机械化大作业

1、第二篇 农田作业机械第三章 耕地机械第一节 概述一、耕地的目的二、耕地作业的农业技术要求三、耕地机械的类型四、土壤的耕作方法五、土壤的类型及其物理力学性质六、耕（整）地机械的发展一、为什么要耕整地 耕整地是作物栽培的基础，耕耘质量的好坏对作物收成有显著影响。耕整地的作用主要表现在： 改善土壤团粒结构 通过翻耕、疏松土壤，改善土壤中的水分、空气和土粒间的结构状况，增强土壤吸水、蓄水及透水透气的能力，为作物创造良好生长环境 消灭杂草和虫害 通过土壤耕作可以将杂草覆盖于土壤底层，控制其生长；也可使蛰居害虫暴露于地表而死亡 将作物残茬以及肥料、除草剂、杀虫剂等混合在土壤中以增加其效用 将地表整平或整成

2、一定形状以利于种植、灌溉、排水或减少土壤侵蚀 将过于疏松的土壤压实到适当的疏密状态，使其既能保持水分，又有利于作物根系发育二、耕地作业农业技术要求二、耕地作业农业技术要求（1 1）耕深）耕深 应随土壤、作物、地区、动力、肥源、气候和季应随土壤、作物、地区、动力、肥源、气候和季节等不同而选择合理的耕深。耕作层通常在节等不同而选择合理的耕深。耕作层通常在161620cm20cm之间。一之间。一般说来秋耕冬耕宜深，而春耕夏耕又宜浅。深耕作业水田在般说来秋耕冬耕宜深，而春耕夏耕又宜浅。深耕作业水田在171722cm22cm之间，旱地在之间，旱地在202030cm30cm之间。耕深要求均匀一致，沟底之间

3、。耕深要求均匀一致，沟底也应平整。也应平整。（2 2）覆盖）覆盖 良好的良好的翻垡覆盖性翻垡覆盖性能是铧式犁的主要作业指标之能是铧式犁的主要作业指标之一，要求耕后植被不露头，回立垡少。对于水田旱耕，要求耕一，要求耕后植被不露头，回立垡少。对于水田旱耕，要求耕后土垡架空透气，便于晒垡，以利恢复和提高土壤肥力。后土垡架空透气，便于晒垡，以利恢复和提高土壤肥力。（3 3）碎土）碎土 犁耕作业还需兼顾碎土性能，耕后土垡松碎，田犁耕作业还需兼顾碎土性能，耕后土垡松碎，田面平整。一般说来，铧式犁的碎土质量往往难于满足苗床要求，面平整。一般说来，铧式犁的碎土质量往往难于满足苗床要求，还需进行整地作业。还需进

4、行整地作业。三、耕地机械的类型 耕地机械用于土壤的耕翻和松土，包括各种铧式犁、圆盘犁、旋耕机、深耕犁、耕耙犁、各种深松机具、联合耕作机具等等，其中以铧式犁应用最为广泛。 按耕地时土壤的翻转方向分，有单向犁和双向犁等圆盘犁旋耕机四、土壤的耕作方法少耕-减少土壤耕作次数和强度免耕-免除耕作保水耕作-表层疏松和浅耕，防止水分蒸发联合耕作法-一次完成深松、施肥、灭茬、播种等五、土壤的类型及其物理力学性质1、土壤的类型砂粒粉粒黏粒0.053mm0.0010.05mm0.001mm土壤的主要物理性质有以下几方面：土壤的主要物理性质有以下几方面： （1 1）体积密度（容重）在自然状态下单位土壤体积的重量即为

5、容重体积密度（容重）在自然状态下单位土壤体积的重量即为容重。式中式中 m m土壤重量（包括所含水分重），（土壤重量（包括所含水分重），（g g） V V土壤体积，土壤体积，cmcm3 3 自土样中扣除所含水重时，即得土壤干体密度（容重）自土样中扣除所含水重时，即得土壤干体密度（容重）式中式中 m m1 1土壤固体颗粒重量土壤固体颗粒重量土壤体积密度与土壤内的孔隙度和固体颗粒比重有关。孔隙度越大土壤体积密度与土壤内的孔隙度和固体颗粒比重有关。孔隙度越大（疏松），则密度越小。当土壤容重为（疏松），则密度越小。当土壤容重为1 1g gcmcm3 3时，最有利于耕作。土时，最有利于耕作。土壤固体颗粒的

6、比重为壤固体颗粒的比重为2.7克厘米克厘米3 3。vm /0vm /10（二）湿度（又称含水量）（二）湿度（又称含水量） 土壤所能保持的最大含水量称为土壤所能保持的最大含水量称为“田间持水量田间持水量”。 土壤的绝对湿度为土壤的绝对湿度为: : 式中式中 q q自然状态下土壤的重量自然状态下土壤的重量 q q烘干后同体积的土壤重量烘干后同体积的土壤重量 土壤的相对湿度即土壤绝对湿度与田间持水量的比值。土壤的相对湿度即土壤绝对湿度与田间持水量的比值。 式中式中 W0W0土壤相对湿度土壤相对湿度 W Wnn田间持水量田间持水量 %100qqqW%1000nWWW土壤孔隙度参考土壤

