林业机械在生态林业生产中的应用与作用

2023-01-21 23:29韩翠平,张占宏
世界热带农业信息 2023年3期
关键词:机具植树整地

1 整地机具的应用与作用

机械整地技术的开展必须充分依托于林业整地机具。自20世纪70年代开始,中国便加大了对各种整地机具的研发和应用,以拖拉机作为主要动力基础,自主研发那些结构简单、质量轻便、灵活性好的悬挂式整地机具,促进大功率推土机生产、制造的速度,从整体上提高林业整地效率。至21世纪初,中国林业经济发展实力已经得到很大程度的提高。

1.1 整地机具的应用类型

目前主要的林业整地机具有铧式犁、圆盘犁、旋耕机、圆盘耙、钉齿耙和弹齿耙等。

1.2 整地机具的重要作用

将整地机具应用到林业生产中的整地作业环节中,可以充分发挥出机具的优势作用,降低人力劳动工作压力,基于对林业人力资源配置压力的缓解、稳步提升林业整地效率及质量。

1.2.1 改善区域内土壤性质

土壤性质对营林土壤层蓄水与保水能力有决定性作用,受到土壤疏松状况的影响,林业土壤层水资源涵养能力有不稳定状况表现,整地机具的应用可有效提高对营林土壤的疏松效果,提高土壤的透气性、强化土壤的蓄水能力、加大土壤间缝隙,从而促进土壤结构当中微生物的良好生长,使土壤中的微量元素、营养物质都得到不同程度的丰富,为苗木的生长提供良好的土壤条件。

1.2.2 减小杂草、病虫害危害

杂草、病虫草害均为导致树木减产的重要原因。杂草有着很强的生命力,对环境适应性也非常强,会和幼苗、树木争抢有限的营养成分,影响到其健康生长。病虫害多发生在长期无人打理的林区,对树木的生长影响很大,特别是在严重病虫害情况下,会导致树木的大面积减产或停产,导致树木死亡。

整地机具的应用,能够实现对营林造林区域内部环境的整理、清理,将杂草清除掉、改善林地的通风环境,给树木创造良好的营养基础;通过对土壤结构的改善,进一步减少病虫害的发生,使树木得以健康生长。

1.2.3 促进了营林区域自然生态环境的平衡发展

整地机具的应用有利于改善区域生态环境,借助于现代化的整地机具实施林业机械化技术,有益于提高土壤对水源的涵养能力,减小地表土壤发生水土流失等问题;且基于整地技术的机械整地技术应用,也能有效进行风沙的抵御,促使生态环境得到改善。

2 采种机具

由于树木的果实与种子形态在大小上有很大差别,树木所处生长的地形条件也都各有所异。因此多年以来一直无法实现采种人使用上树机具进行上树采种。之后出现了振动采种机,其工作装置是安装在拖拉机或者是其它行走/动力性机械上的,使用油马达驱动振动头,以振落效果实现采种而不伤及采种树。

2.1 应用原理

采种机具采用的是共振原理,也就是采种机其振动频率是和果实固有频率相对一致的,由此产生共振,实现采种。

2.2 结构特征

2.2.1 动力部分

采种作业有很强的季节性,若专门设计专用动力机的话,不仅会提高采种机的造价,而且还会降低设备利用率,所以为了避免设备的闲置,可以选择油锯作为动力机,便可满足采种要求,还能实现一机多用,提高利用效率。

2.2.2 传动部分

把振动头和动力机设置成分体的样式,基于软轴来传递动力,可有效避免振动传递到动力机上,也能减轻向树干上安装部件的力量,有利于减轻人力劳动强度。传动部分的组成有:软轴、软管、联接卡头等,使用时,可以方便的把软轴和动力机与振动头进行联接,行走时又能进行分体携带,有很强的便利性。

2.2.3 振动头部分

主要有2种:撞击型和惯性振动型。后者又细化成全向振动与单向振动两种。结合以结构的简单、经济耐用为考虑原则,建议选用单向惯性振动头装置。结构上使用偏心筒的方式,这种结构相较于偏心块的方式可以在同等外型尺寸大得到更大的偏心距与偏心质量,从而得到更大的激振力。偏心质量是由偏心筒中的铅块数量左右的,铅块安装方便,无需拆开振动的箱体,只需旋开止口螺钉、从安装口放入便可。

2.2.4 夹紧装置

振动头于树干上的安装是靠着夹紧装置实现的,振动时,夹紧装置安装的松会增大对树皮的损伤,同时降低朝树上传递振动力的效能。所以夹紧装置对于保证采种机的性能非常关联。使用铁链与丝杠紧固的方法,既能得到很好的传递振动力,安装起来又便捷,有可靠的牢固性能。

2.3 应用作用

振动式播种机的使用可实现每小时采集10~15株树,基于一样的作业环境、劳动强度,相较于人工爬树提高了5~8倍的工效;且能够保证不会损伤到母树,避免了人工采种作业中可能会发生的人身伤亡事故;有效提高了采种作业的数量与质量,满足营造林对优良种子的需求。

3 造林机具

3.1 割灌机

割灌机是造林常用机具,是一种供以单人使用的便携式造林机具,以小型汽油机作为动力,基于传动轴带动刀片的旋转,完成切割任务,多被用于临终杂草的清除和低矮小灌木的割除。

