沙地開溝造林整地機設計參數(shù)的探討

庫倫旗自然資源局（庫倫旗林業(yè)工作站） 初永軍

引言

在科學技術飛速發(fā)展的今天，沙地開溝造林機械化水平不斷提高，整地機作為其中的關鍵設備，在實際作業(yè)過程中發(fā)揮著至關重要的作用。利用整地機開溝，并且在溝底挖坑植樹，這種方式可以在一定程度上提高樹木的成活率。但在作業(yè)過程中，如果參數(shù)設計不合理，開溝深度就會受到影響，作業(yè)質(zhì)量也會隨之下降。

1 沙地開溝造林整地的現(xiàn)狀

生態(tài)環(huán)境建設是新時期的發(fā)展重點。中國在過往的發(fā)展建設過程中，為了追求發(fā)展速度，沒有考慮到生態(tài)環(huán)境效益，想要扭轉(zhuǎn)這一局面，就要從根本上提高環(huán)境質(zhì)量，積極開展生態(tài)自然環(huán)境的改善工作。沙地開溝造林作為現(xiàn)階段中國生態(tài)自然環(huán)境改造工程的核心項目，得到了政府的重視，尤其是在國家科學技術不斷發(fā)展進步的基礎上，研究推出了整地機這一機械設備，有效彌補了傳統(tǒng)作業(yè)方式的缺陷，可以全方位、深層次地放松土壤。在實際應用過程中，整地機不僅可以對土壤進行深松，還能夠提高土壤的透氣性和透水性，最大程度滿足植苗的生長需求，讓植苗得到健康的成長。和農(nóng)田水利的開溝作業(yè)不同，沙地開溝造林過程中對溝的形狀、溝壁的質(zhì)量并沒有嚴格要求，只要能夠讓苗木根系得到良好的延伸，并且能為后續(xù)的覆土奠定基礎即可。傳統(tǒng)的沙地開溝造林過程中需要人工挖溝，然后將植苗插在溝內(nèi)，覆土壓實，這種方式工作效率較低且費工費時。利用整地機，可以快速完成開溝工作，并且在短時間內(nèi)將植苗插在開好的溝內(nèi)，不僅如此，還能夠開出連續(xù)的溝，有針對性地調(diào)整溝深，效率較高，最大程度節(jié)約勞動力[1]。

2 整地機犁壁的參數(shù)設計

從過往的整地情況來看，一旦整地機參數(shù)存在設計問題，那么開溝深度就會出現(xiàn)問題，繼而影響到開溝質(zhì)量。而大部分整地機采用的是鏵式雙壁犁，這種犁壁主要影響的是植苗溝溝型斷面，因此需要確定開溝深度、溝壁坡度角等參數(shù)。

2.1 植苗溝的開溝深度

植苗開溝深度是沙地開溝造林時的核心參數(shù)，尤其是在干旱地區(qū)，想要提高造林植苗的成活率，就必須要從實際出發(fā)，科學確定開溝深度，為苗木創(chuàng)造良好的生存環(huán)境。如果想要進一步確定整地機開溝工作參數(shù)、作業(yè)參數(shù)，滿足沙地開溝造林的要求，先要建立整地機參數(shù)和土壤回流關系模型，了解具體的作業(yè)原理。在整地機作業(yè)過程中，整地機成型過程中體積守恒，溝型斷面的面積并沒有發(fā)生變化，根據(jù)這一定理就能夠求出具體的深度。但在確定具體深度時，還需要考慮土壤條件，結合地區(qū)的實際情況，有針對性地展開開溝作業(yè)，切實提高作業(yè)技術的應用效果，從目前來看，開溝深度至少要在40～50cm。

2.2 植苗溝溝壁坡度角

溝壁坡度角會對溝型斷面面積產(chǎn)生一定的影響，因此在進行沙地開溝造林的過程中，溝型斷面的面積設計非常重要，是保證苗木根系延伸的關鍵。而溝壁坡度角的取值直接影響了溝型斷面的面積，也會給整地機帶來一定的牽引阻力。根據(jù)實際開溝經(jīng)驗來看，溝型斷面的面積變小、動土量、牽引阻力都會相應變小。目前市面上，大部分使用的整地機溝底寬度為28cm，溝壁坡度角為45°，在其他參數(shù)不變的情況下，開溝深度可以達到40cm。如果想要讓開溝深度達到50cm，就要對牽引阻力展開深層次的研究分析。以某干旱區(qū)域的開溝造林作業(yè)為例，從當?shù)靥峁┑臄?shù)據(jù)來看，土壤比阻為1.2kgf/cm2，考慮到牽引阻力會隨著溝壁坡度角發(fā)生變化，因此還需要對溝壁坡度角進行確定。根據(jù)二者的具體關系情況來看，當開溝深度為定值時，溝壁坡度角和牽引阻力成反比，因此，開溝深度為50cm，溝壁坡度角控制在57°～60°時，牽引阻力最低，能夠正常完成開溝作業(yè)。通過對參數(shù)的具體分析可知，如果想要讓深度達到50cm，且保證整地機的正常工作效率，那么溝壁坡度角要控制在60°左右。此外，想要進一步提高質(zhì)量、降低阻力、提高速度、降低成本，讓整地機更適應沙地開溝造林作業(yè)，還需要進一步調(diào)整犁地曲面[2]。

2.3 整地機的效果試驗

為了進一步驗證上述參數(shù)設計的準確性，檢驗整地機的工作性能，選擇土壤展開試驗，最終確定植苗開溝深度在50cm，寬度在8cm，植苗溝溝壁坡度角則控制在60°，待作業(yè)完成后，觀測一年內(nèi)植苗的生長情況，根據(jù)具體的試驗結果來看，植苗的生長效果較高，根系發(fā)育完全，可以有效抵御干旱、半干旱區(qū)域的惡劣環(huán)境，抗旱保墑效果非常明顯。

3 總結

綜上所述，整地機在沙地開溝造林機械化作業(yè)中發(fā)揮著至關重要的作用，是目前最為有效的作業(yè)技術方式。但是，想要科學、合理地利用此項技術，還需要對各項參數(shù)進行詳細的設計，從而切實提高整地作業(yè)效果，讓植苗得到健康成長，從根本上改善干旱區(qū)沙漠化問題，落實國家生態(tài)環(huán)境建設工作。