2015—2016年中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科技發(fā)展報告（一）
2015—2016年中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科技發(fā)展報告（一）
一、土壤耕作機(jī)械化
（一）專業(yè)組工作開展情況
2015—2016年，土壤耕作機(jī)械化專業(yè)組在農(nóng)業(yè)部農(nóng)機(jī)化司的領(lǐng)導(dǎo)下，專業(yè)組各專家圍繞土壤耕作機(jī)械領(lǐng)域的科學(xué)問題、技術(shù)需求和科研重點(diǎn)共同努力，積極開展土壤耕作技術(shù)和機(jī)械方面的學(xué)術(shù)交流活動與技術(shù)培訓(xùn)。
深入基層對土壤耕作機(jī)械現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)研，跟蹤國內(nèi)外土壤耕作技術(shù)和機(jī)械的研究進(jìn)展，加強(qiáng)土壤耕作關(guān)鍵技術(shù)及其配套裝備的研究與示范，取得了一定的進(jìn)展和成效。具體開展工作情況如下：
1. 學(xué)術(shù)交流活動
圍繞土壤耕作機(jī)械發(fā)展需要，結(jié)合國內(nèi)土壤耕作機(jī)械的總體發(fā)展現(xiàn)狀和區(qū)域性需求，積極同國內(nèi)外同行專家進(jìn)行深入的交流與探討。
(1) 國內(nèi)學(xué)術(shù)交流
2015年1月24—25日，專業(yè)組在南京鐘山參加了“農(nóng)業(yè)部農(nóng)機(jī)化科技創(chuàng)新專業(yè)組工作會議”，聽取了汪懋華、傅廷棟、陳學(xué)庚等院士以及其他相關(guān)專家的科技報告，討論了農(nóng)機(jī)化科技發(fā)展和創(chuàng)新問題。同時，總結(jié)了土壤耕作機(jī)械化專業(yè)組2014年的工作，討論確定了專業(yè)組下一年度的工作計劃和安排。
2015年6月11日，專業(yè)組成員參加了由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所和安徽省宿州市人民政府聯(lián)合主辦的“麥茬夏大豆免耕覆秸精量播種技術(shù)”現(xiàn)場觀摩活動，同時邀請了多家免耕播種機(jī)廠商參加，重點(diǎn)進(jìn)行了免耕覆秸精量播種機(jī)在小麥高茬田地上播種大豆的演示，交流了麥秸稈地直接播種技術(shù)。
2015年7月，專業(yè)組成員與吉林省農(nóng)業(yè)機(jī)械化管理中心在長春聯(lián)合舉辦了“2015中國?吉林保護(hù)性耕作發(fā)展論壇”。農(nóng)業(yè)部農(nóng)機(jī)化司、科技教育司、吉林省農(nóng)業(yè)委員會、吉林省農(nóng)科院、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)、吉林大學(xué)、吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)、新疆維吾爾自治區(qū)農(nóng)墾科學(xué)院等單位代表圍繞吉林省玉米生產(chǎn)全程機(jī)械化和保護(hù)性耕作發(fā)展情況，以及秸稈炭化技術(shù)與秸稈利用等問題，開展保護(hù)性耕作技術(shù)專題學(xué)術(shù)交流、技術(shù)研討，研究探索東北黑土地保護(hù)綜合治理途徑，建議加快推進(jìn)以秸稈還田、免耕播種為核心的機(jī)械化保護(hù)性耕作技術(shù)普及應(yīng)用。
2015年7月31日—8月2日，組織土壤耕作研究團(tuán)隊赴沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)考察交流，參觀了沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)秸稈還田試驗基地及法庫縣大孤家鎮(zhèn)試驗基地，并就東北高寒地區(qū)保護(hù)性耕作、秸稈還田、施用有機(jī)肥等問題進(jìn)行了研討。
2015年8月，多位專業(yè)組成員參加了中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會2015學(xué)術(shù)年會，并做了相關(guān)專題匯報。其中，專業(yè)組成員主持了“農(nóng)業(yè)機(jī)械化與裝備工程”分會場學(xué)術(shù)交流活動，該會場主要針對作物收獲與秸稈處理，土壤耕整地機(jī)械發(fā)展，農(nóng)機(jī)具節(jié)能減阻，土壤破壞等問題進(jìn)行交流與探討。
2015年8月，在鄆城組織召開了第七屆“農(nóng)業(yè)部保護(hù)性耕作新產(chǎn)品研討會”。專業(yè)組成員與參會專家共同探討了目前保護(hù)性耕作推廣現(xiàn)狀、政策及存在的問題以及保護(hù)性耕作先進(jìn)技術(shù)在實際應(yīng)用中呈現(xiàn)出的優(yōu)勢及影響因素，并在會后觀摩了玉米秸稈還田類、深松整地類、小麥免耕施肥播種類、玉米免耕精播類等保護(hù)性耕作新機(jī)具的現(xiàn)場作業(yè)演示。
2015年9月，專業(yè)組成員參加了在宿州召開的“大豆綠色增產(chǎn)增效技術(shù)模式示范現(xiàn)場會”，與來自科研院所、政府部門、生產(chǎn)企業(yè)的科研、生產(chǎn)及推廣應(yīng)用人員就大豆麥秸免耕覆蓋精量播種等關(guān)鍵技術(shù)的研究與示范工作進(jìn)行了研討交流，并在會議期間作了“我國大豆機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀與趨勢”的技術(shù)報告。
2015年10月，專業(yè)組成員在山東青島組織參與了“2015中國農(nóng)機(jī)發(fā)展論壇——機(jī)械化深松論壇”，來自農(nóng)業(yè)部、國家農(nóng)業(yè)智能裝備工程技術(shù)研究中心、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、河北省農(nóng)業(yè)廳、西安亞澳農(nóng)機(jī)股份有限公司的相關(guān)代表從機(jī)械化深松的政策研究、機(jī)具研發(fā)、電子監(jiān)管、地力培育、耕地改良途徑等方面進(jìn)行了深入討論。此次交流對于改善我國耕地質(zhì)量、提高糧食綜合生產(chǎn)能力起到了積極的促進(jìn)作用。
專業(yè)組成員于2015年10月23日在如皋參加2015年全省“三秋”機(jī)械化生產(chǎn)暨秸稈機(jī)械化還田現(xiàn)場會，并與江蘇省農(nóng)機(jī)推廣站共同對全省2015年秸稈還田技術(shù)方案進(jìn)行了修改、討論，提出了指導(dǎo)意見。
2016年4月29日，專業(yè)組成員參與了浙江湖州舉辦的水稻生產(chǎn)全程機(jī)械化技術(shù)研討會，會議圍繞水田耕整、田間管理、水稻播種和收獲干燥等幾個方面進(jìn)行了匯報與探討。
2016年5月，專業(yè)組成員先后參加了在云南昆明舉辦的“云南高原特色現(xiàn)代農(nóng)機(jī)裝備發(fā)展研究”座談會、在深圳舉辦的農(nóng)業(yè)航空技術(shù)應(yīng)用與配套產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇，并就高原特色現(xiàn)代農(nóng)機(jī)裝備與水稻施藥技術(shù)與同行進(jìn)行了交流。
2016年8月21—22日，專業(yè)組成員參加了在長春召開的“我國農(nóng)業(yè)全程全面機(jī)械化發(fā)展面臨的新挑戰(zhàn)和應(yīng)對策略”項目階段交流會。
2016年9月21—23日，專業(yè)組成員參加了在西安舉辦的中國土壤科學(xué)大會，并以“基于稀土元素示蹤團(tuán)聚體周轉(zhuǎn)：方法與模型的探討”為主題作口頭報告。
2016年10月24—27日，以“踐行五大發(fā)展理念，促進(jìn)農(nóng)機(jī)科技創(chuàng)新”為主題的“2016中國農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會國際學(xué)術(shù)年會”在武漢舉行。多位專業(yè)組成員參加會議并做了相關(guān)專題匯報。其中，“耕種與植保高端裝備科技創(chuàng)新”分會場主要針對免耕播種、旱地深松、植保等問題進(jìn)行交流與探討，專業(yè)組成員進(jìn)行了主題為“秸稈全量還田免耕播種防堵技術(shù)探討”的匯報。同期參加了“2016中國農(nóng)機(jī)發(fā)展論壇——農(nóng)機(jī)具論壇”，并就缽苗移栽設(shè)備、保護(hù)性耕作現(xiàn)狀、機(jī)具研發(fā)、甘蔗生產(chǎn)全程機(jī)械化、中藥材機(jī)械裝備研發(fā)等方面進(jìn)行深入討論。
