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农业机械在生产作业中的实用性

2021-4-10 |

1主要农作物的种植模式

山西省辖11个市、115个农业县,现有耕地面积373.33×104hm2,人均耕地0.13hm2,可机耕面积占52%,农作物种植以小麦、玉米、马铃薯为主,兼有高粱、莜麦、黍谷、荞麦、豆类等小杂粮,常年种植小麦66.67×104hm2,玉米146.67×104hm2,马铃薯40×104hm2。据统计,截至2011年10月全省农机总动力达到2787×104kW,其中大中型拖拉机7.32万台、联合收割机1.55万台(小麦收割机9500台、玉米收获机6000台)、马铃薯种植机械1450台、马铃薯收获机2509台,主要农作物机械化水平达到51.1%。农作物种植除运城、临汾粮食主产区有一年两熟的2茬平作外,其他区域多为一年一熟。

(1)小麦主要种植模式。

①机械旋耕→机械播种/施肥→机械植保(灌溉喷药)→机械收获。

②机械旋耕/播种/施肥→机械植保(灌溉喷药)→机械收获。

③机械免耕播种/施肥→机械植保(灌溉喷药)→机械收获。

(2)玉米的主要种植模式。

①机械旋耕→机械播种施肥/铺膜→机械植保→机械收获/人工收获。

②机械旋耕→机械播种/施肥→机械中耕/人工中耕→机械收获/人工收获。

③人工播种→人工中耕→人工收获。

(3)马铃薯主要种植模式。

①机械起垄/播种/施肥→机械中耕→机械植保(喷灌喷药)→机械杀秧→机械收获。

②机械旋耕→人力/畜力播种施肥→人工中耕→机械收获/人工收获。

2关键农业机械在生产作业中的适用性问题分析

2.1按作物分类

2.1.1小麦机械化作业适用性影响因素分析

从调查情况看,小麦种植作业机械化适用性影响因素主要有:

①环境温湿度方面的影响。有38%的调查意见表明,土壤湿度较大时会出现驱动轮打滑,影响耕作机械、播种机械和施肥机械正常作业。

②大气压力的影响。有26%的调查意见表明,大气压力的高低,会对拖拉机或柴油机产生影响,但在山西省海拔高度范围内影响不明显。

③风力的影响。调查意见表明,风力较大时影响播种机械、施肥机械、铺膜机械和植保机械正常作业。

④雨雪环境的影响。雨雪天各种田间作业机械都不能正常工作,且作业不能满足农艺要求。

⑤土壤条件的影响。有51%的调查意见表明,土壤坚实度高,机械入土困难,作业时牵引阻力增加,影响耕作机械、种植机械和施肥机械正常作业。

⑥作物条件的影响。小麦生长情况影响收获机作业效果的主要因素有作物品种自然高度、倒伏程度、草谷比、收获时作物的成熟度、穗幅差、产量以及种植密度等,有70%的调查意见表明,小麦作物条件影响收获质量。

2.1.2玉米机械化作业适用性影响因素分析

从调查情况看,玉米种植过程作业机械适用性的主要影响因素有:

①环境温湿度方面的影响。有38%的调查意见表明,土壤湿度较大时会出现驱动轮打滑,影响耕作机械、播种机械和施肥机械正常作业。

②大气压力影响。大气压力的高低,在山西省影响不明显。

③风力影响。风力较大时影响播种机械、施肥机械、铺膜机械和植保机械正常作业,有48%的调查意见表明,风力较大时影响播种机械、施肥机械、铺膜机械和植保机械正常作业。

④雨雪环境的影响。雨雪天各种田间作业机械都不能正常工作,且作业不能满足农艺要求。

⑤土壤条件的影响。土壤坚实度较大时会出现秸秆还田效果差或动力不足的现象,影响耕作机械、种植机械和施肥机械正常作业。

⑥作物条件的影响。作物条件影响玉米收获机作业效果的主要因素有作物品种、株高、结穗高度、行距、植株直径、种植密度、产量、下垂度、倒伏度及收获期的迟早等,有70%的调查意见表明,玉米作物条件影响收获质量。

2.1.3马铃薯种植作业机械适用性影响因素分析

从调查情况看,马铃薯种植过程作业机械适用性的主要影响因素有:

①环境温湿度方面的影响。土壤湿度较大时会出现驱动轮打滑,影响耕作机械、播种机械和施肥机械正常作业,也影响马铃薯收获机械的正常作业,使马铃薯与泥土的分离不彻底。

②大气压力的影响。大气压力的高低,在山西省影响不明显。

③风力影响。风力较大时,影响植保机械、铺膜机和施肥机械正常作业。

④雨雪环境的影响。雨雪天会出现驱动轮打滑,也会对土地碾压板结影响作物生长,各种田间作业机械都有影响不能正常工作且作业不能满足农艺要求。

⑤土壤条件的影响。土壤坚实度较大时收获铲不易入土,会出使力消耗过大,也影响耕作机械、种植机械和施肥机械正常作业。⑥作物条件的影响。作物条件影响马铃薯收获机作业效果的主要因素有种植密度、产量、成熟期的早晚、行距杂草及秧蔓等。

