1GKNM-250型双轴旋耕机试验分析

赵 爽

（盘锦市农机技术推广站，辽宁 盘锦 124221）

沃扬1GKNM-250型双轴旋耕机是由江苏沃扬集团生产的正反转双轴深耕旋耕机，在江苏黄海农场、靖江等地试验效果较好，特别是秸秆还田分层掩埋效果较为理想。为了顺应秸秆禁烧形势和推进秸秆综合利用发展，提高水稻秸秆还田比例，盘锦市引进该机并按照旋耕机类产品技术指标和经济指标进行综合试验测试，以验证其作业效果，为大面积推广提供依据。

1 旋耕深度合格率的测定

1.1 作业准备

1.1.1 时间与地点 时间：2017 年 4 月；地点：盘锦瑞田合作社试验基地，位于大洼县唐家镇刘家村。

1.1.2 工具与方法 测试工具：100 m 米绳、50 cm 钢板尺、5 m钢卷尺、照相机、摄像机、GPS测亩仪；测试办法：按照农业部旋耕机作业质量行业标准（NY/T499-2002）检测方法检测。

1.1.3 地块及地况 试验地块Ⅰ：地块东西长30 m、南北长 42.5 m，面积 0.18 hm2；土地条件：地表无残茬，地表相对平整，土壤含水量稍高。试验地块Ⅱ：从试验田北属第4条垄东面开始计算，东西长38 m、南北长48m，面积 0.18 hm2；土地条件：秸秆 100%全量还田。

1.1.4 动力及机具 农机动力：东风1354拖拉机；配套机具：沃扬1GKNM-250型双轴旋耕机；试验地块Ⅰ采用低三挡作业，配置限深铰链；试验地块Ⅱ采用低二挡作业，配置强压入土装置。

2 结果与分析

拖拉机配套1GKNM-250型双轴旋耕机在试验地块Ⅰ和试验地块Ⅱ作业后，分别在2个地块按对角线方向选取12点，挖坑测定每点对应的深度，结果见表1。

表1 旋耕深度测定值Table 1 Determination value of rotary tillage depth /cm

由表1可知，1GKNM-250型双轴旋耕机在测试地块Ⅰ的旋耕深度平均值为15.75 cm。按照当地种植习惯，旋耕机耕深在12 cm左右便可满足种植需求，从这个意义上讲，该机旋耕深度可以完全满足农民的需求。但按照该机设定的旋耕深度≧16 cm的设计标准，所测得的耕深为不合格。出现这种情况的主要原因在于：一是驾驶员为了减少作业阻力，作业时撤掉了原动力配套的强压装置而改用限深铰链，导致机具入土深度不够。二是作业地块秸秆残留无需埋茬且平均作业深度15.75 cm已符合农民作业要求，因此，驾驶员为提高作业效率而使用低三挡作业，导致片面追求速度而忽视作业深度要求，没有对机具前进速度及时调整。

1GKNM-250型双轴旋耕机在测试地块Ⅱ的旋耕深度平均值为20.04 cm，按照该机设定的旋耕深度≧16 cm的设计标准，所测12个点的深度均大于16 cm，故耕深合格率达到100%。试验表明，秸秆还田量较大时应采用低速作业并强压入土，这样，当耕作深度达到18 cm以上时，不规则秸秆能够得到有效的掩埋。缺点是作业效率降低、油耗增大、机具磨损加剧，单位面积作业成本增加。

2 植被覆盖率的测定

2.1 地块及条件

试验地块与上述试验地块Ⅱ相同，东西长38 m、南北长 48 m，面积 0.18 hm2；土地条件：秸秆 100%全量还田，地面秸秆量约6 375 kg/hm2。

2.2 动力及机具

农机动力：东风1354拖拉机；配套机具：沃扬1GKNM-250型双轴旋耕机；采用低二挡作业，配置强压入土装置。

2.3 植被覆盖率计算

植被覆盖率计算公式为：

式中，q：植被覆盖率 /%；Q1：耕前单位面积秸秆质量；Q2：耕后单位面积秸秆质量/kg。

Q1的测定：采用 5 点法，即作业前在 1/8～1/4 对角线的长度范围内选定比例后，等间距选取4个点位置，再加上某一对角线的中点，以这5个检测点为中心选取1 m2覆盖面积，手动整理覆盖地表的植物称其质量，得出5个检测点的平均值即为耕前地表植被残留量，详见表2。

Q2的测定：采用 5点法测定，作业后在 1/8～1/4对角线的长度范围内选定比例，等间距选取，确定4个点的位置，再加上某一对角线的中点，在机组前进方向上每个点2 m距离处再取5个点作为耕后秸秆覆盖检测点。以每个检测点为中心取面积1 m2覆盖面积，手动整理覆盖地表的植物，称其质量，算出5个检测点平均值，即为耕后地表植被残留量，见表3。

表2 耕前地表植被残留量的测定Table 2 Determination of the residual amount of surface vegetation before plough

表3 耕后地表植被残留量的测定Table 3 determination of residual surface vegetation after tillage

根据测定得出

q＝（ Q1-Q2）/Q1＝（761-144.2）/761＝81%

由于测定的植被覆盖率81%远远超过设计标准55%，故能够满足农艺要求。

3 耕后地表平整度试验

试验地块：0.13 hm2（东西长 30 m、 南北长 42.5 m），2016年采用全喂入收割机进行收割，割后地表凸凹不平、深沟较多。

采用5点法测定，在1/8～1/4对角线长度范围内选定比例后等间距选取，确定4个点位置，再加上某一对角线中点。过耕后地表线最高点，垂直于机组前进方向划一水平直线作为基准线，在其适当位置取3 m（大于旋耕机耕幅2.5 m）条块并分成10等分。在等分线上做垂线与地表线相交，分别量出耕后地表线各交点至基准线距离。以平均值表示该点的平整度，最后求出5点平均值，即为耕后地表平整度，见表4。