2016年11月14—16日，在青島組織召開了第七屆“農(nóng)業(yè)部小麥機(jī)械化專業(yè)組座談會”，會后專業(yè)組成員對保護(hù)性耕作示范基地進(jìn)行了調(diào)研考察。參會專家共同探討了目前小麥播前耕整地、機(jī)械化播種、機(jī)械化植保和機(jī)械化收獲中存在的問題，并提出五點(diǎn)建議：
一是堅持農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝相結(jié)合的理念，從根本上解決小麥生產(chǎn)全程機(jī)械化問題；二是迫切需要提高小麥播種機(jī)質(zhì)量，增強(qiáng)防堵性能，精確控制播深，減小秸稈對小麥發(fā)芽的影響；三是根據(jù)目前情況，保護(hù)性耕作應(yīng)該走創(chuàng)新之路，例如條帶旋耕播種、淺旋播種等；四是擴(kuò)大保護(hù)性輪耕技術(shù)示范面積；五是提高農(nóng)機(jī)手專業(yè)技術(shù)意識。
2016年11月28日—12月1日，專業(yè)組成員赴廣州參加水稻機(jī)械化直播技術(shù)國際研討會，并觀看了機(jī)具田間作業(yè)現(xiàn)場演示，并于12月7—8日參加在廣州召開的“我國農(nóng)業(yè)全程全面機(jī)械化發(fā)展面臨的新挑戰(zhàn)和應(yīng)對策略”項目階段交流會。
2016年12月9日，在?？谡匍_了“2016年作物秸稈還田技術(shù)總結(jié)年會”，專業(yè)組成員主持會議并進(jìn)行了主題為“黃淮海麥玉及長江流域雙季稻秸稈還田技術(shù)集成示范”的報告。整個會議圍繞秸稈還田正負(fù)效應(yīng)、炭化秸稈還田技術(shù)、秸稈還田裝備展開了匯報與討論。
(2)國際學(xué)術(shù)交流
① 2015年4月，專業(yè)組成員邀請國際玉米及小麥改良中心（CIMMYT）的Dr. Jack McHugh到農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所開展學(xué)術(shù)交流。Dr. Jack McHugh從機(jī)械耕作的現(xiàn)狀、保護(hù)性耕作的重要性和保護(hù)性耕作的3個主要原則3個方面進(jìn)行了報告，詳細(xì)介紹了國際玉米及小麥改良中心在我國寧夏回族自治區(qū)、四川、甘肅等地免耕播種機(jī)具的選型與研發(fā)情況。
② 2015年7月，專業(yè)組成員邀請國際玉米及小麥改良中心（CIMMYT）的Tim Krupnik博士等6位專家到南京農(nóng)業(yè)大學(xué)進(jìn)行學(xué)術(shù)訪問，雙方共同舉辦了主題為“Mechanized Conservation Agriculture for Smallholder Farming Systems”的國際學(xué)術(shù)會議。
③ 2015年7月，專業(yè)組成員參加美國農(nóng)業(yè)與生物系統(tǒng)工程師學(xué)會（ASABE）2015年學(xué)術(shù)年會，并在此期間與康奈爾大學(xué)Norman R. Scott和Kifle 教授、美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究局朱和平研究員進(jìn)行了學(xué)術(shù)交流。
④ 2015年7月，參加了在甘肅蘭州召開的“現(xiàn)代保護(hù)性農(nóng)作制建設(shè)學(xué)術(shù)研討會”，專業(yè)組成員與參會專家討論了農(nóng)作制設(shè)計模型在保護(hù)性農(nóng)作制建設(shè)中的應(yīng)用以及未來我國保護(hù)性農(nóng)業(yè)發(fā)展模式構(gòu)建。
⑤ 2015年9月，專業(yè)組成員在南京組織了第20屆國際土壤與耕作研究組織會議（The 20th International Soil Tillage Research Organization (ISTRO)Conference）。其中Tillage & Seeding Equipment Design and Modeling分會場的部分國外專家——澳大利亞南澳大學(xué)John Fielke教授、波蘭生命科學(xué)大學(xué)Zbigniew Blaszkiewicz教授等一行7人訪問南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，并舉辦主題為“Precision Agriculture and Precision Agricultural Equipments”的學(xué)術(shù)報告和研討。
⑥ 2015年9月，專業(yè)組成員前往朝鮮參加在平壤舉辦的保護(hù)性農(nóng)業(yè)國際研討會。本次會議通過探討保護(hù)性耕作技術(shù)對可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)和環(huán)境恢復(fù)的貢獻(xiàn)，分享中國發(fā)展保護(hù)性耕作技術(shù)的相關(guān)經(jīng)驗，旨在提高朝鮮保護(hù)性耕作技術(shù)與機(jī)具的水平，促進(jìn)朝鮮農(nóng)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。
⑦ 2015年11月，專業(yè)組成員在內(nèi)蒙古赤峰市組織召開了“2015年中加免耕播種機(jī)研討會”。在主題學(xué)術(shù)報告的基礎(chǔ)上，針對一年一熟地區(qū)免耕播種機(jī)具存在問題及發(fā)展趨勢，與來自赤峰市農(nóng)機(jī)局、寧城縣農(nóng)機(jī)局、寧城縣科技局和內(nèi)蒙古農(nóng)牧機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟的參會代表進(jìn)行了熱烈的交流和討論。
⑧2015年12月，專業(yè)組成員前往日本洋馬農(nóng)機(jī)株式會社、久保田株式會社總部，圍繞耕作播種機(jī)械相關(guān)技術(shù)開展學(xué)術(shù)交流，并參觀考察了洋馬琵琶工廠、久保田宇都宮工廠。
⑨ 2016年8月11—24日，專業(yè)組成員赴美國訪問了加州大學(xué)戴維斯分校、俄亥俄州立大學(xué)、美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究署農(nóng)業(yè)工程應(yīng)用技術(shù)研究所（Wooster），并考察了俄亥俄州的農(nóng)場，與農(nóng)場主展開深入交流，同期參加了美國農(nóng)業(yè)與生物系統(tǒng)工程2016年學(xué)術(shù)年會。
⑩ 2016年10月17日，聯(lián)合國世界糧食及農(nóng)業(yè)組織（FAO）在古巴首都哈瓦那組織召開了保護(hù)性農(nóng)業(yè)國際專家研討會。會議為期5天，并以“Making Sustainable Agriculture a Reality in Cuba”為主題進(jìn)行了切實深入的探討。與會期間，專業(yè)組成員與各國專家就如何將保護(hù)性農(nóng)業(yè)引入古巴并進(jìn)一步發(fā)展推進(jìn)，保護(hù)性農(nóng)業(yè)能為古巴帶來的效益等展開了積極的討論。2016年12月2-8日，專業(yè)組成員參加了法國巴黎舉行的Global Soil Security會議和國際土壤與耕作研究組織（ISTRO）委員會會議。
2.調(diào)研培訓(xùn)
(1)土壤耕作機(jī)械化技術(shù)及裝備調(diào)研
① 2015年4月20—22日，專業(yè)組成員進(jìn)行了重慶市梁平縣、墊江縣機(jī)械化耕整地與保護(hù)性耕作項目田間調(diào)研，通過與當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶進(jìn)行深入交流，對當(dāng)前土壤耕作機(jī)械化存在的問題進(jìn)行了匯總。
② 2015年5—7月，專業(yè)組成員在重慶壁山、潼南蔬菜基地進(jìn)行了多次調(diào)研，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的微耕機(jī)存在啟動困難、耕作震動大，工作時操作勞動強(qiáng)度大的問題；且溫室大棚等設(shè)施農(nóng)業(yè)的耕作空間有限且比較封閉，內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的微耕機(jī)難以滿足作業(yè)要求。
③ 2015年5—10月期間，專業(yè)組成員多次前往四川蒼溪縣和安徽蕪湖縣考察指導(dǎo)當(dāng)?shù)乇Ｗo(hù)性耕作技術(shù)創(chuàng)新與集成示范項目實施情況，就南方水旱輪作區(qū)“水稻-油菜”輪作、“油菜-水稻”輪作和“小麥-水稻”輪作三種模式開展專題調(diào)研。同期參加了“2015年蕪湖市油菜機(jī)收暨秸稈還田現(xiàn)場會”、“蕪湖縣油菜種植現(xiàn)場會”等活動，與農(nóng)機(jī)主管部門、技術(shù)人員和農(nóng)機(jī)手進(jìn)行座談交流。