7、肥料学 砂土的田间持水量较小，当绝对湿度为砂土的田间持水量较小，当绝对湿度为1515时，时，砂土摸起来是潮湿的（其相对湿度约为砂土摸起来是潮湿的（其相对湿度约为8080），而重），而重壤土的田间持水量较大，摸起来几乎仍似干土（其相壤土的田间持水量较大，摸起来几乎仍似干土（其相对湿度仅为对湿度仅为3535）。）。 土壤湿度对铧式犁的耕作质量和牵引阻力有很大土壤湿度对铧式犁的耕作质量和牵引阻力有很大影响。土壤过于干硬，土垡难于破碎，犁的牵引阻力影响。土壤过于干硬，土垡难于破碎，犁的牵引阻力也很大。当耕翻过于潮湿而粘重的土壤时，土垡呈条也很大。当耕翻过于潮湿而粘重的土壤时，土垡呈条状且不易破碎。犁壁

8、粘土严重，出现拖堆、拥塞、土状且不易破碎。犁壁粘土严重，出现拖堆、拥塞、土垡翻转不完全和植被覆盖不严密等现象。垡翻转不完全和植被覆盖不严密等现象。 对于旱田来说，土壤的相对湿度在对于旱田来说，土壤的相对湿度在40406060的范的范围内，较宜于耕作。此时的土壤湿度称为适耕湿度。围内，较宜于耕作。此时的土壤湿度称为适耕湿度。（1 1）土壤的强度）土壤的强度 土壤强度是指某种土壤在某种特定的条件下抵抗外力作用的能力，也可定为土壤忍受变形或应变的能力。抗剪强度 抗压强度抗拉强度 具体解析见课本3.3.土壤的力学性质土壤的力学性质（2 2）土壤的坚实度（又称贯入阻力）土壤的坚实度（又称贯入阻力） 当压

9、缩非密实土壤时，使其压痕的容积为当压缩非密实土壤时，使其压痕的容积为1 1厘厘米米3 3时所需的力称为单位压实力时所需的力称为单位压实力q0q0（公斤厘米（公斤厘米3 3）。）。当以一定断面形状（圆形、锥形等）的柱塞压入土当以一定断面形状（圆形、锥形等）的柱塞压入土壤，其压陷深度为壤，其压陷深度为h0h0时，作用在土壤上的平均压力时，作用在土壤上的平均压力称为土壤的坚实度称为土壤的坚实度p0p0 p0p0q0 h0q0 h0 （kgkgcmcm2 2） 土壤坚实度同土壤的质地和含水量有密切关系。土壤坚实度同土壤的质地和含水量有密切关系。坚实度越大，土壤的承压能力及耕作阻力越大。坚实度越大，土壤

10、的承压能力及耕作阻力越大。 （3 3）土壤与金属间的摩擦系数）土壤与金属间的摩擦系数 为克服在耕作机械工作部件工作表面上产生的土壤与金为克服在耕作机械工作部件工作表面上产生的土壤与金属间的摩擦力，大约消耗拖拉机牵引功率的一半属间的摩擦力，大约消耗拖拉机牵引功率的一半。 摩擦力摩擦力F F通常按下列公式计算：通常按下列公式计算： F FfN fN 式中式中 f f摩擦系数；摩擦系数； N N正压力正压力。 （4 4）土壤的凝聚力和附着力）土壤的凝聚力和附着力 土壤凝聚力是指土粒之间的结合力，其数值与土壤质地、含水量等土壤凝聚力是指土粒之间的结合力，其数值与土壤质地、含水量等因素有关。粘土的凝聚力

11、大于砂土。凝聚力大的土壤称为重质土。这种因素有关。粘土的凝聚力大于砂土。凝聚力大的土壤称为重质土。这种土壤不易破碎，耕作阻力也较大。凝聚力小土壤（轻质上）容易破碎，土壤不易破碎，耕作阻力也较大。凝聚力小土壤（轻质上）容易破碎，耕作阻力较小。耕作阻力较小。 土壤同金属接触面之间的附着力，几乎完全是因水膜的表面张力所土壤同金属接触面之间的附着力，几乎完全是因水膜的表面张力所造成的。因此，附着力也与土壤质地、含水量、接触面的材料和光洁度造成的。因此，附着力也与土壤质地、含水量、接触面的材料和光洁度等因素有关。等因素有关。 当摩擦力和附着力大于土壤凝聚力和内摩擦力时，农具的工作表面当摩擦力和附着力大于土壤凝聚力和内摩擦力时，农具的工作表面就会粘土。工作部件表面粘土，不但会使耕作质量变坏，而且会增加牵就会粘土。工作部件表面粘土，不但会使耕作质量变坏，而且会增加牵引阻力。引阻力。 需要指出，土壤在一定湿度下表现出有附着性。但当附着力达最大需要指出，土壤在一定湿度下表现出有附着性。但当附着力达最大值后，若湿度继续增加，则附着力反而下降。因此，除了设计上应保证值后，若湿度继续增加，则附着力反而下降。因此，除了设计上应保证工作表面光洁，曲面形状适当以外，在机具的使用上应注意在适耕湿度工作表面光洁，曲面形状适当以外，在机具的使用上应注意在适耕湿度