CN103460844A - 高垄垄侧双行覆膜滴灌种植方法及专用播种机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种农业种植方法及其专用播种机，尤其是涉及高垄垄侧双行覆膜滴灌种植方法，包括耕前整地、机械起垄、垄侧播种、地垄整形、膜下滴灌、覆盖地膜等种植技术，其将各单项旱作农业先进种植技术有机结合在一起，探索出了垄作覆膜微集流种植技术与滴灌技术相结合的一种新的节水灌溉技术，也是垄作地膜覆盖栽培技术的延伸和深化。其特点是马铃薯早出苗，可延长生育期，显著提高马铃薯的产量性状，还可以直接覆土到种薯上方压住地膜，马铃薯可以顶破地膜出苗，不用人工放苗。

Description

高垄垄侧双行覆膜滴灌种植方法及专用播种机

技术领域：

本发明涉及一种农业新型种植方法，尤其是涉及高垄垄侧双行覆膜滴灌种植方法及其专用播种机。

背景技术

随着市场经济的发展，我国马铃薯栽培面积和产量总体呈现增长趋势。我国马铃薯种植区域主要分布在北方一季农作区，属高寒干旱地区，其显著特点就是干旱少雨、水资源十分缺乏，农业十年九旱，而且无霜期短，早春气温回升慢。加之，马铃薯播种期较迟，生长期较短，对产量影响很大。所以，提高自然降水利用效率是旱区作物稳定高产的根本途径，如何通过农艺、农机集成技术降低作物棵间的无效蒸发和提高自然降水的入渗率，已成为当前旱地农业作物栽培领域研究的热点课题。目前，国内外对起垄、覆膜、滴灌、调控灌溉等单项技术的研究和应用已很普遍。有效地推动农业可持续发展，提高抗御自然灾害的能力。其优点在于：

1.高垄栽培，可提高地温。垄作将多余雨水排入沟内，垄面接受阳光照射，使土壤温度升高，同时使土壤干燥，有利于及时早播。还可增强植株抗性，高垄排湿降湿，有利于全苗，同时早播种早出苗薯苗壮，抗病性大大增强，提高经济效益。

2.地膜覆盖栽培优于传动播种。采用传统的起垄播种，土壤容易风干、失墒、不利于薯种芽块膨大，影响马铃薯生长发育。地膜覆盖作物栽培是一项保护地栽培新技术，用来部分地控制环境条件，创造适于作物生长的小气候的栽培方法，可以促进作物早熟、高产、优质，具有显著的经济效益。地膜覆盖栽培马铃薯，可以显著提高马铃薯的产量性状，产量高、大薯率高，而且块茎外观性状也比较好，薯皮光滑，薯形整齐。使土壤中水、肥、气、热等状况得到改善，加强了土壤生物活性和微生物活性，改善了土壤的理化性状，加速有机质分解，并能抑制杂草和减轻病虫害的发生和危害，从而为马铃薯生长发育创造良好条件。

3.滴灌灌溉是一种先进的节水灌溉方法，可将作物生长所需的水分和养分以较小的流量均匀、准确直接输送到作物根部附近的土壤表面或土层中，使作物根部的土壤经常保持在最佳水、肥、气、热生长状态的灌水方法，以最少的投入获得作物种植的最大产出。

本发明就是将上面所述的各单项技术有机结合在一起，即垄作覆膜微集流种植技术与滴灌技术相结合的一种新的节水灌溉技术，也是垄作地膜覆盖栽培技术的延伸和深化。

发明内容

本发明的目的是提供一种高垄垄侧双行覆膜滴灌种植方法及专用播种机。

本发明通过如下方式实现：一种高垄垄侧双行覆膜滴灌种植方法。其特征在于通过应用垄作覆膜微降雨径流技术和滴灌灌溉技术相结合，探索出了一条旱作高效节水新模式。其包括耕前整地、机械起垄、垄侧播种、地垄整形、膜下滴灌、覆盖地膜等种植技术。

