何兴村，张鲁云，秦朝民

（新疆农垦科学院机械装备研究所，新疆　石河子　832000）



1LH-640型弯曲式深松犁的研制与试验

何兴村，张鲁云※，秦朝民

（新疆农垦科学院机械装备研究所，新疆石河子832000）

摘要：针对免耕作业和滴灌技术带来的土壤有效耕层变薄、容重增加、灌溉水分难以入渗等一系列问题，新疆农垦科学院机械装备研究研制开发了新型弯曲式深松犁。文中介绍了该机具的结构、工作原理、性能特点及田间试验情况。通过对深松犁的实地测试，证明该型深松犁达到了改善土壤物理结构和作物生长环境，高效利用自然资源，增加经济效益的最终目标。

关 键 词：深松犁；保护性耕作；研制；试验

保护性耕作技术是相对于传统翻耕、种植休闲期地表裸露的一种新型耕作技术［1］，它通过少耕、免耕和地表生物质覆盖，以增加土壤水分含量，减轻土壤水蚀和风蚀，减缓土地退化，从而有效抑制沙尘暴的发生，促进农业的可持续发展。滴灌技术可大幅降低农业用水量，轻松实现对灌溉用水进行人工智能控制，提高水资源利用率。但是多年实施保护性耕作和滴灌技术出现的直接问题是土壤作物有效生长区变浅、容重增大［2］，在距地表15 cm下方形成坚硬的犁底层，严重影响植株根系发育及对水分和养料的吸收，农作物产量逐年下降。

新疆农垦科学院机械装备研究所针对新疆兵团实施保护性耕作和滴灌技术之后出现的负面影响，设计研制了1LH-640型弯曲式深松犁。该深松犁外形独特（图1），较传统的铧式犁具有阻力小，犁耕层深

图1　深松犁

1　整机结构及工作原理

该型弯曲式深松犁由机架大梁、上下牵引板、犁体支座、深松犁体、碎土辊等部件组成［3］（图2）。工作时，由拖拉机悬挂装置与上下牵引板连接，带动机架，深松犁体入土进行深松作业，随后碎土辊对深松之后的地表进行碎土、镇压。可根据拖拉机的实际功率大小，确定犁体数量，亦可根据深松土壤的土质，调节深松犁体间距和深松齿与地面之间的角度，根据实际情况满足用户的各种需求，从而最大限度的发挥出深松犁的实际功效。

图2　弯曲式深松犁结构

2　深松犁结构特性及性能指标

2.1结构特点

本项目研制的新型弯曲式深松犁，深松立柱采用优质锰钢板切割、冲压制作，取代了传统的铸铁浇注件，即简化了犁体结构、制造工艺，又减轻了深松犁整体重量（图3），其所具有独特的几何曲线也起到了主犁壁的作用。深松立柱钢板厚度只有15 mm，深松侧板厚度只有7.5 mm，因此单组犁体总成重量较轻，只有33.4 kg。深松立柱、深松板与深松齿和深松齿尖采用特制销钉卡套镶嵌式连接，与传统的螺钉式连接相比，即拆卸安装方便又减小了工作阻力。深松齿和深松齿尖等损耗件安装拆卸方便快捷，易于快速更换。

