殷根華,錢忠明,沈林海,趙文偉,程大軍,周曉穎
(1 桐廬縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,311500,浙江桐廬;2 桐廬縣畜牧農(nóng)機漁業(yè)發(fā)展中心,311500,浙江桐廬)
桐廬縣擁有茶園4 466 hm2,以生產(chǎn)“雪水云綠、天尊貢芽、蘆茨紅茶”等名茶著稱,茶葉是全縣六大支柱產(chǎn)業(yè)之一。
桐廬縣目前的茶園都是延續(xù)下來的老茶園,由于當時種植都沒有考慮機械化作業(yè)必需的間距,茶園種植行距普遍過小,從而產(chǎn)生茶園不適宜機械化作業(yè)問題,使茶園中耕作業(yè)得不到機械化的幫助,中耕機械進入茶園困難,造成茶園機械化作業(yè)一直“無機可用”的局面。茶園機械化中耕技術(shù)得不到很好的解決,因此造成施肥不到位,這已經(jīng)成為全省乃至全國茶農(nóng)最大的困擾。
為突破這一“瓶頸”,2022 年桐廬縣引進了“1JSL-35 履帶式掘耕機”,進行茶園中耕作業(yè)試驗。主要對該機具在行距較小的茶樹叢中中耕作業(yè)的適應性能、作業(yè)速度、耕深耕幅、轉(zhuǎn)彎調(diào)頭與作業(yè)質(zhì)量開展試驗,收集可靠數(shù)據(jù),記錄作業(yè)性能狀況,并根據(jù)試驗效果提出相關建議,供廣大茶農(nóng)推廣使用參考與探討。
1JSL-35 履帶式掘耕機由浙江唐詩之路控股集團公司生產(chǎn),技術(shù)規(guī)格及參數(shù)如下。
工作狀態(tài)長/寬/高:1 670 mm×/580 mm×/1 200 mm
配套動力:KM186FA,風冷、四沖程、直噴式、單缸
配套動力標定功率/轉(zhuǎn)速:5.3 kW/3 000 r·min-1
掘耕幅寬:35 cm
變速箱擋位數(shù):1 個前進擋
整機質(zhì)量:235 kg
純作業(yè)生產(chǎn)率:≥0.043 hm2/h
單位作業(yè)量燃油消耗量:≤30 kg/hm2
最小離地間隙:100 mm
掘耕裝置連接方式:直連
工作部件傳動方式:齒輪傳動
發(fā)動機與離合器連接方式:皮帶連接
制動器型式:摩擦片式
掘齒組數(shù)/齒數(shù):2/2
履帶軌距/節(jié)距/節(jié)數(shù)/寬:460 mm/68.5 mm/21/80 mm
(1)試驗田塊:試驗在桐廬縣百江鎮(zhèn)進行,選擇平地茶園和45°緩坡山地茶園各1 處,茶樹的種植標準行距為100~120 cm,其上間距為30~50 cm。
(2)測試工具:坡度測量儀1 臺、卷尺1 把、皮尺1把、照相機1 臺、秒表1 只、試驗記錄表1 份。
試驗項目:掘耕作業(yè)速度,機具通過性能、耕幅與耕深,轉(zhuǎn)彎與調(diào)頭速度,爬坡能力的相關數(shù)據(jù)。
掘耕作業(yè)速度在標注起點線與終點線的間距中以作業(yè)擋的行進速度進行測試,測試距離為34 m。1JSL-35 履帶式掘耕機在離起點線2 m 處啟動,拉住離合器,使離合器處于分離狀態(tài),將擋位掛入作業(yè)擋,放下離合器,機具開始行走,機具行走到起點線時開始按下秒表計時,當掘耕機到達終點線時按下秒表停止計時,共計耗時為1.38 min,其掘耕的行進速度相當于24.64 m/min。
耕幅測試:以機具作業(yè)經(jīng)過處掘耕痕跡兩邊的松土與板結(jié)土分界線為準,用卷尺測量出掘耕寬度為35 cm。
耕深測試:在34 m 的試驗距離中按10 m 間距設置A、B、C 三個測試點,扒開松土,找到耕作底層,用卷尺測量耕作深度,A、B、C 三個測試點的耕作深度分別為10,11.2,12 cm。
由于茶園的行距過小與株區(qū)塊過于密集,當機具完成一行的掘耕時,不能一次性調(diào)頭,給機具換行作業(yè)帶來了很大的不便,造成調(diào)頭時間過長,大大降低了掘耕作業(yè)效率。建議在每一行的茶樹兩頭分別挖掉一叢茶樹,給機具行走讓路,留出的距離以能滿足機具一次性調(diào)頭為準。
在40°的坡地,測試機具爬坡能力與適應性能。通過兩次爬坡能力測試,證明機具爬坡能力達到了40°坡度,機具能順利到達≤40°的坡度區(qū)塊;但在坡地橫向掘耕作業(yè)時,坡度必須<10°,不然容易導致機具因重心高、失重而翻機。
試驗表明,1JSL-35 履帶式掘耕機的作業(yè)效率較高,具體分析如下。
(1)機具作業(yè)效率遠高于人工。完成寬1.1 m、長34 m 茶園的掘耕作業(yè),耗時1.38 min。作業(yè)速度:34÷1.38×60≈1 478.3 m/h;作業(yè)效率:1 478.3×1.1÷10 000≈0.163 hm2/h;若1 d 按作業(yè)8 h 計算,日作業(yè)面積為1.304 hm2。
由于農(nóng)村人口老齡化嚴重,多數(shù)茶園已放棄中耕。成林茶園行間被茶樹覆蓋,人工難以耕作;同時人工作業(yè)成本高、效率低,因此茶園人工翻地速度緩慢,1 人1 d 按8 h 計,大約可以完成0.056 hm2。機具日作業(yè)面積為1.304 hm2,與人工作業(yè)相比,機具作業(yè)效率達到了人工作業(yè)的23.28 倍,增效顯著。
(2)該機動力強,爬坡性、通過性、適應性好,轉(zhuǎn)彎半徑小,穩(wěn)定性好,作業(yè)效率高,適用于丘陵山地茶園耕作。
(3)該機操作簡便,反應靈敏,一般人員經(jīng)適當培訓都能操作使用。
(1)機具笨重,對茶園作業(yè)基礎設施要求高。
(2)機具只能前進,不能倒退,降低作業(yè)靈活性。
(3)地面坡度過大容易導致翻機。
(1)加強茶園標準化建設,為機械化作業(yè)留空間。
(2)為適應機械行走路線(調(diào)頭),茶行兩頭應留有150 cm 通道。
(3)成林茶園茶樹上行間距低于22 cm 的,應進行修剪。
(4)由于茶園處于丘陵山區(qū),茶園內(nèi)直徑>6 cm 的碎石較多,對掘耕機作業(yè)影響較大,每次掘耕作業(yè)后要及時清除石塊。
通過試驗發(fā)現(xiàn),該機具具有山地爬坡能力強、轉(zhuǎn)彎半徑小、硬地耕得深、土塊大小適宜、松土傷根少的特點,穩(wěn)定性好,作業(yè)效率高,達到了人工的20 多倍,具有明顯的省工節(jié)本功效。該機還能根據(jù)需求實現(xiàn)同時除草與施肥作業(yè),及時將施在表面的肥料翻入土中。該機適應丘陵山地茶園機械化中耕作業(yè)。