所述耕前整地就是采用机械深耕作业，耕深达到300—350mm，打破当前由于长年浅耕形成的犁底层，创建肥沃的土质和疏松的种床。同时及时耙耱，细碎土壤，为播种打好基础。

所述机械起垄是根据农艺要求，设计与研制垄作覆膜种植农机具，对行距、株距、垄高、垄宽进行重新设定、将地膜的尺寸改小并采取在地膜表面覆土等一系列农机与农艺相结合的技术。马铃薯机械化起垄技术指通过使用马铃薯起垄覆膜播种机，在地表形成垄顶宽200mm,垄底宽800mm、高150—200mm土垄疏松的梯形状土层，垄层土壤空隙度大，土质疏松，不易板结，有利于促使马铃薯根系发达，便于马铃薯生长，促进块茎膨大，从而有效地提高产量。起垄种植马铃薯还可使种肥深施，并疏松种床，提高肥效，达到蓄水保墒，减少地表径流的作用。

所述垄侧播种是采用所述的马铃薯起垄覆膜播种机在垄侧半腰处播薯种。其行距为300—400mm，株距为150—250mm。垄距800—1000mm（见图1）。形成小行距、大垄距的种植模式。调整株行距，马铃薯群体结构改变；通风好，垄上三面受光，采光好，提高地温，既利于形成小气候，也有利于马铃薯的生长。最主要的是，垄侧种植还便于实施马铃薯机械的中耕、施肥、培土和收获作业。

所述地垄整形是采用所述的马铃薯起垄覆膜播种机进行整形和压实，以便覆膜。

所述膜下滴灌是采用所述的马铃薯起垄覆膜播种机在整形压实的地垄垄顶铺设滴灌管道。为作物生长所需的水分和养分以较小的流量均匀、准确直接输送到作物根部附近的土壤表面或土层中，使作物根部的土壤经常保持在最佳水、肥、气、热生长状态。

所述覆盖地膜是采用所述的马铃薯起垄覆膜播种机进行覆盖地膜。将地膜的尺寸由原来的700mm改为600mm。由于垄没有被地膜完全覆盖，充分接纳马铃薯生长期间的全部降水，有效解决因春旱严重影响播种的问题，保证正常出苗。覆膜又能最大限度地保蓄降水，减少土壤水分的无效蒸发。

本发明还包括一种专用实施上述方法的起垄覆膜播种机。

本发明有如下效果：

⑴将各单项先进的旱作农业种植技术有机结合在一起，探索出垄作覆膜微集流种植技术与滴灌技术相结合的一种新的节水灌溉技术，也是垄作地膜覆盖栽培技术的延伸和深化。

⑵由于地膜的增温保湿作用，提高地温，又能把土壤深层的水提到地表，起到抗旱保墒作用，地膜覆盖比露地土壤含水量可相应高3％～6％。使得马铃薯比露地早出苗10～15天，可以延长生育期，提高马铃薯产量。

⑶膜下滴灌可人为地根据作物生长的需求，制定合理的滴灌灌溉制度。结果表明，膜下滴灌比露地滴灌平均增产26%，水分利用效率提高28.5%，灌水的平均生产效率提高26%。是发展节水灌溉农业，缓解北方地区水资源供需矛盾有效途径。

⑷由于改小地膜尺寸，不仅节省地膜用量，减少作业投资。而且，可以直接覆土到种薯上方压住地膜，马铃薯可顶破地膜出苗，不用人工放苗。再者垄沟裸露的土壤可以直接接纳自然降水，补充作物所需水分。

⑸科学有效地调整了株行距，马铃薯群体结构改变，通风好，地垄采光好，提高了地温，既利于形成小气候，也有利于马铃薯的生长。最主要的是，垄侧半腰种植还便于后续实施马铃薯机械的中耕、施肥、培土和收获作业。相比高垄覆膜栽培，动土量减少，节省动力燃油消耗。

