第七章 保护地和田间管理机械 第一节概述 随着农业生产的飞速发展，如何提高土地的利用率及如何提高土地单位面积的产 量越来越受到人们的重视，加强土壤保护及作物田间管理已成为丰收增产的重要 措施，新的耕作栽培制度不断地取代传统的耕作栽培制度，保护地和田问管理机 械得到了发展。本章将主要介绍地膜覆盖机、中耕机、开沟机等田间作业机具的 类型、结构特点和工作原理等。 地膜覆盖是一项新的保护地面的栽培技术。它是把厚度只有 0．012～0．015mm 的塑料薄膜，用人工或机械的方法紧密地覆盖在作物的苗床(畦或垄)表面，以达 到增温、保墒、护根、保苗、抑制杂草滋生、促使作物早熟增产的目的。 农作物在苗期生长过程中，需要进行作物行间除草、松土、问苗及对作物根部进 行培土等田间管理作业，这些作业通常称之为中耕。中耕的目的是及时改善土壤 状态，蓄水保墒，消灭杂草，为作物生长发育创造良好的条件。 第二节 地膜覆盖机 一、地膜覆盖的农业技术要求 地膜覆盖栽培是在 50 年代随着农用塑料薄膜的产生而兴起的一项先进农艺。地 膜覆盖不仅可以提高地温、阻止土壤水分蒸发，还能防止雨水冲刷和土壤板结， 使土壤保持疏松状态。这既有利于作物根系的发育和深扎，又为好气性微生物创 造了适宜的环境，从而促进土壤中的有机物和腐植质分解，为农作物丰产提供良 好的基础，这也是地膜覆盖能增产的主要原因。 地膜覆盖的农业技术要求是： 1．良好的整地筑畦质量，畦表层土壤尽量细碎，畦形规整(以横断面呈龟背形为 佳)。 2．薄膜必须紧贴畦面且不得被风吹跑。 3．薄膜质量要好，厚度适中(以 0．012～O．015mm 为佳)。 4．薄膜尽量绷紧覆盖泥土要连续、均匀。 5．耕整地后，越早覆盖其效果越好。 二、地膜覆盖机的类型及一般构造
第七章 保护地和田间管理机械 第一节概述 随着农业生产的飞速发展，如何提高土地的利用率及如何提高土地单位面积的产 量越来越受到人们的重视，加强土壤保护及作物田间管理已成为丰收增产的重要 措施，新的耕作栽培制度不断地取代传统的耕作栽培制度，保护地和田问管理机 械得到了发展。本章将主要介绍地膜覆盖机、中耕机、开沟机等田间作业机具的 类型、结构特点和工作原理等。 地膜覆盖是一项新的保护地面的栽培技术。它是把厚度只有 0．012～0．015mm 的塑料薄膜，用人工或机械的方法紧密地覆盖在作物的苗床(畦或垄)表面，以达 到增温、保墒、护根、保苗、抑制杂草滋生、促使作物早熟增产的目的。 农作物在苗期生长过程中，需要进行作物行间除草、松土、问苗及对作物根部进 行培土等田间管理作业，这些作业通常称之为中耕。中耕的目的是及时改善土壤 状态，蓄水保墒，消灭杂草，为作物生长发育创造良好的条件。 第二节 地膜覆盖机 一、地膜覆盖的农业技术要求 地膜覆盖栽培是在 50 年代随着农用塑料薄膜的产生而兴起的一项先进农艺。地 膜覆盖不仅可以提高地温、阻止土壤水分蒸发，还能防止雨水冲刷和土壤板结， 使土壤保持疏松状态。这既有利于作物根系的发育和深扎，又为好气性微生物创 造了适宜的环境，从而促进土壤中的有机物和腐植质分解，为农作物丰产提供良 好的基础，这也是地膜覆盖能增产的主要原因。 地膜覆盖的农业技术要求是： 1．良好的整地筑畦质量，畦表层土壤尽量细碎，畦形规整(以横断面呈龟背形为 佳)。 2．薄膜必须紧贴畦面且不得被风吹跑。 3．薄膜质量要好，厚度适中(以 0．012～O．015mm 为佳)。 4．薄膜尽量绷紧覆盖泥土要连续、均匀。 5．耕整地后，越早覆盖其效果越好。 二、地膜覆盖机的类型及一般构造
