中耕机械主要指农作物生长期间用于除草、松土、表土破板结、培土起垄或完成上述作业同时进行施肥等作业的机械, 包括全面中耕机、行间中耕机和专用中耕机。全面中耕机用于包括播前整地、休闲地管理, 化肥和化学药剂的掺和等种床准备作业。农作物的行间中耕作业包括, 松土、表土破板结、间苗、除草、追肥及行间开沟培土等。一些专用中耕机用于果园、茶园、胶园的专项作业。

在干旱地区或丘陵地带为防止土壤水分蒸发和水分流失, 使用重型中耕机灭茬取得较好效果。这种全面中耕机耕深38 cm左右。工作部件有弹性及刚性锄齿, 铲柄装有安全弹簧, 保险螺栓或保险销等安全装置。铲多呈S形, 铲的安装距离为16~25 cm, 分为3~4排安装, 以增强土壤通过性和防止堵塞。宽幅为牵引式, 分3~5组, 运输时折叠。

行间中耕机大多采用后悬挂式, 也有前悬挂式的机具。广泛用于粮棉中耕的通用型中耕机品种很多, 如丹康斯基尔公司生产的VRC系列悬挂式中耕机, 有2~12行5种规格。其中8~12行的为折叠型, 幅宽2.5~9.5 m, 有结构简单的平行四连杆仿形机构及无压橡胶仿形轮, 工作部件有S形振动弹齿, 作业速度在深15 cm时为8~12 km/h, 每根弹齿需功率1~2马力。

驱动型中耕机在欧美国家使用越来越多。这种工作部件碎土性好, 不易缠草, 耕后地表平整, 与其他部件容易组合成松土、灭茬、除草、施肥等复式作业。意大利旋转中耕机生产厂约有14家, 有多种类型刀片, 刀轴转速119~270 r/min, 行走速度2.5 km/h左右, 通过增减刀片可改变幅宽, 机架装有可调的限深轮, 耕深10~12 cm。刀片有铊形、直角形、叶形、L型和弧形。

中耕机的机架, 牵引的为框架式, 悬挂式的多为单梁式, 普遍采用矩形钢管;折叠及耕深调节采用液压油缸操作。

工作部件主要是铲式部件, 为中耕机的基本型。大多数铲式工作部件均已安装弹簧松脱装置, 及各种类型的弹性铲柄, 最大的松脱力达100 kg。S形弹齿工作时能产生前后中均匀的作用保证耕深均匀, 抖松草根并抛掷地表, 达到碎土, 灭草的良好效果。单双翼铲张角趋于减小, 以增强铲子排除杂草的能力, 中耕后的地表平整。单翼铲由于入土性差, 侧压力不平衡, 近年来中耕机趋向不用单翼铲, 而代之采用各式护苗器。旋转锄主要用于作物苗期苗行的松土, 直径350~500 mm, 滚动阻力小。

(1) 厂家发展状况。全国生产旱田中耕施肥机械产品的骨干企业80年代原有约20多家, 产品品种约有30多种。由于中耕机械产品市场的需求, 受国家农业政策的影响较大, 不少原骨干企业到了90年代先后转产或停产, 中耕施肥机产品产量呈下降趋势。

(2) 化肥深施机具产品, 据不完全统计, 生产企业约有80多家, 机具130多种, 其中形成生产能力、制造质量相对较好的产品约占一半, 基本上形成了中、配套的格局。化肥深施机具产品的研制和推广, 南北方发展不平衡, 北方早作机具产品发展较成熟, 在产品结构品种的配置上, 比较适合我国现阶段的国情, 基本上能满足北方不同地区农艺对化肥深施机具产品的要求。

(3) 骨干企业生产的施肥机具产品, 制造质量稳定。一些小企业生产的产品, 其产品结构、制造质量、性能指标和批量生产的质量保证体系等都不完善, 停留在低层次的重复设计、生产阶段。

(4) 适于南方水田化肥深施机具缺乏定型产品, 技术上没有大的突破, 产品质量低劣, 急待解决。

(5) 农机产品季节性强, 真正利用率低。随着当前市场经济以销定产的格局, 中耕施肥机械生产企业的产品结构也已形成多样化产品经营, 一般播种机与中耕机在同一企业交替生产, 便于产品配套及调节市场需求的变化, 有利于产品优势互补, 增强对市场的适应。