④ 2015年6—9月，專業(yè)組以問卷和實地訪談的方式，先后在河北、河南、山東、天津、北京5個省市，針對一年兩熟區(qū)域小麥、玉米兩大糧食作物的主要種植模式、農(nóng)藝流程、生產(chǎn)技術(shù)路線、機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)與裝備使用情況以及作業(yè)投入與成本展開調(diào)研。調(diào)研對象包括當(dāng)?shù)剞r(nóng)機(jī)管理部門相關(guān)工作人員、農(nóng)機(jī)專業(yè)合作社社長或社員、農(nóng)機(jī)大戶、普通農(nóng)戶和農(nóng)機(jī)生產(chǎn)公司等。
⑤ 2015年9—10月，專業(yè)組成員調(diào)研重慶涪陵區(qū)以及四川蒼溪縣保護(hù)性耕作及果園開溝裝備（，并與當(dāng)?shù)剞r(nóng)機(jī)服務(wù)人員及農(nóng)業(yè)合作社社員交流分析了該地區(qū)保護(hù)性耕作技術(shù)推廣應(yīng)用過程中存在的問題，共同探討了解決方案。
⑥ 2015年12月，專業(yè)組成員結(jié)合農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)科研項目（作物秸稈還田技術(shù)）在安徽省開展秸稈還田調(diào)研與研討。實地考察了宿州市埇橋區(qū)麥玉輪作下秸稈還田示范區(qū)、淮南市毛集區(qū)稻麥輪作下秸稈還田示范區(qū)和合肥市肥東縣稻油輪作下秸稈還田示范區(qū)的秸稈還田效果，與當(dāng)?shù)剞r(nóng)機(jī)推廣部門、種糧大戶及合作社等人員就秸稈還田的正負(fù)效應(yīng)、技術(shù)規(guī)程以及存在問題等進(jìn)行了交流，并提出了相應(yīng)的解決方案。
⑦ 2016年3月，根據(jù)土壤耕作機(jī)械化專業(yè)組的要求，特別是在2015年江蘇、安徽、四川保護(hù)性耕作技術(shù)創(chuàng)新與集成研究的基礎(chǔ)上，對江蘇、安徽深松和深翻作業(yè)進(jìn)行了調(diào)研，撰寫了關(guān)于深松、深翻作業(yè)的調(diào)研報告。
⑧ 2016年4月26—27日，專業(yè)組成員赴江蘇鹽城黃海農(nóng)場考察中德作物生產(chǎn)與農(nóng)業(yè)技術(shù)示范園，調(diào)研中方當(dāng)?shù)睾偷路讲煌耐寥栏骷夹g(shù)和裝備，并與德方專家進(jìn)行了交流。
⑨ 2016年4月28—30日，專業(yè)組成員赴銀川調(diào)研寧夏回族自治區(qū)水稻生產(chǎn)機(jī)械化及土壤耕作技術(shù)，與自治區(qū)農(nóng)牧廳、農(nóng)機(jī)推廣站相關(guān)人員進(jìn)行了座談。
⑩ 2016年5月19—22日，專業(yè)組成員赴黑龍江農(nóng)墾慶陽農(nóng)場調(diào)研水稻生產(chǎn)機(jī)械化、土壤耕作技術(shù)以及秸稈處理情況。
? 2016年7月和10月，專業(yè)組成員在安徽懷遠(yuǎn)、蒙城、渦陽、濉溪等地調(diào)研砂姜黑土耕作、培肥與秸稈還田等情況。
? 2016年8月，專業(yè)組成員調(diào)研了建設(shè)農(nóng)場、長水河農(nóng)場、八五四農(nóng)場、黑龍江省農(nóng)墾總局九三分局，聽取了當(dāng)?shù)剞r(nóng)場負(fù)責(zé)人、機(jī)手關(guān)于耕種機(jī)械化生產(chǎn)的匯報，實地調(diào)研北方耕種機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)模式。
? 2016年10月6—16日，專業(yè)組成員抵達(dá)黑龍江建三江七星農(nóng)場，并對河北雙鷹1L-530懸掛5鏵犁、德州寶豐1L530懸掛5鏵犁、德邦大為30型5鏵犁、1GHJ-160型水稻秸稈整株深埋還田機(jī)等機(jī)具進(jìn)行了試驗調(diào)研。
? 2016年10月9—12日，專業(yè)組成員參加江蘇省糧食生產(chǎn)全程機(jī)械化技術(shù)巡診，并赴南通如皋、泰州泰興、揚(yáng)州江都、淮安洪澤、南京浦口等蘇中5縣（市、區(qū)）考察調(diào)研。
? 2016年10月，專業(yè)組成員到黃淮海流域調(diào)研濉溪縣、固鎮(zhèn)縣耕種機(jī)械化生產(chǎn)情況，聽取當(dāng)?shù)剞r(nóng)機(jī)推廣部門有關(guān)耕種機(jī)械化的匯報，了解耕種機(jī)械化的技術(shù)需求。
? 2016年11月14—16日，專業(yè)組成員深入到膠州、平度、萊西、黃島市典型保護(hù)性耕作示范區(qū)和專業(yè)合作社，進(jìn)行小麥生產(chǎn)機(jī)械化調(diào)研，了解農(nóng)民小麥生產(chǎn)過程中的好做法、好經(jīng)驗及面臨的困難和問題，特別是針對小麥播前耕整地、機(jī)械化播種、機(jī)械化植保和機(jī)械化收獲等問題，提出推進(jìn)小麥生產(chǎn)全程機(jī)械化工作的意見和建議。
? 專業(yè)組成員調(diào)研洛陽市鑫樂機(jī)械設(shè)備有限公司和安徽江淮重工機(jī)械有限公司，現(xiàn)場觀摩了“全還田防纏繞免耕施肥播種”系列和“實時智能監(jiān)控免耕播種”系列播種機(jī)具演示，與機(jī)具研發(fā)人員進(jìn)行了技術(shù)交流與指導(dǎo)。由于現(xiàn)有免耕設(shè)備在全秸稈覆蓋條件下作業(yè)時多存在入土部件掛草、壅堵、晾種等問題，因此還重點(diǎn)調(diào)研了市場上免耕播種機(jī)具作業(yè)時主要采用的防堵技術(shù)及應(yīng)用效果。
? 專業(yè)組成員對青島保護(hù)性耕作開展調(diào)研及指導(dǎo)，重點(diǎn)對膠州市保護(hù)性耕作補(bǔ)助政策的實施方式和實施效果、秸稈還田技術(shù)和深松整地技術(shù)等保護(hù)性耕作核心技術(shù)的推廣應(yīng)用情況，以及農(nóng)機(jī)合作經(jīng)營主體等農(nóng)機(jī)化服務(wù)體系的建立情況開展調(diào)研，并及時總結(jié)推廣經(jīng)驗，撰寫完成“膠州市推廣保護(hù)性耕作向綠色農(nóng)機(jī)化轉(zhuǎn)型升級的做法與啟示”調(diào)研報告。
? 專業(yè)組成員調(diào)研山東省水稻直播機(jī)械化作業(yè)成本和節(jié)約情況，比較分析了機(jī)械化直播與育秧機(jī)插成本，形成了《山東省水稻機(jī)械化直播可行性及其與育苗機(jī)插秧成本比較報告》。
(2)技術(shù)指導(dǎo)與科技培訓(xùn)
① 2015年4月，在陜西寶雞參加農(nóng)業(yè)部2015年“全國春耕生產(chǎn)農(nóng)機(jī)化技術(shù)暨保護(hù)性耕作技術(shù)培訓(xùn)班”，編寫了適宜南方水田稻麥輪作地區(qū)的保護(hù)性耕作技術(shù)培訓(xùn)資料，圍繞“西南丘陵山區(qū)土壤耕作現(xiàn)狀與亟需研究的問題”向培訓(xùn)人員進(jìn)行了介紹。
專業(yè)組成員通過和江蘇金壇的農(nóng)機(jī)工作人員多次座談研討，幫助制定金壇地區(qū)保護(hù)性耕作實施方案和試驗大綱；并根據(jù)該地區(qū)土壤類型、水熱條件以及種植模式，編寫適宜于當(dāng)?shù)氐谋Ｗo(hù)性耕作技術(shù)手冊。
② 2015年夏、秋兩季（6月10日、10月27日），分別在江蘇金壇、姜堰試驗基地對犁耕旋耕一體機(jī)進(jìn)行試驗，制定了試驗大綱，并與當(dāng)?shù)剞r(nóng)機(jī)推廣站協(xié)商、討論了試驗、培訓(xùn)方案，取得了良好的試驗效果。其中，金壇基地夏季試驗示范面積近1000畝。
③ 專業(yè)組成員指導(dǎo)青島膠州保護(hù)性耕作技術(shù)發(fā)展，并與當(dāng)?shù)貎蓚€典型農(nóng)業(yè)合作社建立聯(lián)系，針對農(nóng)場現(xiàn)行耕作模式以及機(jī)械化作業(yè)方式提供相關(guān)的技術(shù)咨詢。
④ 2015年11月，在山東理工大學(xué)組織“青島膠州市農(nóng)機(jī)合作社理事長培訓(xùn)班”，通過開展“機(jī)械化生態(tài)沃土種植工程”等專題講座對農(nóng)機(jī)從業(yè)者進(jìn)行技能升級培訓(xùn)，提高農(nóng)機(jī)人員專業(yè)水平。
⑤ 2015年11月，前往河南洛陽考察保護(hù)性耕作技術(shù)實施情況，與偃師長發(fā)農(nóng)機(jī)專業(yè)合作社建立合作關(guān)系，為其提供保護(hù)性耕作技術(shù)咨詢并將該合作社確定為保護(hù)性耕作示范點(diǎn)。
