水稻機械化整地技術(shù)及機具

王盛春，王廣成，張 迪，安龍哲

(黑龍江省農(nóng)業(yè)機械工程科學(xué)研究院 牡丹江分院，黑龍江 牡丹江 157011)

0 引言

黑龍江省是我國水稻生產(chǎn)面積最大、總產(chǎn)量最高的省份，是我國糧食生產(chǎn)的重要基地。黑龍江省水稻生產(chǎn)種植模式有兩種，一是水稻直播種植模式，二是水稻育苗插秧模式。因為黑龍江省多地常年積溫偏低，所以黑龍江省水稻種植以育苗機插為主要模式。在水稻插秧這個環(huán)節(jié)中，水田地的整地質(zhì)量是影響水稻機械插秧質(zhì)量的重要因素。因此，水稻機械化整地技術(shù)及機具的合理選擇及應(yīng)用是水稻生產(chǎn)全程機械化技術(shù)體系中較關(guān)健的環(huán)節(jié)[1]。因此，對水稻機械化整地技術(shù)及在黑龍江省廣泛應(yīng)用的整地機具類型、參數(shù)和性能特點等進(jìn)行闡述和分析。

1 水稻機械化整地技術(shù)

水稻機械化整地技術(shù)是通過機械將水田地塊進(jìn)行耕翻、平整，以利于水稻機械化播種、插秧的作業(yè)技術(shù)。整地是水稻移栽的基礎(chǔ)，其質(zhì)量好壞直接影響插秧質(zhì)量。水稻機械化整地技術(shù)，能保證水田碎土效果及耕后田面的平整度，具有省工、省水、節(jié)本增效等作用，為此，應(yīng)根據(jù)水稻產(chǎn)區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實際情況在滿足農(nóng)業(yè)技術(shù)要求的前提下，合理選擇、使用整地機械化作業(yè)工藝和機具，滿足后續(xù)的機械化播種、插秧、拋秧、擺栽等種植環(huán)節(jié)，以及對整地的要求及水稻秧苗生長的農(nóng)藝要求。

2 水田整地總體質(zhì)量要求

黑龍江省水稻產(chǎn)區(qū)的水田整地采用翻地和旋耕相結(jié)合的耕作方法，提倡采用大型拖拉機配套鏵式犁或圓盤犁進(jìn)行秋翻耕，耕翻深度20～25 cm，春季水田整地采用水田犁或旋耕機進(jìn)行旱耕或濕潤耕作，耕深14～18 cm，要求深淺一致，耕作與秸稈還田相結(jié)合，有條件地區(qū)提倡采用保護(hù)性耕作技術(shù)。

機械插秧前放水泡田，采用旋耕打漿平地機、水田耙等耙地機具平整田面。稻田打漿整平后需沉淀，一般沙壤土田地沉淀1～2 d，黏土田地沉淀3～5 d，泥腳深度≤30 cm，田面水層保持2～3 cm。

水稻機械插秧前整地質(zhì)量要求做到平整、潔凈、細(xì)碎、沉實。耕整深度均勻一致，田塊平整，地表高低落差≤3 cm；田面潔凈，無殘茬、無雜草、無雜物、無浮渣等；整地后的泥漿層達(dá)到上糊下實、泥水分層且不板結(jié)，插秧機作業(yè)時不壅泥不陷車。

3 機械化整地方法及模式

水田整地從時間上可分為秋翻地和春整地；從方法上可分旱整地(旱耕水耙)和水整地(水耕水耙)。近年來，水田旋耕打漿平地整地技術(shù)在黑龍江省水稻產(chǎn)區(qū)得到了廣泛的應(yīng)用，該項技術(shù)具有生產(chǎn)效率高、作業(yè)成本低等特點。

3.1 旱耕水耙作業(yè)模式

水田旱耕水耙作業(yè)模式是指先耕翻，然后灌水泡田、耙田、整平田面，包括翻地、旋耕、旱耢平和打漿整平等作業(yè)。該方式具有降低后期整地成本和節(jié)省泡田用水等優(yōu)點。

旱耕水耙作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)如下。1)用水田犁翻地時，做到翻到頭、耕到邊、不漏耕，耕翻后同一個水田地塊內(nèi)最大高度差不大于10 cm。2)用旋耕機整地時，旋耕深度在14～18 cm之間，可在秋季或春季用拖拉機配套旋耕機先進(jìn)行旋耕整地然后用旱耢平機耢平，耢平后土壤表面要保證有12 cm厚的碎土層。3)機械插秧前灌水泡田3～5 d后，用拖拉機配套旋耕打漿平地機進(jìn)行攪漿平地作業(yè)，達(dá)到田面平整、清潔、無殘渣，滿足機械插秧對水田地塊的要求。

