天津農(nóng)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告中文題目玉米免耕播種根茬處理裝置設(shè)計(jì)學(xué)生姓名系別機(jī)電工程系專業(yè)班級(jí)2007級(jí)農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化二班指導(dǎo)教師開題時(shí)間2010年11月一、研究目的和意義我國(guó)有廣大的旱作農(nóng)業(yè)區(qū)，北方春季氣溫普遍偏低，風(fēng)沙大，春旱嚴(yán)重，旱作農(nóng)業(yè)發(fā)展受到很大的制約。北方農(nóng)作物多以一年一茬的玉米為主，傳統(tǒng)耕作方式是將殘留在地里的玉米根茬，在播種前需要用人工刨除，然后摟成堆，最后燒掉。不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且根茬會(huì)將土壤中的一部分肥料帶走，致使土壤板結(jié)。隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,大部分地區(qū)的根茬已不再作為燒柴之用，而是對(duì)玉米農(nóng)田實(shí)行免耕、少耕，盡可能減少耕作，并用玉米秸稈覆蓋地表，從而減少風(fēng)蝕、水蝕，提高土壤肥力和抗旱能力。目前采用的主要方式是，收割時(shí)秸稈留高茬，春播前對(duì)其處理。大量試驗(yàn)研究表明采用這種保護(hù)性耕作方式，可以減少水土流失、抑制揚(yáng)沙，提高產(chǎn)量。長(zhǎng)期進(jìn)行玉米根茬留田，土壤有機(jī)質(zhì)等養(yǎng)分物質(zhì)含量明顯增加，土壤物理性狀得到改善，土壤微生物總量、細(xì)菌、霉菌和放線菌量均有增加。但是，玉米免耕播種機(jī)要在留茬的未耕地上直接進(jìn)行作業(yè)，這就要求免耕播種機(jī)有很好的根茬處理能力。根茬處理是指采用機(jī)械作業(yè)切碎、消除作物根茬。其作用是提高播種機(jī)的通過性和播種質(zhì)量，并充分利用根茬自身的有機(jī)養(yǎng)料，來增加土壤有機(jī)質(zhì)，改善土壤的物理性質(zhì)，增加團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，以達(dá)到增加土壤肥力、增產(chǎn)增收的目的。從玉米根系分布圖可以看出，玉米粗大而結(jié)實(shí)的根茬位于耕作層中，處理根茬時(shí)，很難將根茬切斷，而且易纏繞旋耕機(jī)刀軸。播種作業(yè)時(shí)，開溝器遇到根茬易發(fā)生堵塞，嚴(yán)重時(shí)無法正常作業(yè)。因此，必須對(duì)玉米根茬進(jìn)行切碎處理。打破根須與土壤形成的團(tuán)塊，要求90%以上的根茬切碎長(zhǎng)度小于5cm。有效的根茬處理，將有利于后續(xù)的種床準(zhǔn)備作業(yè)，提高播種機(jī)特別是免耕播種機(jī)的通過性和播種質(zhì)量。二、該選題的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)國(guó)內(nèi)玉米免耕播種根茬處理技術(shù)起步于20世紀(jì)90年代。目前出現(xiàn)的玉米根茬處理裝置主要是由旋耕機(jī)演化而來，其作業(yè)方式是通過動(dòng)刀入土，將根茬旋起，再由定刀輔助，將根茬切碎。這種玉米根茬處理方法的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速高，功率消耗大，容易纏草，刀片受力大，易損壞，不易推廣使用。國(guó)外農(nóng)業(yè)機(jī)械化起步較早，玉米免耕播種根茬處理技術(shù)相對(duì)比較成熟。以日本為例，其玉米根茬處理是在玉米的聯(lián)合收獲作業(yè)中一次性完成。其特點(diǎn)是利用雙軸作業(yè)，前上軸完成莖稈粉碎還田，后下軸完成深松旋耕、根茬破碎。但其功耗大，所需配套動(dòng)力大，不太適合我國(guó)國(guó)情。當(dāng)前免耕播種機(jī)上采用的根茬處理方法有三種。第一種是在開溝器前增加破茬圓盤刀，靠圓盤刀鋒利的刃口和足夠的重力切斷秸稈、根茬和切開土壤,國(guó)外的免耕播種機(jī)上多采用這種方式。這種免耕播種機(jī)結(jié)構(gòu)龐大，多為牽引式。而國(guó)內(nèi)的免耕播種機(jī)基本上都是小型懸掛式的,由于整機(jī)質(zhì)量輕，破茬圓盤難以破茬入土，不適應(yīng)在我國(guó)的免耕播種機(jī)上使用。第二種是鋤鏟式分茬開溝器。其入土性能好，不需增加配重，整機(jī)質(zhì)量小，但工作時(shí)土壤翻動(dòng)量大，容易掛草而堵塞，且遇玉米根茬時(shí)難以破茬入土，不能保證播種質(zhì)量。第三種是帶狀旋耕方式,但存在旋耕刀破茬性能不好，掩埋效果差，動(dòng)力消耗過大等諸多問題。從我國(guó)國(guó)情來看，需要一種集合以上三種方法優(yōu)點(diǎn)的根茬處理裝置。即這種玉米免耕播種根茬處理裝置要入土容易，不需要增加配重，工作動(dòng)土量小且能保證播種質(zhì)量。三、主要參考文獻(xiàn)1高煥文,李問盈,李洪文.中國(guó)特色保護(hù)性耕作技術(shù)J.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2003,19(3):1-4.2賈延明,尚長(zhǎng)青,張振國(guó).保護(hù)性耕作適應(yīng)性試驗(yàn)及關(guān)鍵技術(shù)研究J.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2002,18(1):78-82.3李洪文,陳君達(dá).旱地玉米機(jī)械化保護(hù)性耕作技術(shù)及機(jī)具研究J.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2000,5(4):68-72.4宋日,吳春勝,牟金明,等.玉米根茬留田對(duì)土壤微生物量碳和酶活性動(dòng)態(tài)變化特征的影響J.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2002,13(3):303-306.5趙秀蘭,許大志,高云.玉米根茬還田對(duì)土壤肥力的影響研究簡(jiǎn)報(bào)J.土壤通報(bào),1998,29(1):14-16.6北京農(nóng)業(yè)工程大學(xué).農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué).北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，19997高麗紅.旋耕刀的設(shè)計(jì)及排列淺析J.機(jī)械管理開發(fā),2007,4(2):16-188PaytonDM，Hyde