传统机械化耕整地存在的弊端及作业形式优化方法

2022.06.18

摘?要：利用农业机械进行耕整地作业，有效的提高了农业的生产效率，并解放了农村生产力。在耕整地机械长期应用的过程中，从我国农业生产的实际情况来看，现阶段的机械应用情况存在很多不足之处，导致了生产过程复杂、资源浪费等问题的发生，因此有针对性地探索机械化耕整地作业的优化途径具有重要意义。

关键词：机械化;耕整地;弊端;作业形式;优化

中图分类号：S233.1?文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.11.073

作者简介：张令君（1977-），女，宁夏同心人，本科，农机工程师，研究方向：农业机械化。

0?引言

耕整地作业是农业生产的基础，耕整地的质量对农作物的生长环境影响很大，传统的人力和畜力耕作模式存在着效率低下和耕整地质量差异大等问题，随着机械技术的应用，机械化耕整地作业逐渐替代了原始的耕作方式，使耕地质量和作业效率都进一步提高，耕整地机械的应用量也不断增长。但在机械化作业的同时，农民也逐渐认识到在高效农机耕整地作业的同时，也对农作物生长和农业生产环境等方面造成了一定程度的不良影响，相关的农机企业和农机技术科研机构应针对现阶段耕整地机械应用中的弊端，积极寻找耕整地机械技术的优化途径，并通过合理的方式将耕整地的新理念和新技术进行推广，确保农业生产耕作模式向合理化发展。

1?耕整地机械应用现状

从现阶段的农业生产来看，机械化耕作的普及率相对较高，农业发达地区的机械化耕整地普及率达到95%以上，仅在地理条件不良的地区才存在机械化耕作普及率低的问题。由于我国耕地面积辽阔，不同地区的耕作模式存在较大的差异，现阶段的耕整地机械使用情况受拖拉机保有量的影响较大，在我国农村地区，中小马力拖拉机占据较大比例，大马力拖拉机的数量相对较少，导致农民购置的耕整地机具多以中小型机具为主，大型机具仅在农机合作社、农机大户等少数范围才有购置和使用。中小型耕整地机具尽管数量众多，但其受到成本的限制，在机具结构、先进技术应用等方面较为落后，在作业过程中也存在着可靠性不足、故障率高、翻耕作业品质不佳等问题，在一定程度上影响了农业生产的品质。还有一些山地、丘陵等地区的农田，小型耕整机的作业都难以实施，仅能通过手扶式耕整机等半自动化机具进行作业。随着我国农村地区经济条件的不断改善，在生产经营方式逐步改革的今天，尽管大型的宽幅耕整机和联合作业机等先进机具的占比仍比较低，但其实际的发展速度比较快。随着农民生产经营理念趋向于合理化，中大马力的拖拉机保有量逐渐增多，使更多先进的耕整地机具得到应用。

2?传统机械化耕整地技术的弊端

2.1?机型功能的单一化问题

在传统的机械化耕整地作业过程中，需要利用拖拉机配套不同的农机具进行多次生产作业，才能完成生产对耕整地的全部农艺要求。例如通过拖拉机配套灭茬机进行灭茬;配套铧式犁进行翻耕;配套圆盘耙进行进行松碎土壤和除草;配套鎮压器进行镇压等。可见农业机械化耕整地的机型功能极为单一，同时耕整地的过程也十分繁琐，导致农民在进行耕整地过程中需要不断的对与拖拉机配套的农具进行装配与拆卸，严重降低了农业的生产效率。不同工序之间的机械产品也可能存在不配套问题，导致翻耕、平地、整地等过程中某一步骤或几个步骤质量不合格，影响整体的作业品质，严重的还可能降低后续的播种质量。

2.2?牵引式耕整地机具动力消耗大

传统的耕整地模式是从人力配合畜力作业的方式转化而来的，其特点主要是利用拖拉机代替了传统的畜力，使动力性能得到了显著的提升。但从耕整地机具的技术优化上看，很多耕整地机具仍保持着原始的结构和功能特点，在翻耕土壤、平整细碎土壤等方面仍采用传统的犁耕、耙地等形式，在拖拉机牵引下强制破土、翻耕、碎土等环节存在作业阻力大的问题，导致拖拉机作业过程的能源消耗量大。同时，传统的耕整地机具作业过程受到土壤阻力作用，在机械化的高效率生产过程中使用寿命大幅缩短，犁体、刀具、耙齿等位置损坏的概率较大，损坏后的停机修理导致作业效率降低，同时能源的消耗上升。