附图说明

图1为高垄垄侧双行覆膜滴灌种植模式示意图；

图2为起垄覆膜播种机主视图；

图3为起垄覆膜播种机俯视图。

附图标记说明：施肥开沟铲1、悬挂架2、前机架3、种肥箱4、排种管5、种薯排种机构6、种薯箱7、滴灌管支架8、后机架9、滴灌管引轮10、压膜轮机构11、圆盘覆土机构12、L型伸缩机架13、膜卷支架14、起垄整形器15、圆盘起垄机构16、起垄机构深度调节装置17、地轮18、传动机构19、种薯开沟器20。

具体实施方式

一种马铃薯高垄垄侧双行覆膜滴灌种植方法，其包括耕前整地、机械起垄、垄侧播种、地垄整形、膜下滴灌、覆盖地膜等种植技术。

耕前整地就是采用机械深耕作业，耕深达到300—350mm，打破当前由于长年浅耕形成的犁底层，创建肥沃的土质和疏松的种床。同时及时耙耱，细碎土壤，为播种打好基础。

所述机械起垄是根据农艺要求，采用马铃薯起垄覆膜播种机作业，在地表形成垄顶宽200mm,垄底宽800mm、高150—200mm土垄疏松的梯形土层，垄层土壤空隙度大，土质疏松，不易板结，有利于促使马铃薯根系发达，便于马铃薯生长，促进块茎膨大，从而有效地提高产量。

所述垄侧播种是采用所述的马铃薯起垄覆膜播种机在垄侧半腰处播薯种。其行距为300—400mm，株距为150—250mm。垄距800—1000mm（见图1）。形成小行距、大垄距的种植模式。最主要的是，垄侧半腰种植还便于实施马铃薯后期机械的中耕、施肥、培土和收获作业。

所述地垄整形是采用所述的马铃薯起垄覆膜播种机进行整形和压实，以便覆膜。

所述膜下滴灌为作物生长所需的水分和养分以较小的流量均匀、准确直接输送到作物根部附近的土壤表面或土层中，使作物根部的土壤经常保持在最佳水、肥、气、热生长状态。利于科学地制定灌水定额及灌溉制度，以便减少灌水用量。

所述覆盖地膜是采用所述的马铃薯起垄覆膜播种机进行覆盖地膜。将地膜的尺寸由原来的700mm改为600mm。由于垄沟没有被地膜完全覆盖，充分接纳马铃薯生长期间的全部降水，有效解决因春旱严重影响播种的问题，保证正常出苗。马铃薯可顶破地膜出苗，不用人工放苗，节省辅助人工投入。

一种专用实施上述方法的起垄覆膜播种机，其由施肥开沟铲1、悬挂架2、前机架3、种肥箱4、排种管5、种薯排种机构6、种薯箱7、滴灌管支架8、后机架9、滴灌管引轮10、压膜轮机构11、圆盘覆土机构12、L型伸缩机架13、膜卷支架14、起垄整形器15、圆盘起垄机构16、起垄机构深度调节装置17、地轮18、传动机构19、种薯开沟器20等组成。

其中前机架3、后机架9、L型伸缩机架13，分别置于马铃薯起垄覆膜播种联合作业机组的前方、中端和后方。

前机架3横梁上装有施肥开沟铲1、悬挂架2、种肥箱4、排种管5、种薯排种机构6、种薯箱7、圆盘起垄机构16、起垄机构深度调节装置17、地轮18、传动机构19以及种薯开沟器20等部件。其中施肥开沟铲1、排种管5和种薯排种机构6均为单体设置。可通过移动两个单体的位置，满足播种马铃薯行距的农艺要求，本机行距可调整为小行距300-400mm，大行距1000-1300mm。而株距调整是通过更换驱动轴链轮和相对应的种薯排种机构6中的取种器升运主动链轮来实现，随着挂换不同齿数的链轮调整播种株距，本机的播种株距调节范围为150—450mm。用户可依据土质、实际情况选用。

通过调节排肥轮在排肥盒的长度、排肥轮转速和排肥舌的开度可调节排肥量。

其中圆盘起垄机构16为两套，分置在机组的左右两侧，并挂接在起垄机构深度调节装置17上。它的切土深度和起垄大小可通过调整起垄机构深度调节装置17上的弹簧压力来实现。其两个圆盘的偏置角度均可调。