旋转锄中耕机械

旋转锄是我国根据国外样机消化吸收的一种中耕机械。其工作部件为从动的弯曲形尖齿圆盘。主要用于作物出苗前后、苗行内及行间中耕 (对某些出苗能力差的作物, 如甜菜、棉花等尤其重要) , 可破碎土壤板结层, 促使种子或作物幼苗迅速、整齐地出土, 消灭萌芽杂草, 并可抑制行间后期草荒。疏松土层深度3~5 cm, 最大深度7~8 cm。作业速度一般在7 km/h以上, 中耕两次灭草率可达60%左右。3ZX (5) 型驱动旋转式中耕机由农机院等单位研制成功。其工作部件由拖拉机动力输出轴驱动, 在作物行间进行耕作。适合粘重土壤, 水浇后板结地、过湿或过干、杂草过多的地况。其主要特点表现为碎土性能好, 灭草率高, 耕后地表平整。旋转式中耕机除可用于作物的行间中耕、施肥、培土等项作业外, 还可在粮棉间套作田间灭麦茬或在种有绿肥的间套作田间进行埋青作业。

后悬挂式行间中耕机

后悬挂式行间中耕机是在我国农业生产中应用最为广泛的一种机械。其特点是, 可根据不同的需要配置工作部件, 对行距适应性能良好, 可减少伤苗率, 结构简单, 节约金属。后悬挂式中耕机种类较多, 结构大致相同, 一般由单梁、悬挂架、支持轮、锄铲组及追肥机构等组成。锄铲组采用四连杆仿形机构, 以保持入土稳定性。工作部件有单翼铲、双翼铲、松土铲、施肥器及培土器等。有些用于窄行距的中耕机设有操向装置, 可尽量减小保护带宽度。行间中耕机可进行作物的行间松土、除草、培土、深中耕、开灌溉沟及追施肥料等项作业。

其他中耕施肥机

除用于粮棉中耕作物的通用型中耕机外, 我国还研制了多种类型的专用中耕机。如果园中耕机、茶园中耕机、蔗田中耕机、薯类中耕培土机、林业中耕机、胶林中耕机、动力水稻中耕机等。

3Z-0.6型自动避让松土除草机主要用于橡胶园林地段较平坦, 橡胶树大小基本一致, 树径在12 cm以下的行间和株间中耕作业。其主要特点是, 机具进行作业时, 工作部分的右侧置于树行的中心, 当传感器的触杆碰到树干时, 机具即横向移动自动避让, 绕过树干后又恢复到原来的位置。

我国东北、新疆地区农垦系统国营农场是粮、棉、油作物的主要生产基地, 农场一个机务队的作业服务规模约在万亩以上.地块长度超过800 m。使用大型中耕施肥机组有明显的技术优势及经济效益, 是田间作业的主要装备之一。广大农村的农户科技致富, 经济收入逐年增加, 科学种田观念的深化, 将促进农户对农业机具加大投入力度。物美、质优、价廉的中、小型中耕施肥机具产品, 将成为农村的畅销产品。因此, 提高中耕施肥机械产品科技含量的研究, 必然提到日程。在进一步提高田间作业性能与质量、减轻人的劳动强度、改善人的劳动条件、增强环保意识等方面的技术课题, 也势必受到关注。

我国中耕施肥机械主要产品的研究设计水平, 经过几十年的努力, 在产品品种和设计技术水平上, 完全可以与国外同类产品当代先进技术媲美。但在制造工艺技术水平方面, 仍需多方努力去突破、提高。

展望新世纪开头十年, 中耕施肥机械产品的研制, 应当在以下的新技术领域发展和探索, (1) 宽幅、高效的大型中耕施肥机, 会继续使用发展, 仍是方向性的产品。 (2) 采用新技术, 提高调节、保养和操作的自动化水平。研究解决行间中耕施肥机自动调行、自动避让、自动调节耕深、自控施化肥、电子选优间苗等新机型。 (3) 增强环境保护意识, 研究发展环保型防除杂草的产品体系减少或消灭化学除草剂所造成的严重污染。 (4) 新材料、新工艺的研究, 在中耕施肥机产品上的采用将有更多新的突破。