深翻技術(shù)應(yīng)用效果及機(jī)具研究進(jìn)展

孫萬琴

摘要：在查詢大量參考文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，總結(jié)深翻技術(shù)的應(yīng)用效果及重要作用，論述深翻犁的研制及改進(jìn)現(xiàn)狀，為深翻技術(shù)的推廣及應(yīng)用提供理論參考。

關(guān)鍵詞：深翻；深翻犁；高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)；秸稈還田

中圖分類號(hào)：S281 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1161（2017）01-0076-03

2012年10月11日，在總結(jié)116個(gè)基本農(nóng)田保護(hù)示范區(qū)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，國(guó)土資源部要求建設(shè)500個(gè)高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田示范縣。其中，遼寧有5個(gè)高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田示范縣（市），分別為新民市、岫巖縣、凌海市、昌圖縣、盤山縣。在遼寧省現(xiàn)有的422萬hm2（6 330萬畝）耕地中，高產(chǎn)田僅為33.1%，其余大部分為中低產(chǎn)田。高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)任務(wù)任重道遠(yuǎn)，主要包括土地平整工程、土壤改良與培肥工程、灌溉與排水工程、田間道路工程、農(nóng)田防護(hù)與生態(tài)環(huán)境保持工程、農(nóng)田輸配電工程等。其中，深翻是土地平整項(xiàng)目中的重要內(nèi)容。

1 深翻技術(shù)的應(yīng)用效果

翻耕的作用主要體現(xiàn)在細(xì)碎耕層，貯存雨水，抑制雜草、病菌孢子、害蟲卵塊生長(zhǎng)繁育等方面。

1.1 降低重金屬有效性

王科等研究表明：與未實(shí)施深翻的地塊相比，深翻可顯著降低耕層土壤及水稻籽粒中的鉛、鎘含量；秸稈還田對(duì)耕層土壤及水稻籽粒鉛、鎘含量影響不大，但秸稈還田可以增加土壤有機(jī)質(zhì)含量、降低重金屬有效性。因此，生產(chǎn)上可以在深翻土壤的基礎(chǔ)上配合秸稈還田。

1.2 提高作物品質(zhì)

鄧妍連續(xù)2 a的田間試驗(yàn)結(jié)果顯示，在夏閑期前茬小麥?zhǔn)斋@后15 d，45 d深翻，并立即采用地膜將地表全覆蓋，可顯著提高播種前100～180 cm土壤蓄水量、夏閑期土壤蓄水效率及越冬至孕穗期土壤蓄水量，且前茬小麥?zhǔn)斋@后45 d 深翻效果較好。溫斐斐等研究也表明，將耕作蓄水技術(shù)與覆蓋保水技術(shù)相結(jié)合，前茬小麥?zhǔn)斋@后45 d 深翻較15 d深翻可顯著提高小麥?zhǔn)斋@后65 d（休閑期）～316 d（孕穗期）的土壤蓄水量、播前120～300 cm土層土壤的蓄水量，且均以滲水地膜覆蓋效果最好。劉慶建等對(duì)比試驗(yàn)也得到類似的結(jié)論。

肖華等采用深翻和深松2種耕作方法對(duì)西遼河平原灌區(qū)農(nóng)田土壤效果進(jìn)行分析，結(jié)果表明，深翻和深松均可以打破犁底層，增強(qiáng)土壤蓄水、保水能力，改善根系生長(zhǎng)環(huán)境條件，促進(jìn)根系生長(zhǎng)，進(jìn)而顯著增加根干質(zhì)量及玉米產(chǎn)量。從根系長(zhǎng)度、生育期、單位面積根干質(zhì)量來看，秋季深翻+中耕深松地塊>秋季深翻地塊>中耕深松地塊>未作處理的地塊。

于曉芳等采取條淺旋和深翻打破底層，研究淺旋和深翻對(duì)耕層土壤物理特性及超高產(chǎn)春玉米根系垂直分布的影響，確定深翻能降低土壤容重和緊實(shí)度，增加氣相和液相的比例，改善土壤物理性質(zhì)，并能優(yōu)化根系的垂直分布，增加30～60 cm土層根系的根干質(zhì)量、根長(zhǎng)、根表面積和根體積。

劉晶等以偉科702為供試材料，在覆膜條件下設(shè)深松和旋耕2 個(gè)處理，研究覆膜條件下深翻對(duì)春玉米穗部性狀及產(chǎn)量變化規(guī)律的影響，結(jié)果表明：各處理穗長(zhǎng)、穗粗、穗粒數(shù)、千粒重、粒長(zhǎng)等穗部性狀旋耕均顯著高于深翻，禿尖則深翻顯著高于旋耕，不同處理生物產(chǎn)量以旋耕較深翻高7.57%。

張麗娟以偉科702為供試材料，比較覆膜條件下深翻和旋耕處理對(duì)玉米干物質(zhì)的積累及轉(zhuǎn)運(yùn)。結(jié)果表明：吐絲期后，旋耕的干物質(zhì)積累量顯著高于深翻，且隨生育進(jìn)程差異增大。干物質(zhì)最大積累速率、持續(xù)時(shí)間均表現(xiàn)為旋耕>深翻，最大速率出現(xiàn)時(shí)間為深翻>旋耕。旋耕處理吐絲后的營(yíng)養(yǎng)器官的轉(zhuǎn)運(yùn)量、轉(zhuǎn)移效率和對(duì)子粒貢獻(xiàn)率均顯著高于深翻處理，各器官表現(xiàn)為葉>莖>穗部。