其中所述地轮18是由轮胎、轮轴及轴承座组成。其作用是支撑机组行走和驱动传动机构。

其中传动机构19包括驱动链轮、种薯排种机构6主动链轮、被动链轮和链条、种肥箱4的排肥链轮和链条。机组作业时，与地轮18同轴的驱动链轮通过链条带动种薯排种机构6的主动链轮和取种器链条运动，同时带动种肥箱4的排肥链轮运动，一次完成排种肥—取种薯—排种薯的工序。

后机架9通过绞链与前机架3柔性连接，为确保机组在田间作业时，两机架之间相对在一个平面内，在机架两侧安有压力调节弹簧装置。后机架的横梁上装有起垄整形器15、膜卷支架14、滴灌管引轮10，其上方装有滴灌管支架8。当拖拉机牵引机具作业时，起垄整形器15向前滚动利用自重将前道工序所形成的松散不规则的土垄，进行修整和压实。按照各地马铃薯垄作播种的农艺要求，可通过调整起垄整形器15上的锥形压轮之间的距离，形成尺寸不同的梯形和三角形的垄形。其梯形截面的下底宽为270—800mm,高为150—200mm；三角形垄形高为150—200mm，下底宽为270mm。

其中滴灌管支架8可装滴灌管，也可按要求配有喷药管。其作用是在机组作业同时，在垄台上部整齐铺设滴灌管管道，以便实现膜下滴灌的农艺要求。

其中膜卷支架14位于起垄整形器15后端。其作用是为整形好的垄台和滴灌管覆盖地膜。

L形伸缩机架13用螺栓固定在后机架9的后端横梁上。它由大矩形管和小L形矩形管组成，其上分别安装有压膜轮机构11和圆盘覆土机构12。其中压膜轮机构11是通过压膜轮支架和固定螺栓固定在活动支架上，它位于膜卷支架14后端，并分置在机架左右两侧。可将前道工序铺好的地膜两侧边缘压实，使其紧贴地垄表面。通过调节左右伸缩支架在后机架横梁上的位置，即可调节两个压膜轮间距。

其中圆盘覆土机构12为两套，相对分置于机组最后的左右两侧。两侧圆盘后端向内偏置一定角度，便于切土和刮土。其作用是将前道工序压实的地膜及时用土压实。通过调节在U形卡箍中立杆的高低或左右转动立杆角度，即可调整圆盘切土和刮土的深度。通过调节L形小矩形管在大矩形管中的位置，即可调节压膜轮机构11和圆盘覆土机构12之间的距离。

该机组与29.4～48.0kW拖拉机配套。机组在田间作业时，首先，前面的两个施肥开沟铲在种肥沟的侧（约50mm处）下方开出较深的垄沟，种肥沿开沟铲后端的输肥管进入沟底；接着，两个种薯开沟器在垄台半腰处开出垄沟，种薯沿排种管直接落入沟内，实现种肥分层播种的农艺要求。后面的起垄圆盘机构刮土起垄，并覆盖种薯。按照最新农艺要求，该机组两行播种的行距和位置，正好在起垄的两侧的半腰处，这样就便于后续的中耕培土作业，而且实现了小行距（300-400mm）和大垄距的种植作业方式（见图1），既可增加产量，也提高了成薯的商品率和大薯率。随后，起垄整形器向前滚动利用自重将前道工序所形成的松散不规则的土垄，进行修整和压实。按照各地马铃薯垄作播种的农艺要求，可形成尺寸不同的梯形和三角形垄形。随着机组向前移动，滴灌管平整地铺设在垄台上面，同时地膜卷转动舒展地膜，紧紧地覆盖在压实好的地垄表面，为实现旱作地区膜下滴灌节水新技术创造条件。紧接着压膜轮机构将铺展的地膜两边滚压，以便使地膜紧贴地垄表面。最后圆盘覆土机构拢土，将地膜两边压实。至此，机组在田间一次性完成了开沟—施肥—播种—起垄整形—铺滴灌管道—覆膜—压膜—覆土等多项作业。

