保護性耕作機具介紹

保護性耕作的大多數作業必須由機械完成，其所用機具種類比傳統耕作機具少，但主要機具的結構和性能一般比傳統機具複雜且要求高。

（一）免耕播種機（又稱免耕覆蓋播種機、免耕覆蓋施肥播種機）

免耕播種機是保護性耕作的關鍵機具。

免耕播種機要同時完成播種和施肥作業，種子和肥料要播施到有秸稈覆蓋的地裏，有些還是免耕地，種牀條件比傳統耕作地要差。所以，免耕播種機除要有傳統播種機的開溝、下種、下肥、覆土、鎮壓功能外，一般還必須有清草排堵功能、破茬入土功能、種肥分施功能和地面仿形功能。

1、小麥免耕播種機

小麥免耕播種機由於行距窄（一般為20cm），安裝清草防堵裝置困難，而且小麥播種機的播種質量要求高，所以難度大。

目前世界上保護性耕作技術推廣較好的旱作農業大國如美國、澳大利亞等國在小麥免耕播種機上主要採取兩種技術，以解決小麥免耕播種機的防堵等問題。一是採用圓盤式或尖角鏟式開溝器，美國採用圓盤式較多，其特點是通過性好，但結構複雜，重量大，價格貴；澳大利亞採用尖角型較多，其結構簡單，工作可靠，但容易掛草，通過性次於圓盤式。二是採用多樑結構，如澳大利亞採用尖角型開溝器的播種機一般有五道樑，樑與樑相距約1m左右，開溝器分別佈置在不同的樑上。這樣同一樑上的開溝器間距可達1m以上。其特點是播種機縱向距離長，只能採用牽引式，而且排種排肥要採用價格高的氣力式結構。這兩種免耕播種機均不適合我國地塊小、拖拉機動力小及農民購買力低的現狀。所以，適合我國國情的免耕播種機只能自行開發。

中國農業大學研製的2BMF-9型小麥免耕播種機基本採用雙樑結構，使同一樑上的開溝器間距達到40cm（行距20cm），開溝鏟採用試驗篩選出的澳大利亞短翼型尖角鏟，阻力小，對土壤的攪動小，有利於保墒。在開溝器前安裝限深切草圓盤，能在一定的秸稈覆蓋下順利播種（250kg/畝產量的全部秸稈還田）；採用自行研製的專利產品複合型開溝器，實現種肥垂直分施，通過調節下肥管與下種管之間的距離及下種管的垂直高度，可以改變肥、種間距，肥種間距最大可達5cm以上，滿足播種的同時施肥量大和深施肥的要求；開溝器安裝在平行四邊杆仿形機構上，能在地表不平的條件下保證播種質量。該機通過了農業部農機鑑定總站的性能檢測。

2BMF-9型小麥免耕播種機配套動力為鐵牛—55（65）拖拉機，但該機有自重大（約900kg），對拖拉機的懸掛機構要求高及價格相對較高的缺點，使該機的推廣受到了一定的限制。

以2BMF-9型小麥免耕播種機為原型，中國農業大學、山西省農機局和山西新絳機械廠合作，共同開發了2BMF-11（9）（中型機）、2BMF-6（7）（小型機）等系列產品。其共同特點是採用短翼尖角開溝鏟和複合型開溝器，取消了限深切草圓盤，取消限四邊杆仿形機構，使得整機重量和價格下降，適應了推廣的要求。此係列播種機目前已批量生產。

新絳機械廠生產的2BMF-11（9）型小麥免耕播種機，該機除採用短翼尖角鏟和複合型開溝器外，地輪採用充氣橡膠輪，可減少在秸稈覆蓋地上的打滑現象，也不易粘土；鎮壓輪為空心橡膠型，也是為了減少粘土。該機配套動力為上海—50或鐵牛—55（65）等拖拉機，其中11行機可適應較大、較平整的地塊，工效較高；9行機則適應稍小地塊，可減少小地塊最後一趟播種時的重播量，同時由於整機幅寬較小，在地表不平的地塊上播種時有利於提高播種質量。

新絳機械廠生產的2BMF-6（7）型小麥免耕播種機，其結構特點與中型機相同。配套動力為18馬力小四輪拖拉機。若推廣地的土壤比阻較小、配套拖拉機性能好時，可配7行機或用15馬力小四輪拖拉機懸掛6行機；若推廣地土壤比阻大，則一般18馬力拖拉機只能拉動6行機。

河北農哈哈生產的2BMF-6（5）型小麥免耕播種機，其改進之處是用帶抓地爪的鐵質地輪取代充氣橡膠地輪，前排樑上的開溝器採用折式鏟柄，使開溝鏟前伸，從而結構更加緊湊，重量和價格進一步下降。