1.3 抑制作物病蟲害

張勇等通過小區(qū)試驗(yàn)和大田示范，研究深翻60 cm對(duì)黃萎病防治及對(duì)棉花產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，深翻60 cm對(duì)棉花黃萎病具有明顯的抑制效果，重病田的相對(duì)防效達(dá)58.5%。

薩如拉等以秸稈深翻還田土壤為研究對(duì)象，分析高寒灌溉農(nóng)區(qū)春玉米秸稈深翻還田中細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)特征。結(jié)果表明，玉米秸稈深翻還田能豐富土壤微生物多樣性，玉米生長(zhǎng)中期土壤微生物多樣性較豐富。

2 深翻犁的研究進(jìn)展

針對(duì)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)對(duì)深翻耕作技術(shù)及裝備的需求，為了改善土壤結(jié)構(gòu)、提高土壤肥力、減少病蟲害，對(duì)深翻機(jī)具進(jìn)行研制與改進(jìn)。目前，深翻作業(yè)機(jī)具主要是深翻犁，其土垡翻轉(zhuǎn)形式見圖1。

一般翻轉(zhuǎn)式深翻犁由上下對(duì)稱的單鏵犁或多鏵犁組成，與大功率拖拉機(jī)配套進(jìn)行深翻作業(yè)。但這種方式耕作阻力大，受力部件強(qiáng)度高，犁架易變形，犁體易磨損。

針對(duì)懸掛翻轉(zhuǎn)式深翻犁翻轉(zhuǎn)定位機(jī)構(gòu)斷裂和耕作阻力大引起犁體嚴(yán)重?fù)p壞的問題，曾小輝等提出翻轉(zhuǎn)定位機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案和主副犁體空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化配置方案。機(jī)具試驗(yàn)結(jié)果表明：耕深平均值60.59 cm，同一工況的耕深穩(wěn)定性系數(shù)為98.656%，變異系數(shù)為1.344%；深翻犁耕寬平均值為64.79cm，耕寬穩(wěn)定性系數(shù)為97.921%，變異系數(shù)為2.079%。深翻犁耕作后農(nóng)田地表以下的植被和殘茬覆蓋率平均值為91.87%，耕后農(nóng)田土壤8 cm深度以下的植被和殘茬覆蓋率平均值為71.84%，翻轉(zhuǎn)到位率為100%。

目前，適于設(shè)施內(nèi)作業(yè)的拖拉機(jī)大多在26 kW 以下，深翻作業(yè)時(shí)容易輪胎打滑。為解決此難題，周宗良等充分利用拖拉機(jī)牽引力與后輸出動(dòng)力，設(shè)計(jì)分層耕翻組合式機(jī)具，一次作業(yè)即可完成深翻工序，提高了作業(yè)機(jī)具綜合性能和工作效率。

超深耕技術(shù)是作物增產(chǎn)的有效措施之一，其主要利用大功率拖拉機(jī)配套深耕犁對(duì)土壤進(jìn)行深翻作業(yè)，耕翻深度達(dá)到50～70cm，這樣更有利于消滅雜草和減少病蟲害。新疆農(nóng)墾科學(xué)院機(jī)械裝備研究所研發(fā)一種耕作阻力較小、可一機(jī)多用的新型翻轉(zhuǎn)雙向超深耕犁耕作業(yè)機(jī)具。該機(jī)具采用層耕作業(yè)形式，耕深50～70 cm，耕深穩(wěn)定性變異系數(shù)不大于10%，可靠性大于95%，生產(chǎn)率大于0.3 hm2/h。

為了有效地將作物秸稈埋入土壤中，又不影響翻耕后的整地作業(yè)，遼寧省農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所研制一種作物秸稈深埋還田犁具。該犁具由帶小前犁和犁刀的復(fù)式犁組成，小前犁配置在主體犁前及主犁體脛刃一側(cè)，犁刀安裝在小鏵犁之前。耕作時(shí)，犁刀切斷作物秸稈及殘茬，切出整齊的溝墻，減少土壤對(duì)犁鏵和犁壁脛刃部分的壓力；然后，小前犁將接垡處帶有秸稈與表層土壤的混合體翻到前主犁體翻起的溝底；最后，主犁體將耕起的土垡覆蓋其上。這種深翻方式既翻轉(zhuǎn)土層、松碎土壤，又把秸稈與殘茬翻入35～40 cm土層深處，形成隔層還田。

3 結(jié)語

深翻技術(shù)能改良土壤、提高土壤蓄水能力、減少病蟲害，具有顯著的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益，是推進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)重要措施。隨著全國(guó)及遼寧省高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田基本建設(shè)的推進(jìn)，深翻技術(shù)及機(jī)具將在土地平整工程中發(fā)揮重要作用，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。

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