3.2 水耕水耙作業(yè)模式

水耕水耙作業(yè)模式是指在春耕季節(jié)在水田中先灌水泡田3～5 d后，進(jìn)行滅茬耕旋、碎土、耙田、整平田面。水耕水耙作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)可減化為四個字“早、平、透、深”。早是適時搶早，保證有足夠的沉淀時間；平是每個田塊內(nèi)水平面高低差≤3 cm；透是每個田塊整地后的耕深一致，利于稻苗的根系生長發(fā)育；凈是田面清潔、無雜草、無殘渣，達(dá)到機械插秧對水田地塊的要求。

4 水田翻地技術(shù)及機具

水田翻地作業(yè)是將稻茬、雜草及肥力下降的土壤等翻到下面，將下層土壤翻到上面翻曬。根據(jù)作業(yè)時間，分為秋翻地和春翻地2種。秋翻地作業(yè)應(yīng)在地面凍土層達(dá)到5～6 cm深時停止；春翻地應(yīng)在解凍層達(dá)到耕深要求時進(jìn)行。

水稻機械化翻地要求耕深誤差為±2 cm；耕幅誤差為±4 cm；立垡與回垡率<5%；覆蓋率>90%；漏耕率、重耕率均≤2%。

4.1 秋翻地

秋翻地是在秋季水稻收獲后到田地上凍前用拖拉機配套水田犁進(jìn)行旱翻地、旱耙地作業(yè)。具體作業(yè)時間主要依據(jù)當(dāng)?shù)氐咎锏那闆r來定，當(dāng)土壤含水量小于 25%時，即可用拖拉機配套鏵式犁或翻轉(zhuǎn)犁進(jìn)行秋翻地作業(yè)。在黑龍江省墾區(qū)、水田合作社、農(nóng)機大戶及干旱、缺水的水稻產(chǎn)區(qū)多采用秋翻地方式。

秋翻地有如下作用。1)增加地溫。水田秋翻地后其土壤膨松，表面積增大，吸收的陽光多。據(jù)測定，耕地后的日平均溫度較未耕地高 0.5～2.0 ℃。2)改善土壤物理性狀。水田秋翻地后其土壤容重降低、孔隙度增大、水穩(wěn)性團(tuán)粒結(jié)構(gòu)增加 ，改善了土壤物理性質(zhì)。3)改良鹽堿地。實踐表明，稻田秋耕能夠促使鹽分隨水分蒸發(fā)，并集結(jié)在伐塊表面，有利于洗鹽排鹽。相關(guān)試驗結(jié)果表明，秋耕地的脫鹽率較未耕地增加 30%。

秋翻地的深度要因地制宜，考察分析土定深度，不得盲目確定耕深。排水良好、肥力較高的稻田，一般耕深18～25 cm為宜。旱改水地、低濕地及砂堿地，要適當(dāng)淺耕，耕深15～18 cm為宜。

4.2 春翻地

在地下水位高，土壤濕度大，無法實現(xiàn)全面秋耕的水田地區(qū)可采用春翻地的方式。經(jīng)過冬天凍融交替，土壤墑情轉(zhuǎn)好，結(jié)構(gòu)疏松，在土壤未全部化凍前，用水田犁進(jìn)行春翻地作業(yè)，阻力小且省工，并可提早曬垡。春翻地多為旱翻、旱耙、旱平地。黑龍江省水田春翻地是春季土壤地表化凍10 cm以上時用拖拉機配套水田犁進(jìn)行翻地作業(yè)。水稻種植規(guī)模較小的農(nóng)戶及沒有大型動力及大型農(nóng)具的地區(qū)適宜春翻模式。

水田春旋耕，是在春季以旋耕機代替水田犁進(jìn)行耕作的一種方法。旋耕整地，是利用旋耕機旋轉(zhuǎn)的刀片，切削、打碎土塊、疏松混拌耕層。旋耕的主要作用是碎土、松土、混拌、平整土壤，可將犁、耙、平三種作業(yè)一次完成。水田春旋耕作業(yè)方式在黑龍江省的水稻產(chǎn)區(qū)中廣泛應(yīng)用。

4.3 水田翻地常用機具

4.3.1 動力機械

以雷沃1204拖拉機為例介紹其參數(shù)及特點。

1)主要技術(shù)參數(shù)。型式為4×4輪式；標(biāo)定牽引力25 kN；外形尺寸(長×寬×高)2 582 mm ×2 345 mm×2 995 mm；軸距2 582 cm；前輪輪距2 202 mm；后輪輪距2 420 mm；發(fā)動機功率88.2 kW；動力輸出軸540/760 r·min-1；擋位16+8擋；前進(jìn)速度范圍1.44～31.5 km·h-1。