2BMF-5型谷黍免耕播種機，主要為冷涼地區播種而設計。該機的特點是排種器採用細牙小排量排種器，以適應谷、黍播種量小的需要；加大了地輪寬度，可適應谷黍播種深度淺、播深要求嚴格的需要；行距大（28cm），適應谷黍作物的行距要求。

2、玉米免耕播種機

玉米免耕播種機在我國研製和使用較早，不少廠家都有適合一年兩熟區小麥收穫後的夏玉米免耕播種機，其中部分機型可用於一年一熟區的玉米免耕播種。

相對於小麥免耕播種機來説，玉米免耕播種機開發困難的一面是玉米秸稈量大、根茬粗大；容易的一面是玉米行距較寬（55～70cm），有利於防堵裝置的佈置。

下面以中國農業大學研製的2BMQF-4C型玉米免耕播種機為例，介紹玉米免耕播種機的清草防堵裝置、破茬入土裝置、種肥分施裝置和地面仿形裝置及各自的特點。

1）清草防堵裝置

玉米免耕播種機為避免秸稈纏繞機件或堵塞機體，主要採用以下幾種清草防堵裝置：

切草盤＋分草板式防堵裝置這種清草防堵裝置是在開溝器前安裝一個限深切草圓盤，在限深切草圓盤和開溝器之間安裝分草板，機器前進時，限深切草圓盤先將秸稈和土壤切開（可切斷部分乾燥腐爛的秸稈），分草板（入土）將秸稈和雜草分到兩邊，隨後的開溝器可在沒有秸稈或秸稈較少的情況下開溝播種。試驗表明，這種防堵裝置可在玉米秸稈量為4～5噸/公頃的情況下通過。

八字形雙圓盤分草裝置在開溝器前安裝兩個成八字形佈置的凹面圓盤，對粉碎後的玉米秸稈有很強的分草排堵作用。在土壤表面有乾土層時，還可將乾土豁開，使種子種在濕土上。但這種裝置對土壤翻動量大，豁開的土壤容易跑墒。

切草盤＋輪齒式撥草器圖7所示這種清草排堵裝置為中國農業大學研製的專利產品。切草盤先將秸稈切開，並起到限深作用。在切草盤後安裝成八字形的兩個輪齒在機器前進時將秸稈分到兩邊，然後進行開溝播種。這種排堵裝置排堵能力強（可達10噸/公頃），而且除圓盤切土外，幾乎不攪動土壤，有利於保墒。

帶狀粉碎式清草排堵裝置這種裝置是秸稈粉碎機與播種機的有機結合。為了減少粉碎阻力，只在播種開溝器前安裝粉碎刀，機器前進時，由動力輸出軸驅動的粉碎刀將秸稈粉碎並甩到開溝器後方兩側。這種裝置有很強的排堵能力，但整機重量大、結構複雜，價格也較高。

2）破茬入土裝置

免耕地面比較堅硬，又有作物根茬，故要求選擇入土能力強的開溝器。目前玉米免耕播種機上採用的有雙圓盤開溝器、靴式開溝器、鋤鏟式開溝器和尖角式開溝器等。

雙圓盤開溝器不易纏草或挑起根茬，但豁開的土壤跑墒多且不易回土；靴式開溝器能產生較好的溝形，在秸稈覆蓋地上也有很好的通過性能，但這兩種開溝器均需要較大的正壓力才能入土，同時實現種肥分施較困難，尤其是深施肥不易實現。

鋤鏟式開溝器多用於一年兩熟區小麥收穫後玉米的鐵茬播種，在一年一熟區的玉米秸稈覆蓋地上使用有一定的困難。

尖角形開溝器是中國農業大學在保護性耕作研究過程中引進、試驗篩選的澳大利亞開溝器，它具有入土能力強，溝形窄（動土量小），自動回土能力強、結構簡單、工作可靠，價格低廉等特點。在中國農業大學研製的2BMQF-4C玉米免耕播種機上即採用此種開溝器。

3）種肥分施裝置

我國玉米種植時施肥量大，一般在20kg/畝以上，玉米的行距大，這樣，每行的下肥量也大，在播種的同時施肥時，為了避免燒傷種子，種、肥之間應有4～5cm的間距。目前玉米免耕播種機上種肥分施的方式也是有三種：側分施、垂直分施和側深施。

中國農業大學研製的2BMQF—4C玉米免耕播種機採用與小麥免耕播種機相同的複合型開溝器，實現種肥垂直分施，種、肥間距在5cm以上，可滿足大施肥量下不燒種子的要求。

