新型水田筑埂机试验研究与分析
孙明哲 王蔚 王志涛 李卓霖
摘 要：水田筑埂机大大提高了筑埂速度，降低了人工劳动强度。通过大量的田间试验和数据分析，找出机具作业速度和土壤含水率对水田筑埂机作业质量的影响，从而达到指导农业生产的目的。
关键词：水田;筑埂机;试验
中图分类号：S222.53文献标识码：A
doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.10.004
0 引言
水稻是我国主要的粮食作物之一，水稻生产为我国粮食安全做出了巨大贡献。水稻种植与其他作物种植最大的区别就是需要对土地进行的大量灌溉。筑埂是实现水田灌溉的关键，坚实合理的田埂是水稻高产稳收的重要保证，可有效节约水资源，有利于我国标准化农田建设。
在水田机械化筑埂过程中，由于外界环境条件的不同，对筑埂机的机械化作业效果也会产生比较大的影响，现在通过对水田筑埂机在不同条件作业试验对比分析，为筑埂机的机械化作业提供一定的指导作用。
1 试验依据与目的
根据国家相关农机具的检测试验标准和方法以及实际生产活动对机具性能要求，完成机具田间作业性能的检测，验证机具在各种不同环境下的田间正常工作时所筑田埂坚实度和外形是否符合农艺要求，达到实际生产需要。
2 试验准备
试验时间：2019年4月—5月;
试验地点：吉林省农业机械研究院实验基地;
土壤类型：黑土地;
试验仪器：卷尺、钢板尺、秒表、土壤硬度仪、便携式水分计;
试验机具：新型水田筑埂机一台、约翰迪尔604拖拉机一台。
3 田间试验设计与试验方法
3.1 作业速度试验
选取一段直线距离100 m以上的水田地块，在前后各25 m区域插上指示红旗，选定中间50 m为测试区，拖拉机后输出转速选择540 r/min，當筑埂机筑埂圆盘经过第一面红旗时按下秒表开始计时，当筑埂机筑埂圆盘经过第二面红旗时按下秒表结束计时，通过平均速度公式计算出平均速度，然后通过土壤硬度计分别测试田埂左右两侧及上部土壤坚实度，测试点每个面均匀分布且不应少于50点，然后计算出田埂坚实度平均值，测试结束。
3.2 土壤含水率试验
对选取的试验地块人工注水浸泡，使不同地块的试验区土壤含水率不同，在试验区内选取一段直线距离100 m的水田地块，在前后各25 m区域插上指示红旗，选定中间50 m为测试区，拖拉机后输出转速选择540 r/min，当筑埂机筑埂圆盘经过第一面红旗时按下秒表开始计时，当筑埂机筑埂圆盘经过第二面红旗时按下秒表结束计时，通过平均速度公式计算出平均速度，然后通过土壤硬度计分别测试田埂左右两侧及上部土壤坚实度，测试点每个面均匀分布且不应少于50点，然后计算出田埂坚实度平均值，测试结束。
4 试验结果分析
4.1 速度对筑埂质量的影响
由表1得知，筑埂机在基本作业条件不变的情况下，机械筑埂作业所筑田埂两侧坚实度基本一致，两侧土壤坚实度高于顶部。机具作业速度越低所筑田埂坚实度越高，随着机具作业速度的提升，所筑田埂坚实度下降，机具作业速度在2.1 km/h以下时，所筑田埂外形光滑平整美观，田埂强度达到农艺要求。当机具作业速度达到2.34 km/h时，所筑田埂外形满足要求，但是田埂光滑平整度明显下降，田埂强度基本达到农艺要求。当机具作业速度达到2.86 km/h时，所筑田埂外形、光滑平整度和土壤坚实度均达不到农艺要求。
4.2 土壤含水率对筑埂质量的影响
由表2得知，筑埂机在基本作业条件不变的情况下，机械筑埂作业所筑田埂两侧坚实度基本一致，两侧土壤坚实度高于顶部。当土壤含水率低于15%或高于37%时，所筑田埂外形、光滑平整度和土壤坚实度均达不到农艺要求。当土壤含水率在20%左右和32%左右时，所筑田埂外形、光滑平整度以及田埂强度基本达到农艺要求。当土壤含水率在21%～31%时，所筑田埂外形光滑平整美观，田埂强度达到农艺要求。
5 结论
新型水田筑埂机作业速度和所筑田埂质量一致性大大优于人工筑埂。筑埂机作业质量随着机具作业速度的增加而下降，当速度达到2.8 km/h时，机具将无法修筑符合农艺要求的田埂。当土壤含水率低于15%时，由于土壤松散，无法很好的汇聚成型;当土壤含水率高于37%时，土壤极易被旋耕部件甩出，且土壤由于失去黏性，田埂无法达到农艺要求。综合各方面因素，新型水田筑埂机在土壤含水率28%，作业速度2 km/h时，所筑田埂符合农艺要求且经济效益最佳。
参考文献：
[1]王金峰，翁武雄，刘俊麟，等.水田双向修筑埂机设计与试验[J＼].农业机械学报，2019（2）.
[2]王金峰，王金武，孔彦军，等.悬挂式水田筑埂机及其关键部件研制与试验[J＼].农业工程学报，2013（6）.
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基金项目：吉林省财政项目“台阶式弹片旋转圆盘水田筑埂机的研究”（项目编号：CZ201803197）
作者简介：孙明哲（1980-），男，吉林吉林人，高级工程师，学士，研究方向：水田机械，E-mail：[email protected]。
