为了解掌握南疆耕作土壤环境与配套机械应用现状,摸清当前干播湿出配套耕作机具与农机农艺融合等关键技术应用情况与存在的问题。机械装备研究所副所长郑炫研究员、张鲁云高级工程师、刘进宝副研究员、李帆助理研究员、研究生宋禹莹等一行5人,于3月11日至21日赴一师、二师、三师、阿克苏等地开展了系列调研工作,并且在一师开展了南疆春季翻耕耙压复式作业技术与装备的前期预研试验工作。
一、开展春季农田土壤环境调研。调研发现,一是部分地区耕层土壤底墒不足,造成干土层太厚,由于南疆冬春季雨雪非常少,目前在干播湿出推广应用条件下,不进行冬春灌,使得部分农田土壤干土层越来越深。以三师五十团为例,采样点耕层0~10cm、10~20cm、20~30cm平均土壤体积含水率分别为5.7%,6.9%,7.4%。二是造成部分未耕农田地表盐碱集聚,还有部分表层为较厚的虚土,虚土层厚度有6cm左右,而较深处的土壤质地比较坚硬,耕深30cm处土壤坚实度超过3500kpa。三是耕整后耕层土壤容重和孔隙度空间分布差异较大,犁耕和整地环节不能高效衔接,耕层土壤跑墒过快,耕层土壤没有经过充足的时间进行自然沉降压实,导致耕整后地表坑洼不平整,滴水后导致苗床存在不同程度的下沉塌陷,上虚下实种床质量创建不佳。四是部分地区干播湿出耕层土壤比较干,跑墒严重,农户反映滴水的水量把控不准,水滴的太浅,棉花根系不易扎入深层土壤,造成棉花根系发育不理想,后期棉花容易出现僵苗,出现早衰等。
二、开展春耕配套耕作机具的调研。调研组一行为了解掌握当前市场主流机型,与经销商、农机户等进行深入交流,并在田间地头走访调研。一是干播湿出耕作环节农机农艺融合较为欠缺,目前普遍采用传统铧式犁、联合整地机、平土框等耕作机具,土壤耕作各环节衔接不紧密,主要依赖现有机具结构,例如切土圆盘不适用,造成虚土层加厚加剧跑墒,后续镇压不能将虚土层压实,种粒错位,适应南疆干播湿出的耕作部件创新研究不足。二是犁耕整地联合装备技术积累不够,现有机具功能较为单一,不能实现联合作业,一些简易的机具主要用于碎土合墒作业,不能满足平整镇压作业,缺乏适应南疆的性价比高、实用性强的犁耕整地复式作业装备。三是部分干播湿出技术应用不成熟的地区,例如在一师部分团场连队职工比较青睐滴水蓄墒模式,土壤耕整后先铺膜和滴灌带,滴水合墒以后再进行播种,该模式的好处主要是在整地环节对土壤含水率要求不高,通过滴水量控制土壤墒情,可以保证棉花根群下移,能够接上底墒。
三、开展春季翻耕耙压复式作业技术与装备预研试验。为了解决南疆春耕干播湿出作业环境下,耕整作业造成土壤跑墒,地表坑洼不平整,易塌陷下沉等问题,团队研发了一种翻耕耙压复式作业装备,实现一次性完成翻耕、碎土、耙耱、合墒、平整、镇压一体化作业,提高土壤细碎度、平整度和保墒能力,制作了试验装置,在一师十六团开展了对比试验研究,初步试验表明,与传统犁地和整地分开作业模式相比,翻耕耙压复式作业装备具有一定的优势:一是复式作业实现了犁地和整地同时作业,提高耕层土壤保墒能力,避免底层土壤干透。复式作业相对单一作业耕层土壤0~10cm、10~20cm、20~30cm含水率分别提高2%、9%、18%。二是复式作业实现表层土壤虚(0~5cm),耕层土壤实(5~30cm),并且及时将墒沟有效压平,种床不易塌陷。三是破坏了犁底层和耕层土壤之间的毛细作用,抑制了犁地层盐碱向耕层土壤运移。四是复式作业动力消耗相对单一作业增加不明显,在试验过程中,2104拖拉机配套5铧翻转犁和2.2m宽的耙压装置,犁耕单一作业耕作速度在9.8km/h左右,而复式作业耕作速度在8.7km/h左右,作业速度没有明显降低,同时实现了翻耕、碎土、耙耱、合墒、平整、镇压一体化作业。该项研究初试取得了预期成效,但由于缺乏经费支持,研究不深入不系统,为进一步推进研究,还需积极争取经费开展后续研究工作。
本次调研,针对南疆耕作土壤环境与配套机械应用现状,摸清当前干播湿出配套耕作机具与农机农艺融合等关键技术应用情况与存在的问题。着重调研了土壤条件、干播湿出配套机具、农机农艺融合等关键技术应用情况与存在的问题,明确下一步科研攻关方向提供决策参考依据。
期间,团队一行前往新疆天诚农机具制造有限公司、阿拉尔钵施然农业机械科技有限公司、图木舒克银丰现代农业装备有限公司、阿克苏保丰农机装备有限公司、十二师供销社农机公司、一师农机推广站、一师阿拉尔承康农机服务合作社、一师阿拉尔蓝泊湾农机服务合作社、三师新疆农发集团农机服务有限公司等单位深入调研。