玉米免耕播種根茬處理裝置設計開題報告.doc

天津農學院畢業(yè)設計開題報告中文題目玉米免耕播種根茬處理裝置設計學生姓名系別機電工程系專業(yè)班級2007級農業(yè)機械化及其自動化二班指導教師開題時間2010年11月一、研究目的和意義我國有廣大的旱作農業(yè)區(qū)，北方春季氣溫普遍偏低，風沙大，春旱嚴重，旱作農業(yè)發(fā)展受到很大的制約。北方農作物多以一年一茬的玉米為主，傳統(tǒng)耕作方式是將殘留在地里的玉米根茬，在播種前需要用人工刨除，然后摟成堆，最后燒掉。不僅勞動強度大，而且根茬會將土壤中的一部分肥料帶走，致使土壤板結。隨著農村經濟的發(fā)展,大部分地區(qū)的根茬已不再作為燒柴之用，而是對玉米農田實行免耕、少耕，盡可能減少耕作，并用玉米秸稈覆蓋地表，從而減少風蝕、水蝕，提高土壤肥力和抗旱能力。目前采用的主要方式是，收割時秸稈留高茬，春播前對其處理。大量試驗研究表明采用這種保護性耕作方式，可以減少水土流失、抑制揚沙，提高產量。長期進行玉米根茬留田，土壤有機質等養(yǎng)分物質含量明顯增加，土壤物理性狀得到改善，土壤微生物總量、細菌、霉菌和放線菌量均有增加。但是，玉米免耕播種機要在留茬的未耕地上直接進行作業(yè)，這就要求免耕播種機有很好的根茬處理能力。根茬處理是指采用機械作業(yè)切碎、消除作物根茬。其作用是提高播種機的通過性和播種質量，并充分利用根茬自身的有機養(yǎng)料，來增加土壤有機質，改善土壤的物理性質，增加團粒結構，以達到增加土壤肥力、增產增收的目的。從玉米根系分布圖可以看出，玉米粗大而結實的根茬位于耕作層中，處理根茬時，很難將根茬切斷，而且易纏繞旋耕機刀軸。播種作業(yè)時，開溝器遇到根茬易發(fā)生堵塞，嚴重時無法正常作業(yè)。因此，必須對玉米根茬進行切碎處理。打破根須與土壤形成的團塊，要求90%以上的根茬切碎長度小于5cm。有效的根茬處理，將有利于后續(xù)的種床準備作業(yè)，提高播種機特別是免耕播種機的通過性和播種質量。二、該選題的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢國內玉米免耕播種根茬處理技術起步于20世紀90年代。目前出現(xiàn)的玉米根茬處理裝置主要是由旋耕機演化而來，其作業(yè)方式是通過動刀入土，將根茬旋起，再由定刀輔助，將根茬切碎。這種玉米根茬處理方法的特點是轉速高，功率消耗大，容易纏草，刀片受力大，易損壞，不易推廣使用。國外農業(yè)機械化起步較早，玉米免耕播種根茬處理技術相對比較成熟。以日本為例，其玉米根茬處理是在玉米的聯(lián)合收獲作業(yè)中一次性完成。其特點是利用雙軸作業(yè)，前上軸完成莖稈粉碎還田，后下軸完成深松旋耕、根茬破碎。但其功耗大，所需配套動力大，不太適合我國國情。當前免耕播種機上采用的根茬處理方法有三種。第一種是在開溝器前增加破茬圓盤刀，靠圓盤刀鋒利的刃口和足夠的重力切斷秸稈、根茬和切開土壤,國外的免耕播種機上多采用這種方式。這種免耕播種機結構龐大，多為牽引式。而國內的免耕播種機基本上都是小型懸掛式的,由于整機質量輕，破茬圓盤難以破茬入土，不適應在我國的免耕播種機上使用。第二種是鋤鏟式分茬開溝器。其入土性能好，不需增加配重，整機質量小，但工作時土壤翻動量大，容易掛草而堵塞，且遇玉米根茬時難以破茬入土，不能保證播種質量。第三種是帶狀旋耕方式,但存在旋耕刀破茬性能不好，掩埋效果差，動力消耗過大等諸多問題。從我國國情來看，需要一種集合以上三種方法優(yōu)點的根茬處理裝置。即這種玉米免耕播種根茬處理裝置要入土容易，不需要增加配重，工作動土量小且能保證播種質量。三、主要參考文獻1高煥文,李問盈,李洪文.中國特色保護性耕作技術J.農業(yè)工程學報,2003,19(3):1-4.2賈延明,尚長青,張振國.保護性耕作適應性試驗及關鍵技術研究J.農業(yè)工程學報,2002,18(1):78-82.3李洪文,陳君達.旱地玉米機械化保護性耕作技術及機具研究J.中國農業(yè)大學學報,2000,5(4):68-72.4宋日,吳春勝,牟金明,等.玉米根茬留田對土壤微生物量碳和酶活性動態(tài)變化特征的影響J.應用生態(tài)學報,2002,13(3):303-306.5趙秀蘭,許大志,高云.玉米根茬還田對土壤肥力的影響研究簡報J.土壤通報,1998,29(1):14-16.6北京農業(yè)工程大學.農業(yè)機械學.北京:中國農業(yè)出版社，19997高麗紅.旋耕刀的設計及排列淺析J.機械管理開發(fā),2007,4(2):16-188PaytonDM，Hyde