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免耕机播技术研发进展
作者:网站采编关键词:
摘要：保护性耕作起源于美国，是目前应用最广的一项先进旱作农业技术，已推广超过80个国家，可以达到减少作物秸秆焚烧、农机尾气排放以及增加耕地肥力、蓄水保熵的效果[1-4]。保护性耕
保护性耕作起源于美国，是目前应用最广的一项先进旱作农业技术，已推广超过80个国家，可以达到减少作物秸秆焚烧、农机尾气排放以及增加耕地肥力、蓄水保熵的效果[1-4]。保护性耕作的核心为免耕机播技术，即在有一定量的地表秸秆和地下残茬的田间顺利进行少耕、免耕机播，因此秸秆覆盖量是影响免耕机播设备作业质量的一项重要因素[5]。我国每年产生的农作物秸秆量约10亿t，占全球总量的近20%，在全面禁止秸秆焚烧的情况下，田间秸秆未能被及时全部移出处理，导致田间秸秆堆积，且堆积量呈持续增加趋势[6]。利用免耕机播技术直接在未做任何处理的秸秆地进行播种，并用农作物秸秆及残茬覆盖播后地表，能有效解决我国田间秸秆大量堆积问题；但随着田间秸秆量的持续增加，传统免耕机播设备更易产生推草、挂草、晾种、架种等问题，因此对免耕机播技术提出了更高的要求[7-9]。
分析国内外免耕机播技术的研究进展，阐明国内外主要免耕机播技术原理，归纳各类型机具的主要特点，及时把握其发展动态，对推动我国免耕机播技术进步和升级，实现全量秸秆地保护性耕作，保护生态环境和促进我国农业可持续性发展具有重要意义。
1国内外免耕机播技术应用现状
1.1 国外免耕机播技术应用现状
20世纪40年代，美国率先实行保护性耕作制度，现阶段美国、加拿大、巴西、阿根廷、澳大利亚等国免耕机播面积较大[10]。这些国家在耕作过程中通常只使用少量化肥，秸秆覆盖率较低，实行种养一体化，将秸秆从田间移出，主要通过大功率拖拉机牵引高机架的联合作业免耕机播设备，一次性完成破茬开沟、种肥同施、覆土镇压等多项作业，具有播种效率高等特点[11]。
John Shearer公司生产的2 Bin气力式免耕播种机，采用分开秸秆的原理进行清秸(图1)。机具的锄铲式开沟器分置在多梁结构上，能同时完成破茬和开沟工作。工作时，底部土壤受到开沟器的挤压向两侧分开，形成种沟；同时，开沟器的悬臂设计和缓冲装置，能使其有效避开障碍物，当开沟器遇到障碍物时，缓冲装置压力增大，悬臂梁发生形变，带动开沟器发生偏转，从而避开障碍物，因此，该机具具有较好的通过性。该机具可同时对几种不同的作物进行播种，根据不同作物的播种深度需求，调节机具的液压系统，改变开沟器的入土角度和入土深度，从而一次性开出具有不同深度要求的种沟；将不同作物种子分别放置于不同种箱内，通过气力系统分别对不同种箱的种子进行二次分配，实现一次作业同时精确播种几种作物的目的[12-13]。
美国John Deere公司生产的John Deere 1820型气力式免耕播种机，是切断秸秆型免耕播种机的典型代表(图2)。该类型免耕播种机较大的机身重力和液压系统产生的下压力同时作用于波纹圆盘破茬器，产生较大的可调开沟正压力，能对不同土质的土壤进行良好作业，播种行距为19、25、38、50 cm可调，破茬性能强；采用单组传动，每节机架能单独机械式控制播种深度，其挠性机架设计使该机与地表的仿形大大增强，机架与地面间隙为73 cm，在高茬地高速作业时具有良好通过性，播种效率为200～240 hm2/d；采用卫星定位系统取代划行器，能自动对行、纠偏，减少漏播、重播现象，与1910型种肥车配合使用，能夜间播种、变量施肥播种，驾驶室装有电子监测系统，可观测各种作业数据[14]。
AMAZONE(阿玛松)公司生产的DMC免耕播种机，采用粉碎秸秆原理进行清秸，该机型配置动力驱动耙、盘式梨刀、楔环滚轮，可进行灭茬性免耕播种，也可与其他主动性土壤耕作工具组配进行传统播种(图3)。工作原理为动力耙疏松重质坚实土壤，并保证一定的作业深度，耙齿间有较大间隙，秸秆与土壤混合物可无阻挡通过耙齿间隙和齿载体上方，从而实现与土壤混合，随后控制型盘式犁刀在压实的条带中刻划出一条犁沟，种子被精确播撒至犁沟底部，楔环型橡皮滚轮将种子上方土壤压拢，并使1/3土壤被压实，2/3土壤保持疏松，为种子发芽提供良好的种床环境(图4)[15-16]。
1.2 国内免耕机播技术应用现状
我国免耕机播技术发展比国外晚，20世纪60年代开始试验保护性耕作；1999年，农业部正式成立保护性耕作研究中心，全国性开展免耕机播技术研究，在引进国外先进技术的基础上，我国在免耕机播技术方面展开了较多研究；2016年，我国实行保护性耕地轮作休耕制度试点，进一步刺激免耕机播技术的发展[17]。
文章来源：《农业工程技术》 网址: http://www.nygczz.cn/qikandaodu/2020/0804/487.html
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