2.3?重复性耕作产生犁底层

传统的机械化耕整地作业，需要拖拉机配套不同机具多次进地作业，造成耕地土壤逐渐被压实，随着作业次数的增多，土壤不但表层被压实，而且逐渐向深层扩展，在此过程中，土壤的团粒结构逐渐被破坏，加之传统的耕作模式对土壤的翻耕深度相对较浅，在土壤压实的作用下，普通翻耕仅能疏松表层土壤，常年的机械化耕整地会在土壤层深处约25 cm的位置产生坚固的犁底层，犁底层的存在阻碍降水有效渗入土壤深层，下渗速度过慢易产生地表径流和水土流失等问题，会引起土壤质量的逐步退化。

2.4?翻耕式耕地使土壤水分大量散失

频繁进行的土壤翻耕松土作业会对土壤产生较大的扰动，在实现土壤细碎和松动的同时，由于上下层土壤之间位置的交替，会导致下层土壤中存留的水分大量散失，不利于地下水资源的保持，并且，土壤中水分的减少导致土壤的沙化问题凸显。同时，为确保达到良好的播种效果，传统的翻耕整地采用松土后镇压的作业模式，从而形成上实下虚的耕层结构，但由于作业过程缺乏连续性，两道工序之间的时间间隔导致土壤中水分大量蒸发，从而影响表层的压实效果，土壤的良好耕层结构难以形成。

3?农机耕整地作业模式优化

3.1?功能集成化机具替代传统机具

功能集成化是对传统机械耕作模式的整合，最典型的机型就是联合整地机，联合整地机通常集成了灭茬、翻耕、平地、深松、覆土镇压等工作的一项或多项内容，通过合理的机械结构和功能匹配能够在一次作业过程中创造出具有合理土壤耕层结构的优质苗床。并能够有效减少农业机械的进地作业次数，从而减轻轮式机具行驶对土壤产生的压实作用，使土壤原始的团粒结构得以保存，有效缓解由于机械耕作产生的土壤板结问题。且功能集成化的作业方式有效提高了劳动生产效率，使耕整地的整体周期显著缩短。

3.2?驱动型机具代替牵引式机具

要进一步优化耕整地机具的作业效果，应对拖拉机的结构和功能的利用，从传统的牵引式耕作模式逐渐向驱动型机具发展。驱动型机具需要具备相应的传动结构，利用拖拉机的动力输出带动耕整地的工作部件运转，使其具备更好的作业效果。现阶段，可选择的驱动型耕整地机具包括旋转犁、旋耕机、灭茬机、动力耙等，部分机具还具有液压驱动系统，能够利用拖拉机的液压系统带动液压马达等部件，驱动式耕整地机具显著降低了生产过程中的土壤阻力，使机具的作业速度、作业质量都进一步提升。

3.3?机械深松整地配合传统耕作模式

深松整地主要是相对于传统的整地模式而言的，深松通过特有结构打破传统耕作产生的犁底层，通常情况下深松作业的深度可达25 cm以上。由于破坏了犁底层的阻碍，土壤的渗水能力显著增强，耕地能够有效积聚夏季的降水量，并形成深层水库，同时深松整地有效降低了土壤容重，使土壤中的养份和有机质更易形成。同时农作物的生长过程也获得了更好的土壤环境，有利于作物的根系向土壤深处生长，显著提高其吸取养份和抵抗自然灾害的能力。

3.4?保护性耕作技術替代传统耕作模式

保护性耕作技术是有别于传统耕作模式的一种新技术，其有效利用了农作物秸秆粉碎后的覆盖作用，通过免耕少耕的形式进行播种，有效减化了传统耕作的复杂过程，使农业生产的模式逐渐回归原生态，免耕播种作业由于秸秆的覆盖有效提高土壤的蓄水保墒能力。由于播种前不进行机械化耕作，因此对土壤的翻动作用很小，有利于保持土壤中的水份，并使土壤逐渐恢复原生地力。近年来，保护性耕作的相关机具得到快速发展，免耕播种机等农机装备也实现了众多功能的集成，显著提高了保护性耕作的应用效果。

4?结语

农业的耕作模式要进步就必须要总结传统的机械化耕作方式的弊端，并有针对性地尝试与探索新的生产方式。同时，农业生产的经营者也应不断提高自身意识，勇于尝试新的生产模式，确保农业耕作机械的新技术得到有效的应用。

参考文献：

[1] 杨向东，张素霞. 农业耕整地的主要机型与作业注意事项[J]. 农机使用与维修， 2019（10）：49.