烟草人工栽培中的耕地耕培土机械结构分析

烟草人工栽培中的耕地耕培土机械结构分析

在烟田，种植和饲养土壤是烟台的重要组成部分，是烟苗正常生长和收获优质叶片的关键。深入了解烟田中耕培土环节,加快推进中耕培土机械的发展,对于提高农业装备水平,改善农业生产条件,增加农民收入等具有重要意义。1作物种植的目的、方法和技术要求1.1改变烟田土壤,学校烟田烤烟移栽完成后,在烟苗生长的期间对烟田进行中耕培土,一方面可以疏松烟田土壤,防除杂草,提高地温,调节土壤肥力,增加活土层,调节土壤水分,提高烟田蓄水保墒能力,另一方面可以促进烟草根系的发育,提高烟草的防风防倒伏能力。1.2烟田培土的作用(1)人工中耕培土。通过人工对烟田进行揭膜,利用锄头在烟垄周围进行松土和除草,然后将垄周围上的土堆积到烟苗根部的周围,如图1所示。(1)机械中耕培土。使用中耕培土机在已经完成揭膜的烟田垄沟上行驶,驱动松土机具松动垄边上的土,实现破碎土壤和除草功能,随后的培土机具将碎土翻转堆积到烟苗的根部周围,如图2所示。(3)烟田中耕培土的技术要求。烟田的中耕培土时间和次数,主要根据当地栽培品种的生育特性、当地气候条件和栽培条件而定,中耕要清除杂草,松碎土壤,其碎土程度要达到60%,培土要充实饱满,使土壤与烟株基部之间密切接触,不留空隙,垄面呈板瓦形,不易崩塌,避免垄面出现坑凹积水,培土高度要达到15~20cm。如果培土高度过低,起不到抗旱防涝防倒伏的目的;如果培土高度过高,则容易伤害到下部叶片,从而影响到烟叶的产量和质量,其中耕培土效果示意图如图3所示。2人工土地人工栽培的问题2.1人工培土、调土烟田的中耕培土需要进行碎土、除草、培土等几道工序,如果利用人工进行中耕培土,是一个劳动力繁重的环节。由于人工中耕培土的效率低,烟叶生产劳动力的不足的原因,以致烟田管理不及时,错过了中耕培土的适宜时机,影响了烟叶的产量和质量。2.2职工工资的计算雇用工人来进行烟田中耕培土,按每个工人一个工作日30~40元,每天完成0.5~1亩工作量计算,平均每亩的雇用费用就是50元左右。利用机械进行中耕培土,按每天完成15~20亩的工作量,消耗8升左右的油料来算,再加上机手工资40元,平均每亩的费用就是5.2~6.9元。相比之下,机械中耕培土能节省成本。2.3机械7机械熔喷法降压田的作用由于人工操作波动性较大,烟垄不够直平,垄沟达不到宽直的效果。相比之下,机械中耕培土稳定性好,培土均匀,使得烟垄直平,垄沟宽直,有利于中耕培土后进行灌溉排水、除草、防病虫等各项田间管理工作的开展,提高田间管理质量。3机械耕种和土壤栽培3.1作调整机构的工作部件中耕培土机组一般由一台拖拉机、一个通用机架、若干组仿形机构和工作部件等组成。中耕培土机根据作物的行距大小和中耕要求,一般将几种工作部件配置成中耕单组,每个单组由几个工作部件组成,在两行作物的行间作业。各个中耕单组通过一个能随地面起伏而上下运动的仿形机构与机架横梁连接,以保证工作深度一致。中耕培土机组的工作部件主要有除草部件、松土部件、培土部件等。3.2zp-0.4车架我国目前的烟草中耕培土机械主要可分为旋耕刀式中耕培土机、旋耕犁式中耕培土机、圆盘式中耕培土机、铧式中耕培土机和单双轮互换中耕培土机等。(1)旋耕刀式中耕培土机。该种中耕培土机的工作部件为旋耕刀,滑切作用好,有利切草,不易缠草。由于旋耕刀的面积比较小,有利于旋耕入土,但要在机具上安装多片旋耕刀来加强碎土作用。其代表机型有新天力牌3ZD7.3中耕培土机,如图4所示。该机在中耕机具上安装16片中耕刀,在培土机具上安装10片培土刀。该机的配套动力为5~8kw,作业速度为1~3km/h,耕深大于100mm,作业宽度为400~600mm。整机质量轻,燃油消耗低,扭矩大,碎土质量好,可配置不同的旋转耕作刀片及烟叶挑叶装置刀片进行使用。其缺点是缺少对培土轨迹和高度调节的挡泥板,不好控制培土的高度和培土的质量。(2)旋耕犁式中耕培土机。该种中耕培土机的工作部件为弯犁刀,犁刀刃口曲线与旋耕刀的刃口曲线相似,滑切作用好,有利于切草,比旋耕刀式中耕培土机更不易缠草。犁刀面积较大,除犁刀头部像旋耕刀折弯成横向刃口外,其背部也折弯,使犁刀具有特定的工作曲面,加强侧向抛土的作用。