玉米免耕播种根茬处理装置设计开题报告.doc

天津农学院毕业设计开题报告中文题目玉米免耕播种根茬处理装置设计学生姓名系别机电工程系专业班级2007级农业机械化及其自动化二班指导教师开题时间2010年11月一、研究目的和意义我国有广大的旱作农业区，北方春季气温普遍偏低，风沙大，春旱严重，旱作农业发展受到很大的制约。北方农作物多以一年一茬的玉米为主，传统耕作方式是将残留在地里的玉米根茬，在播种前需要用人工刨除，然后搂成堆，最后烧掉。不仅劳动强度大，而且根茬会将土壤中的一部分肥料带走，致使土壤板结。随着农村经济的发展,大部分地区的根茬已不再作为烧柴之用，而是对玉米农田实行免耕、少耕，尽可能减少耕作，并用玉米秸秆覆盖地表，从而减少风蚀、水蚀，提高土壤肥力和抗旱能力。目前采用的主要方式是，收割时秸秆留高茬，春播前对其处理。大量试验研究表明采用这种保护性耕作方式，可以减少水土流失、抑制扬沙，提高产量。长期进行玉米根茬留田，土壤有机质等养分物质含量明显增加，土壤物理性状得到改善，土壤微生物总量、细菌、霉菌和放线菌量均有增加。但是，玉米免耕播种机要在留茬的未耕地上直接进行作业，这就要求免耕播种机有很好的根茬处理能力。根茬处理是指采用机械作业切碎、消除作物根茬。其作用是提高播种机的通过性和播种质量，并充分利用根茬自身的有机养料，来增加土壤有机质，改善土壤的物理性质，增加团粒结构，以达到增加土壤肥力、增产增收的目的。从玉米根系分布图可以看出，玉米粗大而结实的根茬位于耕作层中，处理根茬时，很难将根茬切断，而且易缠绕旋耕机刀轴。播种作业时，开沟器遇到根茬易发生堵塞，严重时无法正常作业。因此，必须对玉米根茬进行切碎处理。打破根须与土壤形成的团块，要求90%以上的根茬切碎长度小于5cm。有效的根茬处理，将有利于后续的种床准备作业，提高播种机特别是免耕播种机的通过性和播种质量。二、该选题的研究现状及发展趋势国内玉米免耕播种根茬处理技术起步于20世纪90年代。目前出现的玉米根茬处理装置主要是由旋耕机演化而来，其作业方式是通过动刀入土，将根茬旋起，再由定刀辅助，将根茬切碎。这种玉米根茬处理方法的特点是转速高，功率消耗大，容易缠草，刀片受力大，易损坏，不易推广使用。国外农业机械化起步较早，玉米免耕播种根茬处理技术相对比较成熟。以日本为例，其玉米根茬处理是在玉米的联合收获作业中一次性完成。其特点是利用双轴作业，前上轴完成茎秆粉碎还田，后下轴完成深松旋耕、根茬破碎。但其功耗大，所需配套动力大，不太适合我国国情。当前免耕播种机上采用的根茬处理方法有三种。第一种是在开沟器前增加破茬圆盘刀，靠圆盘刀锋利的刃口和足够的重力切断秸秆、根茬和切开土壤,国外的免耕播种机上多采用这种方式。这种免耕播种机结构庞大，多为牵引式。而国内的免耕播种机基本上都是小型悬挂式的,由于整机质量轻，破茬圆盘难以破茬入土，不适应在我国的免耕播种机上使用。第二种是锄铲式分茬开沟器。其入土性能好，不需增加配重，整机质量小，但工作时土壤翻动量大，容易挂草而堵塞，且遇玉米根茬时难以破茬入土，不能保证播种质量。第三种是带状旋耕方式,但存在旋耕刀破茬性能不好，掩埋效果差，动力消耗过大等诸多问题。从我国国情来看，需要一种集合以上三种方法优点的根茬处理装置。即这种玉米免耕播种根茬处理装置要入土容易，不需要增加配重，工作动土量小且能保证播种质量。三、主要参考文献1高焕文,李问盈,李洪文.中国特色保护性耕作技术J.农业工程学报,2003,19(3):1-4.2贾延明,尚长青,张振国.保护性耕作适应性试验及关键技术研究J.农业工程学报,2002,18(1):78-82.3李洪文,陈君达.旱地玉米机械化保护性耕作技术及机具研究J.中国农业大学学报,2000,5(4):68-72.4宋日,吴春胜,牟金明,等.玉米根茬留田对土壤微生物量碳和酶活性动态变化特征的影响J.应用生态学报,2002,13(3):303-306.5赵秀兰,许大志,高云.玉米根茬还田对土壤肥力的影响研究简报J.土壤通报,1998,29(1):14-16.6北京农业工程大学.农业机械学.北京:中国农业出版社，19997高丽红.旋耕刀的设计及排列浅析J.机械管理开发,2007,4(2):16-188PaytonDM，Hyde