⑥ 2015—2016年間，專業(yè)組成員多次為山東鄆城工力有限公司、河南豪豐機(jī)械制造有限公司提供保護(hù)性耕作技術(shù)、保護(hù)性耕作系列機(jī)具的研發(fā)改進(jìn)等方面的咨詢和建議，為洛陽市鑫樂機(jī)械設(shè)備有限公司提供秸稈粉碎系列機(jī)具的設(shè)計指導(dǎo)。
3.取得成效
專業(yè)組成員通過參加國內(nèi)外學(xué)術(shù)交流、開展全國范圍的實地調(diào)研與技術(shù)培訓(xùn)，基本摸清了我國土壤耕作技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題，特別對機(jī)械化秸稈還田補(bǔ)貼政策及技術(shù)裝備中存在的問題進(jìn)行了總結(jié)報告，對我國土壤耕作技術(shù)與國外耕作中存在差異進(jìn)行分析，具體如下：
(1)機(jī)械化秸稈還田補(bǔ)貼政策
① 四川地區(qū)機(jī)械化秸稈還田作業(yè)成本在地區(qū)間存在差異，應(yīng)因地制宜提高部分地區(qū)的補(bǔ)貼力度；并且相對于作業(yè)補(bǔ)貼，農(nóng)戶們更青睞于機(jī)具補(bǔ)貼，如購置秸稈還田機(jī)、在聯(lián)合收割機(jī)后面加裝秸稈切碎拋撒裝置等，地方強(qiáng)烈呼吁適當(dāng)提高秸稈還田機(jī)具的購機(jī)補(bǔ)貼。
如四川蒼溪今年是把補(bǔ)貼轉(zhuǎn)化到機(jī)具補(bǔ)貼上，例如購置聯(lián)合收割機(jī)加裝秸稈切碎裝置需6000元，政府補(bǔ)貼4000元。雖然這種形式在機(jī)具作業(yè)收費(fèi)要高一些，但農(nóng)戶更傾向這種機(jī)具（帶秸稈切碎裝置）作業(yè)。
② 江蘇金壇夏季省里補(bǔ)貼10元/畝，金壇市補(bǔ)貼10元/畝，有些條件好的鄉(xiāng)鎮(zhèn)補(bǔ)貼10元/畝，共計20~30元/畝，但秋季沒有補(bǔ)貼。補(bǔ)貼數(shù)額他們認(rèn)為：根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r，至少應(yīng)補(bǔ)30元/畝。其中，直接成本約10元/畝，加上維修保養(yǎng)、人工等費(fèi)用共計約需29元多/畝。補(bǔ)貼方式，金壇認(rèn)為還是要通過村一級組織去做。
③ 安徽蕪湖補(bǔ)貼數(shù)額是30元/畝，其中省里補(bǔ)貼20元/畝、市縣（主要是縣）補(bǔ)貼10元/畝。但蕪湖認(rèn)為，補(bǔ)貼30元/畝不夠，在當(dāng)?shù)赜筒私斩掃€田約需40元/畝（一遍作業(yè)），水稻秸稈還田需兩遍作業(yè)，應(yīng)補(bǔ)80元/畝。他們認(rèn)為，只要不焚燒秸稈，秸稈還田可以補(bǔ)助，秸稈離田也可以補(bǔ)助（40元/畝），補(bǔ)貼就給秸稈還田或離田作業(yè)的人。此外蕪湖還認(rèn)為，應(yīng)大大提高秸稈還田機(jī)具的購機(jī)補(bǔ)貼（包括利于秸稈還田作業(yè)的大中型拖拉機(jī)）。
(2)秸稈還田技術(shù)與裝備
① 黃淮海流域是我國大豆主產(chǎn)區(qū)之一，該地區(qū)大豆一般在冬小麥?zhǔn)斋@后播種，下茬小麥播種前收獲。由于小麥機(jī)械收獲后留茬高，秸稈拋撒在田間，嚴(yán)重影響大豆的播種質(zhì)量。許多農(nóng)民無奈之下只好將麥秸一燒了之，造成嚴(yán)重的空氣污染和火災(zāi)隱患。
為此，各地政府采取了多種禁燒措施，增加了大量的人力、物力和財力，但效果并不盡如人意。國內(nèi)科研人員也進(jìn)行了麥茬播種的多種嘗試，但其技術(shù)措施因費(fèi)時費(fèi)力或作業(yè)成本高而難以被農(nóng)民所接受。
② 江蘇、安徽等稻麥（稻油）兩熟水旱輪作地區(qū)，目前的秸稈機(jī)械化還田技術(shù)基本可行，如當(dāng)前推廣的江蘇稻秸稈機(jī)械化還田集成小麥機(jī)械化種植技術(shù)，安徽蕪湖稻秸稈機(jī)械化還田后種油菜等。但在安徽稻油種植區(qū)域，因油菜播種時土壤濕粘、沒有合適的機(jī)具（作業(yè)質(zhì)量差），相當(dāng)一部分還是人工撒播，油菜機(jī)械化播種的問題還有待解決。
③ 四川地區(qū)山高地勢不平、田塊小，大中型機(jī)具尚不適合作業(yè)，因此秸稈機(jī)械化還田條件相對差一些。尤其是秋季，須在水稻生長后期就及時清溝理墑，控水降漬，以便后續(xù)機(jī)具作業(yè)，適宜的技術(shù)路線和裝備也還需要進(jìn)一步探索、完善，對此專業(yè)組成員提出了“西南地區(qū)保護(hù)性耕作技術(shù)創(chuàng)新與集成示范”、“開發(fā)小型電動微耕機(jī)需求建議”科研項目需求建議。
④ 在河北、河南、山東等麥玉兩熟區(qū)的調(diào)研顯示，麥秸稈覆蓋地玉米免耕施肥播種技術(shù)已普遍應(yīng)用，而玉米秸稈覆蓋地小麥免耕施肥播種技術(shù)應(yīng)用面積相對較小。
一是配套的小麥免耕播種機(jī)少，二是因玉米秸稈覆蓋量大，粉碎之后難以與土壤充分混合，導(dǎo)致播種之后種子“懸空”，嚴(yán)重影響作物出苗率，因此農(nóng)民更傾向于在播種小麥時進(jìn)行一次翻耕，將秸稈埋入土壤，然后進(jìn)行整地、播種等。
此外，該區(qū)缺乏專門的秸稈還田機(jī)械，農(nóng)民主要依賴于聯(lián)合收割機(jī)自帶的粉碎機(jī)，而聯(lián)合收割機(jī)粉碎質(zhì)量普遍不合格，農(nóng)民需再經(jīng)過額外粉碎裝置或者旋耕多次粉碎秸稈，導(dǎo)致作業(yè)成本升高。因此，亟需開展高性能秸稈還田裝備的研究，以及秸稈還田條件下小麥免耕播種技術(shù)與裝備的研究，以促進(jìn)提升我國機(jī)械化秸稈還田技術(shù)水平。
⑤ 由于東北稻區(qū)秸稈量大，利用鏵氏犁進(jìn)行秸稈翻埋還田時，容易造成秸稈在犁體表面形成堆積，使鏵式犁無法下地，影響耕深穩(wěn)定性；堆積的秸稈翻埋進(jìn)田后，不容易腐爛，給第二年泡田整地機(jī)插秧造成不便。
⑥ 安徽砂姜黑土是我國主要的中低產(chǎn)田，面臨難耕難耙，有機(jī)質(zhì)低下，秸稈還田難等問題，需要大力研究砂姜黑土障礙因子的形成機(jī)制與耕作、培肥和秸稈還田技術(shù)，為推動第二糧倉建設(shè)提供理論與技術(shù)支撐。
3.土壤耕作技術(shù)
專業(yè)組成員在江蘇鹽城黃海農(nóng)場考察中德作物生產(chǎn)與農(nóng)業(yè)技術(shù)示范園調(diào)研交流后，認(rèn)為在土地耕作時主要考慮以下幾點(diǎn)：
(1)土壤的準(zhǔn)備應(yīng)當(dāng)考慮到地理位置與當(dāng)?shù)靥鞖獾纫蛩亍?/p>
(2)土地耕作的目的是保護(hù)或者改善土壤結(jié)構(gòu)。
(3)要盡量避免土壤的壓實，這里可以考慮調(diào)整拖拉機(jī)輪胎的胎壓。
(4)要避免水土、有機(jī)質(zhì)的流失。
特別是進(jìn)行秸稈還田的土地里，秸稈與土壤應(yīng)均勻分布。同時，翻耕作業(yè)應(yīng)建立最優(yōu)的土壤結(jié)構(gòu)，對環(huán)境、空氣產(chǎn)生良好的影響，土壤水分適宜，足夠的有機(jī)質(zhì)、微生物，機(jī)械化除草，最優(yōu)種床的準(zhǔn)備。
國外的耕作裝備作業(yè)效果良好、效率高，也很注重下地時間、機(jī)收操作水平等。同時德國專家提出“在耕作方面，保護(hù)性耕作是首選，將秸稈適量適時的埋入土地，并使秸稈在土層里均勻分布，可有效提高土壤肥力、作物產(chǎn)量。
德國在作物收獲的同時進(jìn)行秸稈的粉碎，其中80%的秸稈留茬在5～10cm，而粉碎的長度要合適以保證土壤、莖干的充分混合。用滅茬機(jī)進(jìn)行滅茬后及時使用帶有翼型鏟的聯(lián)合整地機(jī)進(jìn)行5～8cm的滅茬管理，再用旋轉(zhuǎn)犁進(jìn)行25cm左右的土地翻耕作業(yè)，并保證輪胎胎壓98kPa左右以減少土壤板結(jié)。整地的時候機(jī)具在地塊上沿對角線作業(yè)，偏離角度為15°~20°。
(二) 專業(yè)領(lǐng)域科技發(fā)展情況
1.專業(yè)領(lǐng)域科技發(fā)展動態(tài)
通過文獻(xiàn)檢索、國內(nèi)外學(xué)術(shù)交流等，跟蹤國內(nèi)外土壤耕作技術(shù)研究進(jìn)展，對各技術(shù)的發(fā)展動態(tài)、主要科研成果等情況進(jìn)行總結(jié)，報告如下：
(1) 表層土壤處理
① 秸稈還田技術(shù)
秸稈還田可增加土壤有機(jī)質(zhì)，改良土壤結(jié)構(gòu)，提升土壤肥力，促進(jìn)微生物活性和作物生長，同時可減少因焚燒造成的大氣污染，被列為重要的地力提升技術(shù)與環(huán)境友好型技術(shù)。
發(fā)達(dá)國家秸稈利用比較充分，將機(jī)械化秸稈直接還田與肥料應(yīng)用相結(jié)合，以培肥地力，秸稈還田技術(shù)模式與配套機(jī)具已基本成熟，基本杜絕了秸稈廢棄與露天焚燒的問題。美國、英國秸稈直接還田量分別占秸稈總量的68%、73%。