Claims (3)

1.一种高垄垄侧双行覆膜滴灌种植方法，其包括以下步骤：

（1）耕前整地：耕深达到300—350mm；

（2）机械起垄：采用机械在地表形成垄顶宽200mm,垄底宽800mm、高150—200mm土垄疏松的梯形状土层;

(3)垄侧播种：在垄侧半腰处播薯种，其行距为300—400mm，株距为150—250mm，垄距800—1000mm；

（4）地垄整形：对地垄进行整形和压实；

（5）膜下滴灌：在整形压实的地垄垄顶铺设滴灌管道；

（6）覆盖地膜。

2.根据权利要求1所述一种高垄垄侧双行覆膜滴灌种植方法，其特征在于覆盖的地膜尺寸由原来的700mm改为600mm，使得垄沟不被地膜完全覆盖，便于集存雨水，提高作物抗旱能力。

3.一种专用于实施权利要求1-2的高垄垄侧双行覆膜滴灌种植方法的起垄覆膜播种机，包括施肥开沟铲、悬挂架、前机架、种肥箱、排种管、种薯排种机构、种薯箱、滴灌管支架、后机架、滴灌管引轮、压膜轮机构、圆盘覆土机构、L型伸缩机架、膜卷支架、起垄整形器、圆盘起垄机构、起垄机构深度调节装置、地轮、传动机构、种薯开沟器。其中：

所述前机架、后机架和L型伸缩支架，分别置于起垄覆膜播种联合作业机组的前方、中端和后方，所述前机架支撑施肥开沟铲、种肥箱、种薯开沟器、种薯排种机构、种薯箱及圆盘起垄机构；后机架与前机架为柔性绞链连接，为确保两机架之间相对平行，在机架两侧安装有压力调节弹簧装置；后机架作用支撑滴灌管支架、膜卷支架、起垄整形器；L型伸缩支架为两套，分别用固定螺栓固定在后机架的末端横梁两端，L型伸缩支架由两个大小不同的矩形管组成，大矩形管上装有压膜轮机构，而小矩形管上装有圆盘覆土机构，小矩形管可在大矩形管内伸缩；

所述施肥开沟铲用螺栓和U型卡箍固定在机架的最前方，每个开沟铲后端安装有输肥管，通过管道与种肥箱排肥管相连；

所述种薯开沟器安装在输种管的下端，并用螺栓和U型卡箍固定在前机架横梁上；

所述圆盘起垄机构与圆盘起垄机构深度调节装置相连接；圆盘起垄机构深度调节装置安装在前机架后端的横梁上，两个相对的起垄圆盘其后端向内偏置，以便在机组运行时，圆盘旋转同时将地面土壤刮起并收拢，形成土垄；

所述起垄整形器通过轴承和轴承座安装在后机架横梁上，位于圆盘起垄机构的后方；

所述滴灌管支架安装在后机架上方，可装滴灌管；并配有喷药罐；

所述膜卷支架安装在后机架横梁上，位于起垄整形器后端，其作用是将整形好的垄台和滴灌管覆盖地膜；

所述压膜轮机构是由压膜轮、压膜轮轴、压膜轮支架组成，压膜轮机构是通过压膜轮支架和固定螺栓固定在L型伸缩支架上，它位于膜卷支架后端，并分置在机架左右两侧；

所述圆盘覆土机构是由覆土圆盘、轴承、立杆、螺栓和U型卡箍组成，通过螺栓和U型卡箍固定在L型伸缩机架的最后端，并相对分置于机架的左右两侧；

所述传动机构包括驱动链轮、种薯排种机构的主动链轮、排肥箱链轮、以及传动链条。机组作业时，与地轮同轴的驱动链轮通过链条带动排种机构的主动链轮、被动链轮和种肥箱的链轮运动，同时完成排种肥—取种薯—排种薯的工序；

在拖拉机牵引下，所述起垄覆膜播种机在田间可一次性完成开沟—施肥—播种—起垄整形—铺滴灌管道—覆膜—压膜—覆土作业。

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