割灌机在使用时有其注意方法:对小灌木与草的切割、可以使用连续切割方法,割幅在1.5~2.0 m;操作时刀片要从右到左进行切割,避免方向切割,这是由于锯齿存在方向性的缘故;刀片于安装时,注意安装方向,保证锯片在工作时齿尖前部做出逆时针的转动(从上往下看),如果是反向锯切(从左向右)则会导致锯齿的后部接触到所切割物体,导致旋转刀片的反弹,发生意外事故。在做灌木的锯切时,应按照灌木粗细、疏密来相应控制油门大小,从而管控切割的速度,切忌盲目加大油门强力推进锯片,以防出现夹锯或者是损坏锯片等问题,一旦出现此类问题,应马上将油门关闭,并顺势抽出锯片。

另外,在割灌机上增设一些附属装置与设备之后,还能用以收割稻麦、抽水、钻孔和磨锯齿等,有一机多用之效。

3.2 植树机

中国在植树造林上的机具引用比较晚,但是充分引进了国外机型、又结合了中国现有林区的实际状况,通过不断的研发,近年来已将自主研制的自动化、半自动化植树机应用林业生产当中。植树机根据使用环境的不同凸显出有区域化特点,山区的林业生产使用的主要是小马力拖拉机配套半自动化植树机、悬挂式挖坑机和手提式挖坑机;平原地区的林业生产,则主要使用大马力拖拉机配套半自动化植树机、条状开沟机和螺旋挖坑机,还有一些是自动化的先进机型,可实现自动化挖坑与栽植的工作;除此之外,也有一些针对于防风固沙造林工作设计的先进机型,如沙丘植树机、牵引式开沟投苗机等,可以用于沙地造林。

植树机应用的主要作用体现在以下几个方面上:(1)使用植树机开展机械植树有益于控制土地沙漠化,这是因为伴随中国土地沙漠化问题越来越严重,森林覆盖率的提高成为了防风固沙的有力途径,特别是对于沙地而言,植树造林能够获得更高的效率,通过植树机快速、大面积的栽植树木,有益于抑制土壤沙化,用于沙地植树工作,可以提高造林消毒、提高沙地苗木成活率;(2)有益于快速并补充木材资源,当前中国的社会生产活动中,无论是建筑业、工业还是生活家装等各方面都要涉及到大量木材资源的消耗,通过现代化植树机的利用,能够提高对木材资源的补充效率;(3)有益于解放林区劳动力的投入,实现以更少的人力创造更佳植树任务的效果。

4 病虫害防治机具

开展专业化防治能够有效解决林业劳动力不充足的问题,进一步提高林业现代化防治水平。一直以来,林业都面临着巨大迁飞性、流行性病虫害带来的威胁,病虫害防治工作又具有时间紧、任务重的特点,最佳的病虫害防治时间也只有3~5 d左右,如果错过,防治的效果将会大打折扣,因此,有效防治机具、实现机械化防治已经成为迫切需求。

病虫害防治机具的应用是为了实施施药技术,起到对树木病虫防治的效果。树干注射机具的使用,可以通过外力向林木树干内强制输入一定农药、微肥或者是植物生长调节剂,起到病虫害防治、植株调节等作用,这种机具的使用不会受到干旱、降雨等因素的影响,也并无树木高度、危害部位等方面的限制,树干注射机具能够保证准确的施药剂量、从而提高药液的利用率,起到显著的病虫害防治效果。

5 提高林业机械用于生态林业生产中作用价值的建议

5.1 积极引进高科技林业机械

虽然一直以来中国在林业机械的发展中国都在不断努力、并取得了一定成绩,但综合来看,林业机械设备在性能方面较之于发达国家的水平仍有一定差距。为了最大化发挥出林业机械的作用、促进生态林业的发展,可以积极引进国外先进、高科技的林业机械,通过分析和研究,做好中国的自主研发工作,结合中国国情实际,不断提高中国林业机械设备的智能化、自动化水平,为生态林业的发展提供充分保障,促进造林工作进度与质量的提高,减少造林成本,以此获得更高的经济效益、生态效益。

一直以来,中国对于森林资源保护工作的重视程度并不够,以传统的林业生产模式为背景,导致林木综合利用率不高、森林资源受到严重破坏。而生态林业的建设和发展,从根本上提出对传统林业生产模式加以改变的要求,对林木要通过深加工来提高利用率。而这也离不开机械设备的高效应用。基于科学技术的飞速发展,林木加工更渐自动化、智能化与数字化发展,致力于在此方面的研究,更有利于满足林木加工的需求。

5.2 针对便携式林业机械的研发

便携式林业机械近年来在生态林业中的实际应用和作用发挥越来越大。便携式林业机械在生态林业中的应用,较之于常规机械而言,能够节省人力和物力的投入,且保证营林造林的便利性,从而提高林业生产质量与效率。

综上所述,在生态林业生产环节中,各类林业机械的使用均有其应用价值,能够提高林业生产效率与质量,共同促进林业生产的可持续发展。未来的生态林业生产,更要注重林业机械向着高科技化、智能化、便携式等方向发展,充分发挥林业机械在生态林业可持续发展中的重要作用。

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