日本的稻草2/3以上用于直接還田，韓國的稻麥秸稈近20%用于還田。國內(nèi)整體從農(nóng)藝角度開展了秸稈還田方式、還田量及免少耕條件下秸稈覆蓋及生態(tài)效應(yīng)研究，初步提出了小麥、玉米、水稻等作物秸稈還田模式。
在農(nóng)機(jī)方面，研制了一批用于小麥、玉米和水稻等作物秸稈還田機(jī)具，如秸稈掩埋還田機(jī)、水田秸稈還田機(jī)、反轉(zhuǎn)滅茬機(jī)等；棉花、油菜、甘蔗、香蕉等經(jīng)濟(jì)作物秸稈（葉）還田技術(shù)已展開研究。另外，國內(nèi)在秸稈催腐、炭化還田方面開展了相關(guān)研究。
② 激光平地技術(shù)
激光平地技術(shù)是目前最先進(jìn)、最有效的土地精平技術(shù)，該技術(shù)利用激光控制安裝在拖拉機(jī)上的鏟運(yùn)設(shè)備的升降，實現(xiàn)農(nóng)田精細(xì)平整。農(nóng)田表面平整狀況對灌溉質(zhì)量和效率有著重要影響。世界范圍內(nèi)的大量研究表明，土地被平整后可提高作物產(chǎn)量20%~30%，可節(jié)水30%~50%，水田土地利用率提高7%，并可減少農(nóng)藥、化肥和除草劑的使用量，對于農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收及節(jié)能降耗具有重要意義。
經(jīng)過多年的研究，激光平地技術(shù)已得到一定面積的推廣應(yīng)用。當(dāng)前對農(nóng)田激光平地技術(shù)的研究主要集中在激光控制系統(tǒng)上。美國首先將激光技術(shù)應(yīng)用于旱地的土地平整，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，德國、日本等發(fā)達(dá)國家也將此項技術(shù)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，并且制訂了相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范。
當(dāng)前，經(jīng)過引進(jìn)國外激光平地裝備，特別是對國外先進(jìn)的激光平地系統(tǒng)進(jìn)行研究，國內(nèi)已涌現(xiàn)自主研發(fā)生產(chǎn)的激光平地機(jī)，并創(chuàng)造性的將激光平地技術(shù)應(yīng)用于水稻生產(chǎn)中。但一些關(guān)鍵部件仍然采用進(jìn)口的方式，激光平地機(jī)生產(chǎn)成本依然很高。
③ 殘膜回收技術(shù)
2015年，國內(nèi)地膜使用量為145.5萬t，約占全球地膜使用總量近90%，地膜覆蓋面積為1833萬hm2以上，但農(nóng)田地膜回收率不足60%。
殘膜回收機(jī)具根據(jù)農(nóng)藝作業(yè)時間的不同，可分為苗期地膜回收機(jī)、秋后殘膜回收機(jī)和播前殘膜回收；按工作部件入土深度不同，可以分為表層殘膜和耕層殘膜回收機(jī)；按關(guān)鍵收膜部件的不同，可分為滾筒式、彈齒式、齒鏈?zhǔn)健L筒纏繞式等。
在殘膜綜合治理及效應(yīng)研究方面，國外一般采用高強(qiáng)度地膜、可降解地膜，從源頭上杜絕了地膜殘留污染的發(fā)生；國內(nèi)對殘膜在不同土壤條件下的水分運(yùn)移和蒸發(fā)的影響規(guī)律進(jìn)行了探討與研究。
在殘膜回收機(jī)具研究方面，國外多采用卷收原理或采用起膜與卷收相結(jié)合的方式。國內(nèi)研究集中在機(jī)理分析、整機(jī)及部件設(shè)計試驗、機(jī)具智能化等方面，結(jié)合殘膜特點(diǎn)研制了一批殘膜回收機(jī)具與裝置，包括彈齒鏈耙式播前殘膜回收機(jī)、智能彈齒式殘膜回收裝置、秸稈粉碎與殘膜集條聯(lián)合作業(yè)機(jī)和夾持輸送式殘膜回收裝置。
另外，國內(nèi)還嘗試了氣力式、抖動鏈?zhǔn)?、火焰式等殘膜回收技術(shù)，相關(guān)技術(shù)還在研究摸索中。
④ 炭化還田技術(shù)
生物炭是在無氧或缺氧條件下，將生物質(zhì)在相對較低的溫度(一般低于700℃) 下，通過熱解的方式得到的一種含碳率高、孔隙結(jié)構(gòu)豐富、比表面積大、理化性質(zhì)穩(wěn)定、可溶性低、熔沸點(diǎn)高、吸附和抗氧化能力強(qiáng)的炭質(zhì)材料。先后經(jīng)歷干燥、預(yù)炭化、炭化和燃燒4 個階段，最終生成生物炭。
生物炭不易被微生物分解，可以做成土壤改良劑，具有巨大的碳封存潛力。Lehmann的研究指出，炭化還田是一個凈的“負(fù)碳”過程；Woolf 等研究表明，生物炭每年減排溫室氣體數(shù)量達(dá)到目前人類溫室氣體排放總量的12 %；Marris提出生物質(zhì)炭化還田是人類解決全球氣候變化問題的一條重要途徑，可以改良土壤性質(zhì)，提高土壤肥力；修復(fù)土壤污染，改善農(nóng)業(yè)環(huán)境；作為新能源，降低對化石能源或原料的依賴。
(2)中層土壤處理技術(shù)
① 旋耕
根據(jù)旋耕機(jī)工作部件的配置和作業(yè)方式，將旋耕機(jī)分為正轉(zhuǎn)臥式旋耕機(jī)、反轉(zhuǎn)臥式旋耕機(jī)以及立式旋耕機(jī)。正轉(zhuǎn)臥式旋耕機(jī)采用順銑方式作業(yè)，有利于機(jī)組在松軟、潮濕的土壤上通過，該類型機(jī)具使用最為普遍；反轉(zhuǎn)臥式旋耕機(jī)采用逆銑方式作業(yè)，旋耕刀由已耕地面入土，從耕層底部開始往上切土拋土。
國內(nèi)外研究表明，反轉(zhuǎn)臥式旋耕機(jī)作業(yè)阻力小于正轉(zhuǎn)臥式旋耕機(jī)。當(dāng)耕深小于刀輥半徑時，有較多的土壤被拋擲機(jī)具前方，形成壅土造成旋耕刀重復(fù)切土增加功耗；耕深大于刀輥半徑時，功耗小于同等作業(yè)深度的正轉(zhuǎn)臥式旋耕機(jī)。立式旋耕機(jī)采用旋耕刀與地面垂直或傾斜旋轉(zhuǎn)切土的方式，具有碎土能力強(qiáng)、耕后不亂土層等優(yōu)點(diǎn)，但也存在著秸稈埋覆率差、能耗高等問題。
② 圓盤耙
圓盤耙主要用于犁耕后的碎土和平地，也可用于攪土、除草、混肥，收獲后的淺耕、滅茬，播種前的松土，飛機(jī)撒播后的蓋種，有時為了搶農(nóng)時、保墑也可以耙代耕，是土壤耕作機(jī)械中應(yīng)用最廣泛的一種機(jī)具。
目前圓盤耙在國外主要用于大型聯(lián)合整地機(jī)上，并向機(jī)、電、液、儀等自動化、智能化方向發(fā)展。如歐洲一些整地機(jī)械，將電子、液壓與自動控制技術(shù)有效結(jié)合，可根據(jù)各地土壤條件的不同，將相關(guān)信息通過傳感器傳輸?shù)娇刂齐娔X上，由控制電腦來調(diào)整液壓系統(tǒng)進(jìn)而改變圓盤耙的偏轉(zhuǎn)角度。
與國外生產(chǎn)方式不同，我國目前仍主要采用小規(guī)模自主經(jīng)營型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，國內(nèi)圓盤耙以小型化為主，主要用于農(nóng)田耕前滅茬，破除地表板結(jié)，秸稈切碎還田、耕后碎土、平整保墑等工作。
隨著大馬力動力機(jī)械的研制及推廣，以圓盤耙為單一整地作業(yè)的機(jī)械將向中小型聯(lián)合整地機(jī)作業(yè)方向發(fā)展。
(3) 深層土壤處理技術(shù)
① 翻耕
翻耕是使用犁等農(nóng)具將土垡鏟起、松碎并翻轉(zhuǎn)的一種應(yīng)用最廣泛的土壤耕作技術(shù)，具有改善耕層理化、生物狀況，翻埋肥料，提高地力，接納和包蓄水分，清除雜草，殺滅蟲卵等作用，為作物生長提供適宜的土壤環(huán)境。目前常用的翻耕機(jī)具主要有鏵式犁及圓盤犁等，其中鏵式犁是世界農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中歷史悠久、應(yīng)用最廣泛的耕地機(jī)械。
隨著現(xiàn)代耕作機(jī)械的研究、生產(chǎn)和實踐，尤其是大功率拖拉機(jī)被廣泛應(yīng)用，國外發(fā)達(dá)國家的翻耕機(jī)械向多品種、系列化、人機(jī)和諧等方向快速發(fā)展，很多機(jī)械化產(chǎn)品也逐步向?qū)挿?、高速和高效低耗方向發(fā)展，并已開始向電子監(jiān)控、液壓及模塊化設(shè)計等高新技術(shù)方向發(fā)展。
目前在國外，基于土垡運(yùn)動學(xué)的研究方法逐漸成為研究犁體曲面的主流，而且多采用自動掛結(jié)、安全裝置、液壓折疊、機(jī)組鉸聯(lián)組合等先進(jìn)技術(shù)和現(xiàn)代化結(jié)構(gòu)。
當(dāng)前，我國鏵式犁的開發(fā)和生產(chǎn)基本趨于穩(wěn)定，已發(fā)展成為與國產(chǎn)拖拉機(jī)配套的系列化犁，從地域上分為南方型和北方型，南方型逐步改進(jìn)發(fā)展成為水旱兩用型。
