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摘要：根据辽宁省旱作节水铺膜机械化技术的农艺要求，研制多功能旱作节水铺膜机。田间试验结果表明，机组转弯灵活，操作方便，横向稳定性和纵向稳定性良好;结构设计合理，各部件结构及连接强度安全可靠，各项作业指示能够满足实际作业要求。
关键词：铺膜机;节水;试验;性能;适用性
中图分类号：S223.5 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2019）04-0017-03
辽宁省是我国严重缺水的省份之一，人均占有水资源量仅为全国的1/3，干旱使辽宁省每年粮食减产25亿～50亿kg。滴灌是当今世界上最先进的节水灌溉技术之一，尤其是我国首创的膜下滴灌节水技术具有省工、省时、省水、节约劳动力、增产高效等诸多优点。目前，新疆地区膜下滴灌面积在20万hm2以上，黑龙江、甘肃等省的推广应用规模也较大。然而，辽宁省膜下滴灌技术发展相对缓慢，缺少成熟的膜下滴灌技术及配套机具。为此，根据辽宁省旱作节水铺膜机械化技术的农艺要求，研制改进多功能旱作节水铺膜机，为提升全省旱作节水铺膜机械化技术水平提供机具支持。
1 多功能旱作节水铺膜机的结构及技术参数
1.1 结构组成
旱作节水铺膜机（图1）主要由施肥装置、打药装置、滴灌铺设装置、铺膜工作装置、膜上播种装置、限深装置、机架、悬挂机构等组成。
机具与拖拉机采用后悬挂方式连接。开沟施肥装置、覆土机构、膜上播种装置、镇压机构以机具纵向中心线为中心左右对称布置;变速箱布置在机架前部的中心位置，其输入轴与拖拉机输出轴相连，输出轴与覆土机构的主动链轮相连，主、从动链轮带动刮土板实现取土、覆土作业;开沟器布置在取土装置后中下方，滴灌带布置在机架中上方;打药机构、铺膜机构布置在滴灌带铺设机构后机架下方。机具结构简单、左右平衡性好、运行平稳、通过性好、机动性强。
1.2 工作原理
作业时，电动驱动开沟施肥机构完成侧深施肥，拖拉机动力输出轴经传动轴带动变速箱，进而带动两刮板式覆土器取土，同時完成喷药、铺滴灌带铺设作业;将经刮板式运送的土壤覆在地膜上，由鸭嘴式精量排种器通过自转滚动实现打孔播种，播种后由镇压轮完成镇压工作。
1.3 主要技术参数
1.3.1 播种深度 播种深度根据土壤类型、墒情及播种技术等因素确定。一般条件下，玉米适宜播种深度为30～50 mm，沙土地、干旱地区和干旱年份应适当加深，确保种子播在湿土上。经认真分析，确定播种深度为30～50 mm。
1.3.2 施肥深度 采用一次性深施肥，施肥深度90 mm。肥料施在种子侧下方，与种子的隔离带保持60 mm间距。施肥量根据土质和玉米品种而定，可少施或不施口肥，无需追肥。
1.3.3 行距和株距 采用大垄双行播种作业技术模式，考虑通风、采光性等农艺要求，行距设置为400～450 mm，株距为330～450 mm。
1.3.4 作业速度 播种机作业速度主要取决于工作部件和行走装置对速度的适应性。作业速度过高，影响鸭嘴滚筒式排种器的成穴质量、排种效果和播种均匀性，故作业速度确定为2～4 km/h。
1.3.5 配套动力 播种机所需功率是各部分所需功率的总和。播种机采用2行作业时，所需动力较小，但考虑到需要后动力输出装置及机型的普及性，选择发动机额定功率为25.7 kW的轮式拖拉机作为配套动力。
1.3.6 幅宽 播种机采用2行作业时，垄宽为1 200 mm。结合考虑拖拉机的轮距，确定幅宽为1 200 mm。
1.3.7 作业效率 根据已确定的作业速度及幅宽，计算播种机的作业效率：
Q=BV （1）
式中：B为幅宽;V为作业速度。
经计算得播种机的作业效率Q=0.16～0.32 hm2/h。
2 多功能旱作节水铺膜机田间试验
为确定多功能旱作节水铺膜机的适应性和性能，分别于锦州市黑山县、阜新市阜蒙县于寺镇、朝阳凌源市进行适用性试验和性能试验。
2.1 黑山县试验
2018年4月20—23日，选择在锦州市黑山县庞河经济开发区进行试验。试验地土壤类型为黑粘土，含水率19.21%，已完成旋耕整地、地表平整。试验田各处条件基本相同，面积满足测试要求。前荐作物为玉米，东西垄向，田间无秸秆覆盖。试验共播种玉米13.33 hm2，机具作业情况见表1。
试验结果表明：空穴率3.6%，穴粒数合格率87%，膜下播种深度合格率90%，穴距合格率91%，施肥深度合格率87%，能满足当地玉米播种作业要求。
2.2 阜蒙县试验
2018年4月24日至27日，在阜新市阜蒙县于寺镇进行试验。试验地土壤类型为沙壤土，含水率16.91%，已完成旋耕整地、地表平整，面积满足测试要求。前荐作物为玉米，南北垄向，田间无秸秆覆盖，使用机械化播种作业，共播种玉米12.33 hm2，机具作业情况见表2。
试验结果表明：空穴率3.1%，穴粒数合格率86%，膜下播种深度合格率89%，穴距合格率93%，施肥深度合格率89%，能满足当地玉米播种作业要求。
2.3 凌源市试验