2)性能特點。①動力強勁。配套雷沃動力增壓發(fā)動機，性能先進(jìn)，動力強勁，可靠性高。②技術(shù)先進(jìn)。采用進(jìn)口德國LUK 離合器，結(jié)構(gòu)先進(jìn)，操縱更靈活，可靠性高。③工作效率高。變速箱采用16+8梭式擋位，工作速度范圍廣、適應(yīng)能力強；安裝了雙油缸強壓提升器，提升能力強大；耕深采用位調(diào)節(jié)方式，操縱舒適、靈活。④駕駛輕松愉快。安裝有轉(zhuǎn)向液壓機構(gòu)，轉(zhuǎn)向靈活、輕便；密封式駕駛室，駕駛更舒適。

4.3.2 翻地機具

1)1L-525 懸掛五鏵犁。1L-525懸掛五鏵犁(圖1)主要技術(shù)參數(shù)，配套動力44.7 kW，耕幅25 cm，耕深18～24 cm。適用于比阻不大于100 kPa土壤作業(yè)。碎土、覆蓋性能好，耕作后地表平整，結(jié)構(gòu)合理，使用可靠。

圖1 1L-525 懸掛五鏵犁

2)1LF-425液壓翻轉(zhuǎn)犁。1LF-425液壓翻轉(zhuǎn)犁(圖2)配套動力44.7 kW ，耕幅25 cm，耕深18～24 cm。適用于比阻不大于 100 kPa 土壤作業(yè)。碎土、覆蓋性能好，耕作后地表平整，無開閉壟，減少地頭轉(zhuǎn)彎空行程，作業(yè)效率高。

圖2 1LF-425鏵液壓翻轉(zhuǎn)犁

5 水田旋耕打漿平地技術(shù)及機具

水田旋耕打漿平地技術(shù)是在春季插秧之前灌水泡田3～5 d之后，用旋耕打漿平地機對水田進(jìn)行整地作業(yè)。該機可一次完成水田的耕翻、耙碎及平整田地的復(fù)式作業(yè)。

5.1 水田旋耕打漿平地的作用

水田旋耕打漿平地的主作用是將水田進(jìn)行耕翻、打漿、埋茬、壓草并耙平田面，將上述復(fù)式作業(yè)一次完成。具有高效、節(jié)水、省工、秸稈還田、增加土壤肥力等顯著作用。

5.2 旋耕打漿平地作業(yè)技術(shù)要求

埋茬深度 5～10 cm，旋耕深度12～18 cm，起漿深度 3～6 cm，起漿度>85%，埋茬率>90%，地表平整度<5 cm。

5.3 常用旋耕打漿平地機具

以1BPQ-320 旋耕打漿平地機為列介紹如下。1BPQ-320 旋耕打漿平地機(圖3)為旋耕碎土、攬漿、埋茬、平地的復(fù)式作業(yè)耕整地機械。采用中間齒輪傳動結(jié)構(gòu)，能去除雜草秸稈、攪漿平田，質(zhì)量可靠，性能優(yōu)良，是水田耕整地理想機械。用于灌水泡田24 h以上的水田地塊進(jìn)行攪漿平地作業(yè)，體積小，重量輕,碎土能力強，所需配套動力小，節(jié)約成本。 技術(shù)參數(shù)，配套動力67.5 kW，耕幅320 cm，耕深12～18 cm ,刀輥轉(zhuǎn)速300～400 r·min-1，作業(yè)速度2.0～4.0 km·h-1。

6 結(jié)語

水稻機械化整地技術(shù)是用水田犁、旋耕打漿平地機將水田進(jìn)行耕翻、旋耕碎土、攬漿、埋茬、平地整平作業(yè)。水田整地是插秧的基礎(chǔ)，其整地質(zhì)量直接影響插秧質(zhì)量。因此，應(yīng)根據(jù)水稻產(chǎn)區(qū)的種植方式、生產(chǎn)規(guī)模、農(nóng)藝要求及經(jīng)濟條件等具體情況，合理選擇使用水稻機械化整地技術(shù)和配套機具，按水田整地質(zhì)量要求，高質(zhì)量地完成水田整地作業(yè)環(huán)節(jié)。滿足機械化插秧作業(yè)對整地的要求及秧苗生長的農(nóng)藝要求。整地機械發(fā)展趨勢為向?qū)挿笮突?、一機多能復(fù)合作業(yè)方向發(fā)展，向自動化、智能化及無人駕駛方向發(fā)展。