目前國內(nèi)學(xué)者對鏵式犁的設(shè)計重心放在犁體曲面上，隨著計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，用解析法設(shè)計犁體曲面逐漸成為犁體曲面設(shè)計的新亮點(diǎn)，同時脫附減阻仿生技術(shù)為犁體設(shè)計提供一個新方向。
② 深松
深松是指使用專用深松機(jī)在不打亂原有土壤耕層結(jié)構(gòu)的前提下，進(jìn)行深層松土的一種機(jī)械化耕作方式，也是保護(hù)性耕作的重要組成部分。近幾年國內(nèi)外應(yīng)用較為廣泛的深松機(jī)械主要有鑿式深松機(jī)和全方位深松機(jī)。
在國外，深松減阻機(jī)理的研究已經(jīng)成為深松技術(shù)研究的重點(diǎn)，并取得顯著的成果。目前對深松機(jī)具減阻機(jī)理研究熱點(diǎn)主要集中在以下幾個方面：
深松機(jī)具上增加充注氣體或液體裝置，用氣體或液體分隔土壤和機(jī)具表面從而降低阻力；在深松機(jī)具中加裝額外的直流電裝置和電極，通過電場作用改善土壤狀態(tài)使其更易于疏松；直接改變深松部件。
③ 聯(lián)合整地
隨著大馬力動力機(jī)械的研制、傳統(tǒng)單一整地機(jī)械的逐漸淘汰，聯(lián)合整地作業(yè)機(jī)成為整地機(jī)械發(fā)展的重要方向，機(jī)具能在土壤適宜的條件下只需進(jìn)行一次下地作業(yè)便可達(dá)到種子播前整地的要求。
目前，有多種形式的聯(lián)合整地方式，如深松旋耕聯(lián)合作業(yè)，秸稈粉碎旋耕聯(lián)合作業(yè)，深松深翻耙地聯(lián)合作業(yè)，滅茬旋耕起壟聯(lián)合作業(yè)等，可提高勞動生產(chǎn)率、搶農(nóng)時、降低成本、又可減少農(nóng)機(jī)具進(jìn)地次數(shù)，降低拖拉機(jī)對土壤的破壞，保護(hù)土壤中的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，避免土壤壓實，已成為農(nóng)業(yè)機(jī)械化耕作的發(fā)展方向之一，在國外得到了廣泛的應(yīng)用。
美國、加拿大、英國、法國等發(fā)達(dá)國家的聯(lián)合作業(yè)機(jī)已具有耕深和水平自控調(diào)節(jié)、快速換刀、快速掛接等功能，并逐漸將微電腦技術(shù)、導(dǎo)航技術(shù)、遙控技術(shù)等現(xiàn)代技術(shù)應(yīng)用于聯(lián)合整地作業(yè)機(jī)具上，逐步向自動化、智能化方向發(fā)展，現(xiàn)已擁有性能結(jié)構(gòu)較成熟的大型聯(lián)合整地機(jī)械，如約翰?迪爾公司研制的1SL系列深松整地聯(lián)合作業(yè)機(jī)、庫恩公司生產(chǎn)的DC301型聯(lián)合整地機(jī)、貝松公司生產(chǎn)的COMBIMIX聯(lián)合整地機(jī)。
2.主要科研成果
近兩年來，在國家“十三五”重點(diǎn)研發(fā)項目、國家科技支撐計劃、公益性行業(yè)科技、農(nóng)業(yè)部財政項目與農(nóng)業(yè)技術(shù)試驗示范、重慶市科委的應(yīng)用開發(fā)計劃與重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)共性關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新專項等項目的支持下，強(qiáng)調(diào)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝結(jié)合，在土壤耕作機(jī)械化技術(shù)模式、部件與裝備等方面有了較大進(jìn)展，部分技術(shù)與裝備已進(jìn)入示范推廣階段。
(1)項目進(jìn)展情況
①結(jié)合公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項“黃淮海麥玉及長江流域雙季稻秸稈還田技術(shù)集成示范”，針對黃淮海麥玉區(qū)的秸稈處理方式、秸稈還田技術(shù)模式、現(xiàn)有的機(jī)械化秸稈還田工藝流程、使用的耕整地及秸稈還田機(jī)具以及存在的問題進(jìn)行調(diào)研，調(diào)研地區(qū)覆蓋河北、河南、山東、天津等地。
根據(jù)項目任務(wù)及調(diào)研情況，2015年，項目組優(yōu)化3臺機(jī)具，包括雙軸條帶滅茬全幅旋耕作業(yè)機(jī)、淺耙機(jī)、少免耕播種機(jī)；研制5種部件，包括秸稈短粉碎、開溝掩埋、秸稈順行鋪蓋、秸稈均勻拋撒、催腐劑噴灑部件。
2016年，研制4種秸稈覆蓋還田機(jī)具，包括秸稈短粉碎掩埋機(jī)、催腐劑噴灑機(jī)、秸稈粉碎均撒機(jī)與玉米秸稈粉碎順行鋪放播種機(jī)；優(yōu)化2種土壤復(fù)式耕整機(jī)具，包括反旋深松聯(lián)合作業(yè)耕整機(jī)、秸稈翻埋旋耕機(jī)。項目在涿州、膠州各建設(shè)了50畝的試驗田，形成了涿州試驗區(qū)、山東膠州示范推廣區(qū)、山東萊西示范推廣區(qū)、河南偃師示范推廣區(qū)、河南南陽示范推廣區(qū)。
②結(jié)合“華北一年兩熟區(qū)作物秸稈均撒還田技術(shù)試驗示范”項目，調(diào)研了華北一年兩熟區(qū)現(xiàn)有秸稈還田技術(shù)裝備的基本情況，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前秸稈粉碎還田機(jī)作業(yè)多存在秸稈粉碎長短不一、碎稈覆蓋不均勻等問題，設(shè)計了一種秸稈粉碎質(zhì)量好、拋撒均勻的秸稈粉碎拋撒還田機(jī)。于2016年9月進(jìn)行了機(jī)具試驗，各項性能指標(biāo)均滿足要求且秸稈拋撒均勻度有明顯的提高。
與現(xiàn)有的秸稈粉碎還田機(jī)相比，秸稈粉碎拋撒還田機(jī)能在一定程度上提高秸稈拋撒幅寬和均勻度。2016年，在青島膠州市建立了30畝示范區(qū)，進(jìn)行秸稈粉碎拋撒還田機(jī)的示范。
③結(jié)合農(nóng)業(yè)技術(shù)試驗示范專項經(jīng)費(fèi)項目“我國北方主要類型區(qū)玉米秸稈還田模式”，針對秸稈處理方式、秸稈還田技術(shù)模式、現(xiàn)有機(jī)械化秸稈還田工藝流程、耕整地及秸稈還田機(jī)具等問題，在河北省、河南省、山東省、天津市4個省（直轄市）的9個縣（區(qū)、市）進(jìn)行了實地調(diào)研。
基于問卷調(diào)研，結(jié)合文獻(xiàn)綜述，分析了秸稈還田正負(fù)效應(yīng)產(chǎn)生原因，為相關(guān)機(jī)具與協(xié)同增產(chǎn)技術(shù)的研究提供基礎(chǔ)。在河北涿州市進(jìn)行秸稈還田正負(fù)效應(yīng)試驗，采用秸稈細(xì)碎淺埋模式，結(jié)果表明秸稈拋撒均勻使得后續(xù)淺旋整地工作效果優(yōu)于傳統(tǒng)作業(yè)模式。
在山東省膠州市示范推廣秸稈旋耕混埋深松與秸稈粉碎翻埋2種耕作模式，前者能夠更好實現(xiàn)土壤深層耕作，打破犁底層，提高整機(jī)作業(yè)質(zhì)量；后者作業(yè)后表層土壤細(xì)碎、疏松、平整，為播種作業(yè)、種子發(fā)芽和生長創(chuàng)造良好條件。
④結(jié)合國家“十三五”重點(diǎn)研發(fā)項目“北方一熟田培肥與耕作關(guān)鍵機(jī)具選改型及配套”，調(diào)研了東北地區(qū)水稻秸稈還田的基本情況，發(fā)現(xiàn)存在秸稈量大、粉碎和拋撒不均、還田后整地困難、漂浮插秧困難和機(jī)具不配套等問題。
對此，研制一種秸稈粉碎拋撒裝置，通過在刀軸上增加扇葉來增加秸稈拋撒的風(fēng)速，秸稈拋撒效果較傳統(tǒng)秸稈粉碎拋撒裝置好；研制一種秸稈拋撒翻埋聯(lián)合作業(yè)機(jī)，解決在秸稈拋撒不均情況下的秸稈翻埋問題。同時，針對東北稻區(qū)缺乏科學(xué)的、有效的秸稈還田機(jī)械化技術(shù)模式問題，提出該區(qū)秸稈還田技術(shù)模式研究并完成一年對比試驗。
⑤結(jié)合國家“十三五”重點(diǎn)研發(fā)計劃項目“大型機(jī)械耕整播種作業(yè)對土壤質(zhì)構(gòu)和玉米生長影響機(jī)理研究”，專業(yè)組進(jìn)行了大型機(jī)械耕整播種作業(yè)對東北黑土地土壤結(jié)構(gòu)及理化性狀的改良效應(yīng)研究，探討了對玉米生長的影響規(guī)律，并監(jiān)測大型機(jī)械耕整播種作業(yè)阻力、能耗、作業(yè)效率等參數(shù)。
⑥結(jié)合農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)技術(shù)試驗示范項目“長江中下游保護(hù)性耕作技術(shù)創(chuàng)新與集成研究”，針對江蘇金壇、安徽蕪湖、四川蒼溪稻麥（稻油）兩熟水旱輪作地區(qū)秸稈還田技術(shù)推廣可行性、配套農(nóng)藝及裝備、補(bǔ)貼現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)研。通過調(diào)研與試點(diǎn)試驗發(fā)現(xiàn)，深松在水旱輪作區(qū)并不具有普遍適應(yīng)性，而翻耕可作為土壤耕作、秸稈還田的有效途徑之一。
