古、北京、天　津、河北、河南、山东、江苏、　安徽、陕西、山西、宁夏、甘　［２１］　ｉ’ＧＵ西ＡＩＳＴＧ嵌ＸＩ　Ｎ幢ＯＮＧ　ＹＥ　Ｉ　Ｊ口口Ｕ＾　■　＇　肃、青海、新疆、湖北、湖南、　重庆、云南、广东、广西、福　建、海南等２５个省（市、自治　区）按照规定的区域范围和作业　标准，全面开展机械化深松整地　作业。《全国农机深松整地作业实　施规划》要求各省制定实施计　划，落实保障措施，加强规划引　导，多渠道争取农机深松整地作　业补贴资金，加快推动农机深松　整地技术的推广应用。　我国适宜机械化深松整地的　耕地面积约为０．６４亿ｈｍ２。在使　用良种、施用化肥等手段对粮食　总产量提升空间有限的情况下，　通过推行机械化深松技术来提高　耕地农业综合生产能力、确保粮　食安全已成为我国的一项基本　国策。　三、粉垄深耕深松机的增产　机理　（一）深松整地机械的增产　机理‘　农机深松整地是指以打破犁　底层为目的，通过深松机等松土　机械，在不打乱原有土层结构的　情况下松动土壤的一种机械化整　地技术。目前实施的深松整地技　术常用机具为大马力拖拉机配套　单一深松机或复式作业机。单一　深松机仅松土，而碎土、整地等　其他作业项目需要更换旋耕机和　整地机械进行二次耕作；复式作　业机可完成灭茬、旋耕、深松、　施肥、平整等多项作业。不管是　单一深松机还是复式作业机，其　耕作机理都是分两步实现的：第　

一步先是利用深松机的铲柄和铲　尖深切入犁底层土壤，将松土铲　上方和两侧的土壤快速铲起、放　Ｉ　ｆ’ＧＵ‘｜’ＡＮＧ嵌Ｘｌ　Ｎ幢ＯＮＧ籼ＹＥ　Ｊ　ＩＸＩＥＨ侣ＵＡ　下，继而将土壤铲松，或利用Ｖ　型铲刀从土层的底部切离出梯形　截面的土垡条，并把它迅速抬　升、后移、下落，使得土垡条变　松，在不翻土垡、不乱土层的情　况下，达到深松土壤目的；第二　步再用旋耕机或圆盘耙等其它机　具将上层２０ｅｒａ以内的土壤打碎　或耙碎、整平。耕后形成上碎下　松、半松半碎的可直接播种或种　植的耕层结构。　实践证明，农机深松整地是　改善耕地质量，提高农业综合生　产能力，促进农业可持续发展的　重要举措。一是可以降低土壤容　重，扩大土壤空隙容量，从而增　强土壤蓄水保墒和抗旱防涝能　力。据部分省的监测数据表明，　深松达到３０ｅｒａ的地块比未深松　的地块每公顷可多蓄水４００ｍ　左　右，相当于建立了一个“土壤水　库”。深松地块伏早期间平均含　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。二是可以加深耕层，促进　农作物根系下扎，有利于作物生　长发育，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，促进作物生长发育。三　是促进农作物生产，提高粮食产　量。深松地块的小麦和玉米等　作物平均产量增加１０％左右。　（二）粉垄深耕深松机的增　产机理　粉垄深耕深松机不同于拖拉　机深松机组，其工作机理是：发　动机动力通过液压传动系统向两　路传递，一路传到履带行走装　置，通过履带驱动粉垄机行走，　另一路用于驱动立式螺旋钻头。　粉垄机在履带驱动下以耕作速度　行走的同时，液压马达带动立式　螺旋钻头高速旋转，当高速旋转　的钻头入土到达预定耕深后，沿　着钻头全长轴向布置的一段螺旋　型刀刃和多把旋耕刀在垂直于转　轴的每个水平回转圆外缘上切　削、撞击、捶打、挤压土壤，在　不翻土、不打乱原有土层结构的　情况下，把全耕层内的土壤粉碎　成细小的土粒。使用粉垄机只耕　一遍就能完成深耕、深松、碎土　以及平整土地等一系列作业。由　于立式钻头入土深度可达８０ｃｍ　以上，因此粉垄机的耕深最大可　达８０ｅｒａ以上。根据作物种植要　求，一般可在３０～５０ｃｍ范围任意　调节，耕后形成全碎全松、可直　接播种或种植的耕层结构。　由于深松整地形成的是半碎　半松耕层，其下层土壤松而不　碎，而粉垄形成的是全碎全松耕　层，因此理论上在相同耕深下，　粉垄耕作比深松整地更具优势。　首先，其松土量要比深松整地的　多ｌ倍左右，空隙容量增加也接　近１倍，耕层的储水容量增加也　接近１倍，伏早期间平均含水量　比深松整地更高、作物耐旱时间　更长，因此粉垄耕作的土壤蓄水　保墒和抗旱防涝能力比深松更　强；其次，粉垄耕层既松又碎，　作物生长的土壤环境和根系的生　长条件更好，根系更为发达，更　有利于作物生长发育；再次是土　壤越细碎，土壤的原生养分释放　就越充分，提供给根系吸收的养　［２２］　分就越多，根系就越粗壮，作物　也越茁壮，产量自然就更高。　由上可知，粉垄耕作技术既　源于深松又优于深松。因此，粉　垄耕作比传统深松整地更优越，　增产效果更好，也更加符合国家　实施的改良耕地、提高土地综合　生产能力的基本政策。　四、粉垄耕作技术增产对比　试验效果　为了验证粉垄机耕作技术增　产效果理论，广西五丰机械有限　公司与广西农业科学院合作，从　２０１０年开始，在全国范围内开　展验证试验，与常规耕作机械进　行对比。经先后在全国１４个省　（区）对水稻、玉米、小麦、甘　蔗、马铃薯等多种作物进行了　３０多次对比试验，结果证明，　粉垄耕作技术增产效果非常显　著。经专家测产验收，所有经过　粉垄耕作的作物都有较大幅度的　增产。其中，水稻增产７％～２５％，　玉米增产１３％　３０％，小麦增产　２０％以上，甘蔗增产１８％～３４％，　马铃薯增产２５％以上，木薯增产　１６％。今年，我们在海南省进行　了辣椒粉垄种植对比试验，不仅　产量增加了２０％左右，而且产出　的辣椒个大长相好，卖价也比常　规种植的高出４０％。在新疆尉犁　县兴平乡盐碱程度为中度偏重的　盐碱地进行棉花粉垄种植对比试　验，试验品种为新陆中５１号，　粉垄面积１０．６ｈｍ　，对照６．６６ｈｍ　。　２０１６年９月９日，经中国农科　院、清华大学、新疆农科院的专　家进行测产验收，增产率为　４８．８％，效果非常明显。　由上分析，粉垄深耕深松机