由于地膜覆盖栽培技术的推广和应用，地膜覆盖机械化的发展非常迅速，机械铺 膜与人工铺膜相比具有以下优点： (1)机械铺膜畦面整齐光滑、铺得严、贴得紧、压得实。 (2)作业连续性强。可在五、六级风的条件下照常作业，而人工铺膜在四级风时 就不好作业。 (3)效率高。大中型拖拉机牵引的地膜覆盖机可提高工效 50～60 倍；小型拖拉机 牵引的地膜覆盖机可提高工效 25 倍左右；人畜力牵引的地膜覆盖机提高工效 15 倍左右。 (4)可降低作业成本，具有明显经济效益。 目前我国各地研制的各种类型地膜覆盖机具已达四十多种，名称繁多，型号各异， 尚无统一标准，但其工作原理和使用方法基本相同。按动力方式不同分为人力式、 畜力式和机动式三种类型。按完成作业项目可分为单一地膜覆盖机、作畦地膜覆 盖机、播种地膜覆盖机、旋耕地膜覆盖机和地膜覆盖播种机等五大类。 1．地膜覆盖机的一般构造典型的地膜覆盖机主要由下列部件组成。旋耕部分： 用以保证整地质量，使土壤细碎。整形部分：用以保证畦形尺寸符合农艺要求， 它一般由三块钢板组装而成，其畦宽、畦高均可调整。膜辊装卡部分：具有弹性 顶销，使膜辊装卡简便，转动灵活。压膜部分：其作用是将膜展平，拉紧并与畦 面贴严，该装置一般为泡沫塑料压膜轮或橡胶压膜轮。覆土部分：其作用是将膜 边用土压紧，一般为圆盘覆土器或铧式覆土器。由于功能及作业方式的不同，地 膜覆盖机的结构又有些不同。 (1)单一地膜覆盖机该机主要由机架、悬挂装置、开沟器、挂膜架、压膜轮和覆 土器等部件组成(图 7～1)。工作时能在已耕整成畦的田地上一次完成开沟、覆 膜、覆土等作业。 (2)作畦地膜覆盖机该机是在单一地膜覆盖机上增添作畦和整形装置(图 7—2)。 作业时可在已耕整过的田地上可一次完成作畦、整形、覆膜及覆土等多项作业。 (3)播种地膜覆盖机将定型的播种机和地膜覆盖机有机组合为一体，在已耕整田 地能一次完成播种、镇压和覆膜作业。 (4)旋耕地膜覆盖机该机集旋耕、作畦、整形、覆膜及覆土于一体的复式作业机 具，适用于覆膜后打孔播种和孔上盖土作业
由于地膜覆盖栽培技术的推广和应用，地膜覆盖机械化的发展非常迅速，机械铺 膜与人工铺膜相比具有以下优点： (1)机械铺膜畦面整齐光滑、铺得严、贴得紧、压得实。 (2)作业连续性强。可在五、六级风的条件下照常作业，而人工铺膜在四级风时 就不好作业。 (3)效率高。大中型拖拉机牵引的地膜覆盖机可提高工效 50～60 倍；小型拖拉机 牵引的地膜覆盖机可提高工效 25 倍左右；人畜力牵引的地膜覆盖机提高工效 15 倍左右。 (4)可降低作业成本，具有明显经济效益。 目前我国各地研制的各种类型地膜覆盖机具已达四十多种，名称繁多，型号各异， 尚无统一标准，但其工作原理和使用方法基本相同。按动力方式不同分为人力式、 畜力式和机动式三种类型。按完成作业项目可分为单一地膜覆盖机、作畦地膜覆 盖机、播种地膜覆盖机、旋耕地膜覆盖机和地膜覆盖播种机等五大类。 1．