⑦結(jié)合國家科技支撐計劃課題“土壤肥力培育機(jī)械化關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”，在江蘇多地進(jìn)行了試驗研究及示范。一是使用犁旋一體機(jī)進(jìn)行秸稈機(jī)械化還田，作為土壤肥力培育技術(shù)措施；二是進(jìn)行水稻機(jī)插秧同步側(cè)深施肥技術(shù)與裝備的試驗研究，得出水稻機(jī)插秧同步側(cè)深施肥技術(shù)具有增產(chǎn)、減量、省工的效果，總體可達(dá)到37.96元/畝的收益。
⑧結(jié)合重慶市科委的應(yīng)用開發(fā)計劃重點(diǎn)項目“高性能輕小型果園開溝器及施肥裝置的研制”和重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)共性關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新專項項目“新電動微耕機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究及產(chǎn)品開發(fā)”，研制出果園開溝器及施肥裝置，并在重慶市涪陵區(qū)、四川省蒼溪縣等地試驗示范推廣；研制一款新型電動微耕機(jī)，具有振動低、易于操控、節(jié)能降耗等優(yōu)點(diǎn)。
(2)土壤耕作機(jī)械化技術(shù)模式研究
① 稻麥輪作區(qū)水稻直播試驗研究
免耕直播技術(shù)作為一種新型的稻田耕作方法，目前已在我國水稻種植區(qū)域得到一定范圍的應(yīng)用和推廣。為進(jìn)一步明確山東省發(fā)展水稻機(jī)械化直播技術(shù)的可行性，在已有的水稻直播試驗基礎(chǔ)上，于2015年進(jìn)行了直播試驗（耕地旱直播，水稻免耕旱直播，水稻水直播）。
結(jié)果表明三種水稻機(jī)械化直播技術(shù)節(jié)本增效效果明顯，與育苗插秧相比，產(chǎn)量高、成本低。其中，水直播技術(shù)規(guī)范較成熟，適用于山東省所有地區(qū)，已具備推廣條件；而兩種旱直播技術(shù)基本具備推廣條件，但由于受土質(zhì)影響明顯，需要根據(jù)地域和土質(zhì)分別制定技術(shù)規(guī)范。
② 深松技術(shù)試驗研究
為研究深松深度及作業(yè)速度對深松阻力、能耗和土壤擾動量的影響，2014、2015、2016連續(xù)3年在遼寧彰武、河北涿州進(jìn)行了不同作業(yè)條件的田間深松試驗。設(shè)置不同作業(yè)深度不同速度的試驗條件，在玉米播種前用鑿形鏟、箭形鏟和翼形鏟三種鏟進(jìn)行深松作業(yè)，測試作業(yè)時的牽引阻力和油耗。并在后期持續(xù)觀測土壤水分等土壤物理特性變化以及作物根系生長和玉米產(chǎn)量。
試驗結(jié)果表明：
a.除在0～10 cm表土層，深松較對照組能降低土壤容重3.7%～9.7%(P<0.05)，能降低土壤緊實度31.3%～67.6%(P<0.05)；提高土壤體積含水率達(dá)2.5%-22.1%(P<0.05)。
b.在降水量相對較少的年份（2014、2015年），深松有較高的蓄水保墑能力。隨著時間的增長，土壤容重、緊實度逐年增大，深松作業(yè)第三年（2016年），30～40 cm土層的土壤容重較對照組的小1%～4%，因此對于試驗地條件的土壤，每隔1年深松一次為宜，35～40 cm是較適宜的深松深度。
c.鏟形的變化對土壤容重、含水率等指標(biāo)及玉米根系及產(chǎn)量的變化沒有顯著性影響。鏟形的變化對油耗、功耗及產(chǎn)量增量和油耗、功耗的比值有顯著性影響。鑿形鏟的產(chǎn)量增量與油耗比值相對箭形鏟和翼形鏟分別高97.42%、235.60%，產(chǎn)量增量與功耗比值分別高111.81%、238.46%。
因此，綜合產(chǎn)量增量和油耗、功耗的比值和深松溝形面積比阻等指標(biāo)，對于試驗地所在區(qū)，鑿形鏟是相對較適宜的深松鏟形。
② 交錯式圓盤開溝器
免耕播種作業(yè)地表秸稈覆蓋量大，機(jī)具的通過性、播種質(zhì)量穩(wěn)定性及土壤擾動是免耕播種機(jī)具的重要指標(biāo)，對此設(shè)計了切草圓盤及缺口圓盤組合式施肥開溝器，通過大缺口圓盤限制秸稈的滑移量并保證機(jī)具的通過性，使切草圓盤切斷作物秸稈及根茬進(jìn)行施肥作業(yè)；通過大小交錯式雙圓盤開溝器進(jìn)行開溝播種作業(yè)，對作業(yè)溝型、開溝寬度及土壤擾動的分析，優(yōu)化大小交錯式雙圓盤開溝器間的夾角及接觸點(diǎn)。
在不同秸稈覆蓋量(0.536kg/m2, 0.893kg/m2, 1.574kg/m2)的田間作業(yè)時，機(jī)具通過性高，無堵塞現(xiàn)象；開溝寬度小于2cm，土壤擾動小，符合預(yù)期作業(yè)效果。
③ 果園開溝器及施肥裝置
果園開溝施肥一般是先用開溝機(jī)在果園內(nèi)順著果樹行向，每行開一條深、寬均為300-500mm的長形溝，然后人工進(jìn)行施肥、覆土。國內(nèi)開溝機(jī)大多是單側(cè)開溝，作業(yè)效率較低，與中大型拖拉機(jī)配套的開溝機(jī)較少。
大多數(shù)的雙側(cè)懸掛式開溝機(jī)存在溝底殘留土帶的缺點(diǎn)，為此設(shè)計開溝器及施肥裝置，一次性完成開溝、施肥、覆土的全程機(jī)械化新型開溝深施肥機(jī)，并與大中功率輪式拖拉機(jī)配套使用，實現(xiàn)雙側(cè)開溝、溝型規(guī)范、拋土均勻、回土平整、開溝深淺可調(diào)等功能。
④ 翻轉(zhuǎn)犁犁耕深度實時監(jiān)測系統(tǒng)
為了解決翻轉(zhuǎn)犁作業(yè)過程中犁耕深度檢測要求，采用MPU-6050三軸陀螺儀模塊結(jié)合工控機(jī)構(gòu)建翻轉(zhuǎn)犁實時監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)犁犁耕深度實時監(jiān)測。
⑤ 節(jié)能型反轉(zhuǎn)滅茬刀
優(yōu)化設(shè)計了節(jié)能型反轉(zhuǎn)滅茬刀，并對滅茬刀進(jìn)行了靜力學(xué)分析，分析了反轉(zhuǎn)滅茬刀在受到不同方向不同大小的力時刀具的變形情況以及各個部分的應(yīng)力、應(yīng)變分布，計算了危險截面區(qū)域。對滅茬刀軸總成進(jìn)行了abaqus運(yùn)動仿真以分析滅茬刀的功耗以及拋土情況，并確定了切茬刀的尺寸和厚度、切茬刀軸的結(jié)構(gòu)和安裝位置等參數(shù)。
⑥ 漿式葉片刀
為增大粉碎后的秸稈拋撒幅寬，創(chuàng)新設(shè)計一種漿式葉片，漿式葉片能夠產(chǎn)生更強(qiáng)負(fù)壓效果和風(fēng)力，有利于秸稈的喂入和排出，秸稈排出速度變大，同時優(yōu)化拋撒導(dǎo)流板曲面和排列方式，使秸稈拋撒均勻、幅寬加大。并通過數(shù)值模擬分析和實際試驗，研究了不同形式刀片（光刃、鋸齒、漿式葉片）及其結(jié)構(gòu)參數(shù)（開刃角度，鋸齒傾角）對水稻秸稈粉碎效果和拋撒幅寬影響，明確刀片支撐切割水稻秸稈機(jī)理和受力分析，為刀片結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化和下一步水稻秸稈還田培肥地力相關(guān)研究提供依據(jù)。
⑦ 玉米滅茬兼種帶清理裝置
為降低玉米播種機(jī)作業(yè)阻力和解決秸稈殘茬堵塞問題，創(chuàng)新設(shè)計了一種滅茬兼彈式種帶清理裝置，使滅茬刀與種帶清理刀彈性連接，滅茬刀入土后在秸稈殘茬和表面碎秸稈的阻力下將秸稈切斷并且種帶清理刀將秸稈撥向玉米行間，降低了作業(yè)阻力，提高了種帶清理程度。
結(jié)合離散元分析和田間試驗，研究滅茬裝置及其關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)（如滅茬刀長度、種帶清理刀弧度、滅茬刀入土深度等）對土壤特性和種帶清潔度的影響，明確了滅茬兼種帶清理裝置的滅茬特性和作業(yè)阻力變化規(guī)律，為滅茬刀及種帶清理刀的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化提供依據(jù)。配套該套裝置與4行玉米免耕播種機(jī)作業(yè)，可一次完成滅茬、開溝、播種、鎮(zhèn)壓聯(lián)合作業(yè)。
(4)土壤耕作裝備研究
（1）驅(qū)動式直立淺耙機(jī)
現(xiàn)有整地機(jī)械因受自身結(jié)構(gòu)限制，動力輸出軸處易出現(xiàn)漏耕現(xiàn)象，加上采用的傳動方式易導(dǎo)致機(jī)具受力不均勻、剛性差，不能滿足高質(zhì)量整地作業(yè)要求。
針對上述不足，研制了一種驅(qū)動式直立淺耙機(jī)，該機(jī)作業(yè)后可達(dá)到全面淺層耙地效果，垂直耙地深度為5-6cm；刀片對土層結(jié)構(gòu)破壞微小，利于土層蓄水保墑；減震機(jī)構(gòu)減少了齒輪磨損，可延長機(jī)具壽命；相鄰刀軸旋轉(zhuǎn)方向相反，機(jī)具受力均勻、剛性可靠。
