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季红波,杨浩勇,孙东群,陶雷（江苏省农业机械试验鉴定站,江苏南京210017）
摘 要：分析了目前与大、中拖配套的水田秸秆还田机作业性能指标及采标情况,并通过对2005—2007年集中进行的20个企业30个不同型号、结构还田机产品作业性能指标测试数据的分析,提出了水田秸秆还田机作业性能指标制定建议：耕深≥12cm、耕深稳定性≥85%、耕后地表平整度≤3cm、地表植被分布地表无明显的秸秆堆积现象,取消起浆溶度指标.
关键词：水田秸秆还田机；作业性能；指标；分析与建议
中图分类号：S220
文献标识码：A
文章编号：1673-9205(2010)07-0018-03
0引言
作业性能是衡量一个机具作业质量满足农艺要求的能力,标准要求的制定又是以后续作物种植农艺要求为基础.因此,要求标准中制定的作业性能指标具有合理性和相应检测方法具有可操作性.对于农机产品检测机构,该作业性能指标的检测方法应具有可操作性和可靠性.即在满足后续种植农艺要求的前提下,能够反应机具的真实作业性能.对水田秸秆还田机产品,随着农业生产机械化程度的不断提高和种植模式的改变,其作业性能指标应满足后续机插秧农艺作业要求,对应标准中性能指标的制定也应和生产实际相符.
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1. 水田秸秆还田机作业性能指标现状
水田秸秆还田机为旋耕机的衍生产品,在旋耕机的结构原理上通过增加转速、改变刀轴排列或增加辅助装置,以及使用专用刀具等方式,实现水田秸秆还田功能.
目前水田秸秆还田机产品（以下简称还田机）的作业质量指标参照最高标准是NY/T501-2002《水田耕整机作业质量》,但该标准仅适用于配套动力不大于6kW的水田耕整机：而对于与大中拖、手拖配套的还田机产品,执行标准为参照旋耕机国家标准制定的地方标准和企业标准.主要作业质量指标归纳如下：
1.1 耕深、耕深稳定性耕深选择既要保证还田机正常 工作满足农业生产耕深要求,还要综合考虑还田机结构、功率消耗及生产率等其它因素.
还田机作业条件是麦、油菜或稻秸秆还田,要求还田机作业达到一定的深度且秸秆在土层中混和均匀.目前我省地方标准中将耕深指标设定为9—13cm,旋耕机国家标准中为≥lOcm．企业标准中制定的耕深有≥8cm、8—15cm、10—18cm、15～18cm等；耕深稳定性指标企业标准中制定为≥85%．与旋耕机国家标准一致,但低于地方标准中≥90%的要求.
1.2耕后地表平整度
原理上分析,还田机地表平整度指标应高于旋耕机国家标准中≤5cm的要求.我省地方标准中该指标制定为≤3cm,企业标准中有≤5cm、≤3cm和≤2cm,其中以≤3cm为多.
1.3起浆溶度
该指标的含义指还田机作业后水和土的溶合程度,表示方式有NY/T501-2002标准中泥浆密度表示法和比重表示法两种.我省地方标准该指标为≥l.lg/m3,与NY/T501-2002标准一致,企业标准多以比重法表示为≥75%.
1.4植被覆盖率
该指标是指还田机作业后,埋人地表下植被质量占作业前地表植被质量的百分比.目前旋耕机国家标准中规定为≥55%,我省地方标准制定为≥80%,企业标准中有≥70%、≥75%、≥80%和≥85%等.实际应将秸秆埋入土层中一定的深度且与土壤混和均匀,不成堆、成团和影响后续插秧.
2.作业性能指标分析与制定建议
2005~2007年,我站组织了3次共20个企业30个不同型号、结构的还田机产品集中选型试验,分别测试了还田机的功耗、油耗和耕深、地表平整度、植被覆盖率等作业性能指标；并进一步布点进行还田机产品试验示范,论文范文了后续机插秧以及水稻生长情况.
通过性能测试和论文范文,经数据统计分析,对秸秆还田机产品作业性能指标的制定提出如下建议：
2.1 耕深、耕深稳定性
该指标是对还田机产品结构设计合理性的一个关键体现,涉及到旋耕刀的选择、刀轴排列、刀轴速度等方面,是衡量还田机性能的重要性指标.图1是2007年选型试验的18个机型的耕深曲线图,机型中包括了改进的2006年度2次选型试验的部分机型.从图中数据可以看出,最大和最小耕深值分别为18.5cm和12.2cm．平均值为15.lcm.根据旋耕刀的型号、秸秆量和埋草深度的需要,以及节能减排等方面,建议将平均耕深指标制定为≥12cm.
图2是图1中对应机型的耕深稳定性指标计算值,最大值和最小值分别为96%和83.8%,平均值为89.9%.耕深稳定性指标+平均耕深指标是对还田机耕深要求的一个约束.耕深稳定性与作业地块环境、驾驶员的操作水平等外界因素有很大的关系.因此,结合图2的数据分布,建议将耕深稳定性指标制定为≥85%.
2.2 耕后地表平整度
耕后地表平整度主要用于衡量还田机的碎土能力、刀轴的横向输送能力和平整板的作业效果,由于还田机作业幅宽有限,只能通过多次测量单行程数值来评价还田机的作业效果,不能反应单行程之间作业效果的衔接性,从而不能真正意义上反应整个地块的作业效果.图3是对应图1中还田机作业后的平整效果检测值.平整度最大值和最小值分别为2.2cm和0.6cm,平均值为1.3cm.综合考虑作业后地貌状况对后续作物种植和生长的影响,以及大小土块交错分布利于蓄水、保水等,建议该指标制定为≤3cm.
2.3起浆溶度
通常来说,起浆浓度越大越利于后续插秧作业,但起浆浓度越大沉积后土壤孔隙度越差,土壤透气性和渗透性差,土壤容易板结造成养分流失.因此,建议删去该指标.
2.4植被覆盖率
目前植被盖盖率的测量均指埋人土层中的秸秆量占还田秸秆量的百分比,对秸秆在土层中的分布和秸秆在土层表面的堆积现象没有明确的规定.理论上来说,还田机作业后秸秆应和土壤均匀混和,土层表面应没有明显的秸秆堆积现象,0—3cm土层中应没有秸秆堆积现象.对土层表面可以采用观查的方式,而对于土层中,则没有合适的检测办法.同时考虑到目前大部分地区收获时均要求秸秆切碎或粉碎,还田机作业时秸秆不会形成堆积现象,对后续机插秧影响不大.建议该指标修改为观查地表秸秆分布情况.
因此,通过上述分析,建议水田秸秆还田机作业性能指标制定见左表.
作者简介季红波（1964-）,男,江苏大丰人,高级工程师,研究方向为农业机械试验与分析.
收稿日期 2010-06-08
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