2018年4月19—21日，在朝阳凌源市进行试验。试验地土壤类型为黑壤土，含水率为17.52%，旋耕整地、地表平整，面积满足测试要求。前荐作物为玉米，南北垄向，田间无秸秆及杂草，使用机械化播种作业，共播种玉米9.33 hm2，机具作业情况见表3。 試验结果：空穴率3.8%，穴粒数合格率90%，膜下播种深度合格率86%，穴距合格率93%，施肥深度合格率90%，能满足当地玉米播种作业要求。
3 结论与讨论
机组进行田间生产作业时，地块的地理位置、形状、地表条件、土壤条件等不同，除进行铺膜播种作业外，还进行多次地块转移和地头转向，地块转移过程中途经坡地和沟坎。运行结果表明：机组转弯灵活，操作方便，横向稳定性和纵向稳定性良好;结构设计合理，各部件结构及连接强度安全可靠，可达到设计播种施肥深度，各项作业指示能够满足实际作业要求。
参考文献
[1] 赵真.旱作节水铺膜机械化技术及机具研究[J].农业科技与装备，2017（10）：54-55.
[2] 刘飞，赵满全.玉米播种铺膜机的设计及排种装置性能试验[J].内蒙古农业大学学报（自然科学版），2015，36（3）：93-96.
[3] 樊青山.旱作玉米全膜双垄沟播技术及机具[J].农业机械，2015（15）：106-109.
[4] 史增录，赵武云，马海军，等.全膜双垄沟播起垄施肥铺膜机的研制[J].干旱地区农业研究，2012，30（2）：169-174.
Abstract： According to the agronomic requirements of the mechanization technology of dry land water saving filming in Liaoning province， a multifunctional dry farming filming machine was developed. Field test results show that the unit is flexible in turning， easy to operate， and has good lateral and longitudinal stability; The structure design is reasonable， the structure and connection strength of each component are safe and reliable， and the operation instructions can meet the actual operation requirements.
Key words： filming machine; water saving; test; performance; applicability
关键词：铺膜机;节水;试验;性能;适用性
中图分类号：S223.5 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2019）04-0017-03
辽宁省是我国严重缺水的省份之一，人均占有水资源量仅为全国的1/3，干旱使辽宁省每年粮食减产25亿～50亿kg。滴灌是当今世界上最先进的节水灌溉技术之一，尤其是我国首创的膜下滴灌节水技术具有省工、省时、省水、节约劳动力、增产高效等诸多优点。目前，新疆地区膜下滴灌面积在20万hm2以上，黑龙江、甘肃等省的推广应用规模也较大。然而，辽宁省膜下滴灌技术发展相对缓慢，缺少成熟的膜下滴灌技术及配套机具。为此，根据辽宁省旱作节水铺膜机械化技术的农艺要求，研制改进多功能旱作节水铺膜机，为提升全省旱作节水铺膜机械化技术水平提供机具支持。
1 多功能旱作节水铺膜机的结构及技术参数
1.1 结构组成
旱作节水铺膜机（图1）主要由施肥装置、打药装置、滴灌铺设装置、铺膜工作装置、膜上播种装置、限深装置、机架、悬挂机构等组成。
机具与拖拉机采用后悬挂方式连接。开沟施肥装置、覆土机构、膜上播种装置、镇压机构以机具纵向中心线为中心左右对称布置;变速箱布置在机架前部的中心位置，其输入轴与拖拉机输出轴相连，输出轴与覆土机构的主动链轮相连，主、从动链轮带动刮土板实现取土、覆土作业;开沟器布置在取土装置后中下方，滴灌带布置在机架中上方;打药机构、铺膜机构布置在滴灌带铺设机构后机架下方。机具结构简单、左右平衡性好、运行平稳、通过性好、机动性强。
1.2 工作原理
作业时，电动驱动开沟施肥机构完成侧深施肥，拖拉机动力输出轴经传动轴带动变速箱，进而带动两刮板式覆土器取土，同時完成喷药、铺滴灌带铺设作业;将经刮板式运送的土壤覆在地膜上，由鸭嘴式精量排种器通过自转滚动实现打孔播种，播种后由镇压轮完成镇压工作。
1.3 主要技术参数
1.3.1 播种深度 播种深度根据土壤类型、墒情及播种技术等因素确定。一般条件下，玉米适宜播种深度为30～50 mm，沙土地、干旱地区和干旱年份应适当加深，确保种子播在湿土上。经认真分析，确定播种深度为30～50 mm。
1.3.2 施肥深度 采用一次性深施肥，施肥深度90 mm。肥料施在种子侧下方，与种子的隔离带保持60 mm间距。施肥量根据土质和玉米品种而定，可少施或不施口肥，无需追肥。