其代表机型有3ZP-0.4烟叶中耕培土机,如图5所示。该机的两个犁在机型的两侧对称安装,旋犁后面安装有培土铲。作业时,高速旋转的旋耕犁把行间的泥土及上面的碎草切碎并抛向两侧,加上培土铲的配合,再将流落在沟里的碎土推向两边的烟苗的根部,并把烟苗根上的杂草或预先放好的肥料严密地盖住,同时完成碎土、除草和培土工作。同时旋犁上方装有两扇可调节高低的挡泥板,可根据烟垄行距的要求,调节挡泥板的高度控制泥土落下的距离,保证碎泥土流向准确,统一整齐。该机的配套动力为4kW,生产率为1.2亩/h,培土高度为80~120mm,碎土率大于85%。其缺点是缺少了烟叶挑叶装置,培土时很容易压到烟苗的底叶。(3)圆盘式中耕培土机。该中耕培土机的工作部件为圆盘,如图6所示,具有较强的入土和翻土能力,能破坏表土板结层,疏松土壤,切断杂草。机组在垄沟不断前进,圆盘把土层切开破碎,通过滚动翻起,将碎土向烟苗的基部抛撒,从而得到畦形饱满、土壤疏松、杂草覆盖完整严密的培土效果。通过适当调节圆盘培土器偏角及两组圆盘间的距离,可以达到所要求的松土除草及培土效果。其代表机型有3ZF-1型中耕培土机,配套动力为36.8~40.4kW的拖拉机,作业行距为1.3~1.5m,每次作业2行,生产效率为7.05亩/h。其缺点是:该类型机具要与大型拖拉机配合作业,由于机组体积较大,在田间不易于操作,如果操作不当很容易破坏烟垄,损伤烟叶,同时该机型缺少了烟叶挑叶装置,培土时很容易压到烟苗的底叶。(4)铧式中耕培土机。该中耕培土机的工作部件为铧组,如图7所示,具有较强的入土和翻土能力,能破坏表土板结层,疏松土壤。机组在垄沟不断前进,铧组根据调好的深度犁入土层,把土层切开,将土层翻起,后置的培土装置的将土向烟苗的基部抛撒,从而得到畦形饱满、杂草覆盖完整严密的培土效果。其代表机型有3ZG-5烟田中耕机,该机配套动力为58.8~73.5kW,中耕机具通过三点悬挂的方式与配套动力装置连接,每次作业5行,作业行距为1300mm,作业幅宽为3.25m,作业速度为4~6km/h,生产率为19.5~29.25亩/h。其缺点是:该类型机具要与大型拖拉机配合作业,由于机组体积较大,在田间不易于操作,如果操作不当很容易破坏烟垄,损伤烟叶,同时该中耕机具不具有旋转功能,不能很好地松碎土层,充分地切断杂草。(5)单双轮互换中耕培土机。该种中耕培土机是一种可以自由互换单双轮的中耕机,其工作部件可以采用旋耕刀式、旋耕犁式、圆盘式和铧式中的一种,根据地形特点和使用要求选用单轮或双轮中耕机,能有效提高生产效率。其代表机型有日农IE-101单双轮中耕培土机,如图8所示,该机型配套4~9.5kW发动机,中耕深度为30~150mm,中耕宽度为220~420mm,培土深度为30~250mm,作业为3km/h~5.7km/h。其缺点是:缺少了烟叶挑叶装置,培土时很容易压到烟苗的底叶,又缺少对培土轨迹和高度调节的挡泥板,不好控制培土的高度和培土的质量。4烟苗的底叶需求烟草机械化生产已成为我国烟草农业生产中最重要而有活力的组成部分,对农民增收、农业发展和生态环境保护起着愈来愈大的作用。烟草中耕培土机的开发创新也日升月异,但在发展的同时,也暴露出一些缺点:(1)目前的烟草中耕培土机基本上都能完成烟田的中耕、除草和培土功能,但大多数中耕机功能运行时缺少对烟苗底叶的考虑。中耕培土机培土的高度、离烟苗的距离均会影响到烟苗的生长质量和烟叶的收成。由于缺少对烟苗底叶的考虑,如果培土高度高了或离培土烟苗距离近了,就会把烟苗的底叶埋了;如果培土高度低了或培土离烟苗距离远了,就会起不到扶正烟苗、防倒伏的作用。因此烟草中耕培土机上都应该设计一个挑起底叶的装置。(2)一些中耕培土机在培土的机具上缺少能够调节翻土轨迹的装置,不能根据烟垄行距的要求,调节该装置的高度控制泥土落下的距离,保证碎泥土流向准确,统一整齐,从而严重地影响了培土质量。(3)现有的中耕培土机作业性能不错,但一般都没有设计安全避让机构,其工作部件如旋耕弯刀、犁刀等一旦碰到坚硬的物体(如石头、铁块)时,很容易发生工作部件损坏的现象,影响工作质量,降低作业性能。同时,犁刀、刀盘