山西新絳機械廠生產的2BMF-4（2）型玉米免耕播種機採用種肥側施，即用兩個開溝器，一個施肥，一個下種，間距在8～10cm，由於入土淺，故動力消耗小。

4）地面仿形裝置

由於有秸稈覆蓋和缺少平地作業，保護性耕作地表不如傳統平整，為了保證播深一致，大多數中型玉米免耕播種機採用平行四邊杆單體仿形裝置，改善了播深的均勻性。但一般與小型拖拉機配套的兩行玉米免耕播種機則為整體仿形。

中國農業大學研製的2BMQF-4C玉米免耕播種機，該機採用專利產品切草盤＋輪齒式撥草輪清草防堵，採用帶短翼式開溝鏟的複合型開溝器實現破茬入土和種肥垂直分施，另有平行四邊杆仿形機構實現單體仿形。該機與鐵牛—55（65）拖拉機配套。

山西新絳機械廠生產的2BMF-4型玉米免耕播種機，該機採用雙圓盤式清草防堵裝置，短翼鏟式開溝器，雙開溝器實現種肥側施，肥、種間距可達8～10cm。單體仿形。配套動力為鐵牛—55（65）或上海—50拖拉機。

山西新絳機械廠生產的2BMF-2型玉米免耕播種機，除配套動力為小四輪拖拉機和採用整仿形外其它結構與2BMF-4型機相同。

3、深鬆機

深鬆是在翻耕基礎上總結出來的利用深鬆鏟疏鬆土壤、加深耕層而不翻轉土壤、適合於旱地的耕作方法。深鬆能調節土壤三相比，改善耕層土壤結構，提高土壤的蓄水抗旱能力。深鬆形成的虛實並存的土壤結構有助於氣體交換、礦物質分解、活化微生物、培肥地力。因此，在旱地保護性耕作中，深鬆被確定為一項基本的少耕作業。

根據保護性耕作的要求和作業特點，經試驗認為：沒有必要年年深鬆，因為深鬆后土壤的蓄水抗旱能力不僅僅取決於土壤結構，更大程度上取決於深鬆後降水的多少，如果深鬆後降水多，則深鬆確實能多蓄水；反之，如果深鬆後降水簋少，反而會跑墒。所以一般認為：在土壤容重達到1.3g/cm3（壤土）或1.4g/cm3（粘土）以上時或在開始進行保護性耕作的地區，為了打破多年傳統耕作形成的犁底層，第一年可進行深鬆。以後視情況而定。

保護性耕作的深鬆作業是在秸稈覆蓋條件下進行，所以要求有較強的通過性，目前生產上使用的深鬆機主要分為立柱式（鑿式和鏟式）和倒梯形深鬆機兩種。

立柱式深鬆機具有良好的入土性能，但鬆土後地表普遍留有鬆土溝，會影響後續的播種作業質量，另外，由於立柱式深鬆機為單排樑，深鬆單體之間的單距較小，在秸稈覆蓋量大時會產生堵塞現象。

倒梯形全方位深鬆機鬆土性能好，鬆土後地表平整，土壤攪動量小，但這種深鬆機所需動力大，而且在秸稈覆蓋地易產生堵塞現象。

中國農業大學旱地保護性耕作課題組研製的1SY-120型帶翼鏟深鬆機是專為適應保護性耕作地深鬆而設計的。該機具有如下特點：

採用從澳大利亞引進的鑿鏟式立柱，入土性能好；

鏟柱上安裝有翼鏟，且翼鏟的深度可調。這樣可實現底層單隔深鬆，表層全面疏鬆；

深鬆機鏟柱安裝在前後兩排樑上，相鄰深鬆鏟之間的橫向和縱向間距大，在秸稈覆蓋地有良好的通過性能；

深鬆機後帶有紋杆式鎮壓輪，保證深鬆後地表平整。

4、淺鬆機

研究發現，帶大箭鏟的淺鬆機是保護性耕作播前作業的最佳機具，其作用有鬆土（減少播種開溝器的開溝阻力）、除草、平地等。圖11所示為中國農業大學研製的與中型拖拉機配套的適合玉米保護性耕作的行間淺鬆機，圖12所示與小四輪拖拉機配套的適合小麥性耕作的全面型小型淺鬆機，。以上兩種淺鬆機均為試驗機型，目前尚定型產品。

5、其它機具

除以上機具外，機械化保護性耕作實施中還需要秸稈粉碎機、噴霧機、缺口圓盤耙或彈齒耙等，根據需要有時也要用到旋耕機，這些機具沒有特殊的要求，與傳統作業機具性能要求相同。