（2）被動防堵式淺松機(jī)
為解決現(xiàn)有淺松機(jī)存在的大秸稈覆蓋量條件下淺松鏟柄易堵塞、作業(yè)后雜草成活率高等問題，研究開發(fā)了一種被動防堵式淺松機(jī)。通過在淺松鏟后安裝碎土耙，提高雜草根系與土壤分離率；在鏟柄兩側(cè)安裝撥草輪，提高機(jī)具的防堵性能；增加幅寬，提高作業(yè)效率。
（3） 帶驅(qū)動直刀小麥少耕播種機(jī)
主動式免耕播種機(jī)在秸稈覆蓋量大的地塊作業(yè)時，多存在土壤擾動量大，功耗高等問題，研制了一種條帶驅(qū)動直刀小麥少耕播種機(jī)。該播種機(jī)通過使用直刀代替旋耕刀，在播種行上旋切土壤，切破根茬和土壤，同時將地表秸稈拋向后方防止堵塞，入土深度8～10cm，開溝寬度為5.5cm。
由于采用切茬直刀土壤擾動量較小，與帶狀旋耕免耕播種機(jī)相比，土壤擾動量減少37.5%。與此同時，拋土現(xiàn)象減少，并可以降低入土阻力和動力消耗。但播種深度穩(wěn)定性有待提高，應(yīng)進(jìn)一步對仿形機(jī)構(gòu)和刀軸排列優(yōu)化設(shè)計。
（4）秸稈粉碎均勻拋撒機(jī)
現(xiàn)有秸稈還田地因秸稈粉碎效果與拋撒均勻度較差，造成播種機(jī)作業(yè)時易出現(xiàn)種管堵塞、秸稈纏繞耕地機(jī)具等問題，設(shè)計了一種秸稈粉碎拋撒還田機(jī)。該機(jī)主要由粉碎裝置、導(dǎo)向葉片、導(dǎo)流板和導(dǎo)向葉片調(diào)節(jié)裝置等部分組成。通過導(dǎo)向葉片調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)導(dǎo)向葉片在導(dǎo)流板上的位置，能夠較好的調(diào)節(jié)秸稈拋撒的均勻性、幅寬和速度。
樣機(jī)田間試驗表明，在拖拉機(jī)前進(jìn)速度為1.8 m.s/1，秸稈含水率為78.4%，拖拉機(jī)動力輸出軸轉(zhuǎn)速為540 r/min的未收獲玉米地里，樣機(jī)的秸稈粉碎長度平均合格率達(dá)89.01%，平均拋撒幅寬達(dá)2223.3 mm，平均留茬高度為62.0 mm，拋撒不均勻度為22.95%，各項性能指標(biāo)均滿足要求。
并通過Fluent軟件中的多參考系模型（MRF）和Realizable k–ε湍流模型對秸稈粉碎還田機(jī)粉碎室內(nèi)流場進(jìn)行了三維數(shù)值模擬，分析了粉碎室內(nèi)流體流線和渦核區(qū)域，粉碎室流域截面上的流體流線、流速和壓力，以及粉碎刀輥表面和入口處壓力，初步揭示了粉碎室內(nèi)流體流動特性和壓力分布規(guī)律。
（5）玉米秸稈順行鋪放機(jī)
現(xiàn)有秸稈粉碎還田機(jī)采用甩刀刀片，但甩刀式粉碎機(jī)粉碎秸稈較長，多需二次粉碎，粉碎絲壤不斷。研制開發(fā)了一種玉米秸稈順行鋪放機(jī)，將玉米秸稈沿著一定方向順行鋪放在地表，秸稈覆蓋帶與后續(xù)播種帶相間分布，條理分明，不影響后續(xù)的播種和施肥。
（6）后懸掛隨動式打孔機(jī)
針對現(xiàn)有鹽堿土改良措施工程量大，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本高的問題，設(shè)計了一種后懸掛隨動式打孔通氣機(jī)，用于疏松土壤，提高土壤通透性，改善土壤環(huán)境。
通過建立五桿打孔機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)模型，研究了打孔軌跡形成的機(jī)理，在確立關(guān)鍵部件約束條件的基礎(chǔ)上，結(jié)合工作原理和運(yùn)動特性，獲得了打孔部件和隨動裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù)，及不同打孔深度下的最佳機(jī)組前進(jìn)速度。
試驗表明：打孔機(jī)作業(yè)速度為3～5 km/h時，成孔與水平方向的夾角均值在86.4°～88.5°，變異系數(shù)小于1.6%，垂直性較好，同時打孔密度為51～128孔/m2，工作效率為3 600～6 000 m2/h。
（7）玉米免耕播種機(jī)經(jīng)過近些年的發(fā)展，雖取得一系列進(jìn)展并研發(fā)了相應(yīng)配套機(jī)具，但在我國一年兩熟秸稈覆蓋量大的地區(qū)，普遍存在機(jī)具通過性較差、播種質(zhì)量不穩(wěn)定、土壤擾動大等問題。
針對以上不足，設(shè)計了一種圓盤切草式玉米免耕播種機(jī)，該機(jī)通過前方切草圓盤及缺口圓盤組合進(jìn)行開溝側(cè)施肥作業(yè)，并經(jīng)后方大小交錯式雙圓盤實現(xiàn)切斷秸稈并開溝，開溝深度3～5cm，開溝寬度2cm，配合后方種子引流板，能將種子引流至預(yù)定位置，播種質(zhì)量穩(wěn)定性高，土壤擾動小，機(jī)具通過性強(qiáng)，作業(yè)效率高。
（8） 秸稈翻埋旋耕機(jī)
秸稈翻埋旋耕機(jī)是將翻耕與旋耕功能有機(jī)有效的結(jié)合，可一次完成機(jī)械翻耕、埋茬、覆蓋、平整等多道作業(yè)工序，提高了秸稈覆蓋地土壤耕作的工作效率，減少機(jī)具因多次作業(yè)造成的土壤壓實。
通過分析鏵式犁翻埋工作過程，建立鏵式犁犁體曲面翻埋運(yùn)動的數(shù)學(xué)模型，確定鏵式犁犁體曲面翻埋效果與運(yùn)動阻力之間的關(guān)系規(guī)律，并對鏵式犁犁體曲面進(jìn)行優(yōu)化，增強(qiáng)秸稈翻埋效果。同時旋耕作業(yè)可進(jìn)一步細(xì)碎土壤、平整地表，為播種作業(yè)提供良好環(huán)境。
田間試驗結(jié)果表明：經(jīng)秸稈翻埋旋耕作業(yè)后，表層土壤容重減小，地表平整度系數(shù)高。
（9）電動微耕機(jī)
電動微耕機(jī)，采用新電動技術(shù)取代內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動微耕機(jī)工作，滿足田間、大棚等作業(yè)工況技術(shù)指標(biāo)，其振動低，操控性優(yōu)于采用傳統(tǒng)熱動力微耕機(jī)，噪音及排放低，作業(yè)且成本大大低于傳統(tǒng)熱動力微耕機(jī)：如4kW汽油機(jī)動力其理論油耗395g/kW·h，理論油耗1.58kg/h，約2.2L汽油，按目前燃油價格6.2元/L計算，燃油費(fèi)為13.64元；而電動微耕機(jī)1h電費(fèi)僅1元左右。
（10）秸稈翻埋覆蓋機(jī)
為實現(xiàn)秸稈部分覆蓋還田和部分翻埋還田，且比例可根據(jù)農(nóng)藝要求進(jìn)行調(diào)整，主要從以下4個方面提出設(shè)計方案：
a.秸稈粉碎裝置：采用一種Y型甩刀改進(jìn)刀具，能夠較好的撿拾、粉碎，拋灑秸稈。
b.秸稈粉碎拋撒裝置：設(shè)計一種可調(diào)節(jié)的秸稈拋撒裝置，在粉碎裝置、左右側(cè)板和秸稈量調(diào)節(jié)裝置配合下，將粉碎后的部分秸稈拋至拋撒板后落到指定區(qū)域，部分秸稈掉落至調(diào)節(jié)裝置后進(jìn)行翻埋還田。
c.旋耕裝置：為便于粉碎后未拋出秸稈的喂入、實現(xiàn)秸稈與土壤混埋均勻，對旋耕方向、刀具排列進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。
d.輸送裝置：用于輸送拋落在旋耕機(jī)上方的秸稈，防止堵塞。該機(jī)具能夠一次性完成秸稈粉碎、拋撒、輸送、混埋等多項作業(yè)，并實現(xiàn)秸稈拋出量的調(diào)節(jié)。經(jīng)測量秸稈拋撒均勻度、地表平整度、秸稈粉碎合格率等參數(shù)，作業(yè)效果滿足設(shè)計要求。
（11）深松機(jī)及其耕深檢測系統(tǒng)
設(shè)計了帶有自動檢測控制耕作深度系統(tǒng)的深松機(jī)，結(jié)合田間試驗和數(shù)值模擬分析，在應(yīng)用自動檢測控制耕作深度系統(tǒng)的條件下，研究了不同類型深松鏟（如鑿形、雙翼型、箭型等）及其關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)（如寬度、起土角、翼張角等）對深松阻力的影響規(guī)律，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行深松鏟結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化。
其自動檢測控制耕深系統(tǒng)能夠?qū)崟r反映作業(yè)耕深，具備數(shù)據(jù)存儲和歷史數(shù)據(jù)查看的功能，并且可根據(jù)耕作深度變化自動調(diào)整耕整地機(jī)械，保證同一地塊耕作深度一致，提高耕整地的作業(yè)質(zhì)量，同時也減少了因過度深松而造成的不必要的燃油浪費(fèi)。
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