1.3.3 行距和株距 采用大垄双行播种作业技术模式，考虑通风、采光性等农艺要求，行距设置为400～450 mm，株距为330～450 mm。
1.3.4 作业速度 播种机作业速度主要取决于工作部件和行走装置对速度的适应性。作业速度过高，影响鸭嘴滚筒式排种器的成穴质量、排种效果和播种均匀性，故作业速度确定为2～4 km/h。
1.3.5 配套动力 播种机所需功率是各部分所需功率的总和。播种机采用2行作业时，所需动力较小，但考虑到需要后动力输出装置及机型的普及性，选择发动机额定功率为25.7 kW的轮式拖拉机作为配套动力。
1.3.6 幅宽 播种机采用2行作业时，垄宽为1 200 mm。结合考虑拖拉机的轮距，确定幅宽为1 200 mm。
1.3.7 作业效率 根据已确定的作业速度及幅宽，计算播种机的作业效率：
Q=BV （1）
式中：B为幅宽;V为作业速度。
经计算得播种机的作业效率Q=0.16～0.32 hm2/h。
2 多功能旱作节水铺膜机田间试验
为确定多功能旱作节水铺膜机的适应性和性能，分别于锦州市黑山县、阜新市阜蒙县于寺镇、朝阳凌源市进行适用性试验和性能试验。
2.1 黑山县试验
2018年4月20—23日，选择在锦州市黑山县庞河经济开发区进行试验。试验地土壤类型为黑粘土，含水率19.21%，已完成旋耕整地、地表平整。试验田各处条件基本相同，面积满足测试要求。前荐作物为玉米，东西垄向，田间无秸秆覆盖。试验共播种玉米13.33 hm2，机具作业情况见表1。
试验结果表明：空穴率3.6%，穴粒数合格率87%，膜下播种深度合格率90%，穴距合格率91%，施肥深度合格率87%，能满足当地玉米播种作业要求。
2.2 阜蒙县试验
2018年4月24日至27日，在阜新市阜蒙县于寺镇进行试验。试验地土壤类型为沙壤土，含水率16.91%，已完成旋耕整地、地表平整，面积满足测试要求。前荐作物为玉米，南北垄向，田间无秸秆覆盖，使用机械化播种作业，共播种玉米12.33 hm2，机具作业情况见表2。
试验结果表明：空穴率3.1%，穴粒数合格率86%，膜下播种深度合格率89%，穴距合格率93%，施肥深度合格率89%，能满足当地玉米播种作业要求。
2.3 凌源市试验
2018年4月19—21日，在朝阳凌源市进行试验。试验地土壤类型为黑壤土，含水率为17.52%，旋耕整地、地表平整，面积满足测试要求。前荐作物为玉米，南北垄向，田间无秸秆及杂草，使用机械化播种作业，共播种玉米9.33 hm2，机具作业情况见表3。 試验结果：空穴率3.8%，穴粒数合格率90%，膜下播种深度合格率86%，穴距合格率93%，施肥深度合格率90%，能满足当地玉米播种作业要求。
3 结论与讨论
机组进行田间生产作业时，地块的地理位置、形状、地表条件、土壤条件等不同，除进行铺膜播种作业外，还进行多次地块转移和地头转向，地块转移过程中途经坡地和沟坎。运行结果表明：机组转弯灵活，操作方便，横向稳定性和纵向稳定性良好;结构设计合理，各部件结构及连接强度安全可靠，可达到设计播种施肥深度，各项作业指示能够满足实际作业要求。
参考文献
[1] 赵真.旱作节水铺膜机械化技术及机具研究[J].农业科技与装备，2017（10）：54-55.
[2] 刘飞，赵满全.玉米播种铺膜机的设计及排种装置性能试验[J].内蒙古农业大学学报（自然科学版），2015，36（3）：93-96.
[3] 樊青山.旱作玉米全膜双垄沟播技术及机具[J].农业机械，2015（15）：106-109.
[4] 史增录，赵武云，马海军，等.全膜双垄沟播起垄施肥铺膜机的研制[J].干旱地区农业研究，2012，30（2）：169-174.
Abstract： According to the agronomic requirements of the mechanization technology of dry land water saving filming in Liaoning province， a multifunctional dry farming filming machine was developed. Field test results show that the unit is flexible in turning， easy to operate， and has good lateral and longitudinal stability; The structure design is reasonable， the structure and connection strength of each component are safe and reliable， and the operation instructions can meet the actual operation requirements.
Key words： filming machine; water saving; test; performance; applicability