地膜覆盖机的一般构造典型的地膜覆盖机主要由下列部件组成。旋耕部分： 用以保证整地质量，使土壤细碎。整形部分：用以保证畦形尺寸符合农艺要求， 它一般由三块钢板组装而成，其畦宽、畦高均可调整。膜辊装卡部分：具有弹性 顶销，使膜辊装卡简便，转动灵活。压膜部分：其作用是将膜展平，拉紧并与畦 面贴严，该装置一般为泡沫塑料压膜轮或橡胶压膜轮。覆土部分：其作用是将膜 边用土压紧，一般为圆盘覆土器或铧式覆土器。由于功能及作业方式的不同，地 膜覆盖机的结构又有些不同。 (1)单一地膜覆盖机该机主要由机架、悬挂装置、开沟器、挂膜架、压膜轮和覆 土器等部件组成(图 7～1)。工作时能在已耕整成畦的田地上一次完成开沟、覆 膜、覆土等作业。 (2)作畦地膜覆盖机该机是在单一地膜覆盖机上增添作畦和整形装置(图 7—2)。 作业时可在已耕整过的田地上可一次完成作畦、整形、覆膜及覆土等多项作业。 (3)播种地膜覆盖机将定型的播种机和地膜覆盖机有机组合为一体，在已耕整田 地能一次完成播种、镇压和覆膜作业。 (4)旋耕地膜覆盖机该机集旋耕、作畦、整形、覆膜及覆土于一体的复式作业机 具，适用于覆膜后打孔播种和孔上盖土作业
图 7 一 1 人畜力地膜覆盖机 1．机架 2．地膜卷芯轴 3．手柄 4．球面圆盘开沟器 5．塞膜轮 6．球面圆盘覆 土器 图 7 一 2 作畦地膜覆盖机 1．悬挂装置 2．机架 3．挡土板 4．覆土器 5．压膜轮 6．展膜机构 7．挂膜架 8．镇 压器 9．开沟器 10．整形板 1．收土器 (5)地膜覆盖播种机这种机型是先覆膜然后在膜上打孔播种并在孔上盖土。出苗 后不需人工放苗．省工安全，能保证苗齐、苗壮、苗全，适用于大面积地膜覆盖 播种作业(图 7 3)。 2．地膜覆盖机的工作原理地膜覆盖机的类型及构造不尽相同，但其工作原理基 本相同。如图 7—2 所示，覆盖地膜前，先将地膜覆盖机下降到工作高度，拉出 一部分地膜埋好，起步后，在拖拉机的牵引下，收土器将地表耕整过的松软土由 畦两侧向中间推移，形成地垄。人字形整形板将地垄土分向两侧，形成畦面并将 畦面抹平。开沟器按畦宽要求在畦两侧将土外翻，开出地膜沟。镇压器将畦面压 实，把土块压碎，压不碎的土块及石头等硬物压入畦面土中，为覆膜提供良好条
图 7 一 1 人畜力地膜覆盖机 1．机架 2．地膜卷芯轴 3．手柄 4．球面圆盘开沟器 5．塞膜轮 6．球面圆盘覆 土器 图 7 一 2 作畦地膜覆盖机 1．悬挂装置 2．机架 3．挡土板 4．覆土器 5．压膜轮 6．展膜机构 7．挂膜架 8．镇 压器 9．开沟器 10．整形板 1．收土器 (5)地膜覆盖播种机这种机型是先覆膜然后在膜上打孔播种并在孔上盖土。出苗 后不需人工放苗．省工安全，能保证苗齐、苗壮、苗全，适用于大面积地膜覆盖 播种作业(图 7 3)。 2．地膜覆盖机的工作原理地膜覆盖机的类型及构造不尽相同，但其工作原理基 本相同。如图 7—2 所示，覆盖地膜前，先将地膜覆盖机下降到工作高度，拉出 一部分地膜埋好，起步后，在拖拉机的牵引下，收土器将地表耕整过的松软土由 畦两侧向中间推移，形成地垄。人字形整形板将地垄土分向两侧，形成畦面并将 畦面抹平。开沟器按畦宽要求在畦两侧将土外翻，开出地膜沟。镇压器将畦面压 实，把土块压碎，压不碎的土块及石头等硬物压入畦面土中，为覆膜提供良好条