图3　深松犁单组犁体

2.2性能指标

外形尺寸（长×宽×高，mm）2 900×1 350×1 360

配套动力（kW）80～100

犁耕深度（cm）40～50

作业幅宽（m）2.5

整机悬挂犁具（组）6～10

纯小时生产率（hm2/h）1.0

3　田间试验

3.1试验环境

2015年7月12日在新疆共青团农场麦茬地进行试验，试验地前茬种植作物为小麦，面积约为200hm2，配套动力为东方红2204型拖拉机，试验地土壤为新疆粘性土壤。

3.2试验测试记录

对深松犁进行田间性能试验，测试记录见表3。

表3　深松犁测定结果

3.3结果分析

试验数据表明：

（1）与传统铧式犁相比，耕后土壤表面动土量较小，较好地保持了土壤墒情，减少了水分挥发，有利于实施保护性耕作；

（2）深松犁最终犁耕深度达到54 cm，取得了预期设计的效果，有效打破了犁底层，改善了土壤结构，有利于作物根系生长发育；

（3）通过悬挂装置销轴和固定座螺钉位置移动对犁体与地面角度进行调节，最终确定犁体入土最佳角度为10～15°；

（4）将两犁体之间距离最终定为50 cm，可有效减小深松犁牵引力，减轻地表植被、残茬拥堵情况。

4弯曲式深松犁的性能特点

图4　深松作业后地表状况

新疆农垦科学院机械装备研究所研制的新型弯

曲式深松犁，相对于传统的铧式犁具有牵引阻力小，加深耕层而不翻转土壤，地表土壤扰动较少，耕后地表见图4。通过田间测试该深松犁最大深松达到54 cm，能够彻底打破犁底层，提高土壤蓄水保墒、保温的能力。美国约翰·迪尔公司的900V型机械式深松犁和德国劳尔公司生产的悬挂式深松犁最大耕深一般为50 cm左右［4］。因此，该深松犁深松性能优良。

5　结论与讨论

深松作业是保护性耕作技术之一［5］。当犁耕深度达到30 cm以上时，犁底层被彻底打破，土壤得到疏松，降低了土壤容重，提高了雨水、灌溉水入渗量，扩大了土壤水库容。新疆属于典型的温带大陆性干旱气候，降雨量稀少，由此可将作物生长期内宝贵的降水最大限度地蓄积在土壤中，变不均匀的降水为自然稳定的土壤供水。深松作业打破了犁底层，作物根系穿透阻力下降，易于下扎。主根系深度的增加，不但可以从土壤中吸取更多的水分，还可以获得较多的养料，从而促进作物的生长发育，增加产量。

新疆农垦科学院机械装备研究所研制的新型弯曲式深松犁，与免耕和滴灌技术相配套，适用于新疆兵团的保护性耕作方式。田间测试证明犁架坚固、犁体轻便、牵引阻力小、耕深达到设计要求。随着新疆兵团保护性耕作和滴灌技术的推广应用，新型弯曲式深松犁也将会拥有巨大的市场需求。

参考文献：

［1］Hammond R B.Long-term conservation tillage studies impact of no-tillon seedcorn maggot［J］.Crop Protection，1997，（3）: 221～225.

［2］郭新荣.土壤深松技术的应用研究［J］.山西农业大学学报，2005，（1）：74～7.

［3］鲁力群，李其昀，赵静.深松旋耕沟播联合作业机深松技术［J］.山东理工大学学报：自然科学版，2003，17（6）:72～75.

［4］时均莲，邱立春.国内外深松技术及深松机具概况［J］.农业机械，2005，（3）：58～59.

［5］秦红灵，高旺盛，马月等.两年免耕后深松对土壤水分的影响［J］.中国农业科学，2008，41（1）：78～85.

doi:10.13620/j.cnki.issn1007-7782.2016.01.001

中图分类号:S223.2+3

文献标识码：A

文章编号：1007-7782（2016）01-0005-03

收稿日期：2016-01-26

基金项目：新疆农垦科学院科技引导计划项目（79YYD201504）

通讯作者：张鲁云而不翻转土壤，彻底打破犁底层，保护耕地的特点。

Developing and test of 1LH-640 bent subsoiling plough

HE Xin-cun，ZHANG Lu-yun※，QIN Zhao-min
（Mechanical equipment research institut，Academy of Sciences of Xinjiang reclamation，832000，Shihezi，Xinjiang，China）

Abstract:Aim at attenuation of effective topsoil，increase of soil volum weight and soil hardening which are caused by no-tillage and drip irrigation，we developed a new type ofbent subsoiling plough.Thistext introducesthe structure，operation principle，performance characteristics and test situation of this machine.The result and the experimental data indicate that，this type of subsoiling can improve the physical structure of soil and the growing enviroment of plant，the operation effect has also achieved the goal ofhigh-effeiciency natural resource application and increase ofeconomic benifits.

Key words:Bent subsoiling plough；Conservation tillage；Research；Experiment