表4 耕后地表平整度测试数据Table 4 Test data of surface flatness after ploughed

求得地表平整度

s＝（4.7+4.95+4.65+5.15+4.61） /5＝4.812 cm

所测得的地表平整度数据小于设计标准5 cm，因此可以满足作业质量要求。在实际作业过程中，为了减小作业阻力而没有在机具尾部加装托平板。如果增设托平板，会使地表平整度达到更好的效果。

4 油耗分析

2016年盘锦市共推广沃扬1GKNM-250型双轴旋耕机6台，累计作业面积0.09万hm2，作业区域分布于辽东湾农垦、盘锦监狱农场以及大洼东风、清水、新兴等乡镇，地块涉及白茬地和圆盘驱动犁翻后地，配套动力为常州东风1 354拖拉机。土壤含水率适中，作业过程不破坏原有埝埂，平均作业深度18 cm，秸秆覆盖良好。按照不同工况分类，不同作业油耗表现见表5。

从表5可知，采用沃扬1GKNM-250型双轴旋耕机在白茬地作业的油耗要高于翻后地作业，这说明在稻草有序、均匀抛洒的地块进行作业，油耗明显低于无序抛洒地块。按0号柴油4.1元/L计算，沃扬1GKNM-250 型双轴旋耕机水田作业油耗在 8.6～13.1元/667 m2之间，为普通旋耕机作业耗油量的2倍左右。

表5 油耗表现Table 5 Fuel consumption /（L /667 m2）

5 效率分析

配套动力：常州东风1354拖拉机；作业条件：土壤含水率适中；作业要求：不破坏原有埝埂，平均深度18 cm，作业后秸秆覆盖良好；作业时间：2016年3月26—29日和4月28日—5月1日；作业地点：盘锦监狱三大队5中队和大洼县东风镇河沿分厂四组。测试结果见表6。

从表6可以看出，采用沃扬1GKNM-250型双轴旋耕机在翻后地上作业，其效率要高于在白茬地上作业的效率。白茬地24 h平均工效在10 hm2左右，是普通旋耕机作业工效的一半。

表6 白茬地与翻后地作业效率测试结果Table 6 Test results of the working efficiency of the stubble field and plowed field /h

6 可靠性分析

从6台沃扬1GKNM-250型双轴旋耕机作业0.09万hm2的效果来看，该机型可靠性较高，平均无故障工作时间超过90 h，达到了国家规定的可靠性要求标准。从发现的问题来看，主要体现在以下方面：

1）机具结构 机具中部铧铲过大，应适当缩小，以减轻阻力和泥草堆积；机盖与刀体间隙稍小，应提高盖板，减少作业过程中的泥土沉积，提高湿泥土条件下的作业通过性；传动齿轮应与540 r/min动力输出轴配套，提高机具使用率；应设计出高箱、中箱、矮箱3种类型，以适应不同类型的拖拉机；适当加大前轴旋耕刀间距，减小作业阻力和缠草现象；应提高牵引架强度，避免变形；选择高强度后轴旋耕刀刀库，减少刀库损坏变形。

2）刀具选用 应根据盘锦地区水田土壤特点，选装适宜的旋耕刀，如全球牌旋耕刀。

7 经济性分析

东风1354拖拉机配套2.5 m沃扬1GKNM-250型双轴旋耕机，单班作业面积4.67 hm2左右（单班时间按11 h计算），平均每公顷油耗180.00元 （柴油4.10 元/L），驾驶员工资、副油、易损件等 75.00 元，拖拉机、双轴机折旧 90.00 元，合计成本 345.00 元/hm2。农民作业服务收费价格按600元/hm2计算，完成作业项目为秸秆还田和耕整地两道工序。

传统秸秆处理+旋耕作业的成本为：处理高茬、秸秆每公顷费用900元 （其中碎草300.00元、搂草150.00 元、打捆 450.00 元），旋耕费用是 450 元，两项作业收费合计1 350元/hm2，且旋耕深度只能达到13 cm左右。

可见，与传统作业方式相比，沃扬1GKNM-250型双轴旋耕机能够达到节本增效的目的，作业成本降低750元/hm2，为营机户带来一定的经济效益。

8 结语

1）沃扬1GKNM-250型双轴旋耕机在稻茬高35 cm以下、秸秆切碎且均匀抛洒、土壤含水量45%以下时，可以实现高效作业，整地深度达到18 cm以上，秸秆均匀掩埋且分布在全耕层范围内。

2）土壤含水量75%以上时，可用沃扬1GKNM-250型双轴旋耕机带水作业，旋耕深度和秸秆掩埋也能达到机插秧技术要求。

3）春季干旱少雨情况下双轴旋耕机作业效果较为明显：一是秸秆掩埋理想，耙地后效果好，水面漂浮少，与传统模式节省2/3打捞稻茬时间；二是增加了作业深度，多数地块达到18 cm，有助于提高土壤透气性和改善土壤团粒结构；三是秸秆还田有助于增加土壤有机质含量，减少化肥施用量，解决秸秆禁烧后秸秆处理难题，大大降低了秸秆处理成本。

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