2.2按机具分类

2.2.1对耕作机械(深松犁、铧式犁、旋耕机)作业效果影响的主要因素

(1)土壤质地。土壤质地是黏土或黏壤土时,土壤坚实度高,相应的犁耕比阻也大,耕作阻力大牵引功耗高,耕作速度慢,作业效果不好;沙壤土则土壤坚实度低,犁耕比阻小。

(2)土壤含水率。土壤含水率低,则土壤坚实度大,犁耕比阻也大,牵引功率高,耕作碎土率低。土壤含水率过高,则影响耕作机械的碎土率,容易出现驱动轮打滑。

2.2.2对播种机械作业效果影响的主要因素

(1)土壤墒情或土壤含水率。土壤含水率过低,则土壤坚实度大,排种器入土困难,牵引阻力加大;土壤含水率过高,容易使驱动轮打滑,排种器堵塞。土壤含水率过高或过低都会造成播种质量差,出苗不齐,影响产量。

(2)秸秆还田效果。秸秆还田效果差,地表杂草多,容易引起播种机拥堵或排种器堵塞,造成漏播或晾籽,出现缺苗断垄现象。

(3)地块平整度。地块平整度差,可引起播深差异较大,容易造成晾籽和播种不均匀,也能反映出播种机的仿形性能。

2.2.3对收获机械作业效果影响的主要因素

对收获机械作业效果影响的主要因素是作物长势、倒伏情况、种植密度、产量高低,作物含水率。

(1)小麦收获机

喂入量、籽粒含水率和茎秆含水率、草谷比、作物品种、自然高度、倒伏程度等,是影响机器正常使用的重要因素。

①喂入量是由作物单位产量、机器前进速度及割茬高度间接作用的。一般情况下机器应在设计喂入量附近工作,喂入量过高,会出现堵塞或性能下降;喂入量过低,也会出现由于物料流过薄而产生脱不净等情况。

②籽粒和茎秆含水率较高时往往是成熟早期或雨后收割。含水率过大往往会造成喂入量急剧加大,出现脱不净、清选不干净甚至堵塞等现象;含水量过小,会出现茎秆被打碎,造成清选负荷加大清选性能下降。

③作物品种主要是指脱粒难易程度的影响。作物自然高度过高,往往要通过割茬高度调整喂入量,割茬过低会加大割台损失;倒伏严重会使割台损失加大、工作效率降低;产量过高,影响草谷分离;作物含水率高,机器负荷增大,收割损失增大。

(2)玉米收获机

行距、株距、株高、结穗高度、倒伏程度、果穗下垂度、茎秆折弯率、籽粒含水率、茎秆(苞叶果柄)含水率、果穗直径、果穗长度、茎秆直径、产量、作物品种等,是影响机器正常使用的重要因素。

①行距的适用性主要是由机器的设计参数决定的,也有些机器采用特殊结构可实现不对行收获,但收获效果不是很理想。

②株距、株高及单位产量一般和机器的生产效率相关联的,在株距小、秸秆高、产量过大的情况下,机器不能及时摘穗和输送,影响机器的工作效率。产量过高,也会造成功耗增加,机器不能正常工作甚至形成堵塞。

③结穗高度的影响是和割台允许下降幅度有关的,有些机型在摘滚下方配置立式还田机构,由于割茬高度不能降得很低,因而不能很好地适应较低的结穗高度。

④果穗下垂度较大、茎秆折弯较多一般是收获晚期,果穗下垂后穗头部位较低,影响摘滚正常作业,同时由于小头冲下,很可能被夹在摘辊结合部造成堵塞,影响正常作业。而茎秆折弯多时也会造成处理不及时,形成堵塞或含杂过高。

⑤籽粒、茎秆含水率过高的影响一般是同步的,会造成籽粒破损、部件堵塞等,含水率过低,一般是收获晚期,果穗剥皮容易,但会出现籽粒损失加大。

⑥果穗直径大、果穗长度长和茎秆直径粗的影响也是同步的,会使输送不畅摘辊变形等。

⑦作物品种不同,耐旱程度和抵御自然灾害的程度也不同,会使剥皮难易程度不一致或抗倒伏程度不同,倒伏过于严重是一般机器比较难处理的情况,影响机器正常作业或增加收获损失。

作者:张建平 周航捷 单位:山西省农业机械质量监督管理站

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