件。摆动式挂膜架的摆动臂将膜挟住，随膜卷变细而向下移动，使膜卷始终沿畦 面向前滚动，防止作业时风吹进入膜下。展膜机构靠重力紧压在膜上向前滚动， 将膜纵向拉紧疏平，消除皱褶并起防风作用。压膜轮将地膜两边压入地膜沟，防 止风从两侧吹入膜下，其侧向力将膜横向拉紧。覆土犁铧将向内翻土压在展开、 的地膜两边，将地膜埋好。挡土板将有效地控制覆土不抛向畦面深处，从而保证 采光面宽度，致此，全部覆膜作业完成。 图 7-3 地膜覆盖播种机 1．主梁 2．肥料箱 3．座位 4．薄膜 5．点播滚筒 6．盖土轮 7．覆土圆盘 8．展 膜轮 9．铺膜辊 10．镇压滚 11．开沟圆盘 12．滑刀式施肥器 13．框架 三、覆膜原理及固膜方式 地膜覆盖机的工作质量好坏主要取决于覆膜的质量和薄膜的固定程度。地膜覆盖 机利用压膜轮将塑料薄膜紧贴在畦面上，其工作原理如图 7-4 所示。工作时压膜 轮行走在畦两侧斜面下部，压力 P 被分解为 N 及 R，薄膜在 R 力的作用下于横向 被紧贴在畦上；同时由于放膜架的回转阻力，使薄膜在纵向被拉紧，于是随着机 器的前进使薄膜紧贴在畦面上。压膜轮也可以是圆柱形，表面采用泡沫塑料或其 它软性材料，利用其在压力下的变形来与畦侧贴合，同时又可防止损伤薄膜
件。摆动式挂膜架的摆动臂将膜挟住，随膜卷变细而向下移动，使膜卷始终沿畦 面向前滚动，防止作业时风吹进入膜下。展膜机构靠重力紧压在膜上向前滚动， 将膜纵向拉紧疏平，消除皱褶并起防风作用。压膜轮将地膜两边压入地膜沟，防 止风从两侧吹入膜下，其侧向力将膜横向拉紧。覆土犁铧将向内翻土压在展开、 的地膜两边，将地膜埋好。挡土板将有效地控制覆土不抛向畦面深处，从而保证 采光面宽度，致此，全部覆膜作业完成。 图 7-3 地膜覆盖播种机 1．主梁 2．肥料箱 3．座位 4．薄膜 5．点播滚筒 6．盖土轮 7．覆土圆盘 8．展 膜轮 9．铺膜辊 10．镇压滚 11．开沟圆盘 12．滑刀式施肥器 13．框架 三、覆膜原理及固膜方式 地膜覆盖机的工作质量好坏主要取决于覆膜的质量和薄膜的固定程度。地膜覆盖 机利用压膜轮将塑料薄膜紧贴在畦面上，其工作原理如图 7-4 所示。工作时压膜 轮行走在畦两侧斜面下部，压力 P 被分解为 N 及 R，薄膜在 R 力的作用下于横向 被紧贴在畦上；同时由于放膜架的回转阻力，使薄膜在纵向被拉紧，于是随着机 器的前进使薄膜紧贴在畦面上。压膜轮也可以是圆柱形，表面采用泡沫塑料或其 它软性材料，利用其在压力下的变形来与畦侧贴合，同时又可防止损伤薄膜
图 7—4 压膜轮工作原理 1．压膜轮 2．地膜 3．畦面 4．畦沟 就地膜覆盖机本身来说，除因性能和功能其结构有所不同外，在结构上差别最大 的是薄膜固定装置。它的功用是将压膜轮形成的薄膜张紧状态固定下来且使之不 易被风吹走。薄膜固定方式有三种(图 7—5)，即覆土、嵌膜和绳索压边。覆土 固定方式使用圆盘或犁铧首先开沟起土，将土向外翻，压膜轮将薄膜两侧边压在 沟内，并将薄膜绷紧于畦面，然后由圆盘、犁铧或覆土板将起土部件起出的土覆 入沟内压住薄膜。前面所介绍的几种类型的地膜覆盖机均属覆土固膜方式。由于 这种固膜方式使用的是传统的工作部件，且对筑畦质量要求不高．所以被广泛采 用。嵌膜式固膜法系利用嵌膜轮将薄膜两侧边直接压入畦侧土中。这种方法工作 部件少，工作阻力小，而且在嵌膜的同时薄膜被绷紧，因此对压膜轮的要求不高， 只需能压住膜即可；但嵌膜固定对筑畦质量要求高，同时农艺上对其是否影响作 物生长尚有一定争论。绳索压边有点类似缝纫，但只有面线而无底线，绳索被插 入土中一定深度从而将薄膜缝在地上。此法的优点是除膜方便，只要将绳子从土 中抽出即可将薄膜揭除；但其机构复杂，故国产地膜覆盖机均未采用。 图 7—5 地膜固定方法 1．覆盖泥土 2．地膜 3．沟底 4．绳索 第三节中耕机 一、中耕的农业技术要求 中耕除草是我国农业精耕细作的重要环节之一，其主要目的是及时改善土壤状 况，蓄水保墒，消灭杂草，提高地温，促使有机物的分解，为农作物的生长发育 创造良好的条件。中耕作业的内容主要包括作物的行间除草、松土、培土和间苗。 中耕作业可分为全面中耕和行间中耕两类。全面中耕是指休闲地和冬耕地春播前 的除草及松土保墒工作。因我国休闲地少，很少进行全面中耕。行间中耕作业主 要包括：松土、除草、间苗和培土等。根据作物生长过程的不同要求，有时着重 除草，有时着重于松土，有时则需要同时完成除草、松土和培土等多项作业。 中耕作业的农业技术要求如下：
图 7—4 压膜轮工作原理 1．压膜轮 2．地膜 3．畦面 4．畦沟 就地膜覆盖机本身来说，除因性能和功能其结构有所不同外，在结构上差别最大 的是薄膜固定装置。它的功用是将压膜轮形成的薄膜张紧状态固定下来且使之不 易被风吹走。薄膜固定方式有三种(图 7—5)，即覆土、嵌膜和绳索压边。覆土 固定方式使用圆盘或犁铧首先开沟起土，将土向外翻，压膜轮将薄膜两侧边压在 沟内，并将薄膜绷紧于畦面，然后由圆盘、犁铧或覆土板将起土部件起出的土覆 入沟内压住薄膜。前面所介绍的几种类型的地膜覆盖机均属覆土固膜方式。由于 这种固膜方式使用的是传统的工作部件，且对筑畦质量要求不高．所以被广泛采 用。嵌膜式固膜法系利用嵌膜轮将薄膜两侧边直接压入畦侧土中。这种方法工作 部件少，工作阻力小，而且在嵌膜的同时薄膜被绷紧，因此对压膜轮的要求不高， 只需能压住膜即可；但嵌膜固定对筑畦质量要求高，同时农艺上对其是否影响作 物生长尚有一定争论。绳索压边有点类似缝纫，但只有面线而无底线，绳索被插 入土中一定深度从而将薄膜缝在地上。此法的优点是除膜方便，只要将绳子从土 中抽出即可将薄膜揭除；但其机构复杂，故国产地膜覆盖机均未采用。 图 7—5 地膜固定方法 1．覆盖泥土 2．地膜 3．沟底 4．绳索 第三节中耕机 一、中耕的农业技术要求 中耕除草是我国农业精耕细作的重要环节之一，其主要目的是及时改善土壤状 况，蓄水保墒，消灭杂草，提高地温，促使有机物的分解，为农作物的生长发育 创造良好的条件。中耕作业的内容主要包括作物的行间除草、松土、培土和间苗。 中耕作业可分为全面中耕和行间中耕两类。全面中耕是指休闲地和冬耕地春播前 的除草及松土保墒工作。因我国休闲地少，很少进行全面中耕。行间中耕作业主 要包括：松土、除草、间苗和培土等。根据作物生长过程的不同要求，有时着重 除草，有时着重于松土，有时则需要同时完成除草、松土和培土等多项作业